TUGAS AKHIR Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan Metode MIG.

(1)

i

TUGAS AKHIR

Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan

Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan

Metode MIG

Diajukan untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh: Lastono Aji NIM : D 200 080 022

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul:

“Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan

Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan

Metode MIG”

yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar sarjana di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta, Maret 2015 Yang menyatakan

(3)

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas akhir berjudul "Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan Metode MIG", telah disetujui oleh Pembimbing Tugas Akhir dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama :LASTONO AJI NIM : D 200 080 022

Disetujui pada : Hari : Tanggal :

Mengetahui

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

(4)

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas Akhir yang berjudul "Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan Metode MIG" telah dipertahankan dihadapan tim penguji dan dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama : LASTONO AJI NIM : D.200.080.022

Disetujui pada :

Hari :

Tanggal :

Tim Penguji :

Ketua : Tri Widodo B.R,ST., M.Sc., Ph.D. Anggota 1 : Nur Aklis, ST., M.Eng.

Anggota 2 : Nurmuntaha Agung N, ST., PgDip

Mengetahui:

Dekan Fakultas, Ketua Jurusan,

(5)

(6)

MOTTO

“Dan bahwasannya seorang manusia tiada memperoleh selain apa yang

diusahakannya. Dan bahwasannya usahanya itu kelak akan diperlihatkan

(Kepada-Nya)”.

(QS An-Najm : 39-40)

“Orang yang menuntut ilmu bearti menuntut rahmat, orang yang menuntut ilmu bearti

menjalankan rukun Islam dan Pahala yang diberikan kepada sama dengan para Nabi”.

( HR. Dailani dari Anas r.a )

“Sesuatu hal yang sulit selamanya akan sulit jika hanya ada dalam pemikiran, kalau

dijalani secara langsung pasti akan terasa mudah”.

“Sukses dicapai dengan mengembangkan kelebihan kita, bukan dengan

(7)

vii

PENGARUH VARIASI ARUS TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN DAN KEKUATAN SAMBUNGAN PADA PROSES

PENGELASAN ALUMINIUM DENGAN METODE MIG

Latono aji, Tri Widodo B.R,ST., M.Sc., Ph.D, Nur Aklis, ST., M.Eng.

Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura

Email: [email protected]

Abstrak

Dalam merancang suatu konstruksi permesinan atau bangunan yang menggunakan sambungan las banyak faktor yang harus diperhatikan seperti keahlian dalam mengelas, pengetahuan yang memadai tentang prosedur pengelasan, sifat-sifat bahan yang akan di las untuk mengetahui arus listrik yang optimum yang menghasilkan produk yang terbaik. Salah satu parameter prosedur pengelasan yang mempengaruhi sifat mekanis logam las adalah besar arus las. Pada penelitian ini di teliti kekuatan sambungan las pada Aluminium seri 6015 dengan variasi kuat arus listrik pada proses las MIG (Metal Inert Gas). Spesimen uji tarik yang digunakan menggunakan standar ASTM E 8, uji struktur mikro menggunakan standar ASTM E 3 dan uji kekerasan menggunakan standar ASTM E 92. Variasi kuat arus yang dipakai adalah 70 A, 75 A, 80 A, 85 A dan 90 A. Hasil penelitian menunjukkan bahwa; kuat arus listrik mempunyai pengaruh yang nyata terhadap struktur mikro, kekerasan dan kekuatan tarik sambungan las aluminium seri 6015 dengan proses las MIG; pola hubungan yang paling mendekati antara kuat arus dengan kekuatan tarik sambungan las aluminium seri 6015 dengan proses las MIG, kalo di lihat dari struktur mikro semakin besar arus yang digunakan semakin besar pula dedrit tersebut yang akan mempengaruhi sifat-sifat bahan, sedangkan kekuatan sambungan las tertinggi diperoleh pada pengelasan dengan menggunakan kuat arus 90 Ampere, dengan

kekuatan sambungan las yang dihasilkan sebesar 134.44 N/mm2. dan kekerasan

tertinggi pada daerah HAZ adalah pada arus 70 Ampere sebesar 50.9 VHN, dan kekerasan tertinggi pda daerah las adalah pada arus 85 A sebesar 67.56 VHN.

(8)

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum, Wr. Wb.

Puji syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan penelitian.

Tugas Akhir yang berjudul "Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan Metode MIG" dapat terselasaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Pada kesempatan ini, penulis dengan ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Tri Widodo Besar R, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing sekaligus Ketua jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, yang telah membimbing, mengarahkan dan memberi petunjuk dalam penyusunan laporan Tugas akhir ini.

3. Nur Aklis, ST,. M.Eng. selaku dosen pembimbing pendamping yang telah membimbing, mengarahkan dan memberi petunjuk dalam penyusunan laporan Tugas akhir ini.

4. Nurmuntaha Agung N, ST., PgDip. selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan dalan Tugas Akhir ini.

(9)

ix

6. Dosen jurusan teknik mesin serta staf tata usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Ayah dan ibu yang selalu mendo’akan saya, memberi dukungan moril, semangat untuk menyelesaikan kuliah selama di Universitas Muhammadiyah Surakarta.

8. Kurnia rahmawati dan teman kos nirmala, putra, gambreng, jojo, jon (enda), diki, vagetos (ridwan), tutur, yang selalu menemani, memberi semangat dan dukungan dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini

9. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2008 Royan, Deny, Nurdin, Amri dll, yang selalu menemani, membantu baik secara lansung maupun tidak langsung dan dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

10.Teman satu tim Awan, Bangkid, Nazar yang selalu menemani selama dilapangan serta dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis harapkan dengan senang hati.

Wassalamu’alaikum, Wr. Wb.

Surakarta, Maret 2015

(10)

(11)

xi

2.2.7 Pengaruh unsure-unsur dan paduan ... 29

2.2.8 Sifat mampu las aluminium dan paduannya ... 32

2.2.9 Pengelasan aluminium dan paduannya ... 37

(12)

3.1.2 Alat penelitian ... 63

3.2Diagram alir ... 69

3.2.1 Studi literatur ... 70

3.2.2 Penyiapan bahan ... 70

3.2.3 Pembuatan specimen untuk uji komposisi kimia ... 70

3.2.4 Pengujian komposisi kimia ... 71

4.1Pengujian Komposisi Kimia dengan Standar ASTM E 1257 ... 81

4.1.1 Hasil pengujian komposisi kimia ... 81

4.1.2 Pembahasan pengujian komposisi kimia ... 82

4.2Pengujian Struktur Mikro dengan Standar ASTM E3 ... 83

4.2.1 Hasil pengujian struktur mikro ... 83

4.2.2 Pembahasan pengujian struktur mikro ... 86

4.3Uji kekerasan (Vickers Microhardness) ... 87

4.3.1 Hasil pengujian kekerasan ... 87

4.3.2 Pembahasan pengujian kekerasan ... 88

4.4Pengujian Tarik dengan Stadar ASTM E8M ... 89

(13)

xiii

4.4.2 Pembahasan pengujian tarik ... 93

BAB V KESIMPULAN DAN PEMBAHASAN ... 95

5.1Kesimpulan ... 95

5.2Saran ... 96

(14)

DAFTAR GAMBAR diperlaku-panaskan ... 36

(15)

xv

Gambar 3.6 Mesin Las MIG ... 67

Gambar 3.7 Mesin Las MIG dan Proses Pengelasan ... 72

Gambar 3.8 Spesimen struktur mikro ... 75

Gambar 3.9 Spesimen Uji Tarik ... 76

Gambar 3.10 Daerah uji kekerasan ... 78

Gambar 4.1 Struktur mikro spesimen las arus 70 Ampere ... 83

Gambar 4.3 Struktur mikro specimen las arus 80 Ampere ... 84

Gambar 4.6 Histogram perbandingan harga kekerasan Vickers Microhardnrss berbahan Aluminium pada material las ... 88

Gambar 4.7 Histogram tegangan rata-rata hasil pengelasan ... 92

Gambar 4.8 Histogram regangan rata-rata hasil pengelasan ... 92

(16)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sifat-Sifat gas argon ... 20

Tabel 2.2. Persiapan Permukaan Las ... 39

Tabel 2.3. Sifat fisik dari aluminium ... 42

Tabel 2.4 Besar Arus dalam Pengelasan dengan Elektroda Wolfram ... 49

Tabel 3.1. Spesifikasi dan parameter pengelasan ... 73

Table 4.1. Hasil Uji Komposisi Kimia ... 81

Tabel 4.2. Data hasil uji kekerasan Vickers Microhardnrss las aluminium paduan ... 87

Tabel 4.3. Hasil pengujian tarik dengan arus pengelasan 70 Ampere ... 90

(17)

xvii

DAFTAR SIMBOL

Simbol

P : Beban yang diterapkan (gf)

d : Diagonal rata-rata (mm)

σ : Besarnya tegangan (N/ mm2)

F : Beban atau gaya yang diberikan (Newton)

A0 : Luas mula-mula dari penampang batang uji (mm2)

ε : Regangan (%)

L : Panjang batang uji yang diberikan pembebanan (mm)

L0 : Panjang batang uji mula-mula atau sebelum pembebanan (mm)

(18)

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 TABEL HASIL PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA ALUMINIUM

6015

LAMPIRAN 2 TABEL HASIL PENGUJIAN KEKERASAN ALUMINIUM 6015

LAMPIRAN 3 TABEL HASIL PENGUJIAN TARIK ALUMINIUM 6015

LAMPIRAN 4. GRAFIK HASIL PENGUJIAN TARIK ALUMINIUM 6015

LAMPIRAN 5. PROSES PENGELASAN

LAMPIRAN 6. STANDART ASTM E8