PENGARUH GAS PELINDUNG DAN TEGANGAN LISTRIK TERHADAP SIFAT MEKANIK SAMBUNGAN LAS TITIK (RESISTANCE SPOT WELDING) LOGAM TAK SEJENIS AA 5052 – AA 6061.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH GAS PELINDUNG DAN TEGANGAN LISTRIK TERHADAP
SIFAT MEKANIK SAMBUNGAN LAS TITIK (RESISTANCE SPOT
WELDING) LOGAM TAK SEJENIS AA 5052 – AA 6061

SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik

Oleh :
KRESNAWAN NUR HIDAYAT
NIM. I0409028

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user

2015

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGART]II GAS PELINDI}NG DAI\T TEGANGAIT LISTRIK TERHADAP
SIFAT MEKAI\IIK SAMBT]NGAII{ LAS TITIK (f,ESISTANCE SPOT

YELDING) LOGAM TAK SETEI\IIS AA 5052

- AA 6061

Klesnawan Nur Hidayat

Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari selasa tanggal 28 Juli

20t5

l.

Prrof. Dr. Kmcoro Diharjo. ST.. MT.
NIP. 19710103 199702 l00l

2.

DidikDjoko Susilo. QT,. MT.
NrP. I 97203 13 1997021001

4t,-".-&

In&i Yaningsilr. ST.. MT.
NIP. 1986070/.20121220n4

ffi151998021002

NrP. 19700323 199802 I 001

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ABSTRAK
PENGARUH GAS PELINDUNG DAN TEGANGAN LISTRIK TERHADAP SIFAT
MEKANIK SAMBUNGAN LAS TITIK (RESISTANCE SPOT WELDING) LOGAM TAK
SEJENIS AA 5052 – AA 6061
Kresnawan Nur Hidayat
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
kresnawan.nur.hidayat@gmail.com

Dalam studi ini, pengaruh penggunaan gas pelindung dan tegangan listrik terhadap sifat
mekanik sambungan las titik logam tak sejenis AA 5052 – AA 6061 telah diteliti. Parameter
pengelasan, gaya penekanan elektroda, waktu pengelasan, dan laju aliran gas dalam penelitian ini
dibuat seragam. Variasi gas pelindung yang digunakan gas argon dan gas karbon dioksida dan
tanpa gas pelindung. Parameter pengelasan yang digunakan yaitu tegangan listrik divariasi 2,30
V; 2,67 V dan 3,20 V. Pengujian struktur mikro, kekerasan mikro vickers dan kapasitas dukung
beban geser-tarik dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik sambungan las.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tegangan 3,20 V dengan gas argon menghasilkan
kapasitas dukung beban geser-tarik tertinggi yaitu 568,96 N. Ukuran nugget meningkat seiring
dengan meningkatnya tegangan listrik. Peningkatan tegangan listrik menyebabkan ukuran nugget
meningkat. Nugget hasil pengelasan dengan gas argon memiliki tingkat kekerasan tertinggi. Hal
tersebut dikarenakan berkurangnya ukuran butir dalam kaitannya dengan kecepatan pendinginan.

Kata kunci : las titik tahanan listrik, Aluminium 5052, Alumunium 6061, gas pelindung argon,
gas pelindung karbon dioksida

commit to user
vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ABSTRACT
EFFECT OF SHIELDING GAS AND VOLTAGE TO THE RESISTANCE SPOT WELDED
JOINT MECHANICAL CHARACTERISTIC OF DISSIMILLAR METAL
AA 5052 – AA 6061

Kresnawan Nur Hidayat
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
kresnawan.nur.hidayat@gmail.com

The effects of the shielding gas and electrical voltage on the mechanical properties of
resistance spot welded joint of dissimilar metal AA 5052 - AA 6061 have been investigated in this
study. Electrode pressure, welding time, and gas flow rate were constantly maintained. Welding
processes were conducted with variation of shielding gas, there are Argon, Carbon dioxide and
without shielding gas. welding parameter used were voltage variation of 2,30 V, 2,67 V and 3,20
V. The microstructure investigations, Vickers hardness test, and tensile load bearing capacity test
were performed to evaluate the mechanical properties of joints.
The result shows that voltage 3,20 V with argon gas produce the highest tensile load bearing
capacity of 568,96 N. The increasing of welding voltage caused the increasing nugget size. The
nugget welded using argon gas had the highest level of hardness. This is caused by the effect of
grain size reduction due to its cooling rate.
Keywords: Resistance Spot Welding, Aluminum 5052, Alumunum 6061, V, Argon Shielding Gas,
Carbon Dioxide Shielding Gas

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

MOTTO

Karena sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan.
Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan.
(Q.S.Al Insyirah : 5-6)

Setiap orang mempunyai jatah gagal, habiskan jatah gagalmu saat masih
muda
(Dahlan Iskan)

Pengalaman tidak bisa dipelajari, tetapi harus dilalui
(B. J. Habibie)

Setiap mendapatkan masalah besar, katakan Aku punya Tuhan yang

lebih besar

commit to user

iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Dengan segala kerendahan hati seraya mengucapkan syukur kehadirat
Illahi, kupersembahkan tulisan ini kepada:
1. Allah

SWT,

Pemilik

segala

keagungan,

kemuliaan,

kekuatan

dan

kesempurnaan. Segala yang kualami adalah kehendak-Mu, semua yang
kuhadapi adalah kemauan-Mu, segala puji hanya bagi-Mu, ya Allah, Pemilik
alam semesta, tempat bergantung segala sesuatu, tempatku memohon
pertolongan.
2. Junjungan Nabi besar Muhammad SAW, Manusia terbaik di muka bumi,
uswatun hasanah, penyempurna akhlak, sholawat serta salam semoga selalu
tercurah padanya, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang istiqomah sampai
akhir zaman.
3. Kasih sayang dan cinta yang tak pernah putus dari Bapak, Ibu dan Kakak serta
keluarga besar tercinta. Kasih sayang kalian tak akan pernah kulupakan

sepanjang hidupku.
4. Bapak Dr. Triyono, ST., MT dan Bapak Dr. Nurul Muhayat, ST., MT yang tak
pernah lelah untuk membimbing tugas akhir saya.
5. Seluruh dosen, karyawan, dan mahasiswa Program Studi Teknik Mesin UNS
khususnya angkatan 2009.

commit to user

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji sukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, hidayah dan
bimbingan-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul
“Pengaruh Gas Pelindung dan Tegangan Listrik Terhadap Sifat Mekanik
Sambungan Las Titik (Resistance Spot Welding) Logam Tak Sejenis AA 5052 –

AA 6061”.
Adapun tujuan penulian ini untuk memenuhi persyaratan guna mencapai
gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret.
Penulis menghaturkan banyak terima kasih yang mendalam kepada semua
pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini,
khususnya kepada :
1.

Bapak Dr. Triyono, ST., MT. selaku pembimbing I yang telah dengan sabar
memberikan bimbingan, arahan dan masukan selama penyusunan tugas akhir
ini.

2.

Bapak Dr. Nurul Muhayat, ST., MT. selaku pembimbing II yang telah
memberikan banyak koreksi dan masukan selama penyusunan tugas akhir ini.

3.

Bapak Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, ST., MT., Didik Djoko Susilo, ST. MT., dan
Ibu Indri Yaningsih, ST. MT. selaku dosen penguji.

4.

Bapak Agustinus Sujono, ST., MT selaku pembimbing akademik.

5.

Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST. MT. selaku Ketua Program Studi Teknik
Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

6.

Bapak Dr. Nurul Muhayat, ST. MT. selaku koordinator Tugas Akhir.

7.

Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret yang telah turut serta mendidik penulis hingga menyelesaikan
studi S1.

8.

Seluruh staff karyawan administrasi Program Studi Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan kemudahan dalam
hal administrasi.

9.

Semua laboran Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret.

commit to user

vii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

10. Ibu, Ayah, Kakak, dan Adik tersayang serta keluarga yang telah memberikan
do’a dan motivasi terselesainya tugas akhir ini.
11. Teman skripsi Nazir, Gilang, Sanuri, Dion, Daus, Mas Zuhri, Mas Sulistyo dan
teman - teman di Laboratorium Material yang telah menemani penulis baik
dalam keadaan suka maupun duka selama menyelesaikan skripsi di Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
12. Semua rekan - rekan S1 reguler angkatan 2009 Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret. Semoga Allah SWT membalas semua budi
baik kalian semuanya.
13. Teman- teman “ll Romantico” Anjar, Januar, Prasekky, Adibto, Hendro, Hari,
Akmal, Azhar, Imam, Yon Afif, Sabdono, yang memberikan semangat kepada
penulis untuk menyelesaikan skripsi.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih terdapat
banyak kekurangan. Oleh karena itu, bila ada saran dan kritik demi kesempurnaan
tugas akhir ini penulis terima dengan ikhlas.
Dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap tugas akhir ini dapat
berguna dan digunakan sebagaimana mestinya.

Surakarta, Juli 2015

Penulis

commit to user

viii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman
Halaman Judul ………………………………………………………………....... i
Surat Penugasan ……………………………………………………………….... ii
Halaman Pengesahan …………………………………………………………… iii
Motto ……………………………………………………………………………. iv
Persembahan ……………………………………………………………………. v
Abstrak ………………………………………………………………………….. vi
Kata Pengantar …………………………………………………………………..vii
Daftar Isi ………………………………………………………………………... ix
Daftar Gambar ………………………………………………………………….. xi
Daftar Tabel ……………………………………………………………………. xiii
Daftar Rumus …………………………………………………………………... xiv
Daftar Lampiran ……………………………………………………………….. xv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1.

Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2.

Perumusan Masalah ............................................................................. 2

1.3.

Batasan Masalah ................................................................................... 3

1.4.

Tujuan Dan Manfaat ............................................................................ 3

1.5.

Sistematika Penulisan ........................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI ....................................................................................... 5
2.1.

Tinjauan Pustaka .................................................................................. 5

2.2.

Dasar Teori ........................................................................................... 7
2.2.1. Aluminium ...................................................................................... 7
2.2.2.Resistance Spot Welding .................................................................. 8
2.2.3. Parameter Pengelasan ..................................................................... 11
2.2.4. Weldability ..................................................................................... 12
2.2.5. Gas Pelindung ................................................................................ 13

2.3.

Hipotesis............................................................................................... 14

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
15
commit ............................................................
to user

ix

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

3.1.

Tempat Penelitian ................................................................................ 15

3.2.

Alat Dan Bahan .................................................................................... 15

3.3.

Prosedur Penelitian............................................................................... 17
3.3.1. Proses Pengelasan.......................................................................... 17
3.3.2. Pengujian Spesimen ...................................................................... 17
3.3.3. Analisa Data ................................................................................. 18

3.4.

Diagram Alir ........................................................................................ 19

BAB IV DATA DAN ANALISA......................................................................... 20
4.1.

Struktur Mikro ..................................................................................... 20

4.2.

Analisa Data Pengujian Kekerasan....................................................... 37

4.3.

Tensile Load Bearing Capacity (TLBC) ............................................. 40

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 44
5.1.

Kesimpulan ......................................................................................... 44

5.2.

Saran ................................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 45

commit to user

x

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1

Nugget Hasil Lasan Resistance Spot Welding …………………... 8

Gambar 2.2

Skema dari proses spot welding. R1dan R5 resistansi antara
elektroda-benda kerja, R2 dan R4 resintasi benda kerja, R3
resistansi antar permukaan ……………………………………… 9

Gambar 2.3

Siklus resistance spot welding ……………………………………… 10

Gambar 3.1

Mesin las titik ............................................................................... 15

Gambar 3.2

Chamber ........................................................................................ 16

Gambar 3.3

Bentuk benda kerja dan dimensinya.............................................. 17

Gambar 3.4

Mesin UTM (Universal Testing Machine) .................................... 18

Gambar 3.5

Diagram alir penelitian………………………………………….. 19

Gambar 4.1

Foto makro nugget tanpa gas pelindung ..……………………… 21

Gambar 4.2

Foto makro nugget gas argon …………………………………... 22

Gambar 4.3

Foto makro nugget gas CO2 ......................................................... 23

Gambar 4.4

Struktur mikro logam induk Aluminium...................................... 24

Gambar 4.5

Struktur mikro HAZ AA 5052 tanpa gas pelindung ................... 25

Gambar 4.6

Struktur mikro HAZ AA 5052 dengan gas argon .......................... 26

Gambar 4.7

Struktur mikro HAZ AA 5052 dengan gas CO2 ………………... 27

Gambar 4.8

Struktur mikro HAZ AA 6061 tanpa gas pelindung ……………. 28

Gambar 4.9

Struktur mikro HAZ AA 6061 dengan gas argon ……………….. 29

Gambar 4.10 Struktur mikro HAZ AA 6061 dengan gas CO2 …………………. 30
Gambar 4.11 Struktur mikro nugget tanpa gas pelindung …………………....... 31
Gambar 4.12 Struktur mikro nugget gas argon ……………………………...... 32
Gambar 4.13 Struktur mikro nugget gas CO2 ………………………………. .. 33
Gambar 4.14 Pengeplotan perhitungan besar butir dengan metode Heyn
(Intercept) ………………………………………………………. 35
Gambar 4.15 Diameter rata-rata butir pada HAZ 5052 ………………………. 36
Gambar 4.16 Diameter rata-rata commit
butir pada
HAZ 6061…………………….…. 37
to user

xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Gambar 4.17 Grafik hubungan kekerasan mikro dengan gas pelindung pada
tegangan listrik 2,30 V ……………………………………….… 38
Gambar 4.18 Grafik hubungan kekerasan mikro dengan gas pelindung pada
tegangan listrik 2,67 V ………………………………………….. 39
Gambar 4.19 Grafik hubungan kekerasan mikro dengan gas pelindung pada
tegangan listrik 3,20 V ………………………………………….. 39
Gambar 4.20 Pengaruh tegangan listrik terhadap tensile load bearing capasity
sambungan las titik ……………………………………………... 41
Gambar 4.21 Jenis kegagalan setelah pengujian tarik geser tanpa gas
pelindung ……………………………………………….…........ 42
Gambar 4.22 Jenis kegagalan setelah pengujian tarik geser dengan gas argon.. 43
Gambar 4.23 Jenis kegagalan setelah pengujian tarik geser dengan gas CO2 .. 44

commit to user

xii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1

Sifat-sifat argon ………………………………………………… 13

Table 2.2

Sifat-sifat karbon dioksida ……………………………………… 14

Table 3.1

Komposisi kimia AA 5052 dan AA 6061 ……………………… 17

commit to user

xiii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR RUMUS

Halaman
Rumus 4.1

Rumus jumlah titik potong persatuan panjang .............................. 35

Rumus 4.2

Nilai intercept lineal rata-rata untuk setiap bidang …………...… 35

Rumus 4.3

Rumus G number ……………………………………………….. 36

commit to user

xiv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Print Out hasil uji Geser Tarik

Lampiran 2

Data kekerasan Mikro Vickers

Lampiran 3

Data ukuran diameter dengan medote heyn

Lampiran 4

Standar AWS D8.9 untuk uji Geser Tarik

Lampiran 5

Standar ASTM E92 untuk uji micro vickers hardness

Lampiran 6

Standar ASTM E407 untuk etsa material

Lampiran 7

Standar ASTM E112 untuk mencari ukuran butir rata – rata

Lampiran 8

Data Sheet AA 5052

Lampiran 9

Data Sheet AA 6061

commit to user

xv