16
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat Dan Waktu Penelitian 3.1.1 Tempat Penilitian
a. Pengerjaan pengelasan Friction Stir Welding Alumunium AA5083 dengan variasi diameter pin tool 3 mm, diameter pin tool 4mm, diameter pin tool 5 mm dilaksanakan di laboratorium proses produksi VEDC Malang.
b. Pengujian yang meliputi Uji Distorsi, Uji Tarik, dan Uji Impact dilakukan di laboratorium jurusan TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
3.1.2 Waktu penelitian
a. Pengerjaan proses pengelasan Friction Stir Welding akan memakai waktu kurang lebih 3 sampai 7 hari.
b. Pengerjaan proses Uji Tarik, Uji Distorsi, dan Uji Impact menggunakan waktu kurang lebih 2 minggu.
3.2 Alat yang Digunakan Dalam Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Mesin Frais Model LC-20VHA, digunakan untuk proses pengelasan.
b. Penjepit plat, digunakan untuk menjepit spesimen yang akan dilas.
c. Tool HSS, digunakan untuk menyambung spesimen.
d. Dial gauge indikator, digunakan untuk mengukur distorsi spesimen.
e. Universal Testing Machine, digunakan untuk menguji tegangan tarik spesimen
f. Impact testing, digunakan untuk menguji sifat getas spesimen
3.3 Bahan yang Digunakan Dalam Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah aluminium tipe A 5083 dengan tebal 3 mm dengan ukuran dimensi 350 mm x 100 mm.
3.4 Prosedur Penelitian 3.4.1 Tahapan Penelitian
Diagram alur penelitian merupakan langkah-langkah pada pengelasan menggunakan metode friction stir welding (FSW). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada diagram dibawah ini:
Uji Impact Uji Tarik
Analisis Data
Kesimpulan Selesai Uji Distorsi
Pengujian Awal FSW Studi Literatur
Pembuatan Desain Tool
Data
Pengadaan
Proses Pembuatan Tool dan Alat Cekam
Persiapan Mesin
Proses Pengelasan
Diameter pin tool 3 mm
Preparasi Sampel Variasi Pin tool
Diameter pin tool 5 mm Diameter pin tool 4 mm
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
3.4.2 Persiapan Alat dan Bahan
Sebelum melakukan pengujian, dilakukan persiapan beberapa hal.
Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk penelitian adalah:
1. Mesin Frais (Milling Machine).
2. Penjepit Plat.
3. Tool HSS (High Speed Steel).
4. Alumunium AA5083.
5. Dial gauge indikator.
6. Universal Testing Machine.
7. Impact testing.
8. Penggaris.
9. Cekam alat penguji distorsi.
10. Jangka sorong.
3.4.3 Proses Pengelasan
Proses selanjutnya adalah,pengelasan dengan mesin frais, uji distorsi, uji tarik, dan uji impact. Langkah-langkah proses pengelasan yang dilakukan adalah :
a. Memasang Tool FSW pada mesin frais
b. Menyiapkan material alumunium AA5083 dengan tebal 3 mm dengan ukuran dimensi panjang 350 mm dan lebar 100 mm sebanyak 2 buah c. Pemasangan material alumunium AA5083 pada meja frais dengan
posisi Horizontal
d. Menjepit plat dengan pencekam agarrmaterial uji tidak bergeser saat proses pengelasan
e. Mengatur mesin frais sesuai dengan kebutuhan
f. Melakukan percobaan pengelasan dengan metode Friction Stir Welding (FSW)
Gambar 3.2 Gambar Yang Akan Dilas
3.4.4 Proses Pengujian 1. Uji Distorsi
Pengukuran distorsi menggunakan alat ukur dial gauge indikator.
Cara pengukurannya yaitu dengan menentukannbeberapa titik dengan menentukan beberapa titik dengan jarak tertentu. Titik-titik yang menjadi acuan pengukuran dapat di tentukan sesuai ukuran platyyang digunakan dalam penelitian. Kemudian ditentukan titik-titik dengan ruas horizontal 2 cm dan ruas vertikal 1 cm.
Langkah-langkah pengujian:
1. Membuat garis pada pelat dengan jarak, lebar 1 cm dan panjang 2 cm sehingga menutupi permukaan.
2. Menjepit kedua sisi plat menggunakan alat khusus.
3. Menempatkan pelat dannjepitannya diatas meja rata dan kalibrasi titik terendahnya pada permukaan plat menggunkan dial indicator
4. Mengukur setiap garis yang telahhdibuat dan catat beberapa nilai distorsi yang didapat dari dial indicator.
2. Uji Tarik
Pengujian Tarik merupakan pemberian gaya atau tegangan tarik terhadap material dengan maksud untuk mengetahui atau mendeteksi kekuatan dari suatu material.(Salendeho, 2013). Setelah melakukan proses pengelasan dengan metode FSW perlu dilakukan pengujian tarik,,bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik, kekuatan luluh dan perpanjangan dari suatu spesimen. Proses pengujian tarik,,menggunakan standar ASTM E8
Langkah-langkah pengujian:
1. Memasukkan data ke komputer untukkmemulai pengujian dari awal.
2. Benda uji mendapatkan bebanntarik dari tenaga hidrolik hingga putus pada beban maksimum tahanan material benda uji.
3. Menghitung seberapa besar penampang dan panjanggbenda uji setelah putus.
4. Mengambil hasil data yang ada pada komputer pengujian untuk dimasukkan dalam perhitungankkekuatan tarik, kekuatan luluh dan perpanjangan material.
Gambar 3.3 Proses Pengujian Tarik
3. Uji Impact
Pengujian impact merupakan suatu pengujian yang digunakan untuk menentukan sifat-sifat suatu material yang mendapatkan beban dinamis, sehingga dari pengujian ini dapat diketahuisssifat ketangguhan suatu material baik dalam wujud liat maupun ulet serta getas (Nurhafid A. dkk, 2017).
Dasar pengujian impak adalah penyerapanm energi potensial dari pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda ujimmengalami deformasi. Pengujian ini menggunakan metode charpy.
Langkah-langkah pengujian:
1. Sebelum pengujian,
a) memeriksa mesin uji apakah mesinddalam keadaan normal.
b) menyiapkan sampel uji yang sudah dibentuk takiknya,,sesuai dengan ukuran yang ditentukan.
c) Mengukur luas area di bawah takik dari sampel-sampel uji menggunakan mikrometer/caliper, serta mencatat hasilnya pada lembar data.
2. Pengujian,
a) Mempersiapkan sampel ujiyyang sudah dibentuk takiknya.
b) Menguji satu persatu sampel pada temperatur ruang.
c) Memastikan jarum skala berwarnammerah sebagai jarum penunjuk harga impak material berada pada posisi nol
d) Meletakkan benda uji pada tempatnya dengan takik membelakangi arah datangnya pendulums,
e) Memastikan benda uji tepat berada ditengah.
f) Setelah benda uji siap,,menarik pendulum sesuai sudut yang ditentukan (60 derajat).
g) Kemudian melepas pendulum sehingga pendulum berayun dan menumbuk benda uji.
h) Melakukan pengereman dengan menarik tuas rem sehingga ayunan pendulum dapat berkurang.
i) Mengambil benda uji dan mengulangi pengujian yang sama untuk sampel-sampel lainnya.
Gambar 3.4 Proses Pengujian Impak
