SKRIPSI

STUDI KEKUATAN BENDING DAN KEKERASAN PADA

PENGELASAN ALUMINIUM DENGAN MENGGUNAKAN LAS SMAW

(SHIELDED METAL ARC WELING)

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Teknik (ST) pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Halu Oleo

OLEH :

URIF PRASMAYOBI

E1C1 10 080

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2016

STUDI KEKUATAN BENDING DAN KEKERASAN PADA

PENGELASAN ALUMINIUM DENGAN MENGGUNAKAN LAS SMAW

(SHIELDED METAL ARC WELDING)

Nama Mahasiswa : Urif Prasmayobi

NIM : E1 C1 10 080

Jurusan : Teknik Mesin

Pembimbing : 1. Muhammad Hasbi, ST.,MT

2. Al Ichlas Imran, ST.,M.Eng

ABSTRAK

Tujuan dalam penelitian ini adalah mengetahui kekuatan bending dan

kekerasan pada pengelasan aluminium (Al) tipe 6063,dengan memvariasikan

bentuk sambungan pengelasan. Penelitian ini menggunakan bahan aluminium (Al

6063), las yang digunakan adalah SMAW (shielded metal arc welding), jenis

elektroda yang digunakan adalah E1100 dan arus listrik 125 A. Jenis sambungan

las yang digunakan adalah I (tertutup), I (terbuka) dan V. Pengujian yang

dilakukan adalah pengujian bending pada daerah las dan kekerasa vickers pada

daerah HAZ.

Nilai kekuatan bending tertinggi ditunjukan oleh jenis kampuh I (tertutup)

sebesar 201,8114 N/mm2, kemudian kampuh I (terbuka) sebesar 166,2334 N/

mm2 dan kampuh V sebesar 135,1722 N/mm2. Sedangkan hasil pengujian

kekerasan vickers pada bentuk kampuh V didapatkan nilai kekerasan sebesar

42,977 kg/mm², pada bentuk kampuh I (terbuka) 40,766 kg/mm² dan pada bentuk

kampuh I (tertutup) 42,877 kg/mm².

Kata kunci: Aluminium 6063, Las SMAW (shielded metal arc welding),

variasi kampuh, kekuatan bending dan kekerasan vickers.

STUDY OF BENDING STRENGTH AND VIOLENCE IN ALUMINIUM

WELDING USING LAS SMAW (SHIELDED METAL ARC WELDING)

Student Name : Urif Prasmayobi

NIM : E1 C1 10 080

Ladders : Mechanical Engineering

Preceptor : 1. Muhammad Hasbi, ST.,MT

2. Al Ichlas Imran, ST.,M.Eng

ABSTRAK

The purpose of this research was to determine the bending strength and

hardness in the welding of aluminum (Al) type 6063, by varying the shape of the

welding connection. This study uses aluminum (Al 6063), Welding is used SMAW

(shielded metal arc welding) the type of electrode used is E1100 and an electrical

current of 125 A. Types of weld joints used is I (covered (open) and V. This

experiment is testing the welding and bending in the area of violence vickers the

HAZ area.

The highest bending strength values indicated by the type of seam I

(closed) at 201.8114 N / mm², then seam I (open) of 166.2334 N / mm² and hem V

amounted to 135.1722 N / mm². While the test results vickers hardness at the hem

V shape obtained hardness value of 42.977 kg / mm², in the form of seam I (open)

40.766 kg / mm² and the hem form I (closed) 42.877 kg / mm².

Keywords : Aluminium 6063 , SMAW ( shielded metal arc welding ) , variation

of seam , bending strength and hardness vickers .

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang maha esa, karena berkat

limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis diberi kesehatan sehingga dapat

menyelesaikan penulisan Skripsi yang berjudul “STUDI KEKUATAN

BENDING DAN KEKERASAN PENGELASAN ALUMINIUM DENGAN

MENGGUNAKAN LAS SMAW (SHIELDED METAL ARC WELDING)”

dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun untuk melengkapi persyaratan kelulusan

pada Program Studi S-1 Teknik Mesin Universitas Halu Oleo Kendari.

Terima kasih dan penghargaan tak lupa penulis sampaikan kepada

semua pihak yang telah banyak membantu penulis baik secara langsung maupun

tidak langsung, utamanya kepada:

1. Prof. Dr. Ir. H. Usman Rianse, M.S selaku Rektor Universitas Halu Oleo.

2. Mustarum Musaruddin,ST.,MIT.,Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik,

Univesitas Halu Oleo.

3. Keluarga tercinta khususnya Ayah, Ibu yang selalu mendukung baik moral

atau pun materi sehingga penulisan Skripsi ini dapat terselesaikan.

4. Muh. Hasbi, ST.,MT selaku ketua progam studi S-1 Teknik Mesin, Univesitas

Halu Oleo.

5. Muh. Hasbi, ST.,MT selaku pembimbing I dan Al Ichlas Imran, ST.,M.Eng

sebagai pembimbing II.

6. Seluruh dosen, tim penguji dan staf, khususnya pada Program Studi S-1

Teknik Mesin yang telah banyak memberikan ilmu dan bantuannya kepada

penulis.

i

7. Teman - teman yang selalu memberikan inspirasi dan semangat untuk terus

maju dalam menyelesaikan penulisan Skripsi ini.

Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat dan pengalaman

kepada penulis dan pembaca.

Kendari. 2016

Urip prasmayobi

ii

DAFATR ISI

Halaman Judul

Abstrak

Lembar Pengesahan Pembimbing

Lembar Pengesahan Penguji

Kata Pengantar................................................................................i

Daftar Isi ........................................................................................ii

Daftar Gambar .............................................................................iv

Daftar Simbol ...............................................................................vi

Daftar Lampiran............................................................................viii

BAB I. PENDAHLUAN

1.1 Latar belakang………………..……...………………………………………1

1.2 Rumusan masalah……….…...………………………………………………2

1.3 Tujuan penelitian..………...…………………………………………………3

1.4 Batasaan masalah…………......……………………………………………...3

1.5 Manfaat ppenelitian……….…...…………….………………………………3

1.6 Sistematika penulisan……...…...……………………………………………3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 penelitian terdahulu……...…...……………………………...………………5

2.2 Teori dasar……...…...……………………………………………………….6

2.2.1 Las listrik……...…...………..…………………………………………6

2.2.2 Prinsip-prinsip las listrik……...…...………..………………………….7

2.2.3 Macam-macam proses las listrik……...…...…..………………………7

2.2.4 Sirkuit laas busuur listrik……...…...…..……………………………..12

2.2.5 Posisi pengelasan……...….....………………………………………..15

2.2.6 jenis-jenis sambungan dalam pengelasan..........……………………..17

2.3 Arus pengelasan..…...…...……………………………………………….…18

2.4 Daerah pengaruh panas……...…...…………………………………………19

2.5 Klasifakaasi aluminium dan paduanya……...…...…………………………20

2.5.1 Paduan aluminium……...…...……..…………………………………22

iii

2.6 Pengujian bending…...…...…...……………………………………………26

2.7 Pengujian kekerasan vickers……...…..………………….…………………28

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan tempat……...…...………………………………………………30

3.2 Alat dan bahan penelitian……...…...………………………………………30

3.2.1 Alat penelitian……...…...……………………………………………30

3.2.2 Bahan penelitian……...…...…………………………….……………34

3.3 Prosedur penelitian…….....…...……………………………………………35

3.4 Rancangan pengelasan……...…...…………………………………….……36

3.5 Prosedur pengujian…..…...…...……………………………………………37

3.5.1 Pengujian bending…….....…...………………………………………37

3.5.2 Pengujian kekerasan ……...…...……….……………………………37

3.5.3 Prosedur pengambilan data……...…...………………………………37

3.6 Diagram alir……...…...…………………………………………………….39

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian bending…….....…...……………………………………….........43

4.2 pengujian kekerasan…….....…...………………………………………......56

BAB V PENUTUP

5.1 kesimpulan…….....…...……..…………………………………..................64

5.2 Saran…….....…...………………………….…………….............................64

Daftar pustaka……...…...…….………………………………………………40

iv

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Arc Welding........................................................................................8

Gambar 2.2 Sirkuit Las Listrik................................................................................9

Gambar 2.3 Pemindahan Cairan Logam Ke Base Metal.........................................9

Gambar 2.4 Las Smaw...........................................................................................10

Gambar 2.5 Las Gmaw .........................................................................................11

Gambar 2.6 Las Submerged..................................................................................12

Gambar 2.7 Sirkuit las busur elektroda negatif.....................................................13

Gambar 2.8 Hasil penembusan tiga cara pengkutuban..........................................14

Gambar 2.9 Sirkuit las busur elektroda positif......................................................14

Gambar 2.10 Posisi Di Bawah Tangan..................................................................15

Gambar 2.11 Posisi Tegak ( Vertical)....................................................................15

Gambar 2.12 Posisi Datar ( Horizontal)................................................................16

Gambar 2.13 Posisi Di Atas Kepala......................................................................16

Gambar 2.14 Jenis – Jenis Sambungan..................................................................17

Gambar 2.15 Posisi Pengelasan Pada Kelima Sambungan Las.............................17

Gambar 2.16 pengaruh arus las pada bentuk manik..............................................18

Gambar 2.17 daerah pengaruh panas pada sambungan las....................................19

Gambar 2.18 Alat uji bending...............................................................................27

Gambar 2.19 Alat uji kekerasan.............................................................................28

Gambar 2.20 pengujian vickers..............................................................................29

Gambar 2.21 pengujian rockwell...........................................................................30

Gambar 2.22 pengujian brinell...............................................................................31

v

Gambar 3.1 Gergaji Tangan..................................................................................32

Gambar 3.2 Kikir...................................................................................................33

Gambar 3.3 Jangka Sorong....................................................................................33

Gambar 3.4 Travo Las...........................................................................................34

Gambar 3.5 Tang Jepit...........................................................................................34

Gambar3.6 Ragum.................................................................................................34

Gambar 3.7 Alat Uji bending.................................................................................35

Gambar 3.8 Alat Uji kekerasan..............................................................................35

Gambar 3.9 Aluminium 6063................................................................................36

Gambar 3.10 Elektroda E1100...............................................................................36

Gambar 3.11 Diagram Alir....................................................................................41

Gambar 4.1 Rancangan spesimen sebelum pengelasan.........................................42

Gambar 4.2 Spesimen setelah pengelasan.............................................................43

Gambar 4.3 Uji bending pada spesimen................................................................44

Gambar 4.4 Spesimen setelah uji bending.............................................................45

Gambar 4.5 Grafik uji bending vs variasi kampuh................................................55

Gambar 4.6 Proses uji kekerasan...........................................................................56

Gambar 4.7 Grafik kekerasan vickers vs variasi kampuh......................................62

Gambar 4.8 Spesimen setelah uji kekerasan .........................................................63

vi

DAFTAR SIMBOL

Simbol Notasi Satuan

Al

Cu

Fe

S

V

API

ASTM

AWS

DC

E

FCAW

GMAW

GTAW

HAZ

HSS

HV

MIG

SAW

SMAW

TIG

A

F

aluminium

Copper

Ferrous

Sulfur

Kampuh

American Petrolium Institute

American Society for Testing andMaterials

American Welding Society

Derect Current

Elektrodes

Flux-cored Arc Welding

Gas Metal Arc Welding

Gas Tungsten Arc Welding

Heat Affected Zone

High Speed Steel

Hard Vickers

Metal Insert Gas

Submerged Arc Welding

shielded Metal Arc Welding

Tungsten Inert Gas

area

Beban

Kg/mm²

vii

D

Volt

WM

HAZ

BM

Cr

σb

Diagonal

Arus

Weld Metal

Heat Affected Zone

Base Metal

Chromium

Tegangan bending

Kg

Mm

N/mm²

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Proses pembuatan spesimen sebelum pengelasan

Lampiran 2. Proses pengelasan spesimen

Lampiran 3. Proses pembentukan spesimen uji kekerasan vickers

Lampiran 4. Proses pengujian

ix

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Logam merupakan salah satu material yang banyak digunakan dalam

bidang industri, infrastruktur dan transportasi. Saat ini, kehidupan manusia

mengalami perkembangan yang sangat pesat diikuti oleh kebutuhan material

terutama yang berasal dari logam, beberapa jenis logam yang banyak

digunakan dalam masyarakat adalah besi,tembaga,baja,seng,nikel dan

aluminium.

Alumunium(Al) merupakan logam yang ringan dengan berat jenis 2,7

gram/cm³ setelah magnesium (Mg), konduktivitas listriknya 60% lebih dari

tembaga sehingga dapat digunakan untuk peralatan listrik. Selain itu juga

memiliki sifat penghantar panas, sifat pantul sinar yang baik dapat digunakan

juga pada komponen mesin, alat penukar panas,cermin pantul dan komponen

industri kimia. Namun, di bandingkan dengan baja, Alumunium(Al)

mempunyai sifat yang kurang baik dalam hal pengelasan. sifat las

alumunium(Al) kurang baik ini dapat di batasi dengan alat dan teknik las

dengan menggunakan las busur. (Wirosumarto dan Okumura ,2008)

Salah satu aplikasi proses pengelasan aluminium(Al) adalah pengelasan

pada tangga alumunium (Al), seperti yang sering di jumpai bahwa pada

tangga-tangga aluminium(Al) proses penyambungannya hanya menggunakan

paku keling hal itu mengurangi kekuatan pada sambungan-sambungan pada

tangga dan mengurangi umur pakai tangga. Pada penyambungan tangga

dengan menggunakan paku keling kekuatan tangga tidak begitu baik, sehingga

dibutuhkan sambungan yang lebih kuat agar bisa menembah umur pakai dari

tangga aluminium(Al), salah satu cara untuk menghasilkan sambungan yang

lebih kuat adalah dengan mengunakan teknik pengelasan.

Pengelasan aluminium(Al) yang sering dijumpai lebih banyak

mengunakan jenis las wolfram gas mulia ( las TIG), namun dalam penelitian

ini menggunakan jenis las SMAW ( shielded metal arc welding). Las busur

1

elektroda terbungkus SMAW (shielded metal arc welding) adalah suatu

proses pengelasan busur listrik dengan elektroda terbungkus yang mana

penggabungan atau perpaduan oleh panas dari busur listrik yang dikeluarkan

diantara ujung elekteroda terbungkus dan permukaan logam dasar yang dilas.

Hampir setiap proses penyambungan dan perbaikan logam menggunakan

pengelasan busur SMAW ini dalam produksinya. Namun sejauh ini

penelitian tentang pengelaasan Aluminium(Al) dengan menggumakan

pengelasaan SMAW belum dilakukan secara meluas. Sehingga perlu

dilakukan penelitian.

Pada penelitian ini, variabel yang akan diteliti adalah kekuatan Bendig

dan kekerasan pada sambungan I (tertutup), I (terbuka) dan V pada

pengelasan alumunium(Al) 6063. Hal ini dapat diketahui dari hasil pengujian

Bending dan uji kekerasan dari hasil pengelasan pada alumunium(Al) dengan

menggunakan las SMAW.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat di rumuskan masalah dalam

penulisan ini adalah bagaimana pengaruh bentuk sambungan pada pengelasan

aluminium(Al) 6063 terhadap kekerasan dan kekuatan bending ?

1.3 Tujuan penelitian

Adapun yang menjadi tujuan dalam penelitian ini adalah mengetahui

kekuatan bending dan kekerasan pada pengelasan aluminium (Al) tipe

6063,dengan memvariasikan bentuk sambungan pengelasan.

1.4 Batasan Masalah

Adapun yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Bahan yang digunakan adalah aluminium (Al) tipe 6063 dengan ukuran

panjang pada masing-masing pengujian adalah pada pengujian bending

2

panjang 150mm, lebar 18mm, tebal 3mm. Sedangkan pada pengujian

kekerasan panjang 150mm, lebar 18mm, tebal 3mm.

2. Pengelasan yang dilakukan adalah pengelasan listrik dengan elektroda

terbungkus E1100.

3. Arus listrik yang digunakan dalam proses pengelasan listrik adalah 125 A

4. Jenis sambungan yang di gunakan adalah sambungan I tertutup, I terbuka

dan V.

5. Pengelasan dilakukan pada posisi di bawah tangan.

6. Pengujian kekerasan dilakukan didaerah HAZ.

7. Distorsi dan tegangan sisa dianggap tidak terjadi.

1.5 Manfaat penelitian

1. Sebagai referensi untuk perkembangan penelitian selanjutnya bagi peneliti.

2. Dapat mengetahui kekuatan bending dan kekerasan antara sambungan I

tertutup, I terbuka dan sambungan V pada pengelasan aluminium dengan

menggunakan las SMAW

1.6 Sistematika penulisan

Sistematiika penulisan skripsi ini dilakukan menurut urutan bab-bab

sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bagian ini dijelaskan latar belakang, rumusan masalah, batasan

masalah,tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistemetika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini membahas tentang pustaka terdahulu,teori dasar yang

menyangkut proses penelitian,las listrik,alumunium,pengujian bending.

BAB III METODE PENELITIAN

Pada bab ini akan dibahas tentang metode yang dijalankan untuk

mendapatkan hasil pengujian.

3

BAB IV ANALISA HASIL PERCOBAAN

Pada bab ini akan dibahas hasil pengujian yang didapat setelah proses

sebelumnya dicapai.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisikan kesimpulan yang diperoleh dari analisa hasil

percobaan

pada bab 4.

DAFTAR PUSTAKA

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian terdahulu

Huda ,dkk (2013) melakukan penelitian tentang Analisa pengaruh

variasi arus dan bentuk kampuh pada pengelasan SMAW terhadap distorsi

sudut dan kekuatan tarik. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh

variasi arus ( 100,110 dan 120 A) dan bentuk kampuh (V, U dan X)terhadap

kekuatan tarik, struktur mikro dan distorsi pada pengelasan SMAW baja

karbon rendah. pengelasan dilakukan dengan pengelasan SMAW dan

menggunakan elektroda E6013 diameter 3,2 dan ketebalan plat 8

mm.kemudian dilakukan pengujan tarik dari masing-masing spesimen yang

dibuat menurut standar JIS, uji kekerasan, uji struktur mikro dan uji distorsi

dari masing-masing kampuh (V, U, X) dari hasil pengujian diperoleh nilai

kekuatan tarik tertinggi pada bentuk kampuh U sebesar 35,9 kg/mm² pada

variasi 120 A, dan yang terendah pada jenis kampuh X yaitu 30,8 kg/mm²

pada variasi arus 100 A. Dan nilai distorsi tertinggi didapat pada kampuh V

yaitu 5,3̊ pada variasi arus 120 A sedangkan nilai distorsi terkecil didapatkan

paada bentuk kampuh X dengan nilai 1,6̊ pada variasi arus 100 A.

Petrus (2015) melakukan penelitian tentang Analisis kekuatan

kampuh I pada pengelasan aluminium menggunakan las SMAW dengan

elekroda S115, dengan memvariasikan arus pengelasan yaitu 60 A, 75 A, 90

A, 100 A, 120 A. Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai kekuatan bending

tertinggi yaitu pada arus 100 A dengan kekuatan sambungan 104,92 N/mm2

sedangkan nilai kekuatan bending terendah berada pada arus 75 A dengan

kekuatan sambungan 45,03 N/mm2.

Muku (2009) melakukan penelitian tentang kekuatan sambungan las

Aluminium seri 1100 karena variasi kuat arus listrik pada proses las metal

insert gas (MIG). Spesimen uji yang digunakan standar ASTM E 8. Variasi

kuat arus yang dipakai adalah 150 A, 165 A, 180 A,195 A, 210 A, dengan

tegangan konstan 24 V dan kecepatan konstan 25 inchi/menit. Hasil

5

penelitian menunjukan bahwa kuat arus listrik mempunyai pengaruh yang

nyata terhadap kekuatan tarik sambungan las alumunium seri 1100 dengan

proses las MIG, pola hubungan yang paling mendekati antara kuat arus dan

kekuatan tarik sambungan las Aluminium seri 1100 dengan proses las MIG

adalah model hubungan polynomial orde 2, kekuatan sambungan las tertinggi

diperloleh pada pengelasan dengan kuat arus 180 A, dengan kekuatan

sambungan yang dihasilkan sebesar 11,900 kgf/𝑚𝑚2.

2.2 Teori Dasar

2.2.1 Las listrik

Las listrik atau las busur adalah cara pengelasan dengan

menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panasnya. Beberapa macam

proses las yang termasuk pada kelompok las listrik. (Sukaini 2005)

a. Las listrik elektroda kabon.

b. Las listrik dengan elektroda berselaput.

c. Las listrik TIG (Tungsten Inert Gas).

d. Las listrik MIG (Metal Inert Gas).

e. Las listrik busur rendam (Submerged).

Las busur listrik atau umumnya disebut dengan las listrik adalah

termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan

tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las Iistrik

ini adalah merupakan sambungan tetap. Ada beberapa macam proses

yang dapat digolongkan kadalam proses Ias Iistrik antara lain (Sukaini

2005).

1. Las listrik dengan elektroda karbon:

a. Las listrik dengan elektroda karbon tunggal.

b. Las listrik dengan elektroda karbon ganda.

2. Las listrik dengan elektroda logam:

a. Las-listrik dengan elektroda berselaput

b. Las iistrik TIG (Tungsten Inert Gas)

c. Las Iiarik submerged

6

2.2.2 Prinsip-prinsip las listrik

Pada dasarnya las listrik yang menggunakan elektroda karbon

maupun logam menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Busur

listrik yang terjadi antara ujung elektroda dan benda kerja dapat

mancapai temperatur tinggi yang dapat melelehkan sebagian bahan

merupakan perkalian antara tegangan listrik (E) dangan kuat arus (I) dan

waktu (t) yang dinyatakan dalam satuan, panas joule atau kalori seperti

rumus 2.1:

H = E x I x t (2.1)

dimana :

H = panas dalam satuan joule.

E = tegangan listrik dalam volt.

I = kuat arus dalam amper.

t = waktu dalam detik.

2.2.3 Macam –macam proses las busur listrik

Panas yang di gunakan pada las busur listrik di peroleh dari busur

api listrik antara elektroda las dan benda kerja. Elektroda sebagai bahan

pengisi, mencair bersama-sama dengan benda kerja dan setelah dingin

menjadi satu kesatuan yang sukar di pisahkan.(Sukaini, 2005)

Beberapa macam proses pengelasan yang dapat di golongkan pada

las busur listrik yang banyak di gunakan dalam praktek, antara lain:

1. Las listrik dengan elektroda karbon (Arc Welding)

Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda karbon dan

logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan

dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat

dipakai elektroda dengan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi.

Seperti pada gambar 2.1.

7

Gambar. 2.1 Arc Welding (Siswanto dan Amri 2011 )

2. Las listrik dengan ekktroda berselaput

Las tistrik ini menggunakan elektroda berselaput sebagai bahan

tambah. Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan

dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar.

Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan

gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistrik dan

daerah Ias di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan

selaput elektroda yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang

juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar.

Gambar. 2.2 ini adalah sirkuit Ias listrik dengan elektroda

berselaput dimana G adalah sumber tenaga arus searah dan elektroda

dihubungkan ke terminal negetif sedang bahan ke terminal positif.

Gambar. 2.2 Sirkuit Las Listrik (Suratno, 2013)

8

Dalam Gambar 2.3 ditunjukkan pemindahan cairan logam dari

elektroda ke bahan dasar dimana gas dari pembakaran selaput

elektroda melindungi daerah ini.

Gambar. 2.3 Pemindahan Cairan Logam dari Elektroda ke Base Metal

(Suratno, 2013 )

Las Iistrik TIG menggunakan elektroda wolfram yang bukan

merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung

elektroda wolfram dan bahan dasar adalah marupakan sumber panas

untuk pengelasan. Titik cair dari elektroda wolfram sedemikian

tingginya sampai 3410o sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi

busur listrik. Tangkai Ias dilengkapi dangan nosel keramik untuk

penyembur gas pelindung yang melindungi daerah Ias dari pengaruh

luar pada saat pangelasan.

Sebagai bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang

digerakkan dan didekatkan ke busur lirtrik yang terjadi antara

elektroda wolfram dengan bahan dasar. Gas pelindung yang dipakai

adalah argon, helium ateau campuran dari kedua gas tersebut yang

pemakaiannya tergantung dari jenis logem yang akan dilas.

Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang

bersirkulasi. Proses Ias listrik TIG ditunjukkan pada Gambar 2.4.

9

Gambar. 2.4 Las SMAW (Suratman, 2007)

3. Las listrik GMAW/MIG

Las listrik GMAW/ MIG adalah las busur listrik dimana panas

yang ditimbulkan oleh busur listrik antara ujung elektroda dan bahan

dasar, karena adanya Arus Listrik.

Elektrodanya adalah merupakan gulungan kawat yang berbentuk

rol yang gerakannya diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan

oleh motorl listrik. Kecepatan gerakan elektroda dapat diatur sesuai

dengan keperluan. Tangkai Ias dilengkapi dengan nosal logam untuk

menyemburkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas malalui

selang gas.

Gas yang dipakai adalah C02 untuk pengelasan baja lunak dan

baja, argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan

Aluminium dan baja tahan karat.

Proses pengelasan MIG ini dapat secara semi otomatik dan

otomatik. Semi otomatik dimaksudkan pengelasan secara manual

sedangkan otomatik adalah pengelasan di mana seluruh pekerjaan Ias

dilaksanakan secara otomatik. Proses Ias MIG ditunjukkan pada Gbr

2.5 dimana elektroda keluar melalui tangkai las bersama dengan gas

pelindung.

10

Gambar. 2.5 Las GMAW (Suratan, 2007)

4. Las listrik submerged

Las listrik submerged yang umumnya otamatik atau semi

otomatik menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh

udara luar. Busur listrik diantara ujung elektroda dan bahan dasar

berada didalam timbunan fluksi serbuk sehingga tidak terjadi sinar

las keluar separti biasanya pada Ias listrik lainnya. Dalam hal ini

operator Ias tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helm

Ias).

Pada waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencair dan

membeku menutup Iapisan Ias. Sebagian fluksi serbuk yang tidak

mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak-terak Ias.

Elektroda yang merupakan kawat tanpa selaput berbentuk gulungan

(rol) digerakkan maju oleh pasangan roda gigi. pasangan roda gigi

yang diputar oleh motor listrik dapat diatur kecepatannya sesuai

dengan kebutuhan pengelasan dapat dilihat pada gambar 2.6.

11

Gambar. 2.6 Las Submerged (Suratman, 2007)

2.2.4 Sirkuit las busur listrik

Busur listrik pada pengelasan busur dapat di timbulkan dengan

menggunakan arus bolak-balik (AC) atau dengan arus searah (DC).

Tetapi karena pertimbangan biaya, mudahnya penggunaan dan

sederhana perawatannya, maka listrik AC lebih banyak di pergunakan.

Keunggulan penggunaan listrik DC adalah mantapnya busur yang

ditimbulkan, sehingga sangat sesuai untuk pengelasan pelat-pelat tipis.

Disamping itu ternyata bahwa generator arus searah dapat digerakan

dengan motor-motor bakar.hal ini menyebabkan mesin-mesin las busur

DC banyak digunakan di lapangan di mana sumber listrik tidak tersedia.

Jenis-jenis pengkutuban elektroda :

1. Pengkutuban langsung dengan arus DC

Pada pengkutuban langsung, elektoda dihubungkan pada

terminal negetif dan benda kerja pada terminal positif (gambar 2.7)

pengutuban langsung sering disebut sebagai sirkuit las busur dengan

elektroda negatif.

12

Gambar 2.7 Sirkuit las busur dengan elektroda negatif

(Suratman, 2007)

Pengutuban langsung menghasilkan penembusan yang

dangkal.karena panas pada benda kerja tidak begitu tinggi. Cara ini

cocok untuk mengelas pelat-pelat yang tipis. lihat perbandingan

dengan cara pengutuban lain pada gambar 2.8.

Gambar 2.8 Hasil penembusan dengan tiga cara

pengkutuban(Wiryosumarto dan Okumura, 2008)

2. Pengkutuban terbalik dengan arus DC

Pada pengkutuban terbalik, elektroda dihubungkan pada

terminal negatif (gambar).pengkutuban terbalik sering disebut sirkuit

las busur dengan elektroda positif.pengkutuban ini cocok untuk

pengelasan benda-benda tebal seprti yang di tunjukan pada gambar

2.9.

Gambar 2.9 Sirkuit las busur dengan elektroda positif

(suratman, 2007)

13

Pada sirkuit dengan arus AC tidak terjadi pengkutuban,

karena arah arus bergantian secara periodik. Sehingga panas yang

dihasilkan dibagi merata antara elektroda las dan benda kerja,

hasil penembusan nya mempunyai kedalaman antara hasil

pengkutuban langsung dan pengkutuban terbalik.

2.2.5 Posisi Pengelasan

1. Posisi di Bawah Tangan

Posisi di bawah tangan yaitu suatu cara pengelasan yang

dilakukan pada permukaan rata/datar dan dilakukan dibawah tangan.

Kemiringan elektroda las sekitar 10º– 20º terhada garis vertikal dan 70º

– 80º terhadap benda kerja.dapat dilihat pada gambar 2.10.

Gambar 2.10 Posisi di Bawah Tangan (Sukaini, 2005)

2. Posisi Tegak (Vertikal)

Mengelas posisi tegak adalah apabila dilakukan arah

pengelasannya keatas atau kebawah. Pengelasan ini termasuk

pengelasan yang paling sulit karena bahan cair yang mengalir atau

menumpuk diarah bawah dapat diperkecil dengan kemiringan elektroda

sekitar 10º – 15º terhada garis vertikal dan 70º – 85º terhadap benda

kerja.seperti yang terlihat pada gambar dibawah 2.11.

Gambar 2.11 Posisi Tegak (Sukaini, 2005)

14

3. Posisi Datar (Horisontal)

Mengelas dengan horisontal biasa disebut juga mengelas merata

dimana kedudukan benda kerja dibuat tegak dan arah elektroda

mengikuti horisontal. Sewaktu mengelas elektroda dibuat miring sekitar

5º – 10º terhada garis vertikal dan 70º – 80º kearah benda kerja seperti

yang di tunjukan pada gambar 2.12.

Gambar 2.12 Posisi Datar (Sukaini, 2005)

4. Posisi di Atas Kepala (Over Head)

Posisi pengelasan ini sangat sukar dan berbahaya karena bahan

cair banyak berjatuhan dapat mengenai juru las, oleh karena itu

diperlukan perlengkapan yang serba lengkap antara lain: Baju las,

sarung tangan, sepatu kulit dan sebagainya. Mengelas dengan posisi ini

benda kerja terletak pada bagian atas juru las dan kedudukan elektroda

sekitar 5º – 20º terhada garis vertikal dan 75º – 85º terhadap benda

kerja. yang ditunjukan pada gambar 2.13.

Gambar 2.13 Posisi di Atas Kepala (Sukaini, 2005)

15

2.2.6 Jenis-Jenis Sambungan Dalam Pengelasan

Wiryosumarto dan Okumura( 2008), menyatakan bahwa

sambungan las dalam konstruksi baja pada dasarnya dibagi dalam

sambungan tumpul, sambungan T, sambungan sudut dan sambungan

tumpang. Seperti yang di tunjukan pada gambar 2.14.

Gambar 2.14 Jenis-jenis sambungan (Wiryosumarto dan Okumura, 2008)

Pada proses pengelasan terdapat lima jenis desain dasar

sambungan las. Kelima jenis dasar sambungan tersebut adalah

sambungan Tumpul (Butt), Sudut (Corner), T (Tee), Tumpang (Lap),

dan Sisi (Edge). Lima jenis dasar sambungan las dapat dibuat dalam

empat posisi pengelasan yang berbeda, yaitu posisi flat (datar), vertical,

horizontal, dan diatas kepala seperti ditunjukkan pada gambar 2.15.

Gambar 2.15 Posisi pengelasan pada kelima jenis sambungan

las(Wiryosumarto dan Okumura, 2008)

Dalam merencanakan konstruksi yang memiliki sambungan

pengelasan, harus dipilih secara benar dan tepat mengenai jenis-jenis

16

sambungan las, yang disesuaikan dengan fungsi dan kegunaannya. Yang

perlu dipertimbangkan bahwa sambungan pengelasan harus mampu

menerima beban dinamis maupun beban statis.

2.3 Arus Pengelasan

Besarnya aliran listrik yang keluar dari mesin las disebut dengan arus

pengelasan. Arus las harus disesuaikan dengan jenis bahan dan diameter

elektroda yang di gunakan dalam pengelasan. Untuk elektroda standart

American Welding Society (AWS), dengan contoh AWS E6013 untuk arus

pengelasan yang digunakan sesuai dengan diameter kawat las yang dipakai

dapat dilihat pada Tabel 2.1. Penggunaan arus yang terlalu kecil akan

mengakibatkan penembusan atau penetrasi las yang rendah, sedangkan arus

yang terlalu besar akan mengakibatkan terbentuknya manik las yang terlalu

lebar dan deformasi dalam pengelasan seperti ditunjukan pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Pengaruh Arus Las Pada Bentuk Manik (Ahmad, 1994)

17

Tabel 2.1 Hubungan diameter elektroda dengan arus pengelasan (Howard,

1998)

Diameter elektroda (mm) Arus (Ampere)

2,5 60-90

2,6 60-90

3,2 80-130

4,0 150-190

5,0 180-250

2.4 Daerah Pengaruh Panas

Logam akan mengalami pengaruh pemanasan akibat pengelasan dan

mengalami perubahan struktur mikro disekitar daerah lasan. Bentuk struktur

mikro bergantung pada temperatur tertinggi yang dicapai pada pengelasan,

kecepatan pengelasan dan laju pendinginan daerah lasan. Daerah logam yang

mengalami perubahan struktur mikro akibat mengalami pemanasan karena

pengelasan disebut daerah pengaruh panas (DPP), atau Heat Affected Zone

(HAZ) yang ditunjukan pada Gambar 2.17.

Gambar 2.17 Daerah pengaruh panas Daerah pengaruh panas pada

sambungan las (Ahmad, 1994)

18

Dimana :

1. Logam Las (Weld Metal) adalah daerah dimana terjadi pencairan

logam dan dengan cepat kemudian membeku.

2. Fusion Line Merupakan daerah perbatasan antara daerah yang

mengalami peleburan dan yang tidak melebur. Daerah ini sangat tipis

sekali sehingga dinamakan garis gabungan antara weld metal dan H A

Z.

3. H A Z merupakan daerah yang dipengaruhi panas dan juga logam

dasar yang bersebelahan dengan logam las yang selama proses

pengelasan mengalami siklus termal pemanasan dan pendinginan

cepat, sehingga terjadi perubahan struktur akibat pemanasan.

4. Logam Induk (Parent Metal) merupakan logam dasar dimana panas

dan suhu pengelasan tidak menyebabkan terjadinya perubahan

struktur dan sifat.

Daerah (Heat Affected Zone) HAZ merupakan daerah paling kritis dari

sambungan las, karena selain mengalami perubahan struktur mikro juga

mengalami perubahan sifat mekanik pada daerah itu karena dipengaruhi

lamanya pendinginan dan komposisi kimia logam induk itu sendiri.

2.5 Klasifikasi Aluminium dan paduannya

Aluminium adalah logam yang ringan dan cukup penting dalam kehidupan

manusia. Aluminium merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim

periodik unsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol

(sma). Struktur kristal aluminium adalah struktur kristal FCC, sehingga

aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Keuletan

yang tinggi dari aluminium menyebabkan logam tersebut mudah dibentuk atau

mempunyai sifat mampu bentuk yang baik. Aluminium memiliki beberapa

kekurangan yaitu kekuatan dan kekerasan yang rendah bila dibanding dengan

logam lain seperti besidan baja. Aluminium memiliki karakteristik sebagai

logam ringan dengan densitas 2,7 g/cm3.(Wiryosumarto dan okumura, 2008)

19

Selain sifat-sifat tersebut aluminium mempunyai sifat-sifat yang sangat

baik dan bila dipadu dengan logam lain bisa mendapatkan sifat-sifat yang

tidak bisa ditemui pada logam lain. Adapun sifat-sifat dari aluminium antara

lain : ringan, tahan korosi, penghantar panas dan listrik yang baik. Sifat tahan

korosi pada aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan oksida

aluminium pada permukaaan aluminium.

Lapisan oksida ini melekat pada permukaan dengan kuat dan rapat serta

sangat stabil (tidak bereaksi dengan lingkungannya) sehingga melindungi

bagian yang lebih dalam. Adanya lapisan oksida ini disatu pihak menyebabkan

tahan korosi tetapi di lain pihak menyebabkan aluminium menjadi sukar dilas

dan disoldier (titik leburnya lebih dari 2000ºC). Sifat mekanik dan fisik

aluminium dapat dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2Sifat-sifat fisik Aluminium (Haword,1998)

Sifat-sifat Kemurnian aluminium (%)

99,996 >99,0

Massa jenis (20ᵒ C) 2,6968 2,71

Titik cair 660,2 653-657

Panas jenis (cal/g.ᵒC)(100ᵒC) 0,2226 0,229

Tahanan listrik (%) 64,94 59

Hantaran listrik koefisien

temperature (ᵒC)

0,00429 0,0115

Koefisien pemuaian (20-100ᵒC) 23,86x10ˉ³ 23,5x10

Jenis Kristal, konstanta kisi Fcc,a =4,013 kX Fcc,a=4,40

Ka

Ketahan korosi berubah menurut kemurnian, pada umumnya untuk

kemurnian 99,0 % atau diatasnya dapat dipergunakan di udara tahan dalam

bertahun-tahun. Hantaran listrik Al, kira-kira 65 % dari hantaran listrik

tembaga, tetapi masa jenisnya kira-kira sepertiganya sehingga

20

memungkinkan untuk memperluas penampangnya. Oleh karena itu dapat

dipergunakan untuk kabel tenaga dan dalam berbagai bentuk umpamanya

sebagai lembaran tipis (foil). Dalam hal ini dipergunakan Al dengan

kemurnian 99,0%. Untuk reflektor yang memerlukan reflektifitas yang

tinggi juga untuk kondensor elektronik dipergunakan aluminium dengan

kemurnian 99,99%.

2.5.1 Paduan Aluminium

Memadukan aluminium dengan unsur lainnya merupakan salah

satu cara untuk memperbaiki sifat aluminium tersebut. Paduan adalah

kombinasi dua atau lebih jenis logam, kombinasi ini dapat merupakan

campuran dari dua struktur kristalin. Paduan dapat disebut juga

sebagai larutan padat dalam logam. Larutan padat mudah terbentuk

bila pelarut dan atom yang larut memiliki ukuran yang sama dan

strukrur elektron yang serupa.

Larutan dalam logam utama tersebut memiliki batas kelarutan

maksimum. Paduan yang masih dalam batas kelarutan disebut dengan

paduan logam fasa tunggal. Sedangkan paduan yang melebihi batas

kelarutan disebut dengan fasa ganda. Peningkatan kekuatan dan

kekerasan logam paduan disebabkan oleh adanya atom-atom yang

larut yang menghambat pergerakan dislokasi dalam kristal sewaktu

deformasi plastik. Secara garis besar paduan aluminium dibedakan

menjadi dua jenis yaitu paduan aluminium tempa dan aluminium cor.

Untuk lebih jelasnya pengelompokan paduan aluminium ditunjukkan

pada Tabel 2.3

21

Tabel 2.3 Kelompok Paduan Aluminium (Howard, 1998)

Designation wrought cast

Aluminium 99,00% minimum n greator

aluminium alloy grouped by major alloying

Elements:

Copper

Maganesee

Silicon, with added copper

And/or magnesium

Silicon

Magnesium

Magnesium and silicon

Zinc

Tin

Other element

Unused series

1xxx

2xxx

3xxx

4xxx

5xxx

6xxx

7xxx

8xxx

9xxx

1xx.x

2xx.x

3xx.x

4xx.x

5xx.x

7xx.x

8xx.x

9xx.x

6xx.x

Menurut Aluminium Association (AA) sistem di Amerika,

penamaan paduan aluminium:

22

1. Paduan cor (casting alloys) digunakan sistem penamaan empat

angka. Angka pertama menunjukkan kandungan utama paduannya.

Dua angka selanjutnya menunjukkan penandaan dari paduannya.

Angka terakhir yang di pisahkan dengan tanda desimal merupakan

bentuk dari hasil pengecoran, misalnya casting (0) atau ingot (1,2).

2. Paduan tempa (wrought alloys) menggunakan sistem penamaan

empat angka juga tetapi penamaannya berbeda dengan penamaan

pada paduan jenis cor. Angka pertama menyatakan kelompok

paduan atau kandungan elemenspesifik paduan, angka kedua

menunjukkan perlakuan dari paduan asli atau batas kemurnian.

Sedangkan dua angka terakhir menunjukkan paduan aluminium atau

kemurnian aluminium.

Dari dua kelompok paduan aluminium diatas dikelompokkan lagi

menjadi dua kelompok, yaitu: tidak dapat diperlaku-panaskan dan

dapat diperlaku-panaskan. Untuk paduan aluminium jenis cor yang

dapat diperlaku-panaskan meliputi seri 2xx.x, 3xx.x, 7xx.x, dan

8xx.x, yang tidak dapat diperlaku-panaskan meliputi seri 1xx.x,

4xx.x, dan 5xx.x. Sedang aluminium jenis tempa yang tidak dapat

diperlaku-panaskan meliputi seri 1xxx, 3xxx, 4xxx, dan 5xxx, yang

dapat diperlaku-panaskan adalah seri 2xxx, 6xxx, 7xxx, dan 8xxx

Sifat-sifat umum pada paduan aluminium (Wiryosumarto &

Okumura, 2000) adalah:

1. Al-murni teknik (seri 1xxx)

Jenis paduan ini mempunyai kandungan minimal aluminium

99,0% dengan besi dan silikon menjadi kotoran utama (elemen

paduan). Aluminium dalam seri ini memiliki kekuatan yang rendah

tapi memiliki sifat tahan korosi, konduksi panas dan konduksi listrik

yang baik juga memiliki sifat mampu las dan mampu potong yang

bagus. Aluminium seri ini banyak digunakan untuk sheet metal

work.

23

2. Paduan Al-Cu (seri 2xxx)

Elemen paduan utama pada seri ini adalah tembaga, tetapi

magnesium dan sejumlah kecil elemen lain juga ditambahkan

kesebagian besar paduan jenis ini. Jenis paduan Al-Cu adalah jenis

yang dapat diperlaku-panaskan. Dengan melalui pengerasan endap

atau penyepuhan, sifat mekanikpaduan ini dapat menyamai sifat dari

baja lunak, tetapi daya tahan korosinya rendah bila dibandingkan

dengan jenis paduan yang lainnya. Sifat mampu lasnya juga kurang

baik, karena itu paduan jenis ini biasanya digunakan pada kontruksi

keling dan banyak sekali digunakan dalam kontruksi pesawat

terbang seperti duralumin (2017) dan super duralumin (2024).

3. Paduan Al-Mn (seri 3xxx)

Manganesee merupakan elemen paduan utama seri ini. Paduan

ini adalah jenis yang tidak dapat diperlaku-panaskan, sehingga

penaikan kekuatannya hanya dapat diusahakan melalui pengerjaan

dingin pada proses pembuatannya. Bila dibandingkan dengan jenis

alumunium murni, paduan ini mempunyai sifat yang sama dalam hal

ketahanan terhadap korosi, mampu potong dan sifat mampu lasnya,

sedangkan dalam hal kekuatannya, jenis paduan ini jauh lebih

unggul.

4. Paduan jenis Al-Si (seri 4xxx)

Paduan Al-Si termasuk jenis yang tidak dapat diperlaku-

panaskan. Jenis ini dalam keadaaan cair mempunyai sifat mampu alir

yang baik dan dalam proses pembekuannya hampir tidak terjadi

retak. Karena sifat-sifatnya, maka paduan jenis Al-Si banyak

digunakan sebagai bahan atau logam las dalam pengelasan paduan

aluminium baik paduan cor atau tempa.

5. Paduan jenis Al-Mg (seri 5xxx)

Magnesium merupakan paduan utama dari komposisi sekitar 5%.

Jenis ini mempunyai sifat yang baik dalam daya tahan korosi,

terutama korosi oleh air laut dan sifat mampu lasnya. Paduan ini juga

24

digunakan untuk sheet metal work, biasanya digunakan untuk

komponen bus, truk, dan untuk aplikasi kelautan.

6. Paduan jenis Al-Mg-Si (seri 6xxx)

Elemen paduan seri 6xxx adalah magnesium dan silicon. Paduan

ini termasuk dalam jenis yang dapat diperlaku-panaskan dan

mempunyai sifat mampu potong dan daya tahan korosi yang cukup.

Sifat yang kurang baik dari paduan ini adalah terjadinya pelunakan

pada daerah las sebagai akibat dari panas pengelasan yang timbul.

Paduan jenis ini banyak digunakan untuk tujuan struktur rangka.

7. Paduan jenis Al-Zn (seri 7xxx)

Paduan ini termasuk jenis yang dapat diperlaku-panaskan.

Biasanya ke dalam paduan pokok Al-Zn ditambahkan Mg, Cu dan

Cr. Kekuatan tarik yang dapat dicapai lebih dari 504 Mpa, sehingga

paduan ini dinamakan jugaultra duralumin yang sering digunakan

untuk struktur rangka pesawat. Berlawanan dengan kekuatan

tariknya, sifat mampu las dan daya tahannya terhadap korosi kurang

menguntungkan. Akhir-akhir ini paduan Al-Zn-Mg mulai banyak

digunakan dalam kontruksi las, karena jenis ini mempunyai sifat

mampu las dan daya tahan korosi yang lebih baik daripada paduan

dasar Al-Zn,

2.6 Pengujian Bending

Uji bending biasanya dilakukan untuk menentukan flexural strength

komponen. Pengujian ini dilakukan dengan menumpu batang dengan

tumpuan sederhana dan kemudianmembebani batang tersebut secara

transversal pada bagian tengahnya. Bila materialnya ulet, kegagalan yang

terjadi berupa luluh sedangkan bila materialnya getas kegagalannya adalah

berupa patahan. Gambar 2.18 menunjukkan contoh mesin uji bending.

25

Gambar 2.18 uji bending (Laboratorium Teknologi Mekanik Fakultas Teknik

Universitas Halu Oleo)

Modulus elastisitas bending dapat diketahui pada persamaan 2.1.

𝜎𝑏

=3 𝐹𝐿

2. 𝑏. 𝑑2 ………………… . . ………………………………………… (2.1)

dimana:

σb = Kekuatan bending (MPa).

L = Panjang spesimen(mm).

b = Lebar spesimen (mm).

F = Beban.

d = Tebal spesimen.

2.7 Pengujian kekerasan

Pengujian Kekerasan adalah satu dari sekian banyak pengujian yang

dipakai, karena dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran

mengenai spesifikasi.

Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat mekanis (Mechanical

properties) dari suatu material. Kekerasan suatu material harus diketahui

khususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mangalami

pergesekan (frictional force) dan dinilai dari ukuran sifat mekanis material

26

yang diperoleh dari deformasi plastis (deformasi yang diberikan dan setelah

dilepaskan, tidak kembali ke bentuk semula akibat indentasi oleh suatu

menda sebagai alat uji. Dalam hal ini bidang keilmuan yang berperan penting

mempelajarinya adalah Ilmu Bahan Teknik (Metallurgy Engineering).

Mengapa diperlukan pengujian kekerasan? Di dalam aplikasi manufaktur,

material terutama semata diuji untuk dua pertimbangan: yang manapun ke

riset karakteristik suatu material baru dan juga sebagai suatu cek mutu untuk

memastikan bahwa contoh material tersebut menemukan spesifikasi kualitas

tertentu .

Penguian yang paling banyak dipakai adalah dengan menekankan

penekan tertentu kepada benda uji dengan beban tertentu dan dengan

mengukur ukuran bekas penekanan yang terbentuk diatasnya, cara ini

dinamakan cara kekerasan dengan penekanan.

Kekerasan juga didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk

menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan). Didunia teknik,

umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode pengujian

kekerasan, yakni:

1.Brinnel(HB/BHN)

2.Rockwell(HR/RHN)

3.Vikers(HV/VHN)

4. Micro Hardness

Gambar 2.19 Alat uji kekerasan

27

a. Vickers

Pengujian kekerasan dengan metode Vickers bertujuan

menentukan kekerasan suatu material dalam yaitu daya tahan material

terhadap indentor intan yang cukup kecil dan mempunyai bentuk geometri

berbentuk piramid seperti ditunjukkan pada gambar 2.3. Beban yang

dikenakan juga jauh lebih kecil dibanding dengan pengujian rockwell dan

brinel yaitu antara 1 sampai 1000 gram.

Angka kekerasan Vickers (HV) didefinisikan sebagai hasil bagi

(koefisien) dari beban uji (F) dengan luas permukaan bekas luka tekan

(injakan) dari indentor (diagonalnya) (A) yang dikalikan dengan sin

(136°/2). Rumus untuk menentukan besarnya nilai kekerasan dengan

metode vickers yaitu :

Gambar. 2.20 Pengujian Vickers dan Bentuk indentor Vickers

𝐻𝑉 = 1,854 𝐹

𝑑2 ………………… . . ……………………………………… (2.2)

28

Dimana,

HV = Angka kekerasan Vickers.

F = Beban (kg).

D = Diagonal (mm).

b. Rockwell

Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell bertujuan

menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material

terhadap indentor berupa bola baja ataupun kerucut intan yang ditekankan

pada permukaan material uji tersebut.

Gambar. 2.21 Pengujian Rockwell

Dibawah ini merupakan rumus yang digunakan untuk mencari besarnya

kekerasan dengan metode Rockwell.

HR = E – e … … … … … … … … … … …… … … … …... … … [2.3]

Dimana :

F0 = Beban Minor(Minor Load) (kg).

F1 = Beban Mayor(Major Load) (kg).

F = Total beban (kg).

E = Jarak antara kondisi 1 dan kondisi 3 yang dibagi dengan

0.002 mm.

e = Jarak antara indentor saat diberi minor load dan zero reference

line yang untuk tiap jenis indentor berbeda-beda.

HR =Besarnya nilai kekerasan Rockwell.

29

c. Brinnell

Pengujian kekerasan dengan metode Brinnel bertujuan untuk

menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material

terhadap bola baja (identor) yang ditekankan pada permukaan material uji

tersebut (spesimen). Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukan untuk

material yang memiliki permukaan yang kasar dengan uji kekuatan berkisar

500-3000 kgf. Identor (Bola baja) biasanya telah dikeraskan dan diplating

ataupun terbuat dari bahan Karbida Tungsten.

Uji kekerasan brinnel dirumuskan dengan :

𝐻𝐵 =2𝐹

𝜋

2 𝐷 ( 𝐷− 𝐷2+𝑑2

… … … … … … … … … … … … … … … …

.[2.4]

Gambar. 2.22 Pengujian brinnell

Dimana :

D = Diameter bola (mm)

d = Impression diameter (mm)

F = Load (beban) (kgf)

HB = Brinell result (HB)

30

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian ini merupakan cara yang digunakan dalam kegiatan

penelitian. Penelitian dilakukan dengan tujuan untuk melihat akibat dari suatu

perlakuan.

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian akan dilaksanakan selama 3 bulan dimana pengelasan

dilakukan di bengkel las Remaja dan proses pengujian dilakukan di

Laboratorium Teknologi mekanik Fakultas Teknik universitas Halu Oleo.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat Penelitian

a. Gergaji Tangan

Gergaji tangan digunakan sebagai alat memotang specimen

menjadi beberapa bagian sebelum dilakukan pengujian.

Gambar 3.1 Gergaji Tangan

31

b. Kikir

Kikir digunakan untuk membentuk dan menghaluskan atau

finishing permukaan kampuh spesimen agar rata.

Gambar 3.2 Kikir

c. Jangka sorong

Jangka sorong digunakan untuk mengukur spesimen uji

agar sesuai yang diinginkan.

Gambar 3.3 Jangka sorong

d. Mesin Las Busur Listrik

Mesin Las Busur Listrik digunakan untuk melakukan

aktifitas pengelasan spesimen uji. Mesin ini menggunakan arus

listrik yang dilengkapi dengan travo yang berfungsi untuk

menaikkan dan menurunkan tegangan pada mesin las.

32

Gambar 3.4 Travo las

e. Tang

Tang digunakan untuk menjepit spesimen atau

memudahkan pengerjaan pada saat proses pengelasan.

Gambar 3.5 Tang jepit spesimen las

f. Ragum

Ragum digunakan untuk menjepit spesimen baik pada saat

proses pemotongan specimen maupun pada saat proses pengikiran

kampuh spesimen.

Gambar 3.6 Ragum

33

g. Pengujian bending

Digunakan untuk melakukan uji lentur pada spesimen yang

diuji. Dengan tujuan untuk mengetahui ketahanan suatu bahan

terhadap pembebanan pada titik lentur dan juga untuk mengetahui

keeleksitasan suatu bahan.

Gambar 3. 7 Alat Uji bending (ASTM D 709-02)

h. Pengujian kekerasan

Digunakan untuk melakukan uji kekerasan pada specimen

yang diuji, yaitu aluminium, dengan tujuan untuk mengetahui

kekerasan spesimen setelah di lakukan proses penglasan.

Gambar 3.8 Alat uji kekerasan

34

3.2.2 Bahan Penelitian

1. Material Dari aluminium

Bahan yang digunakan pada penelitian adalah aluminium(Al)

tipe 6063.

Gambar 3.9 Aluminium tipe 6063

2. Elektroda las

Elektroda atau kawat las adalah suatu benda yang dipergunakan

untuk melakukan pengelasan listrik yang berfungsi sebagai

pembakar yang akan menimbulkan busur nyala.

Gambar 3.10 Elektroda las E1100

35

3.3 Prosedur Penelitian

1. Dipersiapkan mesin las

2. Dipersiapkan benda kerja yang akan dilas.

3. Posisi pengelasan dengan menggunakan posisi pengelasan

mendatar atau bawah tangan.

4.Dipersiapkan elektroda sesuai dengan arus dan ketebalan plat, dalam

penelitian ini di pilih elektroda jenis E1100 dengan diameter elektroda 3,2

mm

5. Mengatur ampermeter yang digunakan untuk mengukur arus pada posisi

jarum nol, kemudian salah satu penjepitnya dijepitkan pada kabel yang

digunakan untuk menjepit kawat elektroda. Mesin las dihidupkan dan

kawat elektroda digoreskan sampai menyala, Ampermeter diatur pada

angka 125 A. Selanjutnya mulai dilakukan pengelasan untuk spesimen.

36

3.4 Rancangan Pengelasan

3mm

b = 3mm d = 18 mm

L = 150 mm

Gambar a.sambungan I (terbuka)

60 ̊

b = 3 mm d =18mm

L = 150 mm

Gambar b. sambungan V tunggal

d = 18m

b = 3 mm

L = 150 mm

Gambar c. sambungan I(tertutup)

Gambar diatas menunjukan rancangan spesimen sebelum

dilakukan pengelasan pada spesimen, dengan ukuran panjang 150mm,

lebar 18mm, tebal3mm,(ASTM 709-02). Spesimen dibentuk dengan 3

bentuk kampuh yaitu kampuh I terbuka, kampuh V dan kampuh I tertutup.

Setelah dibentuk benda kerja siap dilas menggunakan las SMAW dengan

elektroda aluminium E1100 dengan arus pengelasan 125 A.

37

3.5 Prosedur Pengujian

3.5.1 Pengujian Bending

1. Dipersiapkan spesimen uji bending,

2. Mempersiapkan mesin pengujian bending dalam keadaan ON

3. Memasukkan data-data spesimen (ukuran panjang,tebal,dan lebar)

kemudian setting program mesin uji bending.

4. Memasang spesimen dengan menentukan titik tumpuan dan titik

tengah benda dan alat bending.

5. Menjalankan mesin uji bending dimana pada kondisi ini fenomena

uji bending dapat terekan pada CPU dan terlihat pada layar/monitor

komputer.

6. Setelah patah mesin akan berhenti secara otomatis kemudian

menyimpan data pengujian pada CPU.

7. Mengambil hasil rekaman mesin plotter dari proses penekanan

yang dilakukan.

3.5.2 Pengujian Kekerasan

1. Dipersiapkan spesimen yang telah di lakukan pengelasan.

2. dipersiapakan alat uji kekerasan Vickers (Micro Harderness

Tester).

3. Meletakkan spesimen pada alat uji.

4. Mengatur daerah specimen yang akan di uji.

5. Melakukan pengujian terhadap spesimen sebanyak titik

6. Data pengujian dicatat pada kertas yang telah disiapkan.

7. Lakukan cara yang sama untuk spesimen lainya.

3.5.3 Prosedur Pengambilan Data

Adapun teknik pengambilan data dalam penelitian ini yaitu setelah

dilakukan proses pengelasan, kemudian dilakukan pengujian bending,

dan kekerasan kemudian data pengujian dicatat, selanjutnya diolah

dalam bentuk tabel dan dibuatkan grafik untuk dianalisa.

38

3.5.4 Tabel perolehan

Tabel 1 data hasil uji bending

Variasi

kampuh

Tegangan bending (N/mm2) Nilai

rata-rata 1 2 3

V

I (terbuka)

I (tertutup)

TaTabel 2 data hasil uji kekerasan (vickers)

No

Kampuh

Pengujian kekerasan (kg/𝑚𝑚2)

Rata-

rata Titik

1

Titik

2

Titik

3

Titik

4

Titik

5

Titik

6

Titik

7

Titik

8

Titik

9

1 V

2 I(terbuka)

3 I(tertutup)

39

3.6 Diagram Alir

Persiapan bahan dan alat

Pembuatan spesimen ketebalan

2mm berbentuk sambungan

I(terbuka),I(tertutup) dan V

Pengelasan spesimen

menggunakan las listrik

(SMAW)

Analisa dan Pembahasan

Kesimpulan

Uji Bending

Selesai

Studi Literatur

Mulai

Uji kekerasan (Vickers)

40

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Sebelum dilakukan proses pengelasan maka dipersiapkan benda kerja yang

akan dilas yaitu aluminium 6063 dengan variasi bentuk kampuh, seperti yang

terlihat pada gambar 4.1.

3mm

a. Kampuh I (terbuka)

b. kampuh I (tertutup)

60 ̊

c. Kampuh V

Gambar 4.1 Rancangan spesimen sebelum pengelasan

Gambar 4.1 menunjukan rancangan spesimen sebelum dilakukan

pengelasan, dimana ukuran masing-masing spesimen yaitu panjang 150mm, lebar

18mm, tebal 3mm,(ASTM 709-02). Selanjutnya benda kerja dilas mengunakan las

SMAW dengan menggunakan elektroda khusus aluminium tipe E1100 dengen

diameter elektroda 3,2mm dan arus las 125 A. Adapun bentuk spesimen hasil

pengelasan dapat dilihat pada gambar 4.2.

41

Gambar 4.2 spesimen setelah dilakukan pengelasan

4.1 Pengujian Bending

Gambar 4.3 pengujian bending pada spesimen uji

Pada bagian ini setelah dilakukan proses pengelasan maka dilakukan

pengujian bending dimana langkah-langkah yang harus dilakukan yang

pertama dipersiapkan spesimen uji bending, selanjutnya dipersiapkan mesin

uji bending dalam keadaan ON, kemudian memasukan data-data spesimen

seperti (panjang spesimen 150 mm, lebar 18 mm dan tebal 3mm) setelah itu

memasang spesimen dengan menentukan titik tumpuan dan titik tengah

42

benda pada alat uji, kemudian Menjalankan mesin uji bending dimana pada

kondisi ini fenomena uji bending dapat terekam pada CPU dan terlihat pada

layar/monitor komputer, kemudian Setelah patah mesin akan berhenti secara

otomatis kemudian menyimpan data pengujian pada CPU. Adapun gambar

spesimen setelah dilakukan pengujian bending dapat dilihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 spesimen setelah dilakukan pengujian bending

Setelah dilakukan pengujian kemudian data yang diperoleh dibuat dalam

bentuk tabel.

43

Tabel 4.1 data pengujian bending dengan variasi bentuk kampuh V, I (terbuka)

dan I (tertutup)

Tabel 4.1 menunjukan hasil dari pengujian bending pada pengelasan

aluminium dengan memvariasikan bentuk kampuh. Setelah dibuat dalam

bentuk tabel selanjutnya data dari hasil pengujian di analisa dan dihitung

sesuai dengan persamaan 2.1.

Kampuh F

(N)

Panjang

Spesimen (mm)

Lebar Spesimen

(mm)

Tebal Spesimen

(mm)

V

1 84,8929 130 18 3

2 143,860 130 18 3

3 108,183 130 18 3

I (terbuka)

1 111,396 130 18 3

2 133,813 130 18 3

3 169,096 130 18 3

I (tertutup)

1 208,515 130 18 3

2 137,960 130 18 3

3 156,496 130 18 3

44

4.1.1 Contoh perhitungan nilai kekuatan bending.

Diketahui :

F = 84,8929 N

L = 130 mm

b = 18 mm

d = 3 mm

Ditanyakan:

Kekuatan bending (𝜎𝑏) = ? N/mm2

Sehingga :

𝜎𝑏 =3 F 𝐿

2. 𝑏. 𝑑2

𝜎𝑏 =3 x 84,8929 𝑁 𝑥 130 𝑚𝑚

2 𝑥 18 𝑚𝑚 . 3 𝑚𝑚 2

=33108,231 N

324 𝑚𝑚2

𝜎𝑏 = 102,185898 N/mm2

Dari contoh perhitungan kekuatan bending pengelasan aluminium

didapatkan nilai kekuatan bending sebesar 𝜎𝑏 = 102,185898 N/mm2,

dimana hasil dari pengujian bending dihitung sesuai dengan persamaan

2.1

45

Tabel 4.2 Hasil perhitungan pengujian bending dengan variasi kampuh V, I

(terbuka), I (tertutup).

Tabel 4.2 menunjukan hasil dari perhitungan nilai kekuatan bending

pengelasan aluminium dengan variasi kampuh V, I terbuka dan I tertutup.

Dimana nilai tertinggi didapatkan pada kampuh I tertutup dengan nilai rata-

rata 201,8114 (N/mm²) dan yang terendah pada bentuk kampuh V dengan nilai

135,1727 (N/mm²).

Kampuh F

(N)

Panjang

Spesimen (mm)

Lebar Spesimen

(mm)

Tebal Spesimen

(mm)

Tegangan Bending

(N/mm²) Rata-rata

V

1 84,8929 130 18 3 102,1858

135,1722 2 143,860 130 18 3 173,1648

3 108,183 130 18 3 130,1661

I

(terbuka)

1 111,396 130 18 3 134,0877

166,2334 2 133,813 130 18 3 161,0712

3 169,096 130 18 3 203,5414

I

(tertutup)

1 208,515 130 18 3 250,9902

201,8114 2 137,960 130 18 3 166,0692

3 156,496 130 18 3 188,3748

46

Gambar 4.5 Nilai kekuatan bending aluminium dari hasil pengelasan

aluminium menggunakan jenis kampuh V, I (terbuka), I

(tertutup).

Berdasarkan Gambar 4.5 menunjukan bahwa nilai kekuatan bending

dari masing-masing bentuk kampuh yang terdiri dari kampuh V, I terbuka)

dan I (tertutup). Dari gambar dapat diketahui bahwa nilai kekuatan bending

tertinggi ditunjukan oleh jenis kampuh I (tertutup) sebesar 201,8114 N/

mm2, kemudian diikuti oleh kampuh I (terbuka) dengan nilai sebesar

166,2334 N/mm2 dan kampuh V dengan nilai sebesar 135,1722 N/mm2.

Kekuatan bending kampuh I (tertutup) pada pengelasan aluminium(Al)

lebih tinggi dibandingkan dengan bentuk kampuh V dan I(terbuka) hal ini

disebabkan karena perbedaan proses pengelasannya. Pada kampuh V dan I(

terbuka) proses pengelasanya dilakukan hanya disatu sisi plat sedangkan

pada kampuh I (tertutup) proses pengelasanya dilakukan dikedua sisi plat.

Karena pada pengelasan di satu sisi plat proses pengelasanya menghasilkan

panas di daerah atas dan bawah yang tidak merata hal ini menyebabkan

struktur mikro pada pengelasan satu sisi menjadi tidak seragam sedangkan

135,1722

166,2334

201,8114

0

50

100

150

200

250k

eku

ata

n b

end

ing N

/mm

²

variasi kampuh

V

I (terbuka)

I (tertutup)

47

pada pengelasan dua sisi proses pengelasan pada bagian atas dan bawah

mendapatkan panas yang merata sehingga struktur mikro pada pengelasan

ini menjadi lebih merata. Hal ini menyebabkan kekuatan bending pada

pengelasan dua sisi plat lebih tinggi di bandingkan dengan pengelasan satu

sisi plat. hal ini sesuai seperti yang dikatakan pada referensi peneliti

terdahulu.

4.2 Pengujian Kekerasan

Gambar 4.6 proses pengujian kekerasan

Pengujian kekerasan (Vickers) dilakukan untuk mengetahui

kekerasan spesimen pada daerah HAZ setelah dilakukan roses pengelasan

dengan memvariasikan bentuk kampuh yaitu kampuh V, I (terbuka) dan I

(tertutup) dimana daerah HAZ adalah daerah pengaruh panas dan logam

dasar yang bersebelahan dengan logam las yang selama proses pengelasan

mengalami siklus termal pemanasan dan pendinginan, seperti yang terlihat

pada gambar berikut:

48

Gambar 4.5 Daerah HAZ (heat affected zone) pada pengelasan

Pada pengujian kekerasan dimana langkah-langkah yang harus

dilakukan yaitu yang pertama dipersiapkan specimen uji kekerasan

kemudian dipersiapakan alat uji kekerasan Vickers (Micro Harderness

Tester) selanjutnya meletakkan spesimen pada alat uji, kemudian mengatur

daerah specimen yang akan di uji, lalu melakukan pengujian terhadap

spesimen sebanyak titik dan yang terakhir Data pengujian dicatat pada

kertas yang telah disiapkan, lakukan cara yang sama untuk spesimen

lainya.

Gambar 4.7 pengujian kekerasan vickers

Gambar 4.7 menunjukan titik spesimen yang akan di tekan oleh

indentor dimana titik di tentukan pada dearah HAZ tepatnya berada 3mm

dari daerah logam las.

Setelah dilakukan pengujian kekerasan pada spesimen uji

selanjutnya data hasil pengujian kekerasan dibuat dalam bentuk tabel.

49

Tabel 4.3 Data pengujian kekerasan Vickers dengan variasi kampuh pada daerah

HAZ.

Tabel 1 Pengujian kekerasan vickers bentuk kampuh V

Kampuh V

Spesimen

D1 D2

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3

1 145,07 146,80 146,75 133,93 141,16 150,34

2 150,78 150,67 152,95 142,28 135,90 152,95

3 147,72 151,14 151,89 147,72 149,39 147,20

Tabel 2 Pengujian kekerasan vickers bentuk kampuh I (terbuka)

Kampuh I Terbuka

Spesimen

D1 D2

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3

1 140,41 150,13 157,54 143,40 157,54 157,54

2 157,62 155,08 183,62 154,63 155,08 178,65

3 153,63 149,73 134,79 152,28 149,73 134,39

Tabel 3 Pengujian kekerasan vickers bentuk kampuh I (tertutup)

Kampuh I Tertutup

Spesimen

D1 D2

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3

1 160,41 155,27 163,75 156,59 155,27 163,88

2 178,11 137,49 134,66 178,11 135,21 134,60

3 133,35 128,88 146,07 142,88 128,88 133,92

Tabel 4.3 menunjukan hasil dari pengujian kekerasan vickers pengelasan

aluminium dengan variasi kampuh dimana pengujian dilakukan pada daerah

HAZ.

Setelah dibuat dalam bentuk tabel maka selanjutnya data dianalisa dan

dihitung sesuai dengan persamaan 2.2.

50

4.2.1Contoh perhitungan kekerasan (vickers).

Diketahui : F = 4,903 N = 0,5 kg

D1 = 145,07 µm = 0,14507 mm

D2 = 133,92 µm = 0,13392 mm

d = 𝐷1+𝐷2

2=

0,14507 mm +0,13392mm

2

= 0,139494 mm2

Ditannya : HV =......................?

Penyelesaian : 𝐻𝑉 =1,854 . f

d2

𝐻𝑉 =1,854 . 0,5 kg

(0,139494 )2

= 47,6396 kg/mm2

Contoh perhitungan kekerasan vickers pengelasan aluminium dengan

variasi kampuh dihitung sesuai dengan persamaan 2.2 dan didapatkan nilai

sebesar 47,6396 kg/mm2. Dimana hasil perhitungan dibuat dalam bentuk tabel

seperti yang terlihat pada tabel 4.4.

51

Tabel 4.4 Hasil perhitungan kekerasan vickers pada daerah HAZ dengan

variasi bentuk kampuh.

No

Kampuh

Pengujian kekerasan (kg/𝒎𝒎𝟐)

Rata-

rata

Spesimen 1 Spesimen 2 Spesimen 3

Titik1 Titik2 Titik3 Titik1 Titik2 Titik3 Titik1 Titik2 Titik3

1 V 47,5 44,7 42,0 43,1 45,1 39,6 42,4 41,0 41,4 42,977

2 I(terbuka) 46,0 46,7 37,3 38,0 38,5 28,2 39,6 41,3 51,3 40,766

3 I(tertutup) 36,9 38,4 34,5 29,2 49,8 51,1 48,5 55,8 41,7 42,877

Tabel 4.4 menunjukan hasil dari perhitungan kekerasan vickers

pengelasan aluminium dengan variasi kampuh dan telah dihitung sesuai

dengan persamaan 2.2. Dimana hasil perhitungan kekerasan vickers tertinggi

terdapat pada kampuh V dengan nilai rata-rata 42,977 (kg/𝑚𝑚2) dan yang

terendah terdapat pada bentuk kampuh I terbuka dengan nilai 40,766

(kg/𝑚𝑚2)

52

Gambar 4.8 Nilai kekerasan (vickers) aluminium dari hasil pengelasan

aluminium menggunakan jenis kampuh V, I (terbuka), I

(tertutup).

Berdasarkan gambar 4.8 dapat dilihat kekerasan daerah HAZ pada

masing-masing bentuk kampuh yang terdiri dari kampuh V, kampuh

I(terbuka) dan kampuh I(tertutup), adalah pada bentuk kampuh V

didapatkan nilai kekerasan sebesar 42,977 kg/mm², pada bentuk kampuh I

(terbuka) didapatkan nilai kekerasan 40,766 kg/mm² dan pada bentuk

kampuh I (tertutup) di dapatkan nilai kekerasan 42,877 kg/mm².

Berdasarkan nilai yang didapat pada masing-masing bentuk kampuh nilai

tertinggi terdapat pada bentuk kampuh V dengan nilai 42,977 kg/mm² . Hal

ini disebabkan karena pengaruh panas yang terjadi pada saat pengelasan,

pemanasan pada proses pengelasan ini menyebabkan perubahan struktur

mikro pada daerah HAZ menjadi lebih kasar karena menerima panas, daerah

HAZ yang mengalami pemanasan tetapi tidak sampai mencair akan

melarutkan endapan partikel dalam aluminium dengan kelarutan yang

berbeda-beda. Hal ini menyebabkan terjadinya pengurangan jumlah pertikel

sesudah proses pengelasan. Pengaruh panas ini juga disebabkan oleh

perbedaan bentuk kampuh, pada kampuh V panas yang diterima dapat

dikatakan lebih rendah dibandingkan kampuh I tertutup dan kampuh I

42.977

40.766

42.877

39.500

40.000

40.500

41.000

41.500

42.000

42.500

43.000

43.500

kek

erasa

n (k

g/m

m²)

variasi kampuh

kampuh V

kampuh I (terbuka)

kampuh I (tetutup)

53

terbuka. Karena pada kampuh I tertutup proses pengelasanya dilakukan di

kedua sisi plat sehingga panas yang diterima dapat dikatakan lebih tinggi

dibandingkan dangan kampuh V, sedangkan pada kampuh I terbuka dapat

dikatakan menerima panas lebih tinggi dibandingkan kampuh V hal ini

disebabkan karena kampuh ini memiliki jarak 3 mm sesuai dengan

ketebalan plat, hal ini mennyebabkan cairan logam pengisi yang dibutuhkan

lebih banyak sehingga panas yang diterima oleh kampuh I terbuka lebih

tinggi di bandingkan dengan kampuh V.

Gambar 4.9 spesimen setelah pengujian kekerasan

54

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian studi kekuatan bending dan kekerasan pada

pengelasan aluminium dengan mengunakan las SMAW ( shielded metal arc

welding) dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Didapatkan nilai pengujian bending tertinggi pada jenis kampuh I

(tertutup) dengan nilai rata-rata 201,8114 N/mm², sedangkan pada kampuh

I (terbuka) didapatkan nilai rata-rata 166,2334 N/mm² dan nilai terrendah

didapat pada jenis kampuh V dengan nilai rata-rata 135,1722 N/mm².

2. Didapatkan nilai pengujian kekerasan vickers tertinggi pada jenis kampuh

V dengan nilai rata-rata 42,977 kg/mm², sedangkan pada jenis kampuh I

(tertutup) didapatkan nilai rata-rata 42,877 kg/mm² dan nilai terendah

didapat pada jenis kampuh I (terbuka) dengan nilai rata-rata 40,766

kg/mm².

5.2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian studi kekuatan bending dan kekerasan pada

pengelasan aluminium dengan menggunakan las SMAW (shielded metal arc

welding) maka disarankan sebaikya:

1. Dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengelasan aluminium dengan

membandingkan jenis las SMAW ( shielded metal arc welding ) dengan

jenis las Asetilin ( las karbit).

2. Dilakukan pengujian tarik

3. Dilakukan pengujian struktur mickro

55

DAFTAR PUSTAKA

Muku I.D.M.K,2009. Kekuatan Sambungan Las Aluminium Seri 1100 dengan

Variasi Kuat Arus Listrik Pada Proses Las Metal Inert Gas (MIG). Jurnal Ilmiah

Teknik Mesin, Universitas Udayana. Vol.3 (1): 11-17.

Huda,S,Waluyo,J dan Fintoro,T (2013). Analisa pengaruh variasi arus dan bentuk

kampuh pada pengelasan SMAW terhadap distorsi sudut dan kekuatan tarik

smbungan Butt-join baja aisi. Jurnal Ilmiah. Institut Sain dan Teknologi Akprid

4140.6 (1): 56-54.

Kusnan.H.2013, Mesin las listrik dan Mesin las oksi asitelin.

Suratman.M,2007, Teknik Mengelas Asetilin, Brazing dan las busur listrik. Edisi

2. CV Pustaka Grafika. Bandung.

Siswanto dan Amri S. 2011, Konsep Dasar Teknik Las. Edisi 1. PT.Prestasi

Pustakaraya. Jakarta .

Sukaini.2005, Teknik Las Busur Listrik Manual/SMAW. PPPTK VEDC

MALANG. Malang.

Wiryosumarto,H dan Okumura,T,2008.Teknologi pengelasan logam.

Petrus.W 2015, Skripsi alisis kekuatan sambungan kampuh I pada pengelasan

aluminium menggunakan las SMAW (shielded Metal Arc Welding) dengan

elektroda S115.

56

Lampiran 1. Proses pembuatan spesimen sebelum pengelasan

Gambar 1. Proses pemotongan spesimen

Gambar 2. Spesimen sebelum dilas

Lampiran 2. Proses pengelasan spesimen

Gambar 3. Proses pengelasan spesimen

Gambar 4. Spesimen setelah di las

Lampiran 3. Proses pembentukan spesimen uji kekerasa vickers

Gambar 5. Proses pembentukan spesimen uji kekerasan

Gambar 6. Spesimen uji kekerasan (vickers)

Lampiran 4. Proses pengujian spesimen

Gambar 7. Pengujian kekerasan

Gambar 8. Pengujian Bending

Gambar 9. Spesimen setelah pengujian vickers

Gambar 10. Spesimen setelah pengujian bennding