TUGAS UAS II

SAMBUNGAN NON-LAS

FUSION JOINING

(SOLDERING DAN BRAZING)

NAMA : I NYOMAN WIDYA SANTIKA

NIM : 1311909

JURUSAN : TEKNOLOGI INDUSTRI S-1

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG

JURUSAN TEKNIK MESIN INDUSTRI

2013

A.Pengertian Soldering dan Brazing.

Soldering adalah metode penyambungan dengan menggunakan logam pengisi, untuk

menggabungkan dua logam tanpa memanaskannya untuk mencapai suatu titik leleh dari

benda kerja. Solder biasanya digunakan di pabrik baja karena solder merupakan alat yang

sederhana dan mudah digunakan seperti menyambungkan logam lembaran, membuat

sambungan elektronika. Dan menutup kebocoran yang terjadi pada baja ataupun aluminium.

Dan biasanya digunakan untuk menggabungkan besi, nikel, timah, tembaga, seng,

aluminium, dan banyak paduan lainnya. Solder ini tidak diklasifikasikan sebagai pengelasan

atau brazing karena suhu leleh solder di bawah 800 ° F, Pengelasan dan mematri biasanya

berlangsung diatas 800 ° F. Sumber panas yang digunakan untuk menyolder bervariasi

sesuai dengan metode dan peralatan yang tersedia, perangkat yang digunakan untuk

memanaskan solder.

Gambar 1 : solderSumber : httpplawner.net3solder_picturessolder.jpg

Brazing adalah suatu prose penyambungan yang logam pengisinya ditempatkan di

antara 2 permukaan atas material yang akan disambungkan dan temperature yang

dibangkitkan cukup untuk logam pengisi meleleh tetapi benda yang akan dsambungkan

tidak meleleh. Oleh karena itu, brazing termasuk proses liquid – solid state bonding

process (proses ikatan dalam keadaan cair dengan padat).

Gambar di bawah ini merupakan hasil benda kerja menggunakan proses brazing :

Gambar 2: Hasil proses Brazing Sumber : http://febriantotito.blogspot.com/2013/06/brazing.html

Saat logam pengisi mulai mendingin dan menjadi padat (solidification) sambungan

akan semakin kuat. Logam pengisi pada brazing biasanya meleleh pada temperature

4500C. logam pengisi yang digunakan tergantung dengan benda kerja yang akan

disambungkan. Berikut merupakan variasi logam pengisi dan benda kerja yang akan

disambungkan. Proses brazing ini mampu dilakukan untuk material berbentuk kawat, ring,

dan batang. Pada proses ini dapat terjadi difusi antara logam pengisi dengan benda kerja

yang akan disambungkan. Contohnya titanium yang di-brazing dengan logam pengisi

timah maka ada kemungkinan timah berdifusi ke dalam titanium sehingga akan mengubah

sifat asalnya.

Pada proses brazing memerlukan flux yang bertujuan untuk mencegah oksidasi dan

menghilangkan lapisan oksida pada benda kerja. Flux pada brazing biasanya terbuat dari

borax, boric acid, borates, fluorides, dan chlorides. Sebelum di-brazing benda kerja

dibersihkan atau lebih dikenal dengan istilah wetting agent terlebih dahulu permukaan

yang akan disambungkannya agar terhindar dari karat, minyak, dan kontaminasi lainnya.

Selain itu wetting agent bertujuan untuk logam pengisi tersebar merata pada permukaan

yang akan disambungkan dan meningkatkan kekuatan ikatan. Flux bersifat korosif

sehingga setelah dilakukan proses brazing benda kerja tersbut dicuci dengan air panas

untuk menghilangkan flux.

B. Teknik/Metode Soldering.

Untuk menentukan teknik penyolderan yang dipakai, perlu memperhatikan hal-hal

berikut:

- fungsi benda kerja

- bahan dari benda kerja dan jumlah.

Dua metode solder yang paling sering digunakan adalah solder dengan tembaga.

pertimbangan yang berlaku untuk metode-metode solder yaitu :

1.Bersihkan semua permukaan oksida, kotoran, minyak, dan benda asing lainnya.

2.Gunakan fluks yang tepat untuk pekerjaan tertentu. Beberapa pekerjaa memerlukan

penggunaan fluks korosif, sementara lainnya pekerjaan memerlukan penggunaan

fluks noncorrosive. Ingat, titik leleh fluks harus di bawah titik leleh solder yang

akan untuk digunakan.

3. Panaskan permukaan hanya cukup untuk mencairkan fluks. Solder tidak menempel

pada permukaan pemanas, namun Anda harus sangat berhati-hati untuk tidak

terlalu memanaskan besi solder, atau permukaan yang akan bergabung. pemanasan

solder di atas suhu kerja meningkatkan tingkat oksidasi dan perubahan proporsi

timah dan timbal.

4.Setelah bahan tersambung ,Anda harus membersihkan sebanyak mungkin fluks

yang dapat menyebabkan korosif.

Gambar 3 : Proses PenyolderanSumber : httpinsyaansori.blogspot.com201303teknik-menyolder.html

- Metode penyolderan Sweat solder

Sweat solder digunakan ketika kita ingin menggabungkan bahan tapi tidak

sepenuhnya sambungan tersebut terlihat. Biasanya teknik ini digunakan untuk sambungan

elektronik dan sambungan pipa, agar sambungan menjadi kuat bahan yang akan

disambungkan harus bersih, dan permukaannya harus halus. Pengang bahan secara bersama-

sama dengan kuat setelah itu panaskan bahan dengan menggunakan solder hingga bahan

melebur menjadi satu.

Gambar 4: Penyolderan LapisanSumber : http://share.pdfonline.com/0083445b3bef4c37a42/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

- Metode Penyolderan Lapisan

Lapisan solder proses ini menjalankan lapisan solder sepanjang tepi sambungan

sambungan lapisan solder harus masuk ke dalam sebisa mungkin. Fluks yang cocok untuk

digunakan dalam proses ini adalah tembaga, karena mereka memberikan kontrol yang lebih

baik dari panas dan menyebabkan distorsi lebih sedikit. Bersihkan bahan dan letakkan fluks

diwilayah yang akan disolder.Jika lapisan belum ditempelkan,berlekuk,terpaku,atau dipegang

bersama-sama, tempelkan potongan-potongan sehingga proses penyolderan tetap dalam

posisi stabil. Tempatkan potongan sehingga lapisan tidak terkena langsung pada benda kerja.

Hal ini diperlukan untuk mencegah hilangnya panas . Setelah bahan terikat dengan kuat,

solder lapisan.

Panaskan area dengan menekan tembaga terhadap benda kerja. Logam harus

menyerap panas yang cukup dari solder untuk mencairkan tembaga, jika tidak tembaga tidak

akan melekat. Tahan tembaga sehingga satu sisi meruncing kepalanya dan datar terhadap

lapisan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3. Ketika solder mulai mengalir bebas ke

lapisan, tarik tembaga sepanjang lapisan dengan lambat, dan stabil.Tambahkan

lebih banyak tembaga yang diperlukan untuk meningkatkan rekatan dari benda kerja. Ketika

solder menjadi dingin, Anda harus menggunakan solder lain dan panaskan yang pertama.

Ubah tembaga sesering mungkin. Ingat, lapisan disolder terbaik terbuat tanpa mengangkat

tembaga dari benda kerja dan Biarkan menyatu untuk tidak melapisi kembali yang sudah

diselesaikan. Tahan rekatan di satu posisi sampai tembaga mulai mengalir bebas ke lapisan.

tarik rekatan perlahan-lahan di sepanjang lapisan, putar benda kerja sebisa mungkin.

Tambahkan lebih campuran yang bila diperlukan dan panaskan rekatan sebagai hingga

selesai.

Gambar 5 : Proses penyolderan lapisan pada rivetSumber :http://share.pdfonline.com/0083445/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

Gambar 6 : proses Penyolderan lapisan pada platSumber : http://share.pdfonline.com/0083445/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

- Tabel bahan pengalir (fluks) pada proses penyolderan :

C. Teknik/ Metode Brazing.

Prosedur untuk mematri sangat mirip dengan pengelasan menggunakan asitelin.

Logam ini perlu dibersihkan dengan baik secara mekanik, kimia, atau kombinasi dari kedua

metode untuk memastikan ikatan yang baik antara logam. Potongan logam atau benda kerja

harus benar-benar bersih karena partikel abrasif atau minyak akan tertanam dalam logam,

Pasang benda kerja pada bata tahan api atau sarana lainnya yang sesuai dengan kondisi kerja,

dan jika perlu, dijepit. Hal ini penting karena jika terjadi pergerakan pada saat proses brazing/

mematri, ikatan yang dihasilkan akan lemah dan akan cepat putus. Metode aplikasi

bervariasi, tergantung pada bentuk fluks (bahan pengalir) yang digunakan dan jenis logam

yang akan dibrazing (patri). Hal ini sangat penting karena fluks dan benda kerja memiliki

ttitk leleh yang beda.

Langkah berikutnya adalah memanaskan bagian yang akan dibrazing (patri).

Sesuaikan nyala api agar netral karena nyala api ini memberikan hasil terbaik dalam kondisi

normal. Mengurangi nyala api akan membuat ikatan atau gabungan terlihat bagus tetapi

kekuatan dari hasil brazing tersebut sangat jelek. Api oksidasi yang netral akan menghasilkan

sambungan yang kuat tetapi memiliki permukaan yang tampak kasar.

Gambar 7 : Proses Brazing Sumber : http://share.pdfonline.com/0083445/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

Cara terbaik untuk menentukan suhu saat melaukan brazing, adalah dengan

mengetahui jenis fluks. Fluks akan mengering pada suhu air 212 ° F. Kemudian fluks mulai

berubah warna menjadi warna susu dan megelumbung pada suhu sekitar 600 ° F. Pada

akhirnya fluks akan mencair pada suhu sekitar 1100 ° F. Itu penjelasan singkat tentang suhu

yang dibutuhkan untuk mencairkan fluks. Penampilan fluks mencair mengindikasikan bahwa

sudah waktunya untuk mulai menambahkan filler logam. Panas pada sambungan yang

melelehkan logam pengisi. Ketika suhu dan posisi pematrian sudah tepat, logam pengisi akan

menyebar di atas permukaan logam dan ke dalam karena adanya daya tarik kapiler logam

maupun filler.

Untuk mendapatkan sambungan yang baik , filler logam harus menembus ketebalan

dari logam (benda kerja). Gambar 6 menunjukkan posisi yang baik antara api pemanasan dan

logam pengisi ketika brazing (mematri). Hentikan pemanasan ketika filler sudah sepenuhnya

menutupi permukaan sambungan, dan biarkan sambungan dingin secara perlahan-lahan.

Jangan lepaskan klem pengikat sampai filler dan logam yang disambung benar-benar dingin

dan filler sepenuhnya menjadi keras. Setelah semua selesai bersihkan sambungan jika sudah

dingin, untuk pembersihan dapat menggunakan air panas. Pastikan sisa-sisa fluks dibersihkan

dengan baik karena akan menyebabkan karat pada logam, logam lebih yang terdapat pada

permukaan sambunngan dapat dihaluskan dengan amplas. Teknik yang dijelaskan ini

merupakan teknik umum, tetapi teknik ini berlaku untuk tiga bahan pematrian seperti, perak,

tembaga paduan, dan aluminium, yang membedakan hanya hanya logam dasar yang akan

disambung dan komposisi filler yang digunakan.

- Jenis –jenis sambungan pada proses brazing :

Gambar 8 : Jenis-jenis sambungan pada proses Brazing Sumber : http://share.pdfonline.com/0083445/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

Gambar 9: Jenis-jenis Sambungan pada proses BrazingSumber : http://share.pdfonline.com/0083445/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

Gambar 10 : Jenis –Jenis Sambungan Pada Proses BrazingSumber : http://share.pdfonline.com/0083445/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

- Tabel jenis logam filler untuk proses brazing pada jenis logam dan logam campuran.

- Jenis-Jenis Brazing (menurut sumber panas yang digunakan)

1. Torch Brazing (TB)

Sumber panasnya menggunakan oxyfuel gas dengan tipe api carburizing (komposisi

bahan bakar gas lebih banyak dibandingkan oksigen). Pada proses ini dilakukan pemanasan

terlebih dahulu pada permukaan yang akan disambungkan. Proses ini cocok untuk benda

kerja dengan ketebalan 0.25 – 6 mm. torch brazing sulit untuk dikontrol dan diperlukan skill

untuk pekerjanya

.

Gambar 11 : proses Torch Brazing.Sumber :http:// US_Navy_060528-N-1332Y-022_Hull_Maintenance_Technician_jpg.

2. Furnace Brazing (FB)

Material yang akan di-brazing dipanaskan terlebih dahulu kemudian diberikan gaya

pada permukaan yang akan disambungkan kemudian disambungkan dengan menempatkan

benda kerja di dalam tungku hingga panas yang diterima benda kerja seragam. Dengan proses

ini skill pekerja tidak diperlukan dan dapat dilakukan untuk benda kerja dalam bentuk yang

kompleks.

Gambar 12 : Proses Furnace Brazing.Sumber : httpwww.kepston.co.ukimagesfurnace_brazing.jpg

3. Induction Brazing (IB)

Sumber panas yang digunakan dengan induksi yaitu memanfaatkan frekuensi yang

tinggi pada arus AC. Benda kerja diberikan gaya awal oleh logam pengisi kemudian

ditempatkan dengan kawat induksi sehingga secara cepat akan terjadi pemanasan. Biasanya

menggunakan flux dan proses ini cocok untuk proses brazing yang kontinyu.

Gambar 13: Proses Induction BrazingSumber : httpwww.inductioheating.comuploadfile20120221141826409.jpg

4. Resistance Brazing (RB)

Sumber panas yang dihasilkan dari hambatan listrik. Elektode yang digunakan pada

metode ini menggunakan hambatan pengelasan. Ketebalan benda kerja yang mampu di

brazing yaitu 0.1 – 12 mm. Benda kerja diberikan gaya awal terlebi dahulu sebelum di-

brazing. Sama seperti induction brazing, proses ini berlangsung secara cepat dan dapat

berlangsung secara otomatis sehingga kualitas yang dihasilkan seragam

Gambar 14 : Proses Resistance Brazing.Sumber : httpwww.contactechnologies.comElectrical-Contact-Assemblies.htm

5. Dip Brazing (DB)

Menyambungkan benda kerja dengan cara mencelupkan benda kerja ke larutan logam

cair atau larutan garam di atas temperature cair logam pengisis. Sehingga semua komponen

terlapisi dengan logam cair. DB cocok untuk material berbentuk lembaran dan kawat. Benda

kerja yang di-brazing biasanya ketebalannya kurang dari 5 mm. proses ini juga menggunakan

flux jika bentuk benda kerja yang akan disambungkan berbentuk kompleks. Proses ini juga

dapat menyambungkan 1000 sambungan dalam satu kali brazing tergantung dengan bentuk

benda kerja dan ukuran tempat larutan.

Gambar 15 : Proses Dip BrazingSumber : httpwww.colemanmw.comfacilities.asp

6. Infrared Brazing (IRB)

Sumber panas infrared brazing mempunyai intensitas quartz lampu yang tinggi.

Proses ini cocok untuk komponen yang sangat tipis, biasanya sampai 1 mm ketebalannya.

Energy radiasi difokuskan dalam 1 titik dan ditempatkan dalam ruangan vakum.

Gambar 16 : Proses Infrared BrazingSumber : httpwww.infraredheating.cominfrared_news.htm

7. Diffusion Brazing (DFB)

Ditempatkan dalam sebuah tungku dengan temperature dan waktu dapat diatur. Filler

metal dimasukkan secara difusi melalui permukaan atas benda kerja yang disambungkan.

Waktu yang diperlukan kira-kira 30 menit sampai 24 jam. Proses ini digunakan untuk

sambungan yang kuat, sambungan pada ujung, atau sambungan yang sulit saat

pengoperasiannya. Laju difusi tidak berdasarkan ketebalan sehingga jangkauan ketebalannya

dari ketebalan kertas sampai 50 mm.

Gambar 17 : Proses Diffusion BrazingSumber : httpwww.pvatepla.comfileadminimgproductsMOV-HP-innen1.jpg

D. Penerapan soldering dan Brazing pada kontruksi

a. Penerapan Soldering pada sambungan eletronik

Gambar 18 : Penyolderan Sambungan elektronikaSumber :http://electronic solderting .jpg

b. Penerapan Brazing pada Proses Penyambungan Komponen Radiator

Gambar 19 : RadiatorSumber :http://perakitan radiator mobil .jpg

c. penerapan Brazing pada proses penyambungan pipa kapiler AC

Gambar 20 : Penyambungan Pipa ACSumber : http://pipa kapiler AC.co.id

d. Penerapan Brazing pada proses penyambungan rangka sepeda

Gambar 21 : Penyambungan rangka sepedaSumber : httpwww.shandcycles.comwp-contentuploads201208fillet-brazing.jpg

E. Kelebihan Dan Kekurangan Sambungan Soldering dan Brazing.

a. Kelebihannya :

1. Dapat menyambung dua buah logam yang berbeda.

2. Pada penyolderan lunak tidak merusak permukaan.

3. Tidak menghambat aliran listrik

4. Dibandingkan pengelingan, tidak ada pelubangan yang melemahkan konstruksi.

5. Umumnya kedap fluida

6. Mampu menyambung pelat-pelat tipis.

b. Kekurangannya :

1. Untuk penyolderan masal biaya lebih besar.(karena bahan tambah harus

dicampur timah putih atau tembaga).

2. Bahan pengalir yang tersisa dapat menimbulkan korosi listrik

Daftar Pustaka

http://febriantotito.blogspot.com/2013/06/brazing.html diakses pada tanggal 1 november-

2013.

http://rian-oktari.blogspot.com/2012/08-brazing.html diakses pada tanggal 2 november-

2013.

http://febriantotito.blogspot.com/2013/06/metode-metode-brazing.html diakses pada tanggal

2 november-2013.

httpwww.esabna.comEUWebOXY_handbook589oxy19_4.html diakses pada tanggal 3

november-2013.

http://share.pdfonline.com/0083445b3bef4c37a420d06f1807d397/PENYAMBUNGAN%20Logam.htm

diakses pada tanggal 3 november – 2013.

IDENTITAS PENULIS .

Nama Lengkap : I Nyoman Widya Santika

Nim : 1311909 Angk. Tahun : 2013

Fakultas : Teknologi Industri

Jurusan : Teknik Mesin S-1

E-mail : Widhyhay99@gmail.com

Institusi : Institut Teknologi Nasional Malang