LAPORAN PRAKTIKUM MATERIAL TEKNIK MODUL UJI TARIK
Oleh:
DEDEN TRI PRASETIA 120170076
Asisten Praktikum:
Nurcahyo Wicaksono
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MANUFAKTUR DAN KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI SUMATERA
2021
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu pengujian yang digunakan untuk mengetahui sifat mekanis logam adalah uji tarik (tensile test). Uji tarik merupakan salah satu metode pengujian yang sederhana dansering dilakukan oleh teknisi, akademisi teknik dan mahasiswa. Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, khususnya kekuatan tarik, kekerasan, keuletan dan ketangguhanmaka dilakukan pengujian uji tarik. Pengujian tersebut, sangat berguna untuk mengetahuisifat-sifat mekanik dari suatu logam dan sangat berguna sebagai data untuk para engineerdalam melakukan perancangan poros atau elemen mesin lainnya.
Suatu logam mempunyai sifat-sifat tertentu yang dibedakan atas fisik, mekanik, thermal, dan korosif. Salah satu yang penting dari sifat tersebut adalah sifat mekanik. Sifat mekanik. Sifat mekanik terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan. Sifat mekanik merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya terhadap suatu material.
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. Hasil yang didapatkan dari pengujiantarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material.
Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gayastatis yang diberikan secara lambat.Salah satu cara untuk mengetahui besaran sifat mekanikdari logam adalah dengan uji tarik. Sifat mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan danelastisitas dari logam
tersebut. Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasirancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan.Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik.
Pengujian tarik ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanis suatu material, khususnya logam diantara sifat-sifat mekanis yang dapat diketahui dari hasilpengujian Tarik adalah sebagai berikut:
a. Kekuatan Tarik
b. Kuat luluh dari material c. Keuletan dari material d. Modulus elastic dari material e. Kelentingan dari suatu material f. Ketangguhan
1.2 Tujuan Praktikum
Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui nilai kekuatan Tarik dari suatu material melalui pemahaman dan pendalaman kurva hasil uji tarik.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Uji Tarik
Kekuatan tarik adalah salah satu sifat mekanik yang sangat penting dan dominan dalam suatu perancangan konstruksi dan proses manufaktur. Setiap material atau bahan memiliki sifat (kekerasan, kelenturan, dan lain lain) yang berbeda-beda. Untuk dapat mengetahui sifat mekanik dari suatu material maka diperlukan suatu pengujian, salah satu pengujian yang paling sering dilakukan yaitu uji tarik (tensile test). Pengujian ini memiliki fungsi untuk mengetahui tingkat kekuatan suatu material dan untuk mengenali karakteristik pada material tersebut. Terdapat beberapa spesimen pada uji tarik. Uji Tarik (tensile Test) adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan (tensile strength) suatu material/bahan dengan cara memberikan beban (gaya statis) yang sesumbu dan diberikan secara lambat atau cepat. Diperoleh hasil sifat mekanik dari pengujian ini berupa kekuatan dan elastisitas dari material/bahan.
Pengujian tarik akan menampilkan Kekuatan material sehingga bisa merancang suatu konstruksi sesuai dengan karakteristik material. Dari pengujian tarik akan diperoleh benda kerja yang putus karena proses penarikan, juga dihasilkan sebuah kurva uji tarik antara tegangan dan regangan. Kurva ini merupakan gambaran dari proses pembebanan pada benda kerja mulai dari awal penarikan hingga benda kerja itu putus(Budiman, 2016)
Prinsip pengujian tarik ini adalah menarik spesimen sampai putus dengan laju yang lambat sambil mencatat semua data yang diperlukan untuk pengolahan data dan analisa. Penarikan ini dilakukan dengan laju dengan maksud agar dapat menghindari patah getas. Bila terjadi seperti itu kita tidak dapat mencatat
kejadian tiap satuan waktu dari pengujian ini. Untuk menganalisa hasil pengujian, dapat digunakan kurva tengangan dan regangan
2.2 Deskripsi Alat dan Bahan a. Alat
Universal Testing Machine Zwick Roell All Round Z250SR (250Kn)
Gambar 2.1 Universal Testing Machine Swick Roell All Round Z250SR UTM atau Universal Testing Machine merupakan alat atau mesin pengujian. fungsi alat ini untuk menguji ketahanan, kekuatan tarik dan mengetahui struktur suatu bahan maupun material sebuah produk.
Umumnya bahan atau material yang melakukan pengujian yaitu karet, logam, besi dan baja baik dengan uji tarik atau tensile test maupun uji tekan atau compression test. Seperti yang diketahui setiap pembuatan prosedur pengelasan atau WPS, pastinya membutuhkan pengujian tarik dan uji lengkung. Fungsi dari alat ini sendiri yaitu untuk memberikan gaya tekan atau gaya tarik terhadap bahan yang akan diujikan. Bahkan untuk melaksanakan pengujian tekan atau tarik terhadap bahan atau material tertentu, Anda juga memerlukan benda uji lainnya sebagai perbandingan. Selain itu, alat ini dapat menghasilkan nilai uji lengkung dan uji nike break secara bersamaan. Dengan catatan melakukan pengamatan ulang karena kedua jenis pengujian tersebut bertujuan untuk mengamati soundness dari hasil pengelasan terhadap suatu cacat.
b. Bahan
1. Bahan Polylactic Acid Plastic
Gambar 2.2 Material Polyactic Acid Plastic
Polylactic Acid (PLA) merupaakn polimer biodegradabel yang termasuk ke dalam jenis poliester alifatik yang terbuat dari asam laktat yang dapat terdegradasi di dalam tanah.
Asam polilaktat (Polylactic Acids=PLA) adalah polimer dari asam laktat yang bersifat biodegradable dan dapat diproses menjadi plastik kemasan[Wijaya, 2006].
Asam polilaktat terbukti menjadi alternatif yang layak untuk plastik berbasis petrokimia untuk banyak aplikasi. Ini dihasilkan dari sumber daya terbarukan dan biodegradable, terurai untuk memberikan H2O, CO2 , dan humus, bahan hitam di tanah. Selain itu, ia memiliki sifat fisik unik yang membuatnya berguna dalam berbagai aplikasi termasuk pelapisan kertas, serat, film, dan pengemasan.
PLA adalah polimer unik yang dalam banyak hal berperilaku seperti PET, tetapi juga melakukan banyak seperti polipropilen (PP), poliolefin. Pada akhirnya mungkin itu polimer dengan jangkauan aplikasi terluas karena kemampuannya untuk menjadi stres mengkristal, mengkristal secara termal, dimodifikasi dampak, diisi, dikopolimerisasi, dan diproses di sebagian besar peralatan pemrosesan polimer.
2. Besi KSTY 8 SNI TP 280
Gambar 2.3 Besi KSTY 8 SNI TP 280
Besi beton (rebar atau reinforced bar) adalah batang baja yang digunakan untuk membentuk beton berstruktur dan juga sebagai alat penekan pada beton bertulang dan struktur batu bertulang untuk memperkuat dan membantu beton di bawah tekanan. Kekuatan tarik struktur secara signifikan ditingkatkan oleh besi beton.
Baja tulangan dan beton sama-sama dipakai untuk menciptakan bangunan yang kuat sekaligus didukung oleh gaya tarik dan mampu menahan gaya tekan. Besi beton terdiri dari dua jenis yaitu besi polos dan besi ulir. Besi polos nama lainnya adalah plain bar sedangkan besi ulir nama lainnya adalah deformed bar.
2.3 Dasar Pengujian Logam
Prinsip pengujian tarik ini adalah menarik spesimen sampai putus dengan laju yang lambat sambil mencatat semua data yang diperlukan untuk pengolahan data dan analisa. Penarikan ini dilakukan dengan laju dengan maksud agar dapat menghindari patah getas. Parameter – parameter yang digunakan untuk menggambarkan kurva tegangan-regangan logam adalah kekuatan tarik, kekuatan luluh, persen perpanjangan dan pengurangan luas. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik
digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.
Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang dipergunakan pada material. Dimana spesimen uji yang telah distandarisasi, dilakukan pembebanan uniaxial sehingga spesimen uji mengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya patah. Pengujian tarik relatif sederhana, murah dan sangat terstandarisasi dibanding pengujian lain. Hal-hal yang perlu diperhatikan agar penguijian menghasilkan nilai yang valid adalah bentuk dan dimensi spesimen uji, pemilihan grips dan lain-lain.
a. Bentuk dan Dimensi Spesimen uji
Spesimen uji harus memenuhi standar dan spesifikasi dari ASTM E8 atau D638. Bentuk dari spesimen penting karena kita harus menghindari terjadinya patah atau retak pada daerah grip atau yang lainnya. Jadi standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan patahan terjadi di daerah gage length.
b. Grip and Face Solution
Face dan grip adalah faktor penting. Dengan pemilihan setting yang tidak tepat, spesimen uji akan terjadi slip atau bahkan pecah dalam daerah grip (jaw break). Ini akan menghasilkan hasil yang tidak valid.
Face harus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang kontak dengan grip. Agar spesimen uji tidak bergesekan langsung dengan face. Beban yang diberikan pada bahan yang di uji ditransmisikan pada pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada benda uji disesuaikan dengan estándar baku pengujian.
Gambar 2.4 Contoh kurva uji Tarik 2.4 Kekuatan Tarik
Kekuatan yang biasanya ditentukan dari suatu hasil pengujian tarik adalah kuat luluh (Yield Strength) dan kuat tarik (Ultimate Tensile Strength). Kekuatan tarik atau kekuatan Tarik maksimum (Ultimate Tensile Strength / UTS), adalah beban maksimum dibagi luas penampang lintang awal benda uji. Ultimate tensile strength adalah suatu batas maksimum tegangan yang dimiliki oleh material dimana beban maksimum dibagi luas penampang lintang awal benda uji. Jika material diuji tarik dan melewati UTS nya maka akan terjadi necking. UTS dapat diperjelas dengan keterangan grafik ini.
Gambar 2.5 Ultimate Tensile Strenght
Tegangan tarik adalah nilai yang paling sering dituliskan sebagai hasil suatu uji tarik, tetapi pada kenyataanya nilai tersebut kurang bersifat mendasar dalam kaitannya dengan kekuatan bahan. Untuk beberapa lama telah menjadi kebiasaan mendasarkan kekuatan struktur pada kekuatan tarik, dikurangi dengan faktor keamanan yang sesuai. Pengujian ini di lakukan untuk mengetahui ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.
𝜎 = 𝐹
𝐴0………..……….(2.1)
Keterangan:
σ = Tegangan tarik (N/m2) F = Gaya (N)
A0 = Luas penampang sebelum di tarik (𝑚2)
Kecendrungan yang ditemui adalah menggunakan pendekatan yang lebih rasional yakni mendasarkan rancangan statis logam yang liat pada kekuatan luluhnya. Kekuatan tarik mudah ditentukan dan mudah dihasilkan kembali, sehingga berguna untuk keperluan spesifikasi dan kontrol kualitas bahan.
tegangan di mana deformasi plastik atau batas luluh mulai teramati tergantung pada kepekaan pengukuran regangan. Sebagian besar bahan mengalami perubahan sifat dari elastik menjadi plastik yang berlangsung sedikit demi sedikit, dan titik di mana deformasi plastik mulai terjadi dan sukar ditentukan secara teliti. Telah digunakan berbagai kriteria permulaan batas luluh yang tergantung pada ketelitian pengukuran regangan dan data-data yang akan digunakan.
a. Batas elastik sejati berdasarkan pada pengukuran regangan mikro pada skala regangan 2 X 10-6 inci/inci. Batas elastik nilainya sangat rendah dan dikaitkan dengan gerakan beberapa ratus dislokasi.
b. Batas proporsional adalah tegangan tertinggi untuk daerah hubungan proporsional antara tegangan-regangan. Harga ini diperoleh dengan cara mengamati penyimpangan dari bagian garis lurus kurva tegangan- regangan.
c. Batas elastik adalah tegangan terbesar yang masih dapat ditahan oleh bahan tanpa terjadi regangan sisa permanen yang terukur pada saat beban telah ditiadakan. Dengan bertambahnya ketelitian pengukuran regangan, nilai batas elastiknya menurun hingga suatu batas yang sama dengan batas elastik sejati yang diperoleh dengan cara pengukuran regangan mikro.
Gambar 2.6 Mesin uji tarik dilengkapi spesimen ukuran standar
Pada dasarnya percobaan tarik ini dilakukan untuk menentukan respons material pada saat dikenakan beban atau deformasi dari luar seperti gaya tarik yang di berikan alat pada spesimen tersebut.
2.5 Kekuatan Luluh (Yield Strenght)
Yield strength adalah batas maksimum yang bisa ditanggung oleh suatu material untuk melakukan deformasi elastis. Jika tegangan yang diberikan melebihi yield strength dari suatu material maka akan terjadi deformasi plastis. Tegangan dimana deformasi plastis atau batas luluh mulai teramati tergantung pada kepekaan pengukuran. Sebagian besar bahan mengalami perubahan sifat dari elastis menjadi plastis yang berlangsung sedikit demi sedikit, dan titik dimana deformasi plastis mulai terjadi dan sukar ditentukan secara teliti.
Kekuatan luluh adalah tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kecil deformasi plastis yang ditetapkan. Untuk titik yang tidak jelas, kekuatan luluh sering disebut sebagai kekuatan luluh ofset atau tegangan uji, yang ditentukan oleh tegangan yang berkaitan dengan perpotongan antara kurva tegangan-regangan dengan garis yang sejajar dengan elastis ofset kurva oleh regangan tertentu(Dwi, 2006)
Batas luluh adalah batas maksimum terjadinya deformasi elastis pada suatu material. Jika material di beri beban terus menerus, material akan memasuki fase plastis. Pengukuran batas luluh dapat teramati tergantung pada kepekaan
pengukuran regangan. Kriteria yang digunakan untuk menentukan batas luluh pada ketelitian pengukuran regangan dan data-data yang digunakan.
a. Batas elastis sejati berdasarkan pada pengukuran regangan mikro pada skala regangan 2x10-6 yang dikaitkan dengan gerakan beberapa ratus dislokasi
b. Batas proporsional adalah tegangan tertinggi untuk daerah hubungan proporsional antara tegangan-regangan. Harga ini didapat dengan cara mengamati penyimpangan bagian lurus kurva tegangan-regangan.
c. Batas elastis adalah tegangan terbesar yang masih daat ditahan oleh bahan tanpa terjadi tegangan sisa permanen yang terukur pada saat beban ditiadakan.
d. Kekuatan luluh adalah tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kecil deformasi yang diterapkan. Definisi yang sering digunakan adalah metode offset yaitu dengan mengukur perpotongan antara kurva tegangan-regangan dengan garis sejajar dengan elastis offset regangan tertentu, pada umunya garis offset diambil sebesar 0,2%
atau 0,1 %.
2.6 Keuletan
Keuletan menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastik (yang permanen) tanpa mengakibatkan patah. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembenlukan seperti forging, rolling, extruding dan lainya. euletan juga berkaitan dengan deformasi plastis yaitu suatu benda tidak dapat lagi kembali seperti semula setelah mengalami deformasi. Bahan yang mampu mengalami deformasi plastik cukup banyak dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan tinggi, bahan yang ulet (ductile). Sedang bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastik dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan rendah atau getas (brittle)
Pengukuran keuletan dilakukan secara umum untuk mengetahui tiga hal yaitu:
a. Untuk menunjukkan perpanjangan dimana suatu logam dapat terdeformasi tanpa terjadinya patah dalam suatu proses pembentukan logam, misalnya pengerolan dan ekstrusi.
b. Untuk memberi petunjuk secara umum kepada perancang mengenai kemampuan logam untuk mengalir secara plastis sebelum patah lebih besar.
c. Ukuran keuletan dapat digunakan untuk memperkiran kualitas bahan, walaupun tidak ada hubungan langsung ukuran keuletan dengan perilaku dalam pemakaian bahan.
Cara yang lazim untuk pengukuran keuletan yang diperoleh dari uji tarik adalah regangan teknik pada saat patah ef dan pengukuran luas penampang pada patahan q. Kedua sifat ini didapat setelah terjadi patah, dengan cara menaruh benda uji kembali dan mengukur Lf dan Af
𝑒𝑓 = 𝐿𝑓−𝐿0
𝐿0 ……….(2.2)
𝑞 =𝐴𝑓−𝐴𝑓
𝐴0 ……….……(2.3)
Perpanjangan maupun pengurangan luas, biasanya dinyatakan dalam prosentase. regangan patah sejati adalah beban pada waktu patah, dibagi luas penampang lintang. Tegangan ini harus dikoreksi untuk keadaan tegangan tiga sumbu yang terjadi pada benda uji tarik saat terjadi patah. Karena data yang diperlukan untuk koreksi seringkali tidak diperoleh, maka tegangan patah sejati sering tidak tepat nilai.
2.7 Tegangan
Semua bahan berubah bentuk karena pengaruh gaya. ada yang kembali ke bentuk aslinya bila gaya dihilangkan, ada pula yang tetap berubah bentuk sedikit atau banyak. Jadi, deformasi bahan ditentukan oleh gaya per satuan luas dan bukan oleh gaya total. Jika sebuah batang tegar yang dipengaruhi gaya tarik F ke kanan dan gaya yang sama tetapi berlawanan arah ke kiri, maka gaya-gaya ini akan didistribusi secara uniform ke luas penampang batang. Perbandingan gaya F terhadap luas penampang A dinamakan tegangan tarik. Karena
perpotongan dapat dilakukan disembarang titik sepanjang batang maka seluruh batang dalam keadaan mengalami tegangan (stress) ditulis berikut:
𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 = 𝜎 =𝐹
𝐴………..……...(2.4)
2.8 Regangan
Perubahan pada ukuran sebuah benda karena gayagaya atau kopel dalam kesetimbangan dibandingkan dengan ukuran semula disebut regangan.
Regangan juga disebut derajat deformasi. Kata regangan berhubungan dengan perubahan relatif dalam dimensi atau bentuk suatu benda yang mendapat tekanan.
𝑅𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑒 = ∆𝑙
𝑙𝑜……….(2.5)
2.9 Modulus Elastis
Gradien bagian linier awal kurva tegangan regangan adalah modulus elastisitas (Modulus Young). Modulus elastisitas adalah ukuran kekakuan suatu bahan.
Makin besar modulus elastisitas, makin kecil regangan elastisitas yang dihasilkan akibat pemberian tegangan. Karena modulus elastisitas diperlukan untuk perhitungan kelenturan batang dan anggota struktur yang lain, maka modulus elastisitas merupakan nilai perancangan yang sangat penting. Modulus elastisitas ditentukan oleh gaya ikat antar atom. Karena gaya-gaya ini diubah tanpa terjadi perubahan mendasar sifat bahannya, maka modulus elastisitas merupakan salah satu dari banyak sifat-sifat yang tidak mudah diubah. Sifat ini hanya sedikit berubah oleh adanya penambahan paduan, perlakuan panas atau pengerjaan dingin.
Bahan elastis adalah bahan yang mudah diregangkan serta cenderung pulih ke keadaan semula, dengan mengenakan gaya reaksi elastisitas atas gaya tegangan yang meregangkan-nya. Pada hakekatnya semua bahan memiliki sifat elastik meskipun boleh jadi amat sukar diregangkan. sifat elastik adalah kemampuan benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan benda itu dihilangkan sifat elastik adalah
kemampuan benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan benda itu dihilangkan(Souisa, 2011)
𝑀0 = 𝜎
𝜀………..(2.6)
Keteragan:
Mo = Modulus Elastisitas ε = Regangan.
2.10 Deformasi Plastis Dalam Tarik (Tension)
Tegangan teknik di definisikan sebagai P/A0, sedangkan tegangan sesungguhnya adalah P/A, dimana A0 dan A adalah luas penampang awal dan patah masing-masing. Regangan teknik adalah L/L0 sedangkan regangan sesungguhnya adalah L/LO. Kelentingan adalah kemampuan suatu bahan untuk menyerap energi pada waktu berdeformasi secara elastis dan kembali kebentuk awal apabila bebannya dihilangkan. Kelentingan biasanya dinyatakan sebagai modulus kelentingan, yakni energi regangan tiap satuan volume yang dibutuhkan untuk menekan bahan dari tegangan nol hingga tegangan luluh.
Gambar 2.7 Kurva tegangan-tegangan pada baja
Pada gambar dapat diketahui tegangan luluh bervariasi antara 250 sampai 1.100 MPa tergantung jenis heat treatment. Sebaliknya total perpanjangan dari 0,38 sampai 0,1. Sifat baja yang sangat tinggi dihasilkan oleh quenching yang menyebabkan sifat baja menjadi keras akibat terbentuknya struktur martensit, kemudian setelah di tempering pada temperatur 200, 400 dan 600ºC secara gradual berkurang. Pada baja yang dianeal menghasilkan sifat ulet, tetapi tegangan luluhnya rendah. Tegangan ultimate ditunjukan oleh panah. Setlah
pada titik ini deformasi plastos menjadi terlokasir (necking), dan tegangan teknik turun akibat reduksi yang terlokalisir pada luas penampang.
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum Uji Tarik statis adalah sebagai berikut:
a. Universal Testing Machine Zwick Roell All Round Z250SR (250 kN)
Gambar 3.1 Universal Testing Machine Zwick Roell All Round Z250SR
b. Spesimen Uji Tarik
Gambar 3.2 Spesimen uji tarik berbahan Polyactic Acid
Gambar 3.3 Besi KSYT 8 SNI TP 280 3.2 Prosedur Praktikum
Adapun prosedur praktikum uji tarik ini sebagai berikut :
a. Pastikan grounding listrik dibawah 1 volt dan hidupkan saklar MCB 2 unit pada panel
b. Pastikan kunci sudah terpasang pada Power Pack dan Mesin UTM c. Putar Switch ON pada TestControl II, pastikan lampu berwarna kuning d. Hidupkan
e. Putar Switch ON pada TestControl II, pastikan lampu berwarna kuning d. Hidupkan PC (Tanda PC dengan UTM connect adalah lampu pada
TestControl II) berwarna hijau dan muncul notif 2 segitiga hijau pada PC.
e. Kemudian buka aplikasi TextXpert III atau dapat membuka file yang sudah pernah dibuat.
Gambar 3.4 Tampilan aplikasi Text Expert III
f. Pastikan kunci pada TestControl II posisi Set Up dan kunci pada Power Pack ON
g. Tekan Tombol ON pada TestControl II
h. Pilih menu SET UP TESTING SYSTEM berisi flow chart. Atur dan sesuaikan sesuai garis pada gambar. Catatan Pada Flow chart tanpa Extensometer, apabila menggunakan Extensometer, arahkan garis panah DigiClip SN:255864 ke Standard Extensometer.
Gambar 3.5 Tampilan menu SET UP TESTING SYSTEM
i. Setelah dipilih, langkah selanjutnya adalah memasang sampel. Atur crosshead menggunakan remote crosshead (pastikan jarak crosshead atas dan bawah sesuai dengan gage length specimen)
j. Pasang bagian atas dahulu, untuk mencekam material menggunakan remote power pack, pastikan tekanan disesuaikan dengan spesimen (Bar), kemudian baru tekan grip bawah. Pastikan grip sebelah kanan atas dan bawah rata dan sejajar.
k. Perlu diperhatikan dalam pemasangan ini posisi spesimen harus tegak lurus untuk menghindari spesimen lepas atau slip
l. Pada saat penekanan spesimen, tekan tombol sambil tidak berbunyi lagi.
m. Menu Configure Test berisi tentang flow chart.
1. Start Position berisi tentang pengaturan: Grip to grip separation at the start position untuk mengukur jarak antar grip dengan tekan icon A. Speed, start position untuk mengatur kecepatan awal pada saat penyesuain posisi.
Gambar 3.6 Tampilan pada start position
2. Pre-Load Digunakan untuk mengatur kekuatan awal sebelum pengujian, atau angka minimal yang ter record pada aplikasi.
3. Spesimen Data:
Gambar 3.7 Tampilan pada spesimen data
Input about the specimen untuk memberikan identitas seperti Spesimen ID, Type, Part no, Removal, dan Note. Specimen shape for cross-section calculation untuk menentukan bentuk dari spesimen seperti bar, plat, dll. Kemudian menu Diameter (Diamater Spesimen) dan test length (Panjang gage length).
4. Test
Pada menu ini kita dapat mengatur kecepatan masing-masing pada saat modulus young, yield point atau kita dapat mengatur kecepatan konstan pengujian Tarik.
Gambar 3.8 Tampilan pada menu test 5. End of test
Force shutdown threshold merupakan ambang batas untuk mematikan paksa %Fmax
Gambar 3.9 Tampilan menu end of test 6. Result
Menu untuk menampilkan data apa saja yang akan diambil.
7. Break investigation
Berisi Number of capture for break detection yakni seberapa banyak titik yang akan di deteksi, force transition, negatif elogation step dan positif elogation step.
8. Action after the test
Input after the test digunakan untuk memberikan optical assesment, detail about break, findings dan comment. Set the start position after the test digunakan untuk mengembalikan posisi grip ke semula, catatan menu ini hanya digunakan pada saat uji tekan, karna pada saat uji tarik sampel yang telah
mengalami pertambahan panjang (deformasi) dapat terbentur.
Kemudian untuk menu spesimen load removal untuk menghilangkan beban setelah pengujian
9. Measurement value storage Travel save interval up to break, time to save interval dan force save interval digunakan untuk mengukur pada saat interval preset.
10. Control parameters 11. Parameter for the report 12. Report
13. Export interfaces gambar 14. RUN TEST
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.2 Pengumpulan Data
Tabel 4.1 Tabel spesifikasi mesin SPESIFIKASI MESIN Mesin : Universal Testing Machine Merk/Type : Zwick Roell All Round
Serial Number : Z250SR Beban Skala Penuh : 250 KN
Test Speed : 2 mm/menit (Plastics) dan 5 mm/menit (Baja TP) Grip to Grip : 115 (Plactics) dan 200 mm (Baja TP)
Material Uji 1.
Baja TP 2.
Plastik
Bentuk : Plat Bentuk : Round
Spesifikasi : KSTY TP 8 SNI 280
Spesifikasi : Polylactic Acid Plastics
Gambar 4.1 Dimensi Material PLA Tabel 4.2 Data praktikum PLA
Nama Material Polylactic Acid Plastics (PLA) Bentuk : Plat Lo : 115 mm Wc 1 : 13,3 mm
Wcrata-
rata : 13,2 mm D : 85 mm Wc 2 : 13,2 mm W : 13,2 mm L : 35 mm Wc 3 : 13,1 mm T : 2,8 mm
Gambar 4.2 Dimensi Material KSTY 8 mm Tabel 4.3 Data praktikum KSTY 8 mm Nama Material KSTY 8 mm
Bentuk : Round Gbawah : 60 mm L : 200 mm
G atas : 60 mm D : 7,8 mm Lo : 320 mm
4.2 Pengolahan Data a. Perhitungan
1. PLA
a) Luas penampang awal : 𝐿𝑜= 𝜋
4𝐷2
=𝜋 4(2,8)2
= 6,157522 𝑚𝑚2 b) Luas penampang akhir
𝐿𝑜= 𝜋 4𝐷2
=𝜋 4(2,8)2
= 6,157522 𝑚𝑚2 c) Force ultimate
𝐹𝑢 = 1234,724 𝑁 d) Force sebelum patah
𝐹𝑠 = 17,46339 e) Stress ultimate
𝜎𝑢𝑙𝑡 = 𝐹𝑠𝑝 𝐴0
17,46339 6,157522𝑀𝑃𝑎
= 200,522873 f) Stress sebelum patah
𝜎𝑢𝑙𝑡 = 𝐹𝑠𝑝 𝐴0 17,46339 6,157522 2,836107 𝑀𝑃𝑎 g) Strain ultimate
𝜀𝑢 = 11,8743%
h) Strain sebelum patah 𝜀𝑠𝑝 = 11,8743%
i) Modulus elastis 𝐸 = 𝑆𝑡𝑟𝑒𝑠𝑠 𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒
𝑆𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛 𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒
=200,522873 11,87434
= 16,8871𝑀𝑃𝑎 2. KSYT 8 mm
a) Luas penampang awal : 𝐿𝑜= 𝜋
4𝐷2
=𝜋 4(7,8)2
= 47,78362 𝑚𝑚2 b) Luas penampang akhir
𝐿𝑜= 𝜋 4𝐷2
=𝜋 4(7,8)2
= 47,78362 𝑚𝑚2 c) Force ultimate
𝐹𝑦 = 17139,9 d) Force Yield
𝐹𝑦 = 55,58 𝑁 e) Force sebelum patah
𝐹𝑠𝑝 = 12579,2 𝑁 f) Stress yield
𝜎𝑦 = 𝐹𝑦 𝐴0
= 55,58 47,784
= 1,1631 𝑀𝑃𝑎 g) Stress Ultimate
𝜎𝑢𝑙𝑡 = 𝐹𝑢 𝐴0
= 17139,9 47,78362
= 358,6991 𝑀𝑃𝑎 h) Stress sebelum patah
𝜎𝑢𝑙𝑡 = 𝐹𝑠𝑝 𝐴0
= 12579,2 47,78362
= 263,2534 𝑀𝑃𝑎 i) Strain Yield
𝜀𝑦 = 2,3457𝑥10−7% j) Strain Ultimate
𝜀𝑢 = 4,1432%
k) Strain sebelum patah 𝜀𝑠𝑝 = 4,1432%
l) Modulus elastis 𝐸 = 𝑆𝑡𝑟𝑒𝑠𝑠 𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒
𝑆𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛 𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒
=358,6991 4,1432
= 86,5752 𝑀𝑃𝑎 b. Data grafik
Gambar 4.3 Grafik Force VS Elongation PLA
Gambar 4.4 Grafik Stress VS Strain PLA
Gambar 4 5 Grafik Force VS Elongation KSTY
Gambar 4.6 Grafik Stress VS Strain KSTY
BAB V
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
1. KSYT 8 SNI TP 280 Pengujian tarik pada benda pertama adalah besi KSYT 8 SNI TP 280, specimen berbentuk round, pengujian ini dilakukan hingga material mengalami patahan. Dari patahan tersebut kita bisa mengetahui bahwa specimen KSTY 8 SNI TP 280 memiliki sifat mekanik yaitu sifat ulet
2. .Polylatic Acid (PLA)
Pengujian tarik kedua adalah pada specimen Polylatic Acid Plastic (PLA) berbentuk plat dan memiliki panjang 115mm. pada pengujian ini dilakukan hal yang sama dengan pengujian sebelumnya, yaitu dengan cara di uji tarik hingga material mengalami patahan
Dari hasil data dan perhitungan yang kami dapatkan, sifat material besi KSYT dapat dilihat dari grfik diatas material lebih elastis yang bersifat ulet, pada bentuk patahan material spesmen uji yang pertama membentuk neck yang sedikit lebih panjand dari spesimen uji yang kedua. Hal ini dikarenakan sifat material besi yang lebih ulet dan memiliki deformasi yang lebih panjang. Deformasi pada graik uji kali ini ada deformasi elastis dan deformasi plastis.
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum ini adalah:
a. Prinsip pengujian tarik ini adalah menarik spesimen sampai putus dengan laju yang lambat sambil mencatat semua data yang diperlukan untuk pengolahan data dan analisa.
b. Kekuatan yang biasanya ditentukan dari suatu hasil pengujian tarik adalah kuat luluh (Yield Strength) dan kuat tarik (Ultimate Tensile Strength).
c. Tegangan tarik adalah nilai yang paling sering dituliskan sebagai hasil suatu uji tarik, tetapi pada kenyataanya nilai tersebut kurang bersifat mendasar dalam kaitannya dengan kekuatan bahan
d. Kelentingan biasanya dinyatakan sebagai modulus kelentingan, yakni energi regangan tiap satuan volume yang dibutuhkan untuk menekan bahan dari tegangan nol hingga tegangan luluh
6.2 Saran
Saran yang diperlukan setelah selesai praktikum adalah:
a. Sebelum Praktikum praktikan terlebih dahulu memahami isi modul agar mudah untuk melakukan praktikum nya.
b. Selama pelaksaan praktikum, praktikan wajib menaati peraturan dan mendengarkan penjelasan yang diberikan Laboran.
DAFTAR PUSTAKA
Budiman, Haris. 2016. “Analisis Pengujian Tarik (Tensile Test) Pada Baja St37 Dengan Alat Bantu Ukur Load Cell.” J-Ensitec 3(01): 1.
Haryadi. Gunawan Dwi. 2006. “Pengaruh Suhu Tempering Terhadap Kekerasan , Kekuatan Tarik Dan Struktur Mikro Pada Baja K-460.” Teknik mesin FT-UNDIP 8(5): 5.
Souisa, Matheus. 2011. “ANALISIS MODULUS ELASTISITAS DAN ANGKA POISSON BAHAN DENGAN UJI TARIK.” Barekeng 5(July): 10.
Wijaya, Hanny, Suminar S Achmadi, and Raffi Paramawati. 2006. “Sintesis Polylactic Acid Dari Limbah Pembuatan Indigenous.” : 1.
