PROSES PRODUKSI SHOCK ABSORBER

1. Pengertian Peredam Kejut ( Shock Absorber )
Sebelum membahas tentang peredam kejut roda dua, terlebih dahulu kita mengetahui latar belakang dari peredam kejut. Adapun tujuan kita menggunakan peredam kejut pada kendaraan kita antara lain :
a. Sebagai peredam getaran yang terjadi pada kendaraan.
b. Memudahkan dalam mengendalikan kendaraan.
c. Meningkatkan kenyamanan pengendara.
Hal - hal yang menyebabkan terjadinya ayunan atau getaran pada kendaraan kita antara lain :
a. Kondisi jalan yang tidak rata ataupun bergelombang.
b. Saat kendaraan melakukan manuver atau menikung.
c. Kecepatan dari kendaraan itu sendiri.
d. Saat melakukan pengereman atau penambahan kecepatan secara cepat.
Besar ayunan atau getaran ini dipengaruhi oleh berat total kendaraan dan kekuatan kelenturan pegas. Di sini getaran atau ayunan akan terus berlanjut sehingga kendaraan tidak stabil dan kendaraan sulit untuk dikendalikan sehingga membuat tidak nyaman untuk dikendarai. Hal ini sangat berbahaya bagi pengendara, karena bisa menyebabkan terjadinya kecelakaan
Untuk mengatasi ayunan dan getaran yang timbul, dan untuk memudahkan dalam mengendalikan kendaraan maka perlu dipasang shock absorber, karena penggunaan shock arbsorber dapat meredam ayunan atau getaran yang terjadi, sehingga kendaraan akan mudah untuk dikendalikan dan lebih stabil. Sehingga kendaraan akan nyaman untuk dikendarai. Peredam kejut atau biasa dinamakan shock arbsorber merupakan bagian yang penting dari sebuah kendaraan baik roda dua atau empat.
Selain itu shock absorber atau peredam kejut juga didesain untuk sport yang biasanya, kekuatan peredamnya lebih bagus. Sebagai perusahaan yang memproduksi shock absorber, PT Kayaba Indonesia tidak hanya mementingkan kuantitas tapi juga kualitas mutu dan model agar dapat bersaing dengan perusahaan yang bergerak dibidang yang sama. Kendaraan yang menggunakan shock absorber dari PT Kayaba Indonesia adalah Yamaha, Suzuki dan Kawasaki.

2. Sifat Getaran Tanpa Peredam
Sifat getaran atau ayunan pada kendaraan tanpa menggunakan peredam kejut seperti terlihat pada Gambar 3.1. Gambar tersebut menunjukkan getaran atau ayunan akan terus berlanjut dalam jangka waktu yang lama, sehingga getaran tersebut dapat menyebabkan :
a. Kendaraan tidak stabil
b. Kendaraan sulit dikendalikan / tidak aman untuk dikendarai
c. Kendaraan tidak nyaman dan lebih cepat rusak
Getaran yang dihasilkan yang terus menerus akan merusakkan sistem kendaraan misalkan steering shaft akan patah atau ban akan cepat habis / aus dan bocor.





Gambar 3.1. Sifat getaran tanpa shock absorber



3. Sifat Getaran Menggunakan Peredam
Gambar 3.2. menunjukkan getaran yang teredam atau dengan kata lain dalam waktu relatif pendek getaran dapat diminimalkan, hal tersebut akan menyebabkan :
a. Kendaraan lebih stabil.
b. Kendaraan mudah dikendalikan.
c. Ban kendaraan lebih tahan lama.
d. Pengendara lebih nyaman.
Sifat ayunan atau getaran pada kendaraan yang menggunakan peredam kejut terlihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 3.2. Sifat getaran menggunakan shock absorber

4. Penggolongan Shock Absorber
4.1. Berdasarkan posisi shock absorber
Peredam kejut untuk kendaraan roda dua dibedakan menjadi dua.


a. Front Fork (shock absorber bagian depan).
b. Oil Cushion Unit / OCU (shock absorber bagian belakang).

4.2. Berdasarkan gaya redam yang dihasilkan
Berdasarkan gaya redam yang dihasilkan, peredam kejut dibedakan menjadi dua, yaitu : single action dan double action.
a. Single action terjadinya proses absorber saat rebound.
b. Double action terjadinya proses peredaman terjadi pada saat langkah compression dan langkah rebound

4.3. Berdasarkan konstruksinya
Berdasarkan konstruksinya peredam kejut dibedakan menjadi dua, yaitu :
a. Monotube : hanya terdiri dari satu tabung.
b. Doubletube : terdiri dari dua tabung.

5. Peredam Kejut Untuk Kendaraan Roda Dua
Peredam kejut untuk kendaraan roda dua (Shock Absorber for motorcycle) jenisnya antara lain :
5.1. Front Fork
Front fork adalah shock Absorber pada kendaraan roda dua yang digunakan pada bagian depan, di mana sudah termasuk pegas yang ada di dalamnya. Front fork yang diproduksi oleh PT Kayaba Indonesia sekaligus dengan outer tube, under bracket dan steering shaft - nya.
Front fork terdiri dari beberapa bagian utama yaitu Inner tube, Cylinder, Outer tube, Under bracket, dan Steering shaft.
5.1.1.Inner tube process
Inner tube adalah salah satu bagian dari front fork yang nantinya akan di-assembly dengan under bracket dan outer tube. Urutan proses pembuatan inner tube adalah:
a. Cutting Pipe
Proses ini dimulai dari raw material yang kemudian dipotong menggunakan mesin band saw, pemotongan inner tube disesuaikan dengan model front fork yang akan dibuat. Setelah dipotong kemudian dilakukan proses machining inner tube.

b. Inner Tube Machining
Proses machining pertama adalah upper dan lower turning dengan menggunakan mesin cnc lathe, mesin yang digunakan adalah cnc mori seiki, cnc mazak, cnc wintec.
Upper turning adalah proses permesinan yang dilakukan pada salah satu ujung inner tube, karena pada saat perakitan dengan komponen lain posisi inner tube adalah vertikal sehingga ujung ini berada di atas. Sedangkan lower turnig adalah proses permesinan pada ujung yang lainnya dan pada saat perakitan ujung ini berada di bawah






Gambar 3. 3. Proses Upper and Lower Turning



c. Grinding Process
Proses selanjutnya adalah grinding, yaitu penghalusan inner tube dengan menghilangkan lapisan permukaan terluar dari raw material. Proses grinding dilakukan dalam tiga tahap dengan menggunakan tiga mesin yang sama, proses pertama adalah roughing grinding yaitu pemakanan maksimal 200 micron, proses kedua adalah semi finish grinding yaitu pemakanan maksimal 60 micron, proses ketiga adalah finishing grinding yaitu pemakanan maksimal 20 micron. Proses grinding dapat dilihat pada Gambar 3.4.







Gambar 3.4. Grinding Process
Berikut adalah spesifikasi grinding machine :
1. Grinding capacity, material berdiameter 1,5 mm sampai 90 mm.
2. Grinding wheel base, berdiameter luar 610 mm, lebar 205 mm, diameter dalam 304,8 mm.
3. Regulating wheel base, berdiameter luar 305 mm, lebar 205 mm dan diameter dalam 127 mm.
4. Regulating wheel speed, 12 sampai 300 rpm.

d. Plating Process dan Polishing Process
Proses platting inner tube menggunakan mesin hard chrom plating dengan cara elektrokimia, cairan yang digunakan adalah chemical chrom. Tujuannya adalah agar inner tube tahan terhadap korosi, pencelupan ke dalam cairan chrom berkisar 15 sampai 17 menit agar proses plating sempurna. Berikut ini adalah proses - proses dalam plating antara lain :
1. Loading, yaitu proses persiapan material yang akan di - plating pada hanger.
2. Etching, yaitu proses penghilangan kotoran yang menempel pada material.
3. Plating, yaitu proses pelapisan material dengan cairan chrom.
4. Rinsing, yaitu proses cleaning setelah melalui proses plating.
Inner tube yang sudah di - plating akan dihaluskan lagi melalui proses polishing dalam tiga tahap, tahap pertama yaitu proses polishing dengan tingkat kekasaran 800 micron, tahap kedua dengan tingkat kekasaran 1000 micron, tahap ketiga dengan tingkat kekasaran 1200 micron. Dalam proses polishing ini juga akan mengecek ketebalan chrom yang telah dilakukan, ketebalan chrom yang diijinkan di PT. Kayaba Indonesia adalah 10 sampai 28 micron.






Gambar 3.5. Proses Plating and Polishing


5.1.2. Cylinder process
Cylinder diproses mulai dari raw material yang dipotong menggunakan mesin auto lathe. Bentuk cylinder dapat dilihat pada Gambar 3.7.




Gambar 3.6. Cylinder
Proses cylinder machining melalui beberapa tahap proses yaitu : cutting pipe, hot forming, head forming, cleaning, machining, facing, chamfering, drilling, tapping, punching, drilling, cylinder complete
a. Cutting pipe
Proses cutting pipe adalah proses pemotongan raw material sesuai model yang akan dibuat dengan menggunakan mesin auto lathe.
b. Hot forming
Hot forming adalah proses pembentukan kepala cylinder dengan cara dipanaskan menggunakan heating machine. Prinsip dari proses ini adalah panas ditimbulkan akibat arus listrik yang besar dengan hambatan yang besar, sehingga semakin lama waktu yang digunakan maka kalor yang ditimbulkan akan semakin besar. Skemanya dapat dilihat pada Gambar 3.8.







Gambar 3.7. Hot forming process

c. Head Forming
Head forming adalah proses hexagon bolt pada kepala cylinder dengan menggunakan mesin hydraulic press. Proses head forming ini merupakan serangkaian dengan proses hot forming, karena pembentukan hexagon bolt dilakukan ketika material masih panas dan merah akibat dari proses hot forming. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 3.9.





Gambar 3.8. Head forming process


d. Cleaning
Proses cleaning cylinder dilakukan dua kali, yaitu cleaning pertama pada cylinder direndam ke dalam cairan MX20 untuk membersihkan kerak - kerak akibat pemanasan, kemudian cleaning yang kedua pada Gambar cylinder direndam ke dalam air untuk membersihkan cylinder dari cairan MX20. lebih jelasnya dapat dilihat digambar 3.10.




Gambar 3.9. Proses cleaning

e. Machining process
Pada proses machining ini dilakukan proses turning antara lain : proses facing, proses chamfering dan proses grooving dengan menggunakan mesin cnc lathe. Ketiga proses tersebut dikerjakan dalam satu mesin dengan tiga tool yang berbeda.






Gambar 3.10. Machining process

f. Facing dan chamfering
Proses facing dan chamfering merupakan proses permesinan pada bagian belakang cylinder dengan menggunakan mesin CNC manual yaitu bench lathe yang dijalankan secara manual oleh operator.






Gambar 3.11. Facing dan chamfering process

g. Drilling dan tapping
Proses pertama yaitu proses drilling dengan menggunakan mesin robodrrill, drill yang dipakai berdiameter 8,9 mm berbahan carbidge. Kemudian dilakukan proses tapping yaitu dengan tap forming M10 X 1.








Gambar 3.12. Drilling and tapping process

h. Punching process
Proses punching adalah proses pembuatan lubang pada cylinder dengan menggunakan mesin power press. Tool punch yang digunakan berdiameter 3,5 ; 4 ; 4,5 dan 5 mm. Cylinder di - press atas dan bawah (upper punch dan lower punch) dengan punch tool tersebut sehingga terbentuk lubang.







Gambar 3.13. Punching process

i. Drilling process
Proses drilling adalah proses pembuatan lubang pada cylinder dengan menggunakan mesin drilling konvensional. Fungsi lubang ini adalah untuk perpindahan oli dari cylinder ke outer tube dan sebaliknya dari outer tube ke cylinder.








Gambar 3.14. Drilling process

5.1.3.Outer Tube Process
Outer tube merupakan komponen utama dari front fork. Proses produksi outer tube adalah sebagai berikut : Outer tube casting, double boring, outside turning, grooving, chamfering, depth boring, drilling disc and axle.

a. Outer tube casting
Proses outer tube casting adalah proses pembentukan outer tube dengan casting. Mesin yang digunakan adalah mesin furnaces dan gravity. Setelah outer tube jadi lalu dilakukan pemotongan atau pemisahan outer tube dengan saluran - salurannya menggunakan mesin cutting, kemudian dihaluskan menggunakan mesin sanding. Ketiga proses tersebut dilakukan dalam satu line yaitu line outer tube casting.






Gambar 3.15. Outer tube
b. Double boring
Double boring adalah proses boring di kedua ujung outer tube dengan menggunakan BF machine. Merk - merk mesin yang digunakan adalah : mori seiki, robo drill, fanuc, chiron.



Gambar 3.16. Double boring process

c. Outside turning, grooving dan chamfering
Ketiga proses ini dilakukan menggunakan mesin auto lathe dengan tiga tool yang berbeda dan dikerjakan dalam satu mesin.







Gambar 3.17. Outer turning, grooving dan chamfering

d. Depth boring
Proses depth boring adalah proses bor bagian dalam outer tube menggunakan BTA machine dengan menggunakan satu jenis tool.






Gambar 3.18. Depth boring process
e. Drilling disc dan axle
Drilling disc dan axle adalah proses drill pada bagian disc dan axle
dengan menggunakan mesin drilling center.







Gambar 3.19. Drilling disc and axle

5.1.4.Under Bracket Machining
Under bracket dibuat dengan menggunakan mesin forging. Raw material under bracket berbahan S15C. Under bracket machining merupakan proses permesinan under bracket yang dikerjakan di line under bracket machining.

a. Three point drill, facing, chamfering dan boring
Three point drill, facing, chamfering dan boring process dikerjakan menggunakan mesin cnc drill chiron.





Gambar 3.20. Three point process

b. Drilling dan tapping inner tube clamp
Proses drilling dan tapping pada inner tube clamp menggunakan mesin Robodrill, dan menggunakan beberapa tool yaitu : drill, facing dan tap.








Gambar 3.21. Drilling and tapping inner tube process

c. Drilling dan tapping back, lower, front fender
Proses drilling dan tapping ini menggunakan mesin drilling center atau machining center, merk mesin yang digunakan adalah robo drill.







Gambar 3.22. Drilling and tapping fender bosh

d. Separating
Proses separating menggunakan mesin horizontal milling jenis Yamage YN800 dan mesin Topper.






Gambar 3.23. Separating process
5.1.5.Steering Shaft Machining
Steering shaft dikerjakan di line steering shaft machining. Material dari steering shaft adalah S50C, bentuk dan ukuran steering shaft dibuat berdasarkan model shock absorber yang akan diproduksi. Proses awal dari steering shaft machining adalah steering shaft dipotong menggunakan cutting band saw machine di line cutting pipe yang selanjutnya akan diproses machining.

a. Boring dan chamfering
Proses boring dan chamfering steering shaft dengan tujuan untuk pemasangan plug.Tool yang digunakan adalah milling tool dan jenis mesin yang digunakan adalah mesin CNC Mazaq QT6.






Gambar 3.24. Boring and chamfering process

b. Plug welding
Plug welding yaitu proses pemasangan dan pengelasan antara plug dengan steering shaft menggunakan mesin automatic welder.








Gambar 3.25. Plug welding process
c. Chamfering
Berikutnya adalah proses chamfering menggunakan mesin lathe bench.





Gambar 3.26. Chamfering process
d. Flange press
Flange press adalah proses pemasangan flange pada steering shaft menggunakan mesin hydraulic press.






Gambar 3.27. Flange press process
e. Turning
Proses turning ini digunakan untuk proses bagian luar steering shaft dengan menggunakan CNC Lathe Mori Seiki Frontier.





Gambar 3.28. Turning process

f. Rolling dan tapping
Rolling adalah proses pembuatan ulir luar pada steering shaft dengan cara di-rol menggunakan rolling thread machine. Ulir yang dibuat misalnya M22 X 1. Sedangkan tapping dikerjakan setelah proses rolling, yaitu menggunakan conventional drilling.






Gambar 3.29. Rolling and Tapping Process

5.1.6.Under bracket complete
Under bracket complete adalah proses perakitan antara steering shaft dengan under bracket. Proses tersebut dikerjakan dengan cara di press dan di welding.
Proses press dilakukan dengan mesin hydraulic press, sedangkan proses welding dilakukan dengan mesin CO2 welding. Setelah proses welding selesai, dilakukan proses Ball Race Press yaitu pemasangan ball race ke steering shaft menggunakan mesin hydraulic press.













Gambar 3.30. Under bracket complete
5.1.7.Front Fork Complete
Front fork complete adalah proses perakitan terakhir dari front fork, yaitu penggabungan antara outer tube, inner tube complate, cylinder complate dengan under bracket complete. Proses ini dilakukan pada line front fork assembly. Setelah selesai di - assembly, front fork complete di tes kesempurnaan ayunannya yaitu dengan menekan - nekan front fork tersebut ke lantai, pengetesan ini dilakukan secara manual, apabila dirasakan ayunan front fork tidak sempurna maka akan di - reject.







Gambar 3.31. Front Fork

5.2.Oil Cushion Unit ( OCU )
Untuk oil ushion unit, jenis ini digunakan sebagai peredam kejut pada sepeda motor bagian belakang, serta sudah lengkap dengan pegas. Jenis oil cushion unit ini dibedakan menjadi beberapa macam berdasarkan klasifikasi masing – masing, salah satunya berdasarkan gaya redam.
Dari gaya redam yang dihasilkan, oil cushion unit dibedakan menjadi dua yakni single action dan double action. Single action oil cushion unit hanya melakukan peredaman pada saat langkah memanjang (rebound stroke). Double action oil cushion unit melakukan peredaman pada saat langkah menekan (compression stroke) dan langkah memanjang (rebound stroke).
Berdasarkan kontruksinya dibedakan menjadi dua, yaitu mono tube oil cushion unit dan double tube oil cushion unit. Untuk mono tube oil cushion unit hanya terdiri dari satu silinder dan posisi tabungnya pada bagian atas. Untuk double tube oil cushion unit terdiri dari dua silinder didalamnya, yaitu silinder luar (outer shell) dan silinder dalam (cylinder) dan posisi tabung berada pada bagian bawah.
Seperti halnya dalam pemasangan shock absorber roda empat, dalam pemasangan OCU pada kendaraan roda dua juga harus memperhatikan beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain :
a. Jenis fitting
Dalam OCU terdapat beberapa jenis fitting yang digunakan, antara lain : Eye, Upper bracket, Under bracket dan Yoke.
b. Panjang Oil Cushion Unit
Untuk panjang ini disesuaikan dengan panjang pegas yang digunakan.
c. Gaya redam OCU dan kekuatan pegas
Untuk kendaraan yang mengangkut beban yang berat (diatas normal) sebaiknya menggunakan OCU yang memiliki gaya redam yang tinggi dan kekuatan pegas yang lebih besar, untuk kendaraan dengan beban normal tidak perlu menggunakan OCU yang memiliki gaya redam dan kekuatan pegas yang tinggi karena akan menyebabkan kendaraan terasa keras.

5.2.1. Proses Assembly Oil Cushion Unit (OCU)
a. Assembly Outer Shell and Cylinder complete
Outer shell and cylinder complate dikerjakan pada line OCC. Proses ini merupakan proses penggabungan antara piston rod, dust seal, oil seal, rod guide, sub spring, valve stopper, leaf spring dan non return valve.





Gambar 3.32. Cylinder Complete and Outer Shell Complete

b. Inserting
Assembly antara outer shell complate dengan part - part kecil seperti Cushion rubber, washer, bearing, comp. Reb, cushion, v stopper NR spring, Nrvalve, leave valve, spec. washer, main valve spring.





Gambar 3.33. Part Inserting

c. Tightening
Proses mengencangkan komponen - komponen diatas. Proses pertama mengencangkan dengan alat oryu. Setelah proses tersebut. Dilakukan inspeksi dengan torque tester. Proses ini bertujuan agar besarnya torsi dalam pengencangan part sesuai dengan standard.




Gambar 3.34. Proses Tightening and Torque Test

d. Oil Filling OCU
Proses pengisian oli pada OCU. Jenis oli yang digunakan untuk proses pengisian adalah KYB 3. Oli ini nantinya yang akan berfungsi sebagai arbsorber saat terjadi getaran. Untuk OCU model 1S7 volume oli sebesar 68.5 cc.





Gambar 3.35. Proses Oil Filling
e. Oil Seal Press OCU Damper
Proses oil seal press dilakukan saat pemasukan piston rod complete ke dalam cylinder complete menggunakan mesin air press.






Gambar 3.36. Proses Oil Seal Press Damper

f. Caulking
Proses caulking adalah proses mengunci pada ujung outer shell complete, proses ini bertujuan agar oli KYB 3 yang ada di dalam outer shell complete tidak bocor. Proses ini dikerjakan dengan mesin upright drilling.






Gambar 3.37. Proses Caulking
g. Painting
Proses painting adalah proses pengecatan OCU yang dilakukan di line painting. Proses ini bertujuan sebagai pelapis OCU.





Gambar 3.38. Proses Painting
h. Spring press
Proses pemasangan spring, inner cover, dan washer menggunakan hydraulic press machine. Proses pertama yaitu memasang spring. Proses kedua di-press dengan menggunakan hydraulic press machine. Setelah itu washer baru dipasangkan.






Gambar 3.39. Proses Spring Press

i. Inserting Rubber Bushing
Proses pemasangan rubber bushing dengan menggunakan hydraulic press.






Gambar 3.40. Oil Cushion Unit

j. Final Inspection.
Pengecekan terakhir, dilakukan oleh operator bagian quality. Hal ini bertujuan untuk mencegah barang NG (Not Good) sampai ditangan customer. Jika terdapat barang NG, barang tersebut akan dikembalikan untuk di-repair.

k. Delivery
Pengiriman shock arbsorber ke customer. Dilakukan oleh bagian warehouse sesuai dengan schedule dari customer.

Baca Selangkapnya

Teori Pengelasan Welding Engineer

Pengertian Pengelasan
Pengelasan merupakan penyambungan dua bahan atau lebih yang didasarkan pada prinsip-prinsip proses difusi, sehingga terjadi penyatuan bagian bahan yang disambung. Kelebihan sambungan las adalah konstruksi ringan, dapat menahan kekuatan yang tinggi, mudah pelaksanaannya, serta cukup ekonomis. Namun kelemahan yang paling utama adalah terjadinya perubahan struktur mikro bahan yang dilas, sehingga terjadi perubahan sifat fisik maupun mekanis dari bahan yang dilas.

Perkembangan teknologi pengelasan logam memberikan kemudahan umat manusia dalam menjalankan kehidupannya. Saat ini kemajuan ilmu pengethuan di bidang elektronik melalui penelitian yang melihat karakteristik atom, mempunyai kontribusi yang sangat besar terhadap penemuan material baru dan sekaligus bagaimanakah menyambungnya.

Jauh sebelumnya, penyambungan logam dilakukan dengan memanasi dua buah logam dan menyatukannya secara bersama. Logam yang menyatu tersebut dikenal dengan istilah fusion. Las listrik merupakan salah satu yang menggunakan prinsip tersebut.Pada zaman sekarang pemanasan logam yang akan disambung berasal dari pembakaran gas atau arus listrik. Beberapa gas dapat digunakan, tetapi yang sangat popular adalah gas Acetylene yang lebih dikenal dengan gas Karbit. Selama pengelasan, gas Acetylene dicampur dengan gas Oksigen murni. Kombinasi campuran gas tersebut memproduksi panas yang paling tinggi diantara campuran gas lain.

Cara lain yang paling utama digunakan untuk memanasi logam yang dilas adalah arus listrik. Arus listrik dibangkitkan oleh generator dan dialirkan melalui kabel ke sebuah alat yang menjepit elektroda diujungnya, yaitu suatu logam batangan yang dapat menghantarkan listrik dengan baik. Ketika arus listrik dialirkan, elektroda disentuhkan ke benda kerja dan kemudian ditarik ke belakang sedikit, arus listrik tetap mengalir melalui celah sempit antara ujung elektroda dengan benda kerja. Arus yang mengalir ini dinamakan busur (arc) yang dapat mencairkan logam.

Terkadang dua logam yang disambung dapat menyatu secara langsung, namun terkadang masih diperlukan bahan tambahan lain agar deposit logam lasan terbentuk dengan baik, bahan tersebut disebut bahan tambah (filler metal). Filler metal biasanya berbentuk batangan, sehingga biasa dinamakan welding rod (Elektroda las). Pada proses las, welding rod dibenamkan ke dalam cairan logam yang tertampung dalam suatu cekungan yang disebut welding pool dan secara bersama-sama membentuk deposit logam lasan, cara seperti ini dinamakan Las Listrik atau SMAW (Shielded metal Arch welding). Sebagian besar logam akan berkarat (korosi) ketika bersentuan dengan udara atau uap air, sebagai contoh adalah logam besi mempunyai karat, dan alumunium mempunyai lapisan putih di permukaannya. Pemanasan dapat mempercepat proses korosi tersebut. Jika karat, kotoran, atau material lain ikut tercampur ke dalam cairan logam lasan dapat menyebabkan kekroposan deposit logam lasan yang terbentuk sehingga menyebabkan cacat pada sambungan las.

Klasifikasi Proses Las
Sambungan las adalah ikatan dua buah logam atau lebih yang terjadi karena adanya proses difusi dari logam tersebut. Proses difusi dalam sambungan las dapat dilakukan dengan kondisi padat maupun cair. Dalam terminologi las, kondisi padat disebut Solid state welding (SSW) atau Presure welding dan kondisi cair disebut Liquid state welding (LSW) atau Fusion welding.

Proses SSW biasanya dilakukan dengan tekanan sehingga proses ini disebut juga Presure welding Presure welding. Proses SSW memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah dapat menyambung dua buah material atau lebih yang tidak sama, proses cepat, presisi, dan hampir tidak memiliki daerah terpengaruh panas (heat affected zone / HAZ). Namun demikian SSW juga mempunyai kelemahan yaitu persiapan sambungan dan prosesnya rumit, sehingga dibutuhkan ketelitihan sangat tinggi.

LSW merupakan proses las yang sangat populer di kalangan masyarakat kita, sambungan las terjadi karena adanya pencairan ujung kedua material yang disambung. Energi panas yang digunakan untuk mencairkan material berasal dari busur listrik, tahanan listrik, pembakaran gas, dan juga beberapa cara lain diantaranya adalah sinar laser, sinar electron, dan busur plasma. Penyambungan material dengan cara ini mempunyai persyaratan material harus sama, karena untuk mendapatkan sambungan yang sempurna suhu material harus sama, jika tidak proses penyambungan tidak akan terjadi. Kelebihan metode pengelasan ini adalah proses dan persiapan sambungan tidak rumit, beaya murah, pelaksanaannya mudah. Kelemahannya adalah memerlukan juru las yang terampil, terjadinya HAZ yang menyebabkan perubahan sifat bahan, dan ada potensi kecelakaan dan terganggunya kesehatan juru las.

Reaksi Kimia Selama Proses Las
Dalam proses LSW bagian dari logam yang dilas harus dipanasi sampai mencair. Pemanasan logam dengan temperature yang sangat tinggi ini dapat megakibatkan terjadinya reaksi kimia antara logam tersebut dengan Oksigen dan Nitrogen yang ada dalam udara. Jika selama proses las cairan logam las (welding pool) tidak dilindungi dari pengaruh udara, maka logam akan bereaksi dengan Oksigen dan Nitrogen membentuk Oxides dan Nitrides yang dapat menyebabkan logam tersebut menjadi getas dan keropos karena adanya kotoran (slag inclutions), sedangkan kandungan unsur Karbon dalam

logam akan membentuk gas CO yang dapat mengakibatkan adanya rongga dalam logam las (caviety).
Reaksi kimia lainnyapun bisa terjadi dalam cairan logam las (welding pool). Gas Hydrogen dan uap air juga dapat menyebabkan cacat las (welding defect). Hydrogen yang bereaksi dengan Oxides yang ada dalam logam dasar dapat menyebabkan terjadinya uap yang mengakibatkan terjadnya porositas pada logam lasan.

Melindungi Cairan Logam Las dari Pengaruh Udara Luar
Type energi panas yang digunakan untuk pencairan logam dan teknik pelindungan cairan logam las sangat berpengaruh terhadap perubahan komposisi kimawi dalam deposit logam lasan. Ketika nyala oksidasi dalam las Karbit (Oxy-acetylene welding/OAW) akan merubah besi menjadi Oxides sehingga deposit las keropos karena Oxides tersebut tercampur di dalamnya. Untuk mengelas baja karbon akan lebih baik bila digunakan nyala Netral. Pengelasan logam dengan OAW, cairan logam dilindungi dari udara luar oleh reduksi gas hasil pembakaran gas Acetylene.

Dalam teknik pengelasan SMAW, proses pelindungan logam lasan dilakukan dua tahap. Ketika logam las dalam kondisi cair dilindungi oleh bermacam-macam gas hasil pembakaran elektroda las dan ketika sedang membeku cairan ini dilindungi oleh lapisan terak yang terbentu dari fluks yang membeku.

Pelindungan deposit logam las dalam pengelasan Metal inert gas (MIG) dan Tungsten inert gas (TIG), terjadi karena sifat inert gas yang tidak dapat mengikat elemen lain dalam udara sehingga tidak akan terjadi reaksi kimia. Jika las MIG menggunakan gas pelindung CO2, akan terjadi proses deoksidasi CO2 ketika terbakar dengan busur listrik, gas ini terpecah menjadi Karbon monoksida (CO) dan Oksigen (O2). Oksigen yang lepas tidak bersentuhan dengan logam lasan, sedangkan deoxidisers bereaksi dengan Oksigen membentuk lapisan slag yang sangat tipis di atas permukaan deposit logam lasan.

Dalam las OAW deposit logam lasan dapat dilindungi dari oksidasi dan pengaruh reaksi kimia lainnya dengan menggunakan Flux. Flux merupakan gabungan berbagai elemen yang berfungsi meminimalkan terjadinya oksidasi. Komposisi kimia flux bervariasi tergantung jenis logam yang akan dilas. 

Perubahan Sifat Logam Setelah Proses Las
Pencairan logam saat pengelasan menyebabkan adanya perubahan fasa logam dari padat hingga mencair. Ketika logam cair mulai membeku akibat pendinginan cepat, maka akan terjadi perubahan struktur mikro dalam deposit logam las dan logam dasar yang terkena pengaruh panas (Heat affected zone/HAZ). Struktur mikro dalam logam lasan biasanya berbentuk columnar, sedangkan pada daerah HAZ terdapat perubahan yang sangat bervariasi. Sebagai contoh, pengelasan baja karbon tinggi sebelumnya berbentuk pearlite, maka seelah pengelasan struktur mikronya tidak hanya pearlite,

tetapi juga terdapat bainite dan martensite. Perubahan ini mengakibatkan perubahan pula sifat-sifat logam dari sebelumnya. Struktur mikro pearlite memiliki sifat liat dan tidak keras, sebaliknya martensite mempunyai sifat keras dang etas. Biasanya keretakan sambungan las bearsal dari struktur mikro ini.

mendeskripsikan distribusi temperatur pada logam dasar yang sangat bervariasi telah menyebabkan berbagai macam perlakuan panas terhadap daerah HAZ logam tersebut. Logam lasan mengalami pemanasan hingga temperatur 1500o C dan daerah HAZ bervariasi mulai 200° C hingga 1100° C (lihat Gambar 3). Temperatur 1500° C pada logam lasan menyebabkan pencairan dan ketika membeku membentk struktur mikro columnar. Temperatur 200° C hingga 1100° C menyebabkan perubahan struktur mikro pada logam dasar baik ukuran maupun bentuknya.

Distorsi Sambungan Las Akibat Panas
Setiap logam yang dipanaskan mengalami pemuaian dan ketika pendinginan akan mengalami penyusutan. Fenomena ini menyebabkan adanya ekspansi dan konstraksi pada logam yang dilas. Ekspansi dan konstraksi pada logam yang dilas ini menurut istilah metalurgi dinamakan distorsi.

Distorsi dikategorikan menjadi tiga macam, yaitu: 1) distorsi longitudinal, 2) distorsi transfersal, dan 3) distorsi angular. Distorsi longitudinal terjadi akibat adanya ekspansi dan konstraksi deposit logam las di sepanjang jalur las yang menyebabkan tarikan dan dorongan pada logam dasar yang dilas. Distorsi transfersal terjadi tegak lurus terhadap jalur las yang dapat mengakibatkan tarikan ke arah sumbu tegak jalur las
Distorsi angular menyebabkan efek gerakan sayap burung yang biasanya terjadi karena pengelasan di satu sisi logam dasar.

Ruang Lingkup Pekerjaan Las
Industri manufaktur tidak dapat terlepas dari penyambungan logam. Penyambungan logam dilakukan dengan berbagai tujuan, diantaranya adalah untuk membuat suatu barang yang tidak mungkin dilakukan dengan teknik lain, memudahkan pekerjaan, serta dapat menekan biaya produksi.

Proses penyambungan logam yang banyak digunakan dalam industri manufaktur adalah las. Pengelasan logam merupakan pilihan yang cukup tepat. Pengelasan tidak membutuhkan waktu lama, konstruksi ringan, kekuatan sambungan cukup baik, serta biaya relatif murah.

Penerapan sambungan las sangat luas. Sambungan las banyak digunakan pada konstruksi jembatan, gedung, industri otomotif, industri peralatan rumah tangga, bahkan industri barang dengan bahan plastikpun banyak menggunakan proses las tersebut,

Pengaruh Posisi Proses Las Terhadap Keterampilan Juru Las
Sebagaian besar pekerjaan las dilakukan dengan proses LSW (Liquid state welding) atau proses las dalam kondisi cair. Proses las yang dilakukan dengan kondisi cair ini, posisi saat pengelasan berlangsung sangat berpengaruh terhadap bentuk deposit logam las yang terbentuk. Tidak semua juru las mahir di semua posisi, posisi di bawah tangan (down hand) merupakan posisi yang paling mudah untuk dilakukan, namun ketika mengelas pipa logam dengan posisi miring akan sangat sulit dilakukan. Juru las yang dapat melakukan pengelasan ini adalah juru las kelas satu yang dilengkapi dengan sertifikat standar internasional.

Dalam dunia industri posisi las diberi kode tertentu agar pada saat pengelasan dilakukan tidak terjadi kekeliruan menentukan juru las dan prosedur pengelasan. Ada dua sistim pengkodean yang banyak dikenal, yaitu sistim yang ditetapkan oleh American Welding Society (AWS) dan sistim International Standard Organisation (ISO).

Berdasarkan kode yang ditetapkan oleh AWS, posisi las dikaitkan pada jenis teknik sambungan las, jika sambungan berkampuh (groove) maka kode posisinya dengan huruf G, untuk posisi down-hand 1G, horisontal 2G, vertikal 3G, over-head 4G, pipa dengan sumbu horisontal 5G, dan pipa miring 45° 6G. Jika sambungan las tidak berkampuh/tumpul (fillet) maka kodenya adalah F, untuk posisi down-hand 1F, horisontal 2F, vertikal 3F, dan over-head 4F.

Sistim kode posisi las yang ditetapkan ISO berbeda dengan AWS. Kode posisi las menurut ISO didasarkan pada posisi elektroda saat pengelasan dilakukan, untuk pengelasan plat diberi kode PA, PB, PC, PD, dan PE, sedangkan pengelasan pipa naik PF dan pipa turun PG,

Klasifikasi Bentuk Sambungan Las
Ada beberapa bentuk dasar sambungan las yang biasa dilakukan dalam penyambungan logam, bentuk tersebut adalah butt joint, fillet joint, lap joint edge joint, dan out-side corner joint.

Beberapa Variabel yang Berkaitan dengan Pekerjaan Las.
Penyambungan logam dengan proses pengelasan tidak dapat dilakukan sembarangan, banyak variabel yang harus diperhatikan agar kualitas sambungan sesuai standar yang dipersyaratkan oleh suatu lembaga internasional yang berkaitan dengan pekerjaan las. Variabel tersebut adalah bahan, proses, metode, keselamatan dan kesehatan kerja, peralatan, sumber daya manusia, lingkungan, serta pemeriksaan kualitas sambungan las.

Dalam proses pengelasan logam, bahan yang akan disambung harus diidentifikasi dengan baik. Dengan dikenalinya bahan yang akan dilas, dapat ditentukan prosedur pengelasan yang benar, pemilihan juru las yang sesuai, serta pemilihan mesin dan alat yang tepat

Metode pengelasan logam yang meliputi prosedur pengelasan, prosedur perlakuan panas, desain sambungan, serta teknik pengelasan disesuaikan dengan jenis bahan, peralatan, serta posisi pengelasan saat sambungan las dibuat.

Aspek efektifitas, efisiensi proses, dan pertimbangan ekonomis berkaitan erat dengan pemilihan peralatan las. Pengelasan logam stainless steel akan berkualitas bagus jika menggunakan las TIG, namun akan lebih murah bila ddilas dengan las listrik, sehingga pemilihan mesin dan peralatan las sebaiknya disesuaikan dengan tujuan pengelasan serta biaya operasionalnya.

Dalam pelaksanaan pekerjaan las dibutuhkan Sumber daya manusia yang memenuhi kualifikasi sesuai standar yang ada. Kualifikasi harus mengikuti standar-standar internasional seperti International Institut of Welding (IIW), American Welding Society (AWS), dan masih banyak lembaga-lembaga international di bidang pengelasan logam yang lain. Berdasarkan standar International Institut of Welding (IIW), profesi las terdiri dari Welding Engineer (WE), Welding Technologist (WT), Welding Practitioneer (WP), serta Welder (W).

Profesi Welding Engineer mempunyai tugas untuk menentukan prosedur pengelasan dan prosedur pengujian. Seorang Welding Technologist bertugas untuk menterjemahkan prosedur-prosedur tersebut kepada profesi las yang mempunyai level di bawahnya. Untuk melatih juru las (Welder) dibutuhkan seorang Welding Practititoneer dan yang melakukan pengelasan adalah Welder (juru las).
Lingkungan pada waktu pengelasan dilakukan merupakan faktor yang mempengaruhi kualitas las. Pengelasan yang dilaksanakan pada kondisi lingkungan sangat ekstrim, diperlukan prosedur khusus agar kualitas sambungan terjamin dengan baik. Pengelasan kapal yang terpaksa dilakukan di dalam air memerlukan mesin las yang dilengkapi dengan satu unit peralatan yang dapat melindungi elektroda dari sentuhan air. Disamping itu juga dibutuhkan Welder yang sesuai dengan pekerjaan tersebut, pengelasan dalam air cukup sulit dilakukan karena adanya tekanan gas pelindung terhadap dinding kapal.

Keselamatan dan kesehatan kerja (K3) juga perlu dipertimbangkan dalam melaksanakan pengelasan. Seorang juru las tidak dapat bekerja dengan baik jika dia tidak menggunakan pakaian dan peralatan keamanan kerja yang pada gilirannya sambungan

las yang dihasilkan akan berkualitas tidak baik. Disamping itu jika peralatan K3 kurang memadahi apabila terjadi kecelakaan tidak dapat diantisipasi secara tepat dan cepat.
Sambungan las yang telah dibuat harus diperiksa agar dapat diketahui kualitasnya. Sambungan las harus dibongkar jika terjadi cacat-cacat yang melampaui batas yang dipersyaratkan. Pemeriksaan dilakukan oleh seorang Welding Inspector (WI). Pemeriksaan las menggunakan uji visual, sinar-X, Ultrasonic, serta masih banyak metode lainnya.

Daftar Pustaka
Dieter, G.E. (1983). Engineering design: A materials and processing approach. Tokyo: McGraw-Hill International Book Company.
Graham E. (1990). Maintenance Welding, Prentice-Hall Inc: New Jersey.
Smith, F.J.M. (1992). Basic fabrication and welding engineering, Hong Kong: Wing Tai Cheung Printing Co. Ltd.

Baca Selangkapnya

Dasar Pemilihan Pompa

Mari membaca !!
Pada suatu jaringan pemipaan dibutuhkan suatu alat untuk menyuplai air dari sumber ke jaringan pemipaan yang akhirya nanti akan didistribusikan ke tiap unit rumah. Pemilihan pompa yang sesuai sangat dibutuhkan dan memerlukan perhatian khusus supaya distribusi air ke tiap unit rumah berjalan seperti yang diharapkan. Pemilihan pompa untuk digunakan pada suatu jaringan pemipaan harus sesuai dengan parameter-parameter tertentu pada perencanaan sistem jaringan pemipaan. Seperti besar debit yang diperlukan, besar head yang diperlukan dan juga letak dan jenis sumber air yang digunakan.

Untuk pemilihan pompa pada perencanaan sistem jaringan pemipaan di komplek citra ini, pompa yang akan dipilih harus memenuhi beberapa parameter tertentu, yaitu :

1. Debit yang dibutuhkan pada sistem jaringan pemipaan di komplek citra ini untuk tiap tahap operasinya adalah sebesar 1,4 L/s (0,0014 m³/s).

2. Pompa yang akan digunakan adalah pompa yang dapat mendistribusikan air dari sumur bor dengan kedalaman 20 m.

3. Dari analisa Epanet 2.0 besar headloss akibat gesekan sepanjang jaringan pemipaan (analisa dari pengurangan head terbesar di suatu titik di pipa cabang) adalah sebesar 0,95 m.

4. Pertimbangan ekonomis. Hal ini untuk pertimbangan pemilihan pompa yang terlalu besar karena mengingat luas jaringan distribusi yang tidak terlalu besar.

Karena pertimbangan parameter-parameter diatas maka dipilih untuk menggunakan jenis pompa jet-sentrifugal (jet-centrifugal pump), hal ini didasarkan karena sumber air yang direncanakan berasal dari sumur bor dengan kedalaman 20 m. Mengingat keterbatasan pompa sentrifugal biasa yang tidak dapat menyuplai air dari kedalaman suction lebih dari 9 meter. Dan juga karena keperluan debit yang tidak terlalu besar, hal ini sesuai dengan karakteristik pompa jet-sentrifugal yang beroperasi pada head yang tinggi dengan besar debit yang tidak terlalu besar.

Pada pemilihan pompa jet-cantrifugal pump ini berbeda dengan prosedur pemilihan untuk pompa lainnya. Hal ini dikarenakan pada jet-centrifugal pump ini terdapat komponen lain yang disebut eductor yang terletak di dalam sumur dengan kedalaman yang direncanakan. Eductor ini merupakan suatu komponen pompa yang tidak mempunyai komponen yang berputar dan diletakkan didalam sumur dengan kedalaman tertentu. Seperti dengan pompa lainnya, eductor ini mempunyai saluran masuk (suction) dan saluran keluar (discharge) air, didalam eductor ini terdapat komponen lainnya yaitu nozzle dan throat.

Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA MicrosoftInternetExplorer4

Berbeda dengan pompa jenis sentrifugal lainnya, pompa jenis ini mempunyai dua buah saluran pipa discharge yang keluar dari rumah pompa, dimana satu pipa ke jaringan pemipaan dan yang satu lagi kembali ke dalam sumur sebagai penggerak awal untuk eductor. Besar debit yang mengalir di kedua pipa tersebut disesuaikan dengan perencanaan yang diatur oleh sebuah diafragma (pengatur debit) yang terdapat pada pompa sentrifugal.

Dasar pemilihan pompa ini biasa digunakan para Mahasiswa untuk membuat laporan Tugas Akhir (TA) atau Skripsi di jurusan / fakultas Teknik Mesin. Admin Memiliki banyak Judul TA / Skripsi tentang fakultas Teknik Mesin/Industri. Untuk mendapatkan file tersebut silahkan bisa menghubungi admin Blog ini.

Terima Kasih

Baca Selangkapnya

Peranan Kapasitor Dalam Energi Listrik

Kehidupan modern salah satu cirinya adalah pemakaian energi listrik yang besar. Besarnya energi atau beban listrik yang dipakai ditentukan oleh reaktansi (R), induktansi (L) dan capasitansi (C). Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena banyak dan beraneka ragam peralatan (beban) listrik yang digunakan. Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif dan kapasitif. Di mana beban induktif (positif) membutuhkan daya reaktif seperti trafo pada rectifier, motor induksi (AC) dan lampu TL, sedang beban kapasitif (negatif) mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya tidak berguna sehingga tidak dapat dirubah menjadi tenaga akan tetapi diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban. Jadi yang menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif. Berarti dalam menggunakan energi listrik ternyata pelanggan tidak hanya dibebani oleh daya aktif (kW) saja tetapi juga daya reaktif (kVAR). Penjumlahan kedua daya itu akan menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang disuplai oleh PLN. Jika nilai daya itu diperbesar yang biasanya dilakukan oleh pelanggan industri maka rugi-rugi daya menjadi besar sedang daya aktif (kW) dan tegangan yang sampai ke konsumen berkurang. Dengan demikian produksi pada industri itu akan menurun hal ini tentunya tidak boleh terjadi untuk itu suplai daya dari PLN harus ditambah berarti penambahan biaya. Karena daya itu P = V.I, maka dengan bertambah besarnya daya berarti terjadi penurunan harga V dan naiknya harga I. Dengan demikian daya aktif, daya reaktif dan daya nyata merupakan suatu kesatuan yang kalau digambarkan seperti segi tiga siku-siku pada Gambar 1. 

Gambar 1. Segitiga Daya

Dari Gambar 1 tersebut diperoleh bahwa perbandingan daya aktif (kW) dengan daya nyata (kVA) dapat didefinisikan sebagai faktor daya (pf) atau cos r.

cos r = pf = P (kW) / S (kVA) ........(1) P (kW) = S (kVA) . cos r................(2) 

Seperti kita ketahui bahwa harga cos r adalah mulai dari 0 s/d 1. Berarti kondisi terbaik yaitu pada saat harga P (kW) maksimum [ P (kW)=S (kVA) ] atau harga cos r = 1 dan ini disebut juga dengan cos r yang terbaik. Namun dalam kenyataannya harga cos r yang ditentukan oleh PLN sebagai pihak yang mensuplai daya adalah sebesar 0,8. Jadi untuk harga cos r <>

a. Membesarnya penggunaan daya listrik kWH karena rugi-rugi.

b. Membesarnya penggunaan daya listrik kVAR.

c. Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan.

Secara teoritis sistem dengan pf yang rendah tentunya akan menyebabkan arus yang dibutuhkan dari pensuplai menjadi besar. Hal ini akan menyebabkan rugi-rugi daya (daya reaktif) dan jatuh tegangan menjadi besar. Dengan demikian denda harus dibayar sebabpemakaian daya reaktif meningkat menjadi besar. Denda atau biaya kelebihan daya reaktif dikenakan apabila jumlah pemakaian kVARH yang tercata dalam sebulan lebih tinggi dari 0,62 jumlah kWH pada bulan yang bersangkutan sehingga pf rata-rata kurang dari 0,85. Sedangkan perhitungan kelebihan pemakaian kVARH dalam rupiah menggunakan rumus sbb:

[ B - 0,62 ( A1 + A2 ) ] Hk 

Dimana : B = pemakaian k VARH 

A1 = pemakaian kWH WPB 

A2 = pemakaian kWH LWBP 

Hk = harga kelebihan pemakaian kVARH 

Untuk memperbesar harga cos r (pf) yang rendah hal yang mudah dilakukan adalah memperkecil sudut r sehingga menjadi r1 berarti r>r1. Sedang untuk memperkecil sudut r itu hal yang mungkin dilakukan adalah memperkecil komponen daya reaktif (kVAR). Berarti komponen daya reaktif yang ada bersifat induktif harus dikurangi dan pengurangan itu bisa dilakukan dengan menambah suatu sumber daya reaktif yaitu berupa kapasitor.

Proses pengurangan itu bisa terjadi karena kedua beban (induktor dan kapasitor) arahnya berlawanan akibatnya daya reaktif menjadi kecil. Bila daya reaktif menjadi kecil sementara daya aktif tetap maka harga pf menjadi besar akibatnya daya nyata (kVA) menjadi kecil sehingga rekening listrik menjadi berkurang. Sedangkan keuntungan lain dengan mengecilnya daya reaktif adalah :

• Mengurangi rugi-rugi daya pada sistem.

• Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat.

Kapasitor yang akan digunakan untuk meperbesar pf dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh dengan muatan elektron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saaat itu kapasitor membangkitkan daya reaktif. Bila tegangan yang berubah itu kembali normal (tetap) maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Pada saat kapasitor mengeluarkan elektron (Ic) berarti sama juga kapasitor menyuplai daya treaktif ke beban. Keran beban bersifat induktif (+) sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor (-) akibatnya daya reaktif yang berlaku menjadi kecil.

Rugi-rugi daya sebelum dipasang kapasitor : 

Rugi daya aktif = I2 R Watt .............(5)

Rugi daya reaktif = I2 x VAR.........(6) 

Rugi-rugi daya sesudah dipasang kapasitor : 

Rugi daya aktif = (I2 - Ic2) R Watt ...(7) 

Rugi daya reaktif = (I2 - Ic2) x VAR (8) 

Pemasangan Kapasitor

Kapasitor yang akan digunakan untuk  memperbaiki pf penempatannya ada dua cara :

1. Terpusat kapasitor ditempatkan pada: 

a. Sisi primer dan sekunder transformator

b. Pada bus pusat pengontrol

2. Cara terbatas kapasitor ditempatkan 

a. Feeder kecil

b. Pada rangkaian cabang

c. Langsung pada beban

Perawatan Kapasitor

Kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki pf supaya tahan lama tentunya harus dirawat secara teratur. Dalam perawatan itu perhatian harus dilakukan pada tempat yang lembab yang tidak terlindungi dari debu dan kotoran. Sebelum melakukan pemeriksaan pastikan bahwa kapasitor tidak terhubung lagi dengan sumber. Kemudian karena kapasitor ini masih mengandung muatan berarti masih ada arus/tegangan listrik maka kapasitor itu harus dihubung singkatkan supaya muatannya hilang. Adapun jenis pemeriksaan yang harus dilakukan meliputi :

• Pemeriksaan kebocoran

• Pemeriksaan kabel dan penyangga kapasitor

• Pemeriksaan isolator

System Mikroprosesor

Selain komponen induktor pemborosan pemakaian listrik bisa juga terjadi karena: 

Tegangan tidak stabil

Ketidak stabilan tegangan bisa menyebabkan terjadinya pemborosan energi listrik. Ketidakstabilan itu dapat diartikan tegangan pada suatu fase lebih besar, lebih kecil atau berfluktuasi terhadap teganga standar. Sedangkan akibat pembrosan energi listrik itu maka timbul panas sehingga bisa menyebabkan pertama kerusakan isolator peralatan yang dipakai. Ke dua memperpendek daya isolasi pada lilitan. Sementara itu dengan ketidakseimbangan sebesar 3% saja dapat memperbesar suhu motor yang sedang beroperasi sebesar 18% dari keadaan semula. Hal ini tentunya akan menimbulkan suara bising pada motor dengan kecepatan tinggi.

Harmonik

Harmonik itu bisa menimbulkan panas, hal ini terjadi karena adanya energi listrik yang berlebihan. Harmonik itu bisa muncul karena peralatan seperti komputer, kontrol motor dll. Harmonik merupakan suatu keadaan timbulnya tegangan yang periodenya berbeda dengan periode tegangan standar. Periode itu bisa 180 Hz (harmonik ke-3), 300 Hz (harmonik ke-5) dan seterusnya. Harmonik pada transformator lebih berbahaya, hal ini karena adanya sisrkulasi arus akibat panas yang berlebih. Sehingga hal ini bisa mengurangi kemampuan peralatan proteksi yang menggunakan power line carrier sebagai detektor kondisi normal.

Untuk mengoptimalkan pemakaian energi listrik bisa digunakan beban-beban tiruan berupa LC yang dilengkapi dengan teknologi mikroprosesor. Sehingga ketepatan dan keandalan dalam mendeteksi kualitas daya listrik bisa diperoleh. Mikroprosesor itu berfungsi untuk mengolah komponen-komponen yang menentukan kualitas tenaga listrik. Seperti keseimbangan beban antar fasa, harmonik dan surja. Apabila terdapat ketidakseimbangan antara fasa satu dengan fasa yang lainnya, maka mikroprosesor akan memerintahkan beban-beban LC untuk membuka atau menutup agar arus disuplai ke fasa satu sehingga selisih arus antara fasa satu dengan fasa yang lainnya tidak ada. Banyaknya L atau C yang dibuka atau ditutup tergantung dari kondisi ketidakseimbangan beban yang terdeteksi oleh mikroprosesor. Kondisi harmonik yang terdeteksi bisa dihilangkan dengan menggunakan filter LC.

Keuntungan alat ini adalah :

• Mampu mereduksi daya sampai 30%.

• Meningkatkan pf antara 95-100%

• Dapat mengeliminasi terjadinya harmonik.

Dengan demikian pemakaian energi listrik bisa dihemat yaitu dengan cara mengoptimalkan konsumsi energi masing-masing peralatan yang digunakan, memperkecil gejala harmonik dan menstabilkan tegangan. Sehingga energi tersisa bisa dimanfaatkan untuk sektor lain yang lebih membutuhkan. Sedang dampak negatif dari pemborosan energi listrik itu pertama menciptakan ketidakseimbangan beban fasa-fasa listrik yang pada gilirannya akan mempengaruhi over heating pada motor dan penurunan life isolator. Ke dua bagi PLN sebagai penyuplai energi listrik tentunya harus menyediakan energi listrik yang lebih besar lagi.

Daftar Pustaka :

Daya dan Energi Listrik, Deni Almanda, disampaikan pada penataran dosesn teknik elektro di Teknik Elektro UGM, Pebruari 1997, Yogyakarta.

Peranan energi dalam menunjang pembangunan berkelanjutan, Publikasi Ilmiah, BPPT, Jakarta, Mei 1995.

Ir. Deni Almanda adalah dosen Teknik Elektro & Kepala Perpustakaan FT UMJ, alumni FT UGM dan aktif menulis masalah kelistrikan di berbagai media.

Baca Selangkapnya