b Alat Uji Kekerasan Vickers Alat uji kekerasan vickers adalah alat yang digunakan pada pengujian
kekerasan sambungan las FSW dengan material aluminium 5052.
Gambar 3.3. Alat Uji Kekerasan Vickers
c Alat Uji Struktur Mikro Alat uji struktur mikro yang digunakan pada pengujian struktur mikro
berupa mikroskop optis yang dihubungkan dengan komputer sebagai penangkap foto.
Gambar 3.4. Alat Uji Struktur Mikro
d Alat Uji Bending Alat yang digunakan pada pengujian bending hasil lasan adalah Universal
Testing Machine. Hasil dari pengujian akan terlihat di layar komputer yang sudah terhubung dengan alat ini.
Gambar 3.5. Universal Testing Machine
e Tool Tool adalah salah satu bagian terpenting dalam proses pengelasan friction
stir weelding. Pada penelitian ini material yang digunakan untuk membuat tool adalah baja ST 90. Tool ini dibuat melalui proses bubut. Bentuk pin
tool adalah silinder, dengan panjang dan diameter pin tool 5 mm. Sedangkan diameter shoulder 20 mm, dan panjang keseluruhan tool 100
mm.
Gambar 3.6. Desain Tool FSW
f Gerinda Mesin gerinda tangan digunakan untuk memotong hasil lasan menjadi
spesimen uji. Prinsip kerja mesin gerinda adalah dengan mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Gerak memutar ini akan dimanfaatkan
sebagai pemotongan atau pengikisan.
Gambar 3.7. Gerinda Tangan
g Tachometer Pada penelitian ini, tachometer digunakan untuk mengukur kecepatan
putaran tool pada mesin milling.
Gambar 3.8. Tachometer
h Ampelas Ampelas digunakan untuk menghaluskan permukaan spesimen sebelum
dilakukan pengujian struktur mikro.
Gambar 3.9. Ampelas
i Tang Tang digunakan untuk menjepit aluminium hasil lasan setelah tejadi
pengelasan. Selain itu, tang juga berfungsi untuk menghilangkan rivet.
Gambar 3.10. Tang Jepit
j Jangka Sorong Jangka sorong digunakan untuk mengukur spesimen yang akan dilas
friction stir welding agar sesuai dengan standar ASTM E190.
Gambar 3.11. Jangka Sorong
3.2.2. Bahan Penelitian
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah plat aluminium seri 5052 dengan ketebalan 5 mm. Adapun kandungan unsur dan kekuatan mekanik
aluminium 5052 dapat dilihat pada tabel 3.1 dan tabel 3.2 berikut ini.
Gambar 3.12.
Plat Aluminium 5052
Tabel 3.2. Kandungan Unsur Aluminium 5052 ASM Aluminium 5052-
H34 Unsur
Al Cr
Cu Fe
Mg Mn
Si Zn
Jumlah 95,7
– 97,7
0,15 –
0,35 Max
0,1 Max
0,4 2,2
– 2,8
Max 0,1
Max 0,25
Max 0,1
Tabel 3.3. Sifat Mekanik Aluminium 5052 ASM Aluminium 5052-H34
Uji Satuan
Metrik British
Kekerasan Brinell 60
60 Kekerasan Knoop
83 83
Kekerasan Vickers 78
78 Ultimate Tensile Strength
228 MPa 33000 psi
Tensile Yield Strength 193 MPa
28000 psi Elongation at Break
12 12
Modulus Elastisitas 70,3 MPa
10200 psi Poisson Ratio
0,33 0,33
Fatigue Strength 117 MPa
17000 psi Shear Modulus
25,9 GPa 3760 ksi
Shear Strength 138 MPa
20000 psi
3.3. Waktu dan Tempat Penelitian
Percobaan kali ini meliputi dua kegiatan utama, yaitu pembuatan dan pengujian spesimen. Waktu penelitian dimulai pada 15 Desember 2015 sampai 31
Agustus 2016. Beberapa tempat yang digunakan untuk penelitian ini adalah sebagai berikut :
a Proses pengelasan friction stir welding dilakukan di Laboratorium Fabrikasi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
b Pembuatan spesimen uji dilakukan di Laboratorium Fabrikasi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
c Pengujian bending dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.
d Pengujian kekerasan dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin D3 Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
e Pengujian struktur makro dan mikro dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin D3 Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
3.4. Proses Penelitian 3.4.1. Proses Pembuatan Tool
Tool yang digunakan pada pengelasan friction stir welding ini berbahan dasar baja ST90. Pembuatan tool dilakukan di Laboratorium Proses Produksi Teknik
Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta dengan menggunakan mesin bubut. Proses pembuatan tool dimulai dengan pengurangan diameter tool. Pada
bagian pin tool berbentuk silinder dengan panjang 5 mm dan diameter 5 mm. Sedangkan pada bagian shoulder mempunyai panjang 95 mm dengan diameter 20
mm.
Gambar 3.13. Tool FSW
3.4.2. Proses Pengelasan
Pada penelitian kali ini, proses pengelasan friction stir welding menggunakan kecepatan putar spindel 3600 rpm. Sedangkan kecepatan feed rate bervariasi 2
cmmenit, 6 cmmenit, 12 cmmenit dan 18 cmmenit.
Gambar 3.14. Proses Pengelasan FSW
Berikut ini adalah langkah-langkah dalam proses pengelasan friction stir welding, yaitu:
1. Menyetel putaran spindel di posisi 3600 rpm dengan cara memindahkan belt ke puli paling bawah pada mesin milling.
2. Menyalakan arus listrik pada MCB dengan objek mesin milling. 3. Memasang tool sesuai dengan ukuran collet pada mesin milling. Pastikan
tool terpasang dengan posisi center serta rapat dan tidak longgar. 4. Memasang cekam pada meja kerja. Pasang cekam dengan menyetel benda
kerja terlebih dahulu agar pin tool tetap kontak secara lurus terhadap dua sisi plat yang akan dilas. Setelah mendapati sudah lurus, maka kencangkan
baut dengan kunci pas. 5. Menyetel laju pemakanan atau feed rate dengan kecepatan 2 cmmenit.
6. Menyalakan mesin miling dan menekan tool dengan perlahan ke plat aluminium dengan tujuan agar menimbulkan panas lokal. Setelah panas
tidak bertambah steady kemudian jalankan meja kerja pada mesin milling.
7. Setelah pengelasan hampir selesai 1 cm dari ujung, matikan laju meja kerja.
8. Mengangkat tool dalam keadaan masih berputar lalu matikan mesin milling.
9. Tunggu panas dari almuminium sampai berkurang, lalu lepas plat aluminium dari cekam.
10. Mengulangi langkah-langkah diatas dengan menyetel laju feed rate 6 cmmenit, 12 cmmenit dan 16 cmmenit.
Hasil dari proses di atas selanjutnya akan menjadi bahan penelitian pengaruh variasi feed rate terhadap hasil dari pengelasan dan sifat mekanik yang dihasilkan.
3.5. Persiapan dan Pengujian Spesimen
Setelah plat aluminium sudah melalui proses pengelasan friction stir welding, maka selanjutnya adalah tahap persiapan proses pengujian. Persiapan ini
dilakukan agar mendapatkan data yang valid.
3.5.1 Pengujian Bending
Pengujian bending merupakan salah satu pengujian mekanik yang dilakukan terhadap spesimen dari bahan yang akan digunakan sebagai konstruksi atau
komponen yang akan menerima pembebanan lengkung. Bending merupakan proses pembebanan terhadap suatu bahan pada suatu titik, tepat ditengah dari
bahan yang ditahan di atas dua tumpuan. Dengan pembebanan ini, material akan mengalami deformasi dengan dua buah gaya yang bekerja berlawanan pada saat
yang bersamaan. Proses pengujian bending memiliki dua macam pengujian, yaitu three point bending dan four point bending. Perbedaan dari kedua cara ini hanya
terletak pada bentuk dan jumlah point yang digunakan, three point bending menggunakan dua point pada bagian bawah sebagai tumpuan dan satu point pada
bagian atas sebagai penekan. Penelitian kali ini menggunakan three point bending sebagai metode pengujian bending.
