jurusan teknik mesin fakultas teknik universitas ... filetugas akhir analisa fenomena springback...

TUGAS AKHIR

ANALISA FENOMENA SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS – BESI PADA PROSES U - BENDING

Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Progam Studi Strata Satu

Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh :

Mustahfirin NIM : D200 10 0011

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

JANUARI 2016

vi

HALAMAN MOTTO

Jangan memaksakan diri untuk menjadi sempurna, Karena akan

membuat kita kecewa dan menderita, Didunia ini tidak ada yang

sempurna, Kadang kita harus belajar cukupcukup

(Andrie Wongso)

Barang siapa yang mengajak orang lain untuk mengikuti petunjuk, niscaya

akan mendapatkan pahala yang sama dengan orang yang mengikutinya

tanpa mengurangi pahala mereka sedikitpun

(HR. Bukhori)

Hidup ini seperti piano. Berwarma putih dan hitam. Namun, Ketika Tuhan

yang memainkannya, Semua menjadi indah

(Mutiara)

vii

ANALISA FENOMENA SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS – BESI PADA PROSES U - BENDING

Mustahfirin, Agus Dwi Anggono, Supriyono

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura

Email : [email protected]

ABSTRAKSI

Tailored welded blanks adalah gabungan dari dua macam atau lebih lembaran metal dengan ketebalan (thickness) berbeda atau sama yang disambung dengan menggunakan las

Dalam pengelasan terdapat beberapa metode diantaranya SMAW oleh karena itu tujuan dalam penelitian ini untuk meneliti tentang pengaruh variasi bahan, terhadap fenomena spring back Dengan menggunakan pengujian U bending.

Metode penelitian ini tahap awal pembuatan sambungan las dengan standar AWS. Selanjutnya pengujian tarik menggunakan standar ASTM E-8. Pengujian springback menggunakan tool die set, sedangkan untuk mengetahui besar spring backnya menggunakan kertas mili meter blok dengan cara sebagai mal.

Dari hasil pengujian didapat nilai-nilai perbedaan dari setiap bahan yang digunakan untuk nilai kekuatan tarik spesimen, nilai modulus elastisitas tertinggi yaitu pada variasi bahan besi - besi sebesar 40000 Mpa, dengan besar springback terbesar -1 mm untuk sisi kanan dan -2 mm untuk sisi kiri, sedangkan untuk variasi bahan stainless - stainless sebesar 55555,55 Mpa, dengan besar spring back -3 mm untuk sisi kanan dan -2 mm untuk sisi kiri, dan variasi bahan stainless - besi sebesar 44285,71 Mpa, dengan besar spring back -1,5 mm, untuk sisi kanan dan -3 mm untuk sisi kiri.

Kata kunci :Tailor Welded Blank, Pengelasan SMAW, U Bending, Springback.

PHENOMENON ANALYSIS SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS - IRON IN PROCESS U - BENDING

Mustahfirin, Agus Dwi Anggono, Supriyono

Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol post I Pabelan, Kartasura

Email: [email protected] ABSTRACTION

Tailored welded blanks is a combination of two or more kinds of metal sheet with a thickness (thickness) is different or the same which are connected with the use of welding

In welding there are several methods including SMAW therefore of interest in this study to examine the effect of variations in materials, the phenomenon of spring back Using U-bending test.

This research method early stages of welding connection with AWS standards. Furthermore, using a tensile testing standard ASTM E-8. Testing springback using a die tool set, while to know the big spring backnya using paper mili meter block by way of a mall.

From the test results obtained difference values of each of the materials used for the value of the tensile strength of the specimen, the highest elasticity modulus value on the variation of ferrous materials - iron amounted to 40 000 MPa, with a greatest springback -1 mm to the right side and -2 mm to the side left, while for variations in steel material - steel amounted to 55555.55 MPa, with a large spring back to -3 mm -2 mm and a right side to the left side, and a variety of stainless materials - iron at 44285.71 MPa, with a large spring back - 1.5 mm, on the right side and -3 mm to the left side.

Keywords: Tailor Welded Blank, Welding SMAW, U Bending, Springback..

viii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya,

bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai

cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang,

saya persembahkan tugas akhir ini kepada :

1. Bapak dan Ibu saya tercinta yang selalu mendoakan, memberi

dukungan secara finansial, tenaga serta dorongan sepanjang waktu

sampai mengantarkan saya sebagai seorang sarjana Teknik Mesin.

2. Semua sahabat - sahabatku Shodiq, Huda, Feri, Agung, Wawan,

Yusuf, Ajik, Agus, Inna yang selalu membantu dan memberi solusi

dalam menyelesaikan proses tugas akhir sampai selesai.

3. Kakak-kakaku Irkam, Fahrudin, Nurkolis, Madekan, yang selalu

memberikan dukungan dan semangat setiap waktu.

4. Seluruh keluarga besarku, terima kasih atas semua dukungan dan

semangatnya yang selalu saya dengar setiap waktu.

5. Semua teman – temanku Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta angkatan 2010 yang senantiasa memberi dukungan untuk

menyelesaikan tugas akhir saya.

ix

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kepada allah SWT atas

segala rahmat dan nikmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian

ini dapat terselesaikan. Tugas akhir berjudul “ANALISA FENOMENA

SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS – BESI

PADA PROSES U - BENDING” dapat terselesaikan atas dukungan dari

berbagai pihak. Untuk itu dlam kesempatan ini saya selaku penulis

dengan segala hormat dan ketulusan hati ingin menyampaikan rasa

terima kasih dan penghargaan sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku jurusan Teknik

Mesin.

3. Bapak Agus Dwi Anggono, ST, M.Eng, Ph.D, selaku Dosen

pembimbing I yang telah membimbing serta bersedia meluagkan

waktunya untuk memberikan arahan dan penjelasan dalam penulisan

Tugas Akhir ini.

4. Bapak Supriyono, Ph.D, selaku Dosen pembimbing II yang telah

bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan

Tugas Akhir ini

5. Bapak Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT, selaku Dosen penguji yang

telah memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir.

6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.

7. Bapak dan ibuk tercinta yang selalu memberikan doa beserta

dukungannya, perhatian serta kasih sayang yang begitu istimewa dan

sangat luar biasa.

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................... i

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR......................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iii

HALAMAN PENGESAHAN.................................................................. iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .......................................................... v

HALAMAN MOTTO.............................................................................. vi

ABSTRAKSI....... ................................................................................. vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... viii

KATA PENGANTAR ............................................................................ ix

DAFTAR ISI ......................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xiv

DAFTAR TABEL ................................................................................. xviii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xx

BAB I PENDAHULUAN........................................................................ 1

1.1. Latar Belakang.................................................................. 1

1.2. Tujuan Penelitian .............................................................. 3

1.3. Manfaat Penelitian ............................................................ 4

1.4. Batasan Masalah .............................................................. 4

1.5. Sistematika Penulisan....................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA...................... 6

2.1. Kajian Pustaka ................................................................. 6

2.2. Landasan Teori ................................................................. 8

xii

2.3. Teori Elastisitas................................................................. 14

2.3.1. Tegangan ............................................................ 15

2.3.2. Regangan ............................................................ 16

2.3.3. Hubungan tegangan-regangan ............................ 17

2.3.4. Deformasi elastis.................................................. 20

2.3.5. Deformasi plastis.................................................. 21

2.4. Teori Plastis ...................................................................... 21

2.5. Teori Spring Back ............................................................. 22

BAB III METODE PENELITIAN............................................................ 27

3.1. Diagram Aril Penelitian ..................................................... 27

3.2. Bahan dan Alat ................................................................. 28

3.2.1. Alat ...................................................................... 28

3.2.2. Bahan .................................................................. 29

3.3. Pembuatan Spesimen ...................................................... 29

3.4. Langkah pengujian Spesimen .......................................... 34

3.4.1. Pengujian Tarik ................................................... 34

3.4.2. Pengujian U Bending ........................................... 35

3.4.3. Pengukuran Spring Back ..................................... 37

3.5. Rancangan Analisis Data ................................................. 39

3.6. Kesulitan Penelitian ......................................................... 39

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN.............................. 41

4.1. Hasil Penelitian ................................................................. 41

4.1.1. Pengujian tarik ..................................................... 41

4.1.2. Pengujian U bending ............................................ 47

4.2. Analisis Data .................................................................... 52

4.2.1. Analisis pengujian tarik......................................... 52

4.2.2. Analisis nilai pengujian tarik ................................. 54

4.3. Pengaruh variasi bahan Terhadap Fenomena

SpringBack ................................................................... .... 57

xiii

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 59

5.1. Kesimpulan ....................................................................... 59

5.2. Saran ........ ....................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 penyimpangan sudut akibat gaya spring back ................. 2

Gambar 2.1. jenis sambungan las ....................................................... 10

Gambar 2.2. jenis las busur listrik (arc welding)................................... 12

Gambar 2.3 Mesin Las SMAW. teknologi pengelasan:2011................ 13

Gambar 2.4 diagram tegangan regangan ............................................ 18

Gambar 2.5 diagram tegangan regangan springback.......................... 22

Gambar 2.6 spring back ...................................................................... 24

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ..................................................... 28

Gambar 3.2 Mesin las SMAW. INLASTEK (Institut teknologipengelasan) ...................................................................... 30

Gambar 3.3 Hasil Pengelasan SMAW (besi-besi) ............................... 31

Gambar 3.4 Hasil Pengelasan SMAW (besi-stainless) ........................ 31

Gambar 3.5 Hasil Pengelasan SMAW (stainless-stainless)................. 32

Gambar 3.6 Spesimen Uji Tarik ........................................................... 33

Gambar 3.7 Spesimen Uji U Bending .................................................. 34

Gambar 3.8 tool die set untuk uji U Bending........................................ 36

Gambar 3.9 gambar pengambilan data spring back ............................ 38

Gambar 4.1 Spesimen Uji Tarik ........................................................... 41

Gambar 4.2 Grafik hasil uji tarik 1 (besi-besi) ...................................... 42



Gambar 4.5 Grafik hasil uji tarik 1 (stainless-besi)............................... 43


xv


Gambar 4.8 Grafik hasil uji tarik 1 (stainless-stainless) ....................... 45

Gambar 4.9 Grafik hasil uji tarik 3 (stainless-stainless) ....................... 45

Gambar 4.10 Grafik hasil uji tarik 3 (stainless-stainless) ..................... 46

Gambar 4.11 Spesimen uji bending..................................................... 47

Gambar 4.12 Hasil uji U-bending ......................................................... 48

Gambar 4.13 Springback uji U-bending ............................................... 48

Gambar 4.14 Hasil pengujian U-bending ............................................ 54

Gambar 4.15 Histogram menunjukan nilai springback spesimenbesi-besi............................................................................................... 55

Gambar 4.16 Histogram menunjukan nilai springback spesimenStainless-stainless........ ....................................................................... 55

Gambar 4.17 histogram menunjukan nilai springback spesimenStainless-besi....................................................................................... 56

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. klasifikasi dari penyambungan logam ................................ 9

Tabel 4.1 Dimensi spesimen uji tarik ................................................... 41

Tabel 4.2 Hasil uji tarik......................................................................... 46

Tabel 4.3 Dimensi plat uji bend ing......................................................... 47

Tabel 4.4 Hasil pengujian U bending ................................................... 49

Tabel 4.5 Nilai koefisien springback (besi – besi) ................................ 50

Tabel 4.6 Nilai koefisien springback (stainless - stainless)................... 51

Tabel 4.7 Hasil Nilai koefisien springback (besi – besi)......................... 51

Tabel 4.8 Hasil elastisitas (besi – besi)................................................ 52

Tabel 4.9 Hasil elastisitas (stainless – besi) ........................................ 53

Tabel 4.10 Hasil elastisitas (stainless –stainless) ................................ 53

Tabel 4.11. Hasil Rata-rata nilai springback menurut variasibahan ....... ........................................................................................... 56

jurusan teknik mesin fakultas teknik universitas ... filetugas akhir analisa fenomena springback...

Documents