TUGAS AKHIR
ANALISIS SIFAT MEKANIK LAS TIG PADA PELAT
ALUMINIUM SERI 5
DENGAN VARIABLE KUAT ARUS 65; 70; 75A UNTUK
MANUFAKTUR KENDARAAN AIR SAMPAN ( CANOE )
Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh
Gelar Ahli Madya (AMd) Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta
Oleh :
Iskandar Sukmaji
1103007
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN OTOMOTIF DAN MANUFAKTUR 2014
ii
TUGAS AKHIR
ANALISIS SIFAT MEKANIK LAS TIG PADA PELAT
ALUMINIUM SERI 5
DENGAN VARIABLE KUAT ARUS 65; 70; 75A UNTUK
MANUFAKTUR KENDARAAN AIR SAMPAN ( CANOE )
Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh
Gelar Ahli Madya (AMd) Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur
Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta
Oleh:
Iskandar Sukmaji
1103007
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN OTOMOTIF DAN MANUFAKTUR POLITEKNIK MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
v
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kepada Bapak Ibu aku tercinta beserta kelurga, kakak-kakak saya.
Kepada dosen pembimbing, yang sedia mengingatkan kesalahan dalam mengerjakan Tugas Akhir untuk menjadi lebih baik.
Kepada wanita yang selalu memberi semangat dan dukungannya kepada saya Nihayatul Maftucha.
Kepada para pembaca mudah-mudahan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semuanya.
vii
MOTTO
Hari ini harus lebih baik dari kemarin, hari besok harus lebih baik dari hari ini
Waktu ,mengubah semua hal, kecuali kita. Kita mungkin menua dengan berjalanannya waktu, tetapi belum tentu membijak. Kita-lah yang harus mengubah diri kita sendiri.
Hati yang penuh syukur, bukan saja merupakan kebajikan yang terbesar, melainkan merupakan pula induk segala kebajikan yang lain.
Kemampuan tidak ditentukan dari kekuatan, tapi kemauan dan tekad yang diwujudkan dengan usaha nyata.
Manfaatkan waktu dengan sebaik-baiknya, karena waktu tak akan terulang kembali. Sebelum kita menyadari bahwa kita adalah orang yang rugi waktu dan menyesal dikemudian hari, karena penyesalan tak akan mengembalikan semuanya.
viii
TUGAS AKHIR
ANALISIS SIFAT MEKANIK LAS TIG PADA PELAT
ALUMINIUM SERI 5
DENGAN VARIABLE KUAT ARUS 65; 70; 75A UNTUK
MANUFAKTUR KENDARAAN AIR SAMPAN ( CANOE )
Oleh : Iskandar Sukmaji
NIM 20113020007
ABSTRAK
Tugas akhir ini adalah hasil penelitian lapangan yang berjudul Analisis Sifat Mekanik Las TIG Pada Pelat Aluminium seri 5 dengan variable kuat arus 65; 70; 75A untuk Manufaktur Kendaraan Air Sampan (Canoe). Penelitian ini dilakukan untuk menjawab pertanyaan : Bagaimana proses pengelasan Las TIG dan Bagaimana kekuatan sambungan las TIG dengan material pelat Aluminium Seri 5 pada manufakture canoe atau sampan dengan variable arus 65; 70; 75A, yang digunakan sebagai bahan material pembuatan canoe atau sampan.
Latar belakang dilakukan penelitian analisis kekuatan canoe untuk kendaraan air ini adalah menjamin canoe bila dipakai wisata disungai, embung, dan kolam dalam keadaan handal yang tidak menyebabkan kebocoran dan atau deformasi sehingga mencelakakan penumpangnya. Analisis ini dilakukan dengan pengujian kekuatan bahan yang digunakan yaitu pengujian tarik, dan di lakukan juga pengujian komposisi ( Spectro ) untuk mengetahui jenis pelat yang digunakan agar sesuai dengan yang diharapkan.
Dari hasil pengujian tarik, dapat diketahui jika hasil pengelasan aluminium seri 5 menggunakan Las TIG dengan variable kuat arus 65; 70; 75 A maka setelah diuji tarik, menghasilkan kekuatan tarik yang berbeda. Kekuatan tarik tertinggi dihasilkan oleh penyambungan pelat menggunakan arus 65 A pada spesimen 1 yaitu 23,1 %, Selain faktor kuat arus yang mempengaruhi kekuatan las, faktor pengelasan juga berpengaruh, karena jika cairan las tidak masuk ke bagian tengah aluminium maka saat pengujian tarik, spesimen akan patah dibagian sambungan las.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, serta inayahnya sehinga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dengan judul “Analisis Sifat Mekanik Las TIG Pada Pelat Aluminium
Seri 5 dengan variable kuat arus 65; 70; 75A untuk Manufaktur Kendaraan Air Sampan (Canoe) ” dapat terselesaikan sesuai dengan harapan.
Penulisan Proyek Akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelai Ahli Madya di Program Vokasi Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Terselesaikannya Proyek Akhir ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang telah memberikan dorongan moril maupun spiritual dan juga bimbingan ilmu pengetahuan, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Sotya Anggoro, S.T Selaku Direktur Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta ;
2. Bapak Andika Wisnujati, S.T, M.Eng Selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin di Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta. Sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberikan arahannya sampai selesainya laporan ini ;
x
3. Bapak Muhammad Abdus Shomad, S.T Selaku Dosen Pembimbing II di Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta ;
4. Segenap Bapak dan Ibu Dosen yang telah banyak memberikan ilmunya selama penulis menuntut ilmu di Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta ; 5. Segenap Staf dan Karyawan dari Universitas Gajah Mada dan khususnya
Bapak Sunaji dan Bapak Sunyoto yang telah banyak membantu dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini ;
6. Setulus hati saya sampaikan terima kasih kepada Bapak dan Ibu saya yang senantiasa memberikan dukungannya yang tiada henti ;
7. Untuk soudara-saudara saya yang selalu memberikan dukungan dan semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini ;
8. Untuk semua Teman-teman saya, saya ucapkan terima kasih atas kebersamaan kalian dan semua dukungannya.
Akhirnya, tanpa mengingkari adanya kekurangan dan kelemahan, penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat.
Yogyakarta, 15 Desember 2014
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL TUGAS AKHIR ... i
HALAMAN PERSETUJUAN... iii
HALAMAN PENGESAHAN... iv KEASLIAN... v HALAMAN PERSEMBAHAN... vi MOTTO... vii ABSTRAK... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xv
DAFTAR TABEL... xvii
DAFTAR LAMPIRAN... xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Identifikasi Masalah... 5
1.3 Batasan Masalah... 5
1.4 Perumusan Masalah... 5
1.5 Tujuan dan Manfaat ... 6
xii
1.4.2 Manfaat... 6
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Canoe atau Sampa... 7
2.2 Klasifikasi Aluminium dan Paduannya... 7
2.2.1 Pengertian Dasar Aluminium... 7
2.2.2 Sifat-sifat Mekanik Aluminium... 9
2.2.3 Standarisasi dan Kodifikasi... 9
2.2.4 Ciri-ciri Aluminium... 12
2.2.5 Klasifikasi Aluminium... 12
2.3 Pengelasan... 13
2.4 Macam-macam Pengelasan... 14
2.4.1 Las Listrik Arc Welding... 14
2.4.2 Las TIG... 15
2.4.3 Las Listrik GMAW/ MIG... 18
2.4.4 Las Listrik Submergead... 21
2.5 Perangkat dan Keterangan Las TIG yang Digunakan... 22
2.5.1 Perangkat Las TIG yang Digunakan... 22
2.5.2 Las Argon... 25
2.5.3 Penentuan Arus AC/ DC... 26
2.5.4 Cara Mengeset Mesin... 29
xiii
2.5.6 Cara Memahami Panel Kontrol Mesin... 32
2.5.7 Posisi Pengelasan... 33
2.6 Macam-macam Cacat Las... 34
2.7 Klasifikasi Pengujian Tarik... 37
2.7.1 Dasar Pengujian Logam... 37
2.7.2 Kekuatan Tarik... 40 2.7.3 Kekuatan Luluh... 42 2.7.4 Pengukuran Keliatan... 44 2.7.5 Modulus Elastisitas... 45 2.7.6 Kelentingan... 46 2.7.7 Ketangguhan... 47 2.7.8 Hukum Hooke... 48
2.7.9 Istilah Pada Uji Tarik... 50
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 51
3.2 Bahan dan Peralatan yang Digunakan... 51
3.2.1 Bahan dan Peralatan Uji Komposisi... 51
3.2.2 Bahan dan Peralatan Las TIG... 52
3.2.3 Bahan dan Peralatan Uji Tarik... 56
3.4 Diagram Alir Penelitian... 57
3.5 Jadwal Kegiatan Penelitian... 58 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
xiv
4.1 Pendahuluan... 59
4.2 Pelaksanaan Penelitian... 60
4.2.1 Prosedur Pengelasan... 60
4.2.2 Proses Pengelasan... 61
4.2.3 Proses Pembuatan Spesimen Uji Tarik... 63
4.3 Prosedur Pengujian... 65
4.3.1 Pengujian Bahan atau Komposisi... 65
4.3.2 Pengujian Tarik... 67
4.4 Perhitungan Uji Tarik... 74
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan... 87
5.2 Saran... 88
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1Canoe atau... 4
Gambar 2.1 Pelat... 13
Gambar 2.2 Arc Welding... 15
Gambar 2.3 Las GMAW... 20
Gambar 2.4 Las Submergead... 21
Gambar 2.5 Porositas... 34
Gambar 2.6 Slag Inclusi... 35
Gambar 2.7 Incomplete Fusion... 35
Gambar 2.8 Undercut... 36
Gambar 2.9 Overlap... 37
Gambar 2.10 Crack... 37
Gambar 2.11 Mesin Uji Tarik Dilengkapi Spesimen... 37
Gambar 2.12 Dimensi dan Ukuran Spesimen Uji Tarik... 39
Gambar 2.13 Contoh Kura Uji Tarik... 39
Gambar 3.1 Mesin Uji Komposisi... 52
Gambar 3.2 Mesin Las TIG... 53
Gambar 3.3 Tabung Gas Lindung... 53
Gambar 3.4 Regulator Gas Lindung... 54
xvi
Gambar 3.6 Selang Gas... 55
Gambar 3.7 Gerenda Tangan... 56
Gambar 3.8 Jangka Sorong... 56
Gambar 3.9 Mesin Uji Tarik... 56
Gambar 3.10 Mesin Uji Tarik... 56
Gambar 4.1 Hasil Pengelasan Arus 65A... 62
Gambar 4.2 Hasil Pengelasan Arus 70A... 62
Gambar 4.3 Hasil Pengelasan Arus 75A... 62
Gambar 4.4 Spesimen Uji Tarik Arus 65A... 63
Gambar 4.5 Spesimen Uji Tarik Arus 70A... 64
Gambar 4.6 Spesimen Uji tarik Arus 75A... 64
Gambar 4.7 Hasil Uji Komposisi... 67
Gambar 4.8 Spesimen Setelah Diuji Tarik... 69
Gambar 4.9 Grafik Tegangan Tarik... 71
Gambar 4.10 Grafik Regangan Tarik... 71
Gambar 4.11 Grafik Modulus Elastisitas... 72
Gambar 4.12 Grafik Rata-rata Tegangan Tarik... 72
Gambar 4.13 Grafik Rata-rata Regangan Tarik... 73
Gambar 4.14 Grafik Rata-rata Modulus Elastisitas... 73
Gambar 4.15 Kuvra Uji Tarik Spesimen 1 Arus 65 A... 74
Gambar 4.16 Kurva Uji Tarik Spesimen 2 Arus 65 A... 76
xvii
Gambar 4.18 Kurva Uji Tarik Spesimen 2 Arus 70 A... 80 Gambar 4.19 Kurva Uji Tarik Spesimen 1 Arus 75 A... 82 Gambar 4.20 Kurva Uji Tarik Spesimen 2 Arus 75 A... 84
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Aluminum... 12
Tabel 2.2 Elektroda Tungsten... 23
Tabel 2.3 Logam dan Jenis Arus yang Sesuai... 27
Tabel 2.4 Pengelasan Aluminium dengan Arus AC... 30
Tabel 2.5 Pengelasan Aluminium dengan arus DC... 31
Tabel 2.6 Harga Modulus Elastisitas Pada Berbagai Suhu... 46
Tabel 4.1 Hasil Uji Spectro... 66
Tabel 4.2 Hasil Uji Tarik Al-Mg... 70
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Laporan Hasil Analisa Uji Komposisi... 91
Lampiran 2 spesimen setelah diuji komposisi... 92
Lampiran 3 Laporan Hasil Analisa Uji Tarik kuat arus 65 A dan 70 A... 93
Lampiran 4 Laporan Hasil Analisa Uji Tarik kuat arus 75 A... 94
Lampiran 5 Hasil Pengelasan... 95
Lampiran 6 Spesimen Uji Tarik... 96
Lampiran 7 Gambar spesimen saat diuji tarik... 97
Lampiran 8 Spesimen setelah diuji tarik... 98