JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

(1)

PENGARUH VARIASI BEBAN

PADA PENGELASAN GESEK (FRICTION WELDING)

TERHADAP KEKUATAN TARIK

PADA SAMBUNGAN POROS BAJA ST 41

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN KEPADA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR

SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

DISUSUN OLEH :

HASAN ZURESH

201210120311171

JURUSAN TEKNIK MESIN

(2)

2018

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

Skripsi dengan judul :

PENGARUH VARIASI BEBAN PADA PENGELASAN GESEK (FRICTION WELDING) TERHADAP KEKUATAN TARIK

PADA SAMBUNGAN POROS BAJA ST 41

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh:

HASAN ZURESH 201210120311171

Menyetujui:

Pembimbing I Pembimbing II

Iis Siti Aisyah .ST., MT., Ph.D Ir. Ali Mokhtar, MT NIP. 108.1503.0572 NIP. 108.9109.0234

Ketua Jurusan

Ir. Daryono, MT

(4)

FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN

Jl. Raya Tlogomas 246 Malang

Telp. (0341) 464318 pes 128. Fax. (0341) 460782 Malang 65144

BERITA ACARA

BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)

Nama : Hasan Zuresh NIM : 201210120311171

No.ST.Pemb. TA : Tgl.ST.TA Keluar : 5 Oktober 2016

Judul TA : PENGARUH VARIASI BEBAN PADA PENGELASAN GESEK (FRICTION WELDING) TERHADAP KEKUATAN TARIK PADA SAMBUNGAN POROS BAJA ST 41

MINGGU KEGIATAN TGL

KONSULTASI

URAIAN

ASISTENSI TTD DOSEN

1-3

Judul TA &

BAB I (pendahaluan, Latar Belakang,

Tujuan )

19-09-2016 Tambah Jurnal ACC Bab I

4-5 BAB II

( Tinjauan Teori) 10-10-2016 Tambah Jurnal Acc Bab II

6-7 BAB III

(Metodologi) 17-10-2017 Tambah Gambar

ACC Bab III

8-10

BAB IV (Perhitungan &

Pembahasan

17-01-2018

Perbaiki Diagram ACC Bab IV 11-12 Kesimpulan &

Seminar hasil 20-01-2018 Lanjut Seminar Hasil

Mengetahui: Malang, 18 Januari 2018

Ketua/Sekertaris Jurusan Teknik Mesin, Dosen Pembimbing I

Ir. Daryono, MT. Iis Siti Aisyah .ST., MT., Ph.D

NIP. 108.8909.0124 NIP. 108.1503.0572

(5)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN

Jl. Raya Tlogomas 246 Malang

Telp. (0341) 464318 pes 128. Fax. (0341) 460782 Malang 65144

BERITA ACARA

BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)

Nama : Hasan Zuresh NIM : 201210120311171

No.ST.Pemb. TA : Tgl.ST.TA Keluar : 5 Oktober 2016

Judul TA : PENGARUH VARIASI BEBAN PADA PENGELASAN GESEK (FRICTION WELDING) TERHADAP KEKUATAN TARIK PADA SAMBUNGAN POROS BAJA ST 41

MINGGU KEGIATAN TGL

KONSULTASI

URAIAN

ASISTENSI TTD DOSEN

1-3

Judul TA &

BAB I (pendahaluan, Latar Belakang,

Tujuan )

19-09-2016

Tambah Jurnal ACC Bab I

4-5 BAB II

( Tinjauan Teori) 10-10-2016

Tambah Jurnal Acc Bab II

6-7 BAB III

(Metodologi) 17-10-2017 Tambah Gambar

ACC Bab III

8-10

BAB IV (Perhitungan &

Pembahasan 17-01-2018

Perbaiki Diagram ACC Bab IV 11-12 Kesimpulan &

Seminar hasil 20-01-2018 Lanjut Seminar Hasil

Mengetahui: Malang, 18 Januari 2018

Ketua/Sekertaris Jurusan Teknik Mesin, Dosen Pembimbing II

Ir. Daryono, MT. Ir. Ali Mokhtar, MT

NIP. 108.8909.0124 NIP. 108.9109.0234

(6)

LEMBAR SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah:

Nama : Hasan Zuresh

NIM : 201210120311171

Tempat/Tanggal lahir : Lumajang, 11 September 1993

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

Sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul “PENGARUH VARIASI BEBAN PADA PENGELASAN GESEK (FRICTION WELDING) TERHADAP KEKUATAN TARIK PADA SAMBUNGAN POROS BAJA ST 41” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (PLAGIASI) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutip dan daftar pustaka sebagaimana semestinya.

Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya dan digunakan sebagaimana semestinya.

Malang, 18 Januari 2018 Yang Menyatakan

Hasan Zuresh

(7)

(8)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang karena hanya dengan rahmatNya dan izinNya lah penulis mampu menyelsaikan skripsi ini. Shalawat beserta salam semoga selalu tercurahkan kepada baginda nabi Muhammad SAW, para nabi sebelum beliau, keluarganya, para sahabat dan kepada umat beliau hingga akhir zaman.

Penulisan skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana pada Universitas Muhammadiyah Malang fakultas teknik jurusan teknik mesin. Judul yang penulis pilih adalah “PENGARUH VARIASI BEBAN PADA PENGELASAN GESEK (FRICTION WELDING) TERHADAP KEKUATAN TARIK PADA SAMBUNGAN POROS BAJA ST 41” Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai macam pihak. Oleh karena itu penulis dengan segenap hati ingin mengucapkan terimakasih kepada yang terhormat:

1. Ibu Iis Siti Aisyah .ST., MT., Ph.D selaku pembimbing I penulis yang telah membimbing serta membantu penulis dalam berbagai hal hingga terselesaikannya skripsi.

2. Bapak Ir. Ali Mokhtar, MT selaku pembimbing II penulis, yang tiada hentinya memberi wawasan baru kepada penulis dengan kesabaran yang luar biasa dan mengesahkan skripsi ini.

3. Bapak Ir. Daryono, MT selaku kepala jurusan fakultas teknik jurusan teknik mesin yang selalu memberi semangat dan memotivasi penulis untuk menyelesaikan skripsi.

4. Kepada orang tua penulis yang selalu memberikan penulis semangat dan doa tanpa henti baik siang maupun malam tanpa pernah merasa bosan.

5. Kepada seluruh saudara penulis yang juga selalu kapan mengingatkan untuk segera wisuda.

6. Kepada semua teman-teman angkatan 2012 kelas D teknik mesin, Terimakasih telah atas segala kebersamannya. Semoga persahabatan dan persaudaraan kita tetap terjalin sampai dunia akhirat.

7. Kepada semua teman-teman yang tinggal bersama penulis di kos-kosan, Terimakasih atas semua bantuan dan kenangan indah maupun susah selama hidup di Malang.

(9)

8. Kepada semua teman seperjuangan mahasiswa ‘teladan’ dan ‘mahasiswa

‘basi’ yang telah sama-sama berjuang demi mengejar wisuda dan gelar ST.

9. Kepada seluruh orang yang penulis tidak bisa sebutkan satu persatu, khususnya ‘kamu yang menjadi inspirasiku’ yang tidak pernah berhenti mendukung penulis untuk mengerjakan skripsi.

Penulis menyadari hanya manusia yang tak luput dari banyaknya kesalahan dalam penulisan ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kebaikan bersama. Sesungguhnya seluruh muka bumi dan isinya hanya milik Allah SWT semata.

Malang, 18 Januari 2018

penulis

(10)

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ...i

LEMBAR ASISTENSI ...ii

LEMBAR SURAT PERNYATAAN...iv

ABSTRAK ...v

KATA PENGANTAR ...vii

DAFTAR ISI ...ix

DAFTAR TABEL ...xi

DAFTAR GAMBAR ...xii

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 ...4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...5

2.1 Landasan Teori ...5

2.2 Klasifikasi Cara-Cara Pengelasan ...5

2.2.1 Las Gesek (friction welding) ...6

2.3 Kekuatan Sambungan Las ...11

2.3.1 Kekuatan Statik ...11

2.3.2 Efisiensi Sambungan Las ...12

2.4 Pengujian Tarik ...13

2.5 Standar ASTM ...13

2.6 Penelitian Terdahulu ...17

BAB III METODOLOGI PENELITIAN...19

3.1 Rancangan Penelitian ...19

3.2 Variabel Penelitian...20

3.3 Populasi dan Sampel...21

3.4 Waktu dan Tempat Penelitian...21

3.5 Teknik Pengumpulan Data...22

3.6 Alat dan Bahan penelitian...22

3.6.1 alat...22

(11)

3.6.2 Bahann...30

3.7 Pelaksanaan Penelitian...30

3.7.1 Persiapan Mekanisme Pembebananan Tail Stock Mesin Bubut..30

3.7.2 Persiapan Bahan...31

3.7.3 Langkah-Langkah Pengelasan...32

3.8 Pengujian Yang Dilakukan ...34

3.8.1 Pembuatan Spesimen Uji Tarik...34

3.8.2 Pengujian tarik...35

3.9 Diagram Alir Penelitian...37

IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN...37

4.1 Bahan Eksperimen Sebelum Diuji ...37

4.2 Hasil Eksperimen ...37

4.2.1 Data Penelitian Diketahui ...37

4.2.2 Hasil Pengelasan Gesek...38

4.3 Hasil Pengujian Tarik ...39

4.3.1 Hasil Pengujian Tarik Tiap-Tiap beban ...40

4.4 Analisa Hasil Pengujian Tarik...52

BAB V KESIMPULAN...55

5.1 Kesimpulan ...55

DAFTAR PUSTAKA...56

(12)

Tabel 3.1 Model Eksperimen...19

Tabel 4.1 Bentuk Patahan Hasil Pengujian Tarik...39

Tabel 4.2 Hasil Data Pengujian Tarik Beban Pengelasan 3,5 kg. ...42

Tabel 4.5 Hasil Data Pengujian Tarik Beban Pengelasan 6,5 kg ...51

Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian Tarik...52

DAFTAR GAMBAR

(13)

Gambar 2.1 Klasifikasi Cara Pengelasan ...6

Gambar 2.2 Mekanisme Linear Friction Welding ...9

Gambar 2.3 Mekanisme Friction stir Welding...10

Gambar 2.4 Efisiensi Sambungan ...13

Gambar 2.5 Kurva Tegangan-Regangan ...14

Gambar 2.6 Spesimen Uji Tarik Standart ASTM E 8...16

Gambar 3.1 Mesin Bubut ...23

Gambar 3.2 Penjepit Spesimen Berputar ...23

Gambar 3.3 Penjepit Spesimen Tidak Berputar (Drill Chuck) ...24

Gambar 3.4 Penggaris ...24

Gambar 3.5 Jangka Sorong...25

Gambar 3.6 Gergaji...25

Gambar 3.7 Amplas...25

Gambar 3.8 Stopwatch...26

Gambar 3.9 Pulley...26

Gambar 3.10 Tali Seling...27

Gambar 3.11 Beban...27

Gambar 3.12 Besi Kotak...28

Gambar 3.13 Alat Uji Tarik Shimadza Corporation...28

Gambar 3.14 Mekanisme Pembebanan...30

Gambar 3.15 Besi Baja ST 41...30

Gambar 3.16 Pemasangan Benda Uji Pada Spindel dan Chuck...31

Gambar 3.17 Proses Pengelasan Gesek (Frictio Welding)...32

Gambar 3.18 Hasil Pengelasan Gesek (Frictio Welding)...32

Gambar 3.19 Spesimen Uji Tarik ASTM E 8...34

Gambar 4.1 Bentuk Sambungan Pengelasan Beban 3,5 kg. ...38

Gambar 4.2 Bentuk Sambungan Pengelasan Beban 4,5kg. ...38

Gambar 4.3 Bentuk Sambungan Pengelasan Beban 5,5 kg...38

Gambar 4.4 Bentuk Sambungan Pengelasan Beban 6,5 kg...39

Gambar 4.5 Grafik Kekuatan Tarik Beban 3,5 kg. ...42

Gambar 4.6 Grafik Kekuatan Tarik Beban 4,5 kg...45

Gambar 4.7 Grafik Kekuatan Tarik Beban 5,5 kg...44

Gambar 4.8 Grafik Kekuatan Tarik Beban 6,5 kg ...51

Gambar 4.9 Grafik Hasil Uji Tarik ...52

(14)

DAFTAR PUSTAKA

Jarot Wijayanto, Pengaruh Feed Rate Terhadap Sifat Mekanik Pada Friction Stir Welding Alumunium. Politeknik Negeri Banjarmasin, 2012.

https://id.wikipedia.org/wiki/Las

Arikunto, S. (2010). Prosedur Penelitian, Rineka Cipta, Jakarta.

Davis, Troxell, hauck., 1982, The Testing Of Engineering Materials, McGraw- Hill, Japan.

Hamidi, 2007, Metode Penelitian dan Teori Komunikasi, UMM Press, Malang.

Https://id.wikipedia.org/wiki/American_Standard_Testing_and_Material, Diakses pada tanggal 03 April 2016.

Http://www.spinweld.com/friction-welding/, Diakses pada tanggal 19 september 2017.

Kalpakjian S, Schmid R., 2003, Manufacturing Processes For Engineering Materials, Pearson Educatiaon, USA.

Mikell P. Groover. 2010. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. 4th Edition. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.

Muhammad Husen Bahasa., Analisa Pengaruh Waktu Gesekan Dengan Metode Direct Drive Friction Welding Terhadap Struktur Mikro Dan Sifat Mekanik Baja ST 41 Sebagai Alternative Pengganti Proses Produksi As Roda Sepeda Motor, Tugas Akhir D3 Teknik Mesin, FTI, ITS, Surabaya, 2011.

Poedji Haryanto, dkk., Pengaruh Gaya Tekan, Kecepatan Putar, Dan Waktu Kontak Pada Pengelasan Gesek Baja ST 60 Terhadap Kualitas Sambungan Las. Semarang: Politeknik Negeri Semarang, 2011.

Suharto, 1991, Teknologi Pengelasan Logam, Rineka Cipta, Jakarta.

Wiryosumarto, H., 2000, Teknologi Pengelasan Logam, Erlangga, Jakarta.

Wiryosumarto, H., 2008, Teknologi Pengelasan Logam, Balai Pustaka, Jakarta.

http://ejournal.umm.ac.id/index.php/JEMMME/article/view/4477/4724

(15)