BAB III METODE PENELITIAN

33

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Balai Besar Pengembangan Latihan Kerja Serang (BBPLK SERANG). Alamat JL. RAYA PANDEGLANG KM. 3 SERANG 42151 BANTEN, Email : mail.bblkiserang@gmail.com. Telepon / Fax : 0254-200160 / 0254-214641.

3.2 Diagram Alir Penelitian

Berikut ini adalah diagram aliran yang akan digunakan pada penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.1 dibawah ini :

Gambar 3.1 : Diagram aliran penelitian

Pembuatan Kampuh V Persiapan Spesimen Persiapan Alat dan Bahan

Mulai

Selesai i

Proses Pengelasan menggunakan Las SMAW (Shielded Metal Arch

Welding)

Pengujian Non Destructive Test : 1. Pengujian Penetrant

Testing (PT)

2. Pengujian Ultrasonic Testing (UT)

Analisa Data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

70A 100A 130A

Diagram aliran diatas adalah tahap – tahap yang akan di lalui pada penelitian ini. Diagram aliran ini berguna supaya hasil dari pengerjaan penelitian ini sesuai dengan yang diharapkan.

3.3 Alat dan Bahan Penelitian

3.3.1 Persiapan Alat – alat : a. Helm Las

Fungsi dari Helm las untuk melindungi kulit muka dan mata dari sinar las yang dapat merusak kulit maupun mata, Helm las ini dilengkapi dengan khusus untuk mengurangi sinar ultra violet dan ultra merah tersebut.

Gambar 3.2 : Helm las

b. Sarung Tangan

Fungsi dari sarung tangan dibuat dari kulit atau asbes lunak untuk memudahkan memegang elektroda. Pada waktu mengelas harus selalu dipakai sepasang sarung tangan.

Gambar 3.3 : Sarung tangan

c. Mesin Las SMAW.

Fungsi dari mesin las SMAW adalah melakukan penyambungan dua buah logam atau lebih.

Gambar 3.4 : Mesin Las SMAW

c. Mesin Frais

Fungsi mesin frais adalah untuk membuat bevel pada kampuh spesimen.

Gambar 3.5 : Mesin Frais

d. Mesin Flame Cutting

Fungsi mesin flame cutting adalah untuk memotong spesimen.

Gambar 3.6 : Mesin Flame Cutting

e. Penggaris.

Fungsi dari penggaris adalah untuk menggukur spesimen

Gambar 3.7 : Penggaris

f. Gerinda

Fungsi dari gerinda adalah untuk menghaluskan dari permukaan hasil proses pengelasan.

Gambar 3.8 : Gerinda

f. Sisir Kawat

Untuk membersihkan terak dari hasil pengelasan.

Gambar 3.9 : Sisir Kawat

g. Cairan Uji Penetran - Cleaner / Remover - Liquid Penetrant - Developer

Gambar 3.10 : Cairan uji penetrant testing

h. Alat Uji Ultrasonic Testing

Gambar 3.11 : Mesin NDT UT “TIME Type TUD 310”

Gambar 3.12 : Blok Kalibrasi

Gambar 3.13 : Kuplan Oli

Gambar 3.14 : Probe Sudut

3.3.2 Persiapan Bahan :

Bahan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah menggunakan baja SS400 dengan ukuran panjang 200 mm, lebar 100 mm dan tebal 10 mm.

Menggunakan kampuh V tertutup dengan sudut 60^o. Dibawah ini adalah komposisi kimia dari Baja SS 400 sebagai berikut :

Tabel 3.1 : Komposisi Kimia Baja JIS G 3101 - SS400

Clasification

Chemical Compositions C

(max)

Si

(max) Mn P (max)

S (max) JIS G3101

SS 400 0,05 0,05

SS 490 0,05 0,05

SS 540 0,3 1,6 max 0,04 0,04 ASTM A36 0,26 0,4 0,6 – 0,9 0,04 0,05

Pada penelitian kali elektroda yang akan digunakan pada pengelasan material Baja SS400 adalah jenis elektroda E6013.

Tabel 3.2 : Komposisi Elektroda E6013

C Mn Si S P Ni Mo Cr V

0,20 1,20 1,00 0,035 0,4 - - - -

3.4 Variabel Penelitian 3.4.1 Variabel Tetap

Pada penelitian ini variabel yang digunakan yaitu : a. Jenis Baja : Baja SS400 tebal 10 mm.

b. Metode Pengelasan : SMAW dengan posisi 1G (flatdown).

c. Elektroda : E6013 diameter 3,2 mm.

3.4.2 Variabel Bebas

Pada penelitian ini variabel bebas yang digunakan yaitu : a. Kuat arus listrik 70 A

b. Kuat arus listrik 100 A c. Kuat arus listrik 130 A 3.4.3 Variabel Terikat

Pada penelitian ini variabel terikat yang digunakan yaitu :

Menentukan arus yang paling sedikit nilai rata – rata prosentase besar atau kecilnya panjang cacat pada pengelasan material baja SS400 dengan menggunakan Non Destructive Test Penetrant Testing (PT) dan Ultrasonic Testing (UT).

3.5 Prosedur Penelitian

1. Dilakukan pengukuran spesimen dengan penggaris dengan ukuran panjang 200 dan lebar 100, kemudian dilakukan pemotongan menggunakan mesin flame cutting sebanyak 18 buah.

Gambar 3.15 : Pemotongan spesimen menggunakan mesin flame cutting

2. Setelah itu dilakukan proses pembuatan kampuh V tertutup dengan sudut 30^o dilakukan dengan menggunakan mesin freis. Mesin Frais digunakan diatur kemiringannya hingga sudut 30^o, kemudian spesimen dijepit pada pencekam dan proses pembuatannya kampuh dilakukan.

Gambar 3.16 : Proses pembuatan kampuh

3. Selanjutnya dilakukan proses pengelasan dengan mesin las SMAW dengan menggunakan varasi kuat arus 70A, 100A, dan 130A.

Gambar 3.17 : Proses pengelasan spesimen

4. Setelah itu dilakukan penggerindaan pada spesimen.

Gambar 3.18 : Proses perataan dan penghalusan benda kerja

5. Setelah selesai dilakukan pengelasan 9 spesimen, kemudian dilakukan penggujian menggunakan Non Destructive Test Penetrant Testing (PT) dan Ultrasonic Testing (UT). Prosedur Penelitian Penetrant Testing :

Langkah – langkah penggunaan Penetrant Testing :

1. Permukaan yang diperiksa dibersihkan dari kotoran yang yang mungkin menyumbat / menutupi celah.

2. Permukaan yang telah bersih dilapisi oleh penetran cair dalam waktu tertentu agar cairan penetrant dapat masuk kedalam celah. Pelapisan dapat dilakukan melalui penyemprotan, pengolesan atau pencelupan.

3. Sisa cairan penetran dipermukaan yang tidak masuk kedalam celah dibersihkan.

4. Permukaan dilapisi developer untuk menyedot keluar cairan penetran yang berada dalam celah, agar menghasilkan indikasi.

5. Permukaan diinspeksi secara visual untuk dideteksi adanya indikasi.

6. Benda uji dicuci / dibersihkan dari bekas / sisa bahan yang dipergunakan dalam uji cairan penetrant, bila perlu perlakuan anti karat.

6. Dilakukan proses pengujian Non Destructive Test Ultrasonic Testing untuk mengetahui apakah ada cacat dalam.

Langkah – Langkah Ultrasonic Testing :

Pemeriksaan Titik Indeks dan Sudut Probe Sudut

1. Obyek : Memeriksa titik sudut dan sudut dari probe sudut

2. Peralatan :

a. Pesawat Ultrasonik : Time Ultrasonic Flaw Detector TUD 301

b. Probe : Sudut 70^o

c. Kabel Probe : MWB

d. Kuplan : Oli

e. Blok Kalibrasi : V1

3. Prosedur Pemeriksaan titik Indeks :

1. Nyalakan Pesawat UT, hubungkan probe 70^o melalui kabel yang sesuai, putar tombol fungsi pada probe tunggal.

2. Putar tombol range kasar pada 100 mm dan letakkan pulsa awal ke skala 0 dengan memutar tombol perggeseran pulsa.

3. Letakkan probe pada posisi V₁ (diatas celah 30 mm)

4. Geser probe hingga amplitudo (dua buah) indikasi yang timbul menjadi maksimum.

5. Beri tanda pada skala diprobe yang berimpit dengan pusat lengkung (sudut dari celah 30 mm).

Masukkan nilai indeks 13 pada menu ANGLE

X Value = 13

T Value = 10

Kalibrasi Jarak Tempuh Menggunakan Probe Sudut

a. Pesawat Ultrasonik : Time Ultrasonic Flaw Detector TUD 301

b. Probe : Sudut 70^o

c. Kabel Probe : MWB

d. Kuplan : Oli

e. Blok Kalibrasi : V1

1. Nyalakan pesawat ultrasonic, hubungkan probe MWB 70 ke pesawat melalui kabel yang sesuai. Tombol fungsi pada posisi probe tunggal.

2. Putar tombol range kasar pada 100 mm dan letakkan pulsa awal ke skala 0 dengan memutar, tombol penggeseran pulsa.

3. Letakkan probe pada posisi A pada V₁ (diatas celah 30 mm).

4. Geser probe hingga amplitude (dua buah) indikasi yang timbul menjadi maksimum.

5. Atur tombol gain halus sehingga amplitude tingginya 80 %.

6. Atur tombol range halus dan penggeser pulsa sehingga :

Indikasi I menempati skala 100 / 200 x 10,0 = 5,0

Indikasi II menempati skala 2 x 100 / 200 = 10,0

Pengukuran Lokasi dan Dimensi Cacat dengan Probe Sudut

1. Obyek : Menetukan lokasi cacat dengan dimensi cacat dengan probe sudut.

2. Benda Uji :

3. Peralatan : 1. Pesawat Ultrasonik : Time Ultrasonic Flaw Detector TUD 301

2. Probe : Sudut 70^o Size 8 x 9 Frequensi 4 MHz.

3. Kabel Probe : MWB

4. Kuplan : Oli

5. Blok Kalibrasi : V₁

4. Metode : Kontak Langsung

5. Scan :

6. Sensitivitas : Amplitudo lubang bor sisi 1,5 mm V1 : 100% FSH + 6 dB.

Posisi tombol gain :

7. Teknik Pengukuran : 6 db drop

8. Prosedur : 1. Ukur benda uji dengan mistar ukur (t)

2. Tentukan probe sudut

3. Tentukan titik indexs Probe

4. Check Sudut Bias Probe

5. Menentukan Range : R> 2t _{Benda uji} / Cos β _{sudut prob}

6. Lakukan kalibrasi jarak sesuai dengan range yang telah di tentukan pada langkah 5.

7. Check kalibrasi dengan benar

8. Lakukan kalibrasi gain sensivity dengan cara letakkan probe pada permukaan V1 mengarah ke lubang ᴓ 1 mm dan geser untuk mencapai amplitudo maksimum. Dan setelah selesai mencapai amplitudo maksimum atur tombol gain hingga amplitudo mencapai 100% FHS.

9. Lakukan gain operasional dengan cara memutar tombol naikkan 6 dB. Catat posisi gain

10. Memeriksa cacat pada benda uji

Analisa cacat

Cacat di Leg 1 Sc < t / Cos β 20/ Cos 60 = 40

Cacat di Leg 2 : Sc > t / Cos β atau < 2t/ Cos β

 Menetukan lokasi dan dimensi cacat

- Letakan probe pada benda uji

- Geser – geser probe hingga amplitude indikasi cacat maksimum, setelah yakin pulsa tersebut cacat, atur fungsi tombol gain menjadi 100% FSH.

- Catat pada table Sc maksimum di layar.

- Ukur Px pada benda uji dari titik indek probe ke sisi benda uji dan catat pada table.

- Geser Probe ke kanan hingga tinggi pulsa menjadi 50% atau ½ tinggi layar maka berhenti maka berhenti dan tandai benda uji. Lakukan probe geser ke kiri hingga tinggi pulsa 50% atau ½ tinggi layar maka berhenti dan tandai pada benda uji. Ukur jarak antara pergeseran probe ke kanan ke kiri tersebut, catat pada table L = panjang cacatt

- Hitung Pc = Sc. Sin β

- Hitung x = Px – Pc

- Hitung Tc :

Cacat di Leg 1 tc = Sc. Cos β

Cacat di Leg 2 tc = 2t – Sc. Cos β

- Gambar hasil uji :

-

X

X L

tc

tc

Menentukan Lokasi Dan Dimensi Cacat Las

1. Obyek : Sambungan Las Butt Joint

2. Benda Uji :

3. Peralatan : 1. Pesawat Ultrasonik : Time Ultrasonic Flaw Detector TUD 301

2. Probe : Sudut 70^o

3. Kabel Probe : MWB

4. Standar Blok : V₁

5. Kuplan : Oli

4. Metode : Kontak Langsung

5. Sensivitas : Probe Sudut 70 ^o amplitude indikasi lubang 1 mm V1 80 % FSH + 6 db = misal 66 dB.

6. Scanning :

7. Teknik Pengukuran : Batas cacat laminasi : 6 dB drop / Ekualisasi

Panjang cacat lasan : 6 dB Drop

8. Prosedur :

- Ukur tebal benda uji (base metal)

- Cari cacat laminasi seperti pada bab sebelumnya

- Tentukan probe sudut yang akan digunakan

- Cari titik indek probe

- Check sudut bias probe

- Tentukan range dilayar R > 2t/Cos β

Misal : t = 10 mm. sudut probe 70^o

Maka : R > 2.10 /Cos 70 58,47 R 100

- Lakukan kalibrasi jarak sesuai dengan range yang telah ditentukan.

- Check kalibrasi sampai benar.

- Lakukan kalibrasi gain sensitivity probe sudut

- Lakukan kalibrasi gain sensitivity dengan cara letakkan probe pada permukaan V₁ mengubah ke lubang ø 1 mm dan geser probe untuk mencapai amplitude maksimum. Dan setelah mencapai amplitude maksimum atur tombol gain hingga amplitude mencapai 100% FSH.

Catat posisi gain.

Lakukan gain operasional dengan cara memutar tombol gain dinaikkan dan ditambahakan 6 dB. Catat posisi gain

- Memeriksa cacat pada lasan dan benda uji.

- Analisa cacat :

- Analisa cacat

Cacat di Leg 1 Sc < t/Cos β < 2t/Cos β

Cacat di Leg 2 Sc > t/Cos β atau < 2t/Cos β

Bila Range 100 mm. maka cacat akan berada pada skala 4 dengan 8.

3.6. Rancangan Pengambilan Data

Pada penelitian kali ini pengolahan data menggunakan analisa varian (ANAVA) untuk mencari nilai rata – rata prosentase besar atau kecil panjang cacat. Dibawah ini ada rancangan pengambilan data untuk penggujian Non Destructive Test Penetrant Testing (PT) dan Ultrasonic Testing (UT) :

3.6.1 Rancangan Pengambilan Data Pengujian Non Destructive Test Penetrant Testing (PT)

Kuat Arus (Ampere)

Ulangan Ke -

Prosentase Panjang Cacat (%)

Rata – rata 70A

1 2 3 100A

1 2 3 130A

1 2 3

3.6.2 Rancangan Pengambilan Data Pengujian Non Destructive Test Ultrasonic Testing (UT)

Kuat Arus (Ampere)

Ulangan Ke -

Prosentase Panjang Cacat (%)

Rata – rata 70A

1 2 3 100A

1 2 3 130A

1 2 3