ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
UJI FUNGSI DAN MODIFIKASI MAGNETIC FORCE WELDING
Tri Yulianto, Djoko Kisworo
ABSTRAK
UJI FUNGSI DAN MOOIFIKASI MAGNETIC FORCE WELDING. Telah dilakukan
kegiatan uji fungsi dan modifkasi mesin las magnetic force welding (ME-27.2). Uji fungsi
dimaksudkan untuk memfungsikan mesin Las MFG mengingat mesin las tersebut belum
pernah berfungsi dan modifkasi dilaksanakan untuk mengembangkan alat kearah
persiapan pembuatan pin elemen bakar HWR untuk program uji iradiasi. Uji fungsi
dilakukan dengan memperbaiki dan mengganti komponen yang rusak sesuai dengan
langkah-Iangkah yang ada pada mesin las sedangkan modifikasi dilakukan dengan
menyesuaikan dimensi kelongsong elemen bakar HWR. Oari pelaksanaan uji fungsi dan
modifikasi ini diperoleh mesin las ME-27.2 dapat berfungsi baik sesuai dengan petunjuk
operasi mesin dan dengan modifikasi beberapa komponen yang berhubungan dengan
dimensi kelongsong, mesin las ini bisa untuk merakit batang elemen bakar HWR.
P=:NDAHULUAN
Sejalan dengan program uji iradiasi
elemen bakar reaktor daya diperlukan
persiapan dalam pembuatan elemen bakarnya.
Elemen bakar reaktor daya dengan bahan
utama berupa uranium dioksida dan bahan
pendukungnya zircaloy difabrikasi dengan
menggunakan sejumlah peralatan fabrikasi.
Peralatan fabrikasi elemen bakar yang ada diIEBE-P2TBOU di disain untuk membuat
elemen bakar tipe HWR (Cirene). Oari kegiatan
pengkajian pera!atan yang pernah dilakukan
telah diketahui bahwa peralatan fabrikasi yang
ada dapat dikembangkan untuk membuat.
elemen bakar tipe lain (HWR/LWR).
Pengembangan dilakukan dengan modifikasi
terhadap beberapa peralatan fabrikasi. Untuk
pengembangan kearah tipe HWR selain
Cirene, dapat dilakukan dengan modifikasi
beberapa peralatan perakitan diantaranya
peralatan perakitan pin elemen bakar yaitu
mesin las magnetic force welding.
Oalam kegiatan ini telah dilakukan
modifikasi terhadap komponen peralatan
mesin las magnetic force welding. Oari hasil
modifikasi ini diharapkan dapat merakit Imengelas pin elemen bakar tipe HWR selainCirene.
Mengingat mesin las ini belum pernah
berfungsi -' maka untuk memfungsikannya juga
-' 219
perlu dilakukan perbaikan-perbaikan dan
modifikasi pad a sub sistemnya.Oalam makalah ini dikemukakan
langkah-Iangkah yang dilakukan dalam rangka
memfungsikan alat dan metoda modifikasi
kompone:1 alat untuk merakit pin elemen bakarHWR.
Proses perakitan pin elemen bakar denganmagnetic force welding
Proses perakiatn pin elemen bakar
merupakan salah satu urutan dalam fabrikasi
elemen bakar nuklir, yang dimulai dari
pembuatan pelet U02 dengan persyaratan
tertentu. Pelet U02 tersebut, yang merupakan
bahan bakar nuklir untuk reaktor daya,
selanjutnya dimasukkan kedalam kelongsong
zircaloy, yang salah satu ujungnya telah ditutupdengan tutup kelongsong. S,etelah pengisiankelongsong ini selesai mak'a ujung terbuka
kelongsong ditutup dengan tutup kelongsong
yang kedua, hingga diperoleh batang elemen
bakar (fuel pins). Penutupan ujung kelongsong
ini dilakukan dengan cara pengelasan.Mesin las dengan metoda magnetic
force resistance welding digunakan untuk
pengelasan tutup kelongsong tersebut. Proses
penekanan (force) tutup kelongsong dengan
kelongsongnya pada saat proses pengelasan
digunakan gaya elektromagnetik dari sebuah
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 ISSN 0854 - 5561
Ruang pengelasan
8aru (pengganti)Gambar 1 . Penggantian vacuum kontaktor
Pelaksanaan Uji Fungsi
penggantian. Electronic switch dengan sensor
pirani diganti dengan vacuum gauge dan
vacuum contactor (Gambar 1). Alat ukur
vakum (vacuum gauge) secara mekanis
digunakan sebagai pengganti yaitu dengan
skala 0 sampai dengan 760 mmHg dan
vacuum contactor yang diatur kerjanya sesuaidengan alat ukur vakum terse but. Pirani digu-'1Okan untuk mendeteksi tekanan udara di-
ruang pengelasan hingga 200 militorr untuk
kemudian switchc S yang digerakkan oleh
rangkaian elektronik menjadi aktif jika tekanan
ini tercapai. Vacuum gauge pengganti meng-
gunakan skala 0 samapai dengan 760 mmHg,
dimana 1 torr = 760 mmHg dan 1 torr = 1000
militorr. Jadi 200 militorr = 152 mmHg. Dalam
bekerjanya vacuum contactor diset sehingga
ketika vacuum gauge menunjuk pada angka
152 mmHg kontaktor S mulai bekerja (aktif).
Meskipun secara fisik dan cara kerja kedua
sistem ini berbeda, namun sasaran yang akan
dicapai adalah sama, yaitu switch bekerja jika
kevacuman ruang pengelasan telah mencapai
200 militorr. Langkah ke 9 ini bekerja untuk
mengosongkan ruang pengelasan hingga 200
militorr untuk kemudian mengisinya dengan
gas argon.
Lama (rusak)
s
~ I=s
Vacuum contactor
ElectronicswitchI
Ruang pengelasan
Vacuum gauge
Langkah-Iangkah dalam memfungsikanmesin las
Langkah-Iangkah operasional yang
dilakukan untuk mengetahui bagian-bagian
yang tidak berfungsi secara sing kat meliputikegiatan pemeriksaan secara visual,
pemeriksaan kesesuaian antara komponen
terpasang dengan skematik mesin yang ada,
dan uji fungsi secara individu maupun sistem.
Secara pas if (tanpa pemberian energi
listrik maupun tekanan kompresor) dilakukan
pemeriksaan secara visual pada level
komponen. Ditemukan beberapa kontak relay
tidak bebas bergerak dan saklar mekanik arus
tinggi berkaitan dengan travo pengelasan
patah. Hal-hal yang diketemukan tersebut
langsung diperbaiki .
Untuk mengetahui kondisi instalasi
mesin dilakukan pengecekan sistem
elektromekaniknya terhadap dokumen
skematik yang ada pada mesin .Tidak adanya
penyimpangan antara komponen terpasang
dengan skematik yang ada, ini berarti mesin
telah dirakit sesuai dengan ketentuan dari
pabrik pembuatnya pad a saat instalasi mesin.
Uji fungsi secara individu (per bagian)
dilakukan dalam 20 langkah, setiap langkah
jika diketahui tidak berfungsi kemudian diper-
baiki atau diganti komponennya. Penggantian
dilakukan dengan jenis dan spesifikasi yang
sama. Ada langkah yang tidak berfungsi
namun sulit mencari suku cadangnya yaitu
langkah mekanik ke 9 tidak dapat berlangsung
karena elektronic switch yang dikendalikan
oleh !
ISSN 0854 - 5561
Uji fungsi mesin las MFW (ME-27.2)
secara manual maupun otomatis sesuai
dengan petunjuk operasi mesin, dilakukan
dengan beban simulasi maupun dengan be-
ban yang sesungguhnya. Beban simulasi
menggunakan lampu 10 watt sebanyak 2 buah
yang mengindikasikan arus 18S dan arus
magnet. Beban las sesungguhnya
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
dilaksanakan terhadap sampel-sampeL lasdengan berbagai parameter pengelasanseperti terlihat pada tabel 1.
Selama uji fungsi, mesin las MFW
(ME-27.2) beroperasi dengan lancar dan mesin
berfungsi baik sesuai dengan petunjuk operasimesin.
Tabel1. Daftar sam pel pelaksanaan uji fungsi mesin las dengan berbagai parameter pengelasan
Jenis sampel
Parameter pengelasan
ABCDEFGHZ1Z2Z3Z4Z5Z6Z7
a
Squezze 959595959595959595959595959595
[3
Hold 202020202020202020202020202020
{)
Mag Force Neg %
606060606060606060606060606060Current
E
Weld 1 1010101010101010101010101055
% Curent 202020202020202035353525202020
y
Flux 999999999999999
rJ
% Current Flux Reset 6060 160606060606060606060606060
cr
Weld Neg % Current 757575757575757575757575757575
}..
Force Delay 959545858585858585858585858585
~
Mag Force 151515452525252515151515121212
TT
% Current Mag Force 202020202020202020202020202020
Modifikasi komponen alat untuk merakit pinelemen bakar HWR
Modifikasi ini dilakukan karena mesin
las yang ada telah terpasang komponen yang
digunakan untuk merakit pin elemen bakar
Cirene yang mempunyai diameter kelongsong
20 mm sedangkan elemen bakar HWR yang
diinginkan mempunyai diameter 13.25 mm.
Perbedaan ini yang menjadikan dasarpemikiran untuk modifikasi. Identifikasi secara
visual terhadap komponen mesin las MFW
(ME-27.2) yang berkaitan dengan dimensi
kelongsong, diperoleh komponen alat yangperlu dimodifikasi sebagai berikut :
Collet ialah komponen untuk me megang
tutup kelongsong
221
Electrode collet ialah komponen untuk
memegang kelongsong sekaligus juga
sebagai kutubyang kontak langsung
dengan kelongsong
Collet adjuster ialah komponen untuk
tempat mengikat collet dan electrode
Electrode ialah komponen yang berfungsi
sebagai kutub yang kontak langsung
dengan tutup kelongsong.
Klem pemegang kelongsong ialah
komponen yang memegang kelongsong
selama proses pengelasan.
Modifikasi komponen-komponen terse-
but dilakukan dengan cara meyesuaikan
dimesi yang berkaitan dengan dimensi
r---,i
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
kelongsong elemen bakar HWR. Hasil
perhitungan modifikasi dituangkan dalam
bentuk gambar 2. Dengan dasar gambar
L-I
!
IiI
Ii!
18
L{)NL{)
6
ISSN 0854 - 5561
KESIMPULAN
Pelaksanaan uji fungsi mesin las ME-27.2 telah dilaksanakan dan berhasil.
Meskipun mesin las tersebut sudah lama tidak
berfungsi, namun masih bisa dapat
dioperasikan secara optimal mengingat
komponen-komponen yang digunakan relatif
masih banyak terdapat dipasaran.Kualitas hasii pengelc::s8n sc::ngat
ditentukan oleh pelaksanaan pemilihan
parameter yang tepat. Oleh karena itu kegiatan
ini perlu dilanjutkan dengan kualifikasi proses
pengelasan untuk menghasilkan las tutup
kelongsong yang memenuhi persyaratan.
Modifikasi beberapa komponen mesin
las untuk merakit batang elemen bakar HWRselain Cirene telah dilakukan dan bisa
dipasang pad a mesin.
223
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
PUSTAKA
1. Tri Yulianto, Kajian KemungkinanModifikasi Peralatan Fabrikasi Untuk
Fabrikasi Elemen Bakar Jenis HWR dan
LWR, Prosiding Presntasi lIimiah DaurBahan Bakar Nuklir , Jakarta, 18-19 Maret
1996, ISSN 1410 -1998
2. A. Suntoro, Tri Yulianto, Djoko Kisworo.Teknik Pelacakan dan Perbaikan Mesin
Las Tutup Kelongsong Bahan Bakar Nuklir
P2TBDU-BATAN, belum dipublikasikan.
3. Manual Magnetic Force Welding.
KE DAFTAR ISIUJI FUNGSI DAN MODIFIKASI MAGNETIC FORCE WELDINGABSTRAKPE:NDAHULUANKESIMPULANPUSTAKA
1: KE DAFTAR ISI