jurusan teknik mesin fakultas teknik universitas ...eprints.umm.ac.id/39017/1/pendahuluan.pdf4....
TRANSCRIPT
PENGARUH POSISI TEMPERATUR TRANSIENT PADA
PENGELASAN MIG TERHADAP DISTORSI SUDUT DAN
SIFAT MEKANIK PADA ALUMINIUM 5083
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik (S1)
Disusun Oleh :
HENDRO PRANATA
201310120311087
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
PENGARUH POSISI TEMPERATUR TRANSIENT PADA
PENGELASAN MIG TERHADAP DISTORSI SUDUT DAN
KEKUATAN MEKANIK PADA ALUMINIUM 5083
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik (S1)
Disusun Oleh :
HENDRO PRANATA
201310120311087
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Segala Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala
rahmat hidayah Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat
beserta salam semoga senantiasa terlimpah curahkan kepada Baginda Nabi
Muhammad Shallallahu 'alaihi wasallam, kepada keluarganya, para sahabatnya,
hingga para umatnya hingga akhir zaman.
Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana pada Program Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang. Judul yang diajukan penulis adalah “Pengaruh Posisi
Temperatur Transient Pada Pengelasan MIG Terhadap Distorsi Sudut Dan
Sifat Mekanik Pada Aluminium 5083”
Penulis menyadari kelemahan serta keterbatasan yang ada sehingga dalam
menyelesaikan skripsi ini memperoleh bantuan dari berbagai pihak, dalam
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST, MT selaku dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang yang telah memberikan izin dalam penulisan skripsi
ini.
2. Bapak Murjito, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM yang telah
memberikan kelancaran pelayanan dan urusan Akademik.
3. Bapak Dr. Nur Subeki, ST, MT, selaku dosen Pembimbing I yang selalu
memberikan waktu bimbingan dan arahan selama penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Ir. Daryono MT, selaku dosen pembimbing II yang selalu memberikan
waktu bimbingan dan arahan selama penyusunan skripsi ini.
5. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang yang telah memberikan ilmunya kepada penulis.
6. Seluruh Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Malang yang telah melayani segala urusan administratif dengan baik.
7. Kedua orang tua, adik dan keluarga atas jasa-jasanya, kesabaran, doa yang
selalu diberikan dan tidak pernah lelah mendidik dan memberi cinta yang
tulus dan ikhlas kepada penulis semenjak kecil.
8. Seseorang yang sangat spesial berarti Boo ku Syafira yang sudah sayang,
sabar, menemani, dan menyemangati saya dalam mengerjakan skripsi ini
sampai selesai.
9. Kelompok penelitian “Pengelasan MIG Aluminium 5083” yang selalu
memberi dukungan.
10. Teman-teman sahabat Teknik Mesin Kelas B dan seluruh mahasiswa Teknik
mesin angkatan 2013.
11. Saudara-saudara saya group sampit lambe turah.
12. Seluruh anggota keluarga IKPMS Malang.
13. Semua pihak yang membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan baik isi
maupun susunannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat tidak hanya bagi penulis
juga bagi para pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 29 Maret 2018
Penulis
xii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i
POSTER ................................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI ............................................................. iv
SURAT KETERANGAN TIDAK PLAGIAT ................................................... vi
ABSTRAK INDONESIA .................................................................................... vii
ABSTRACT ENGLISH ..................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xivv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 3
1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 4
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 5
2.1 Definisi Pengelasan ............................................................................... 5
2.2 Proses Dasar Pengelasan ....................................................................... 7
2.3 Klasifikasi Pengelasan ........................................................................... 8
2.3.1 Las Busur Gas ................................................................................. 8
2.4 Analisa Perpindahan Panas Pada Pengelasan ...................................... 20
2.4.1 Masukan Panas (Heat Input) ......................................................... 20
2.5 Definisi Aluminium 5083 .................................................................... 23
2.5.1 Pengertian Aluminium .................................................................. 23
2.6 Sifat Mekanis ....................................................................................... 29
xiii
2.7 Distorsi ................................................................................................ 30
2.7.1 Pengertian Distorsi ...................................................................... 30
2.8 Klasifikasi Las Berdasarkan Sambungan dan Bentuk Alurnya........... 32
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 36
3.1 Jenis Penelitian .................................................................................... 36
3.2 Waktu dan Tempat penelitian.............................................................. 36
3.3 Diagram Alir ....................................................................................... 38
3.4 Persiapan Bahan dan Peralatan ........................................................... 39
3.4.1 Persiapan Bahan ........................................................................... 39
3.4.2 Persiapan Alat yang digunakan .................................................... 39
3.5 Tahap penelitian .................................................................................. 40
3.5.1 Pembuatan spesimen Las/Plat Alluminium 5083 ......................... 40
3.5.2 Pembuatan kampuh V terbuka ...................................................... 40
3.5.3 Persiapan Parameter Pengelasan MIG (metal inert gas) .............. 41
3.5.4 Proses pengelasan dan pemanas Transient ................................... 41
3.5.5 Pengamatan Distribusi Temperatur .............................................. 43
3.5.6 Tahap Pembuatan Spesimen ......................................................... 43
3.5.7. Pelaksanaan Pengujian Material .................................................. 45
3.6 Analisa Data ........................................................................................ 48
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 49
4.1 Distribusi Temperatur ......................................................................... 49
4.2 Distorsi ................................................................................................ 51
4.2.1 Hasil Pengelasan dari tiga variasi jarak flame yang berbeda ....... 51
4.2.2 Hasil Pengukuran Distorsi Pada Pengelasan Aluminium 5083 .... 52
4.3 PENGUJIAN TARIK .......................................................................... 55
4.4 PENGUJIAN KEKERASAN .............................................................. 57
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 61
5.1 KESIMPULAN ................................................................................... 61
5.2 SARAN ............................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 63
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3. 1 Parameter Pengelasan MIG (metal Inert Gas) ..................................... 41
Tabel 4. 1 Perbedaan jarak flame pengelasan, dengan temperatur, dan kecepatan
pengelasan yang sama ........................................................................................... 51
Tabel 4. 2 Hasil pengujian spesiment uji tarik ...................................................... 55
Tabel 4. 3 Hasil perhitungan pengujian spesiment uji tarik .................................. 55
Tabel 4. 4 Hasil pengujian spesiment uji kekerasan ............................................. 57
Tabel 4. 5 Hasil pengujian spesiment uji kekerasan ............................................. 57
Tabel 4. 6 Hasil pengujian spesiment uji kekerasan ............................................. 58
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Las Busur Gas .................................................................................... 8
Gambar 2. 2 Las TIG .............................................................................................. 9
Gambar 2. 3 Diagram rangkaian listrik dari mesin las listrik DC ......................... 10
Gambar 2. 4 Pemindahan sembur pada las MIG................................................... 11
Gambar 2. 5 Pengaruh Perubahan Arus Terhadap Ukuran dan Tetesan ............... 12
Gambar 2. 6 Skema Las SMAW ........................................................................... 14
Gambar 2. 7 Pemindahan Logam Cair .................................................................. 14
Gambar 2. 8 Skema Las GMAW .......................................................................... 15
Gambar 2. 9 Skema Las SAW .............................................................................. 17
Gambar 2. 10 Skema Mesin SAW ........................................................................ 18
Gambar 2. 11 Skema Las FCAW .......................................................................... 18
Gambar 2. 12 Siklus Thermal Las (Subeki, 2007) ................................................ 23
Gambar 2. 13 Distorsi arah melintang .................................................................. 31
Gambar 2. 14 Distorsi arah memanjang ................................................................ 32
Gambar 2. 15 Distorsi arah menyudut .................................................................. 32
Gambar 2. 16 Jenis-jenis Sambungan Dasar ......................................................... 33
Gambar 2. 17 Macam-macam Sambungan T ........................................................ 34
Gambar 2. 18 Sambungan las Tumpang ............................................................... 34
Gambar 2. 19 Sambungan Sisi .............................................................................. 35
Gambar 2. 20 Sambungan dengan penguat ........................................................... 35
Gambar 3. 1 Diagram alir penelitian ..................................................................... 38
Gambar 3. 2 Proses pembuatan kampuh las.......................................................... 41
Gambar 3. 3 Skema pengelasan dan pemasangan titik kabel thermocople........... 43
Gambar 3. 4 Spesiment pengujian distorsi ............................................................ 44
Gambar 3. 5 Spesimen uji tarik ASTM E8 ........................................................... 45
Gambar 3. 6 Proses pengukuran distorsi ............................................................... 46
Gambar 3. 7 Pelaksanaan uji tarik......................................................................... 47
Gambar 4. 1 Distribusi temperatur dengan jarak flame 5 cm ............................... 49
Gambar 4. 2 Distribusi temperatur jarak flame 10 cm .………………………….50
Gambar 4. 3 Distribusi temperatur jarak flame 14 cm…………………………...50
Gambar 4. 4 Hasil pengelasan dengan jarak flame 5 cm ...................................... 51
Gambar 4. 5 Hasil pengelasan dengan jarak flame 10 cm .................................... 52
Gambar 4. 6 Hasil pengelasan dengan jarak flame 14 cm .................................... 52
Gambar 4. 7 Grafik distorsi pengelasan jarak flame 5 cm .................................... 53
Gambar 4. 8 Grafik distorsi pengelasan jarak flame 10 cm .................................. 53
Gambar 4. 9 Grafik distorsi pengelasan jarak flame 14 cm .................................. 54
Gambar 4. 10 Grafik perbandingan nilai distorsi .................................................. 54
xvi
Gambar 4. 11 Perbandingan nilai tegangan rata-rata uji tarik variasi jarak flame 56
Gambar 4. 12 Grafik nilai kekerasan dengan jarak flame 5 cm ............................ 58
Gambar 4. 13 Grafik nilai kekerasan dengan jarak flame 10 cm .......................... 59
Gambar 4. 14 Grafik nilai kekerasan dengan jarak flame 14 cm .......................... 59
Gambar 4. 15 Grafik perbandingan nilai rata-rata kekerasan ............................... 60
xvii
DAFTAR PUSTAKA
Surdia, Tata, dan Saito, Shinroku. 2000. Pengetahuan Bahan Teknik, Pradnya
Paramita, Jakarta.
Mandall.N.R, 2005. Aluminium Welding. Narosa Publishing House, Kharagpur India.
Michaleris. P, 2011. Minimization of Welding And Buckling (modeling and
implementation). Woodhead Publishing Ltd, England.
Faridaf, Anni dkk. 2008. Teknik Pembentukan Pelat Jilid 3. Direktorat Pembinaan
Sekolah Menengah Kejuruan, Jakarta. Subekhi 2006
Suharno, 2004, Pengaruh Kecepatan Pengelasan Pada Sub,erged Arc Welding Baja
SM 490 Terhadap Ketangguhan Beban Impak, Jurnal Teknik Mesin Vol.6 No.2
Oktober 2004 Hal. 71-74, Yogyakarta.
Michelaris, P. Sun, X. 2004, Finite Element Analysis Of Thermal Tensioning
Techniques Mitigating Weld Buckling Mitigating Distortion, The Pennsylvania
State University, University Park, PA, Battelle, Columbus, OH.
Arifin, Zainal. 1997. Evaluasi Instruksional, Remadja Karya, Bandung.
Sunaryo, Hery. 2008. Teknik Pengelasan Kapal Jilid 2, Direktorat Pembinaan Sekolah
Kejuruan , Jakarta.
Siswanto. 2011. Konsep Dasar Teknik Las (Teori Dan Praktik). P.T Prestasi
Pustakarya, Jakarta.
Tarkono, Siahaan, P., G. Zulhanif. 2012. Studi Penggunaan Jenis Elektroda yang
Berbeda Terhadap Sifat Mekanik Pengelasan Baja AISI 1045. Jurnal
Mechanical. Volume 3. Nomor 2. 51-62.
Syahrani, A. Sam, A. Chairulnass. 2013. Variasi Arus Terhadap Kekuatan Tarik dan
Bending Pada Hasil Pengelasan SM 490. Jurnal Mekanikal, Vol.4 No.2, Juli
2013, 393-402. Harsono, dkk