pengaruh penggunaan metodeeprints.umm.ac.id/44277/1/pendahuluan.pdf · pengaruh penggunaan metode...

PENGARUH PENGGUNAAN METODE

TRANSIENT FLAME STATIC TENSIONING

TERHADAP DISTORSI DAN SIFAT MEKANIK

PADA PENGELASAN MIG DENGAN BAHAN ALUMINIUM

A5083

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Dalam

Memperoleh Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

Moh. Izzat Kamal Abqary

NIM: 201410120311113

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN TUGAS AKHIR

PENGARUH PENGGUNAAN METODE

TRANSIENT FLAME STATIC TENSIONING

TERHADAP DISTORSI DAN SIFAT MEKANIK

PADA PENGELASAN MIG DENGAN BAHAN ALUMINIUM A5083

Diajukan kepada:

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh:

Nama : Moh. Izzat Kamal Abqary

NIM : 201410120311113

Malang, 31 Januari 2019

Telah disahkan oleh:

Dosen Pembimbing I

Dr. Nur Subeki, ST, MT

NIP. 108.9911.0356

Dosen Pembimbing II

Ir. Achmad Fauzan HS, MT

NIP. 108.9208.0279

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Murjito, ST, MT

NIP. 108.9404.0313

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax (0341) 460782 Malang 65144


NIM : 201410120311113

Program Studi : Strata Satu (S1)

Judul : Pengaruh Penggunaan Metode Transient Flame Static

Tensioning Terhadap Distorsi Dan Sifat Mekanik Pada

Pengelasan MIG Dengan Bahan Aluminium A5083

Pembimbing I : Dr. Nur Subeki, ST, MT

NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD

1 01/04/18 Konsultasi Judul

2 18/04/18 Konsultasi BAB I

3 03/05/18 ACC BAB I

4 08/05/18 Konsultasi BAB II

5 15/05/18 ACC BAB II

6 21/05/18 Konsultasi BAB III

7 24/05/18 ACC BAB III

8 10/12/18 Konsultasi BAB IV

9 10/12/18 ACC BAB IV

10 12/12/18 Konsultasi BAB V

11 12/12/18 ACC BAB V

12 15/12/18 Konsultasi naskah publikasi semhas

13 26/12/18 ACC naskah publikasi semhas

14 2812/18 Konsultasi PPT Semhas

15 28/12/18 ACC PPT Semhas

Mengetahui,


Murjito, ST, MT

NIP. 108.9404.0313


Menyetujui,

Dosen Pembimbing I

Dr. Nur Subeki, ST, MT

NIP. 108.9911.0356

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax (0341) 460782 Malang 65144


NIM : 201410120311113

Program Studi : Strata Satu (S1)

Judul : Pengaruh Penggunaan Metode Transient Flame Static

Tensioning Terhadap Distorsi Dan Sifat Mekanik Pada

Pengelasan MIG Dengan Bahan Aluminium A5083

Pembimbing II : Ir. Achmad Fauzan HS, MT

NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD

1 18/04/18 Konsultasi Judul dan BAB I

2 03/05/18 ACC BAB I

3 08/05/18 Konsultasi BAB II

4 15/05/18 ACC BAB II

5 21/05/18 Konsultasi BAB III

6 24/05/18 ACC BAB III

7 10/12/18 Konsultasi BAB IV

8 10/12/18 ACC BAB IV

9 12/12/18 Konsultasi BAB V

10 12/12/18 ACC BAB V

11 15/12/18 Konsultasi naskah publikasi semhas

12 31/12/18 ACC naskah publikasi semhas

Mengetahui,


Murjito, ST, MT

NIP. 108.9404.0313


Menyetujui,

Dosen Pembimbing II

Ir. Achmad Fauzan HS, MT

NIP. 108.9208.0279

SURAT PERNYATAAN

TIDAK PLAGIAT

Yang bertanda tangan di bawah ini


NIM : 201410120311113

Fakultas/Jurusan : Teknik/Mesin

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

1. Tugas Akhir dengan judul:

“Pengaruh Penggunaan Metode Transient Flame Static Tensioning terhadap

Distorsi dan Sifat Mekanik pada Pengelasan MIG dengan Bahan Aluminium

A5083” adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak

terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk

memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat

karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik

sebagian ataupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam

naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

2. Apabila ternyata di dalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat

unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR ini DIGUGURKAN

dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH

DIBATALKAN, serta diproses sesuai dengan ketentuan hukum yang

berlaku.

3. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK

BEBAS ROYALTI NON EKSKLUSIF.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan

sebagaimana mestinya.

Koordinator

Plagiasi

Koordinator

Naskah Publikasi

Malang, 15-01-2019

Yang Menyatakan

M. Irkham Mamungkas, ST., MT Ary Dwiastuti, S. Pd Moh. Izzat Kamal A

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT yang selalu memberikan rahmat, hidayah,

nikmat dan bimbingannya yang tiada henti selalu diberikan kepada penulis

sehingga dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini dengan judul “Pengaruh

Penggunaan Metode Transient Flame Static Tensioning Terhadap Distorsi Dan

Sifat Mekanik Pada Pengelasan MIG Dengan Bahan Aluminium A5083”.

Tugas akhir yang penulis susun ini merupakan salah satu persyaratan dalam

memenuhi salah satu persyaratan akademik Program Sarjana Teknik (S1)

Universitas Muhammadiyah Malang.

Selama menjalani pendidikan S1 Teknik Mesin dari awal perkuliahan

hingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir, banyak dari berbagai pihak yang telah

memberikan fasilitas, doa, membina dan membimbing penulis. Oleh karenanya

penulis berterimakasih sebesar-besarnya khususnya kepada:

1. Allah SWT yang telah memberikan izin-Nya kepada penulis sehingga

penelitian ini bisa terselesaikan

2. Ibu, Ayah dan Kakak di rumah yang tiada henti selalu mendukung

penulis dan mendoakan penulis tanpa kenal lelah.

3. Bapak Dr. Nur Subeki, ST, MT dan Bapak Ir. Achmad Fauzan HS, MT

selaku dosen pembimbing tugas akhir yang selalu membimbing penulis

hingga terselesaikannya penelitian ini.

4. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Mesin UMM yang dari awal hingga akhir

pembelajaran selalu memberikan ilmu dan motivasinya kepada penulis

sampai terlalui masa perkuliahan selama 4 tahun ini.

5. Saudara-saudara Mesin C 2014, dan semua teman-teman Mesin

angkatan 2014 yang selalu menyemangati penulis hingga akhir

penulisan.

6. Teman-teman didalam atau diluar Jurusan Mesin UMM yang selalu

memberikan motivasi dan semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini.

x

Penulis menyadari bahwa pada penulisan tugas akhir ini masihlah banyak

kekurangan dan juga kelemahan. Maka dari itu perlunya kritik dan saran yang

membangun akan diterima dengan senang hati. Semoga dengan adanya tugas akhir

ini bisa berguna dan juga bermanfaat bagi penulis dan semua orang yang

membacanya.

Penulis,

xi

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL............................................................................................... i

POSTER ............................................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................iii

LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI ...........................................................iv

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ..................................................vi

ABSTRAK INDONESIA ..................................................................................vii

ABSTRACT ENGLISH ................................................................................ ..viii

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

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

DAFTAR TABEL ......................................................................................... ..xiv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... ...xv

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

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

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 3

1.3 Batasan Penelitian ................................................................................ 3

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 4

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 6

2.1 Definisi Pengelasan .............................................................................. 6

2.2 Proses GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) ......................................... 7

2.3 Proses GMAW (Gas Metal Arc Welding) ............................................. 8

2.4 Metal Inert Gas Welding (MIG) ........................................................... 8

2.5 Desain Penyambungan .......................................................................10

2.6 Definisi Aluminium ...........................................................................11

2.7 Paduan Aluminium ............................................................................11

2.8 Aluminium A5083 .............................................................................12

2.9 Laju Pendinginan ...............................................................................13

2.10 Perpindahan Panas ...........................................................................15

2.11 Distorsi ............................................................................................17

2.12 Tegangan Sisa ..................................................................................19

2.13 Sifat Mekanis ...................................................................................20

xii

2.13.1 Uji Tarik.................................................................................20

2.13.2 Uji Kekerasan (Vickers Hardness Test)...................................20

2.14 Transient Thermal Tensioning (TTT) ...............................................21

2.15 Penelitian Terdahulu ........................................................................22

BAB III METODE PENELITAN ...................................................................24

3.1 Jenis Penelitian ..................................................................................24

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................24

3.3 Diagram Alir ......................................................................................24

3.4 Variabel Penelitian .............................................................................25

3.4.1 Variabel Tetap ..........................................................................25

3.4.2 Variabel Bebas .........................................................................26

3.5 Persiapan Bahan dan Alat ...................................................................26

3.5.1 Bahan ..............................................................................................26

3.5.2 Alat .................................................................................................26

3.6 Tahapan Penelitian .............................................................................27

3.6.1 Pembuatan Spesimen Las/Pelat Aluminium A5083 ..................27

3.6.2 Pembuatan Kampuh V ..............................................................27

3.7 Proses Pengelasan MIG dengan Transient Flame Static Tensioning ...28

3.8 Tahap Pembuatan Spesimen ...............................................................29

3.9 Pelaksanaan Pengujian Material .........................................................31

3.10 Pelaksanaan Pengujian Distorsi ........................................................32

3.11 Pelaksanaan Pengujian Tarik ............................................................33

3.12 Pelaksanaan Pengujian Kekerasan ....................................................34

3.13 Analisa Data.....................................................................................35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHSAN .............................................................36

4.1 Distribusi Temperatur ........................................................................36

4.2 Distorsi ..............................................................................................41

4.2.1 Hasil Pengukuran Distorsi pada Spesimen Aluminium A5083 ..42

4.3 Data Hasil Uji Tarik ...........................................................................47

4.4 Data Hasil Uji Kekerasan ...................................................................49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................53

5.1 Kesimpulan ........................................................................................53

xiii

5.2 Saran ..................................................................................................53

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 55

LAMPIRAN ..................................................................................................... ....

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi Paduan Aluminium ...........................................................12

Tabel 4.1 Perbedaan Temperatur pada Kecepatan dan Pendingin yang sama ......41

Tabel 4.2 Data Awal Spesimen Uji Tarik ...........................................................47

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Spesimen Uji Tarik ................................................47

Tabel 4.4 Hasil Uji Kekerasan dengan Temperatur Flame 100ºC........................50



xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema Proses GTAW ....................................................................... 8

Gambar 2.2 Torch Pengelasan MIG ................................................................... ..9

Gambar 2.3 Penyambungan Dengan Butt Joints ................................................. 10

Gambar 2.4 Sistem Koordinat (x, y, z) Bergerak dengan Sumber Panas .............15

Gambar 2.5 Skema Perpindahan Panas pada Pelat Tipis ..................................... 16

Gambar 2.6 Fungsi Bessel yang di Modifikasi ................................................... 16

Gambar 2.7 Jenis Distorsi yang Dapat Terjadi pada Pengelasan ......................... 18

Gambar 2.8 Distorsi Sudut pada Sambungan Butt Joints untuk Logam dengan

Berbagai Ketebalan ............................................................................................ 18

Gambar 2.9 Tegangan Sisa karena Penahanan Luar pada Las ............................. 19

Gambar 2.10 Skematis Prinsip Indentasi dengan Metode Vickers ....................... 21

Gambar 2.11 Ilustrasi Model Tegangan Sisa tanpa Transient Thermal dan dengan

Transient Thermal ............................................................................................. 22

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 25

Gambar 3.2 Proses Pembuatan Kampuh V ......................................................... 27

Gambar 3.3 Skema Pengelasan MIG dengan Transient Flame Static Tensioning

.......................................................................................................................... 29

Gambar 3.4 Titik Pengukuran Distorsi ............................................................... 30

Gambar 3.5 Spesimen Benda Uji Tarik Sesuai Standar ASTM E8 ...................... 30

Gambar 3.6 Titik Pengujian Kekerasan .............................................................. 31

Gambar 3.7 Hasil Pengelasan dengan Temperatur Flame 100ºC ......................... 31



Gambar 3.10 Proses Pengukuran Distorsi ........................................................... 33

Gambar 3.11 Proses Pengujian Tarik.................................................................. 34

Gambar 3.12 Skema Pengujian Vickers .............................................................. 34

Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Waktu terhadap Besarnya Temperatur pada

Pengelasan MIG Menggunakan Temperatur Flame 100ºC .................................. 37



xvi



Gambar 4.4 Grafik 3D Distorsi dengan Temperatur Flame 100ºC ...................... 42



Gambar 4.7 Grafik Pengaruh Distorsi terhadap Panjang pada Baris 10 mm ........ 44

Gambar 4.8 Grafik Pengaruh Distorsi terhadap Panjang pada Baris 110 mm ...... 45

Gambar 4.9 Grafik Pengaruh Distorsi terhadap Panjang pada Baris 220 mm ...... 46

Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Kekuatan Tarik dan Tegangan Luluh Rata-Rata

.......................................................................................................................... 48

Gambar 4.11 Grafik Hubungan Kekerasan Spesimen terhadap Jarak .................. 52

55

DAFTAR PUSTAKA

[1] Jufri, Moh and Asfat, Arizal. 2017. EFEK KECEPATAN PENGELASAN

TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL PENGELASAN FCAW PADA PLAT

BAJA A36. in Prosiding SENTRA (Seminar Teknologi dan Rekayasa).

[2] Yunaidi, Mochammad Noer Ilman. 2013. Pengaruh Preheat dan Thermal

Tensioning Terhadap Sifat Fisis dan Mekanik pada Sambungan Las TIG Al

6061-T6. Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta: p. 7.

[3] Habibi, M Leon and Ilman, MN. 2017. STUDI METODE STATIC TERMAL

TENSIONING (STT) UNTUK MEMINIMALKAN DISTORSI LAS MIG

ALUMINIUM AA5083 DAN PENGARUHNYA TERHADAP SIFAT

MEKANIS. in Prosiding Seminar Nasional ReTII.

[4] SAHATA, ERICK and Ilman, M Noer. 2014. PENGARUH PERLAKUAN

TRANSIENT THERMAL TENSIONING TERHADAP SIFAT MEKANIS

DAN FATIK PADA SAMBUNGAN LAS FSW ALUMINIUM SERI 5083.

Universitas Gadjah Mada.

[5] Suharto. 1991. Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: PT RINEKA CIPTA.

141.

[6] Herry Sonawan, Rochim Suratman. 2004. Pengantar Untuk Memahami

Proses Pengelasan Logam. Bandung: CV. ALFABETA. 140.

[7] Datu, Risal Bulu. 2016. PENGARUH PERUBAHAN TEMPERATUR

TRANSIENT PADA PENGELASAN FCAW TERHADAP DISTORSI DAN

SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON A36, in JURUSAN TEKNIK

MESIN. UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG. p. 65.

[8] Muku, I Dewa Made Krishna. 2009. Kekuatan Sambungan Las Aluminium

Seri 1100 dengan Variasi Kuat Arus Listrik Pada Proses Las Metal Inert

Gas (MIG). Jurnal Ilmiah Teknik Mesin CakraM Vol. 3(1): p. 11-17.

[9] R.L.AGARWAL, TAHIL MANGHNANI. 1994. Welding Engineering.

DELHI: Khanna Publishers. 480.

[10] Altenpohl, Prof. D. 1982. Aluminum Viewed From Within. 1 ed.,

Dusseldorf: Alumunium-Verlag. 223.

56

[11] Budiarsa, IN. 2008. Pengaruh besar arus pengelasan dan kecepatan volume

alir gas pada proses las GMAW terhadap ketangguhan aluminium 5083.

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Cakram. 2(2): p. 112-116.

[12] Wijoyo, Indriyanto, Bayu. 2016. PENGARUH MASUKAN PANAS (HEAT

INPUT) TERHADAP KETANGGUHAN IMPAK SAMBUNGAN LAS TIG

Al-13, 5Si. Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro dan Ilmu Komputer. 7(2):

p. 545-550.

[13] Sugiarto, Wahyudi, Ari, and Masduki, Masduki. 2012. Dampak Perubahan

Temperatur Lingkungan Terhadap Temperatur Puncak Las Dan Laju

Pendinginan Sambungan Dissimilar Metal Menggunakan Las Mlg.

Rekayasa Mesin. 2(2): p. 98-105.

[14] Kou, Sindo. 2003. WELDING METALLURGY. SECOND EDITION ed.,

United States of America: A JOHN WILEY & SONS, INC. 466.

[15] Company, The Licnoln Electric. 1973. The Procedure Handbook Of Arc

Welding. 12 ed., Ohio: Cleveland.

[16] Widyanto, Nurul. 2014. ANALISA PENGARUH VARIASI ARUS DAN

SUDUT KAMPUH PENGELASAN SMAW TERHADAP TEGANGAN SISA

PENGELASAN DANKEKUATAN MEKANIS SAMBUNGAN BAJA

KARBON RENDAH. Jurnal Teknik Mesin. 1(2).

[17] Wijayanto, Jarot, Murdjani, Murdjani, and Khalid, Anhar. 2016. Pengaruh

Perlakuan Panas Diawal Dan Akhir Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis

Pada Pengelasan Baja Karbon Sedang. Jurnal INTEKNA. , Volume 16: p.

7.

[18] Purwaningrum, Yustiasih. 2006. Karakterisasi Sifat Fisis dan Mekanis

Sambungan Las SMAW Baja A-287 Sebelum dan Sesudah PWHT. Jurnal

Teknoin. 11(3): p. 242.

[19] Yakub, Yunus. 2013. Variasi Arus Listrik terhadap Sifat Mekanik Mikro

Sambungan Las Baja Tahan Karat AISI 304. E-journal Widya Eksakta.

1(1).

[20] Pujono. 2016. DAMPAK PERLAKUAN TRANSIENT THERMAL

TERHADAP KETAHANAN LAJU PERAMBATAN RETAK FATIK PADA

57

PENGELASAN FRICTION STIR WELDING ALUMINIUM 2024-T3. Jurnal

Ilmiah Mikrotek. 2(1): p. 11-17.

[21] Al-Huniti, Naser S, Al-Nimr, MA, and Da'as, Maher A. 2004. Transient

variations of thermal stresses and the resulting residual stresses within a

thin plate during welding processes. Journal of Thermal Stresses. 27(8): p.

671-689.

[22] Ismail, MIS and Afieq, WM. 2016. Thermal analysis on a weld joint of

aluminium alloy in gas metal arc welding. Advances in Production

Engineering & Management. 11(1): p. 29.

[23] Zhang, XX, Xiao, BL, and Ma, ZY. 2011. A transient thermal model for

friction stir weld. Part II: Effects of weld conditions. Metallurgical and

Materials Transactions A. 42(10): p. 3229.

[24] Dr. Juliansyah Noor, S.E., M.M. 2017. Metodologo Penelitian: Skripsi,

Tesis, Disertasi, dan Karya Ilmiah, ed. 7. Jakarta: PT Fajar Interpratama

Mandiri. 289.

[25] Ninit Alfianika, M. Pd. 2016. Metode Penelitian Bahasa Indonesia. 1 ed.,

Yogyakarta: Deepublish. 189.

[26] N Subeki, T Jamasri, M.N. Ilman, P.T. Iswanto. 2017. Minimizing

Distortion by Transient Thermal Tensioning and Its Effect on Fatigue Crack

Growth Behavior of Flux Cored Arc Steel Weld Joints. International Journal

of Engineering and Technology (IJET). Vol 9: p. 8.

[27] Ilman, MN, Muslih, MR, Subeki, N, Wibowo, H. 2016. Mitigating

distortion and residual stress by static thermal tensioning to improve fatigue

crack growth performance of MIG AA5083 welds. Materials & Design. 99:

p. 273-283.

[28] Wibowo, Heri, Ilman, M Noer, and Iswanto, Priyo Tri. 2016. Analisa Heat

Input Pengelasan terhadap Distorsi, Struktur Mikro dan Kekuatan Mekanis

Baja A36. Rekayasa Mesin. 7(1): p. 5-12.

pengaruh penggunaan metodeeprints.umm.ac.id/44277/1/pendahuluan.pdf · pengaruh penggunaan metode...

Documents