TUGAS AKHIR ANALISA PENGARUH METODE PENGELASAN Analisa pengaruh metode pengelasan (SMAW, GTAW, GMAW)dengan bahan mild steel dengan tebal 1,5 mm terhadap fenomena spring back.

TUGAS AKHIR
ANALISA PENGARUH METODE PENGELASAN
(SMAW, GTAW, GMAW) DENGAN BAHAN MILD STEEL
DENGAN TEBAL 1,5 MM TERHADAP FENOMENA SPRING BACK

Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh:
SHODIQ NUGROHO
NIM : D200 10 0002

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
NOVEMBER 2015
i

ii

iii


iv

v

HALAMAN MOTTO

Barang siapa membiasakan diri untuk beristigfar, ALLAH akan
memberikan jalan keluar baginya dari setiap kesulitan
(HR. Abu Daud)
Raihlah ilmu,dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar
(Khalifa Umar)
Karena sesungguhnya allah akan mendatangkan kemudahan setelah kita
ditimpa kesusahan
(QS Al-insyiroh ayat 5-6)

vi

ANALISA PENGARUH METODE PENGELASAN (SMAW, GTAW, GMAW)
DENGAN BAHAN MILD STEEL DENGAN TEBAL 1,5 MM TERHADAP

FENOMENA SPRING BACK
Shodiq Nugroho
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : shodiqnugrogo91@gmail.com
ABSTRAKSI
Waktu ini teknik pengelasan telah dipergunakan secara luas
dalam penyambungan batang-batang pada kontruksi bangunan baja
dan kontruksi mesin. Luasnya penggunaan teknologi ini disebabkan
karena kontruksi bangunan dan mesin yang dibuat dengan
mempergunakan teknik pengelasan ini menjadi lebih ringn dan
proses pembuatanya juga lebih sederhana. Perusahaan
manufakturing otomotif secara global menggunakan proses
penyambungan metalurgi atau pengelasan. Proses pengelasan
terdapat berbagai permasalahan yang terjadi diantaranya
diantaranya deformasi dan perubahan struktur mikro.
Penelitian ini akan membahas tentang pengaruh metode
pengelasan las SMAW, las GTAW, las GMAW, terhadap fenomena
spring back Dengan menggunakan pengujian U bending.
Dari hasil pengujian didapat nilai-nilai perbedaan dari setiap

proses pengelasan untuk nilai kekuatan tarik spesimen, nilai
modulus elastisutas tertinggi yaitu pada proses pengelasan GMAW
sebesar 1533,333 N/mm2, dengan besar spring back sisi kiri
terbesar -2 mm, sisi kanan -2 mm, sedangkan untuk pengelasan
GTAW sebesar 1433,333 N/mm2, dengan besar spring back sisi kiri
terbesar -0,8 mm, sisi kanan -1 mm ,
pengelasan SMAW
2
sebesar1457,894 N/mm , dengan besar spring back sisi kiri terbesar
-1 mm, sisi kanan -1 mm.

Kata kunci : Pengelasan SMAW, GTAW, GMAW, U Bending, Spring Back.

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya,
bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai
cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang,

saya persembahkan tugas akhir ini kepada :
1. Bapak dan Ibu saya tercinta yang selalu mendoakan, memberi
dukungan secara finansial, tenaga serta dorongan sepanjang waktu
sampai mengantarkan saya sebagai seorang sarjana Teknik Mesin.
2. Semua sahabat - sahabatku Aji Ageng Yuwono, Agung Wahyu
Jadmoko, Agus Pranoto Syah, Mustahfirin, Yusuf Bakhtiar, Nurul
Huda

yang

selalu

membantu

dan

memberi

solusi


dalam

menyelesaikan proses tugas akhir sampai selesai.
3. Seluruh keluarga besarku, terima kasih atas semua dukungan dan
semangatnya yang selalu saya dengar setiap waktu.
4. Semua teman – temanku Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta angkatan 2010 yang senantiasa memberi dukungan untuk
menyelesaikan tugas akhir saya.
5. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT selaku kepala laboratorium metalurgi
Teknik Mesin, terimakasih banyak telah memberikan ijin dan
kesempatan untuk menyelesaikan penelitian tugas akhir saya sampai
selesai.

viii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kepada allah SWT atas
segala rahmat dan nikmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian
ini dapat terselesaikan. Tugas akhir berjudul “ANALISA PENGARUH

METODE PENGELASAN (SMAW, GTAW, GMAW) DENGAN BAHAN
MILD STEEL DENGAN TEBAL 1,5 MM TERHADAP FENOMENA
SPRING BACK” dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak.
Untuk itu dlam kesempatan ini saya selaku penulis dengan segala hormat
dan ketulusan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan
penghargaan sebesar – besarnya kepada :
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku jurusan Teknik
Mesin.
3. Bapak Agus Dwi Anggono, ST, M.Eng, Ph.D., selaku Dosen
pembimbing I yang telah membimbing serta bersedia meluagkan
waktunya untuk memberikan arahan dan penjelasan dalam penulisan
Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT., selaku Dosen pembimbing II
yang telah bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam
penyusunan Tugas Akhir ini
5. Bapak Joko Sedyono., Ph.D., selaku Dosen penguji yang telah
memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir.
6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
7. Bapak dan ibuk tercinta yang selalu memberikan doa beserta
dukungannya, perhatian serta kasih sayang yang begitu istimewa dan
sangat luar biasa.

ix

8. Teman – teman angakatan 2010 yang banyak memberikan motivasi
dan semangat bagi penulis
9. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan terimakasih atas
dukungannya.
Penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu kritik dan saran bersifat membangun dari pembaca akan
penulis terima dengan senang hati dan penulis ucapkan banyak terima
kasih. Semoga semua amal baik yang diberikan semua pihak kepada
penulis akan mendapat balasan yang lebih baik dan sempurna dari Allah
SWT.

Surakarta,


November 2015

Shodiq Nugroho
x

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .......................................................... v
HALAMAN MOTTO.............................................................................. vi
ABSTRAKSI ....... ................................................................................. vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... viii
KATA PENGANTAR ............................................................................ ix
DAFTAR ISI ......................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xiv
DAFTAR TABEL ................................................................................. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1

1.1. Latar Belakang .................................................................. 1
1.2. Tujuan Penelitian .............................................................. 3
1.3. Manfaat Penelitian ............................................................ 4
1.4. Batasan Masalah .............................................................. 4
1.5. Sistematika Penulisan ....................................................... 5
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ...................... 7
2.1. Kajian Pustaka ................................................................. 7
2.2. Landasan Teori ................................................................. 9
xi

2.3. Teori Elastisitas................................................................. 18
2.3.1.

Defleksi .............................................................. 19

2.3.2.

Tegangan ............................................................ 20

2.3.3.


Regangan ............................................................ 21

2.3.4.

Hubungan tegangan-regangan ............................ 22

2.3.5.

Deformasi elastis .................................................. 25

2.3.6.

Deformasi plastis .................................................. 26

2.4. Teori Plastis ...................................................................... 26
2.5. Teori Spring Back ............................................................. 27
BAB III METODE PENELITIAN............................................................ 31
3.1. Diagram Aril Penelitian ..................................................... 31
3.2. Bahan dan Alat ................................................................. 32

3.2.1.

Alat ...................................................................... 32

3.2.2.

Bahan .................................................................. 32

3.3. Pembuatan Spesimen ...................................................... 33
3.4. Langkah pengujian Spesimen .......................................... 39
3.4.1.

Pengujian Tarik ................................................... 39

3.4.2.

Pengujian U Bending ........................................... 40

3.4.3.

Pengukuran Spring Back ..................................... 41

3.5. Rancangan Analisis Data ................................................. 42
3.6. Kesulitan Penelitian ......................................................... 43
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 44
4.1. Hasil Penelitian ................................................................. 44
4.1.1.

Pengujian tarik ..................................................... 44

4.1.2.

Pengujian U bending ............................................ 51

4.2. Analisis hasil pengujian .................................................... 54
4.2.1.

Analisis nilai pengujian tarik ................................. 54

4.2.2.

Analisis nilai pengujian U bending ........................ 55

xii

4.3. Pengaruh Metode Pengelasan Terhadap Fenomena
Spring Back ...................................................................... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 59
5.1. Kesimpulan ....................................................................... 59
5.2. Saran ........ ....................................................................... 60
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 penyimpangan sudut akibat gaya spring back ................. 2
Gambar 2.1. jenis sambungan las ....................................................... 12
Gambar 2.2. jenis las busur listrik (arc welding)................................... 13
Gambar 2.3 Mesin Las SMAW. teknologi pengelasan:2011 ................ 14
Gambar 2.4 Mesin Las GTAW. teknologi pengelasan:2011 ................ 15
Gambar 2.5 Mesin Las GMAW. teknologi pengelasan:2011 ............... 17
Gambar 2.6 Defleksi akibat pembebanan ............................................ 20
Gambar 2.7 diagram tegangan regangan ............................................ 24
Gambar 2.8 spring back ...................................................................... 28
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ..................................................... 31
Gambar 3.2 Mesin las SMAW. INLASTEK (Institut teknologi
pengelasan)
...................................................................... 33
Gambar 3.3 Mesin las GTAW. INLASTEK (Institut teknologi
pengelasan)
...................................................................... 34
Gambar 3.4 Mesin Las GMAW. . INLASTEK (Institut teknologi
pengelasan)
...................................................................... 35
Gambar 3.5 Hasil Pengelasan SMAW ................................................. 36
Gambar 3.6 Hasil Pengelasan GTAW ................................................. 36
Gambar 3.7 Hasil Pengelasan GMAW ................................................. 37
Gambar 3.8 Spesimen Uji Tarik ........................................................... 37
Gambar 3.9 Spesimen Uji U Bending .................................................. 38
Gambar 3.10 Spesimen Uji tarik dan Uju U Bending ........................... 38
Gambar 3.11 tool die set untuk uji U Bending ...................................... 40
Gambar 3.12 gambar pengambilan data spring back .......................... 42

xiv

Gambar 4.1 Spesimen Uji Tarik ........................................................... 44
Gambar 4.2 grafik uji tarik spesimen 1 pada pengelasan SMAW ....... 45
Gambar 4.3 grafik uji tarik spesimen 2 pada pengelasan SMAW ........ 45
Gambar 4.4 grafik uji tarik spesimen 3 pada pengelasan SMAW ........ 45
Gambar 4.5 grafik uji tarik spesimen 1 pada pengelasan GTAW ........ 46
Gambar 4.6 grafik uji tarik spesimen 2 pada pengelasan GTAW......... 46
Gambar 4.7 grafik uji tarik spesimen 3 pada pengelasan GTAW......... 46
Gambar 4.8 grafik uji tarik spesimen 1 pada pengelasan GMAW ........ 47
Gambar 4.9 grafik uji tarik spesimen 2 pada pengelasan GMAW ........ 47
Gambar 4.10 grafik uji tarik spesimen 3 pada pengelasan GMAW ..... 47
Gambar 4.11 grafik uji tarik spesimen 1 pada tanpa pengelasan ....... 48
Gambar 4.12 grafik uji tarik spesimen 2 pada tanpa pengelasan ....... 48
Gambar 4.13 grafik uji tarik spesimen 3 pada tanpa pengelasan ....... 48
Gambar 4.14 Histogram hubungan antara modulus elastisitas
dengan variasi pengelasan dan tanpa pengelasan .............................. 51
Gambar 4.15 Spesimen uji U bending ................................................. 51
Gambar 4.16 hasil uji U bending .......................................................... 52
Gambar 4.17 spring back uji U bending ............................................... 52
Gambar 4.18 hasil pengujian uji U bending ......................................... 55
Gambar 4.19 Histogram menunjukkan nilai spring back sisi kiri ......... 56
Gambar 4.20 Histogram menunjukkan nilai spring back sisi kanan ..... 56

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. klasifikasi dari penyambungan logam ................................ 10
Tabel 4.1 Dimensi spesimen uji tarik ................................................... 44
Tabel 4.2 Hasil uji tarik ......................................................................... 49
Tabel 4.3 Hasil data pengujian uji tarik dengan variasi pengelasan
dan titik luluh ...................................................................................... 50
Tabel 4.4 Dimensi plat uji bending ....................................................... 52
Tabel 4.5 Hasil pengujian U bending ................................................... 53
Tabel 4.6 Nilai koefisien spring back hasil pengujian U bending ......... 54

xvi

DAFTAR LAMPIRAN
1. Laporan proses pengelasan spesimen.
2. Hasil pengujian komposisi base metal.
3. Hasil pengujian U bending dengan menggunakan kertas blok mili
meter dengan cara di mal.

xvii