PENGARUH DESAIN SAMBUNGAN LAS SPOT WELDING TERHADAP KEKUATAN SAMBUNGAN PADA Pengaruh Desain Sambungan Las Spot Welding Terhadap Kekuatan Sambungan Pada Material Mild Steel.

(1)

PENGARUH DESAIN SAMBUNGAN LAS SPOT

WELDING TERHADAP KEKUATAN SAMBUNGAN PADA

MATERIAL MILD STEEL

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

PUBLIKASI ILMIAH

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh:

DIMAS JASA PRIANGGA

D 200 080 127

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA


(2)

(3)

(4)

(5)

PENGARUH DESAIN SAMBUNGAN LAS SPOT WELDING TERHADAP KEKUATAN SAMBUNGAN PADA MATERIAL MILD STEEL

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA ABSTRAKSI

Las titik atau Spot Welding merupakan cara pengelasan yang menggunakan resistansi listrik (Resistance Welding) dimana dua permukaan plat yang akan disambung ditekan satu sama lain oleh dua buah elektroda. Mild steel/baja karbon rendah adalah salah satu logam yang sering digunakan untuk penyambungan material beda jenis dalam dunia industri. Hal ini disebabkan karena logam ini digunakan hampir di seluruh sektor industri. Baja karbon rendah adalah jenis baja yang memiliki kadar karbon (C) kurang dari 0,30 %. Kelebihan dari logam ini antara lain mempunyai sifat mampu las yang baik, mudah ditempa, dimesin, dan mempunyai harga yang relatif mura h.

Penelitian ini menggunakan bahan mild steel dengan tebal 1 mm. Variasi parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah arus pengelasan 4000 A, 5000 A dan waktu pengelasan 0,4 detik, 0,5 detik. Pengujian komposisi kimia menggunakan standar ASTM 1251, spesimen pengujian kekuatan geser menggunakan standar ASME IX.

Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan penelitian mild steel adalah Besi (Fe) = 98.61 %,Karbon (C) = 0.272 %, Silisum (Si) = 0.337 %, Magnesium (Mg) = 0.402, dan unsur lainnya dibawah 0,1 %. Variasi parameter desain, arus dan waktu berpengaruh terhadap kekuatan hasil sambungan las. Semakin besar arus dan waktu, akan meningkatkan kekuatan hasil sambungan las. variasi desain terjadi kenaikan kekuatan daya beban dukung geser ketika desain 2 lebih kuat dari desain 3, sehingga terjadi pada desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah sedangkan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri. Dengan demikian variasi desain akan mempengaruhi kekuatan daya beban dukung geser pada sambungan. Sehingga desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah akan lebih baik dan efektif jika di bandingkan dengan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri.

Kata kunci : Spot Welding, Variasi Desain, Mild steel, Kekuatan Geser ABSTRACT

Spot Welding or a welding method that uses electric resistance (Resistance Welding) in which two plate surfaces to be joined is pressed together by the two electrodes. Mild steel / carbon steel is one of the metals that are often used for connecting different types of materials in the industrial world. This is because these metals are used in almost all industrial sectors. Low carbon steel is a type of steel having a carbon content (C) of less than 0.30%. The advantages of this metal, among others, has good weldability characteristics, easily forged, machined, and has a relatively cheap price.

This study uses material mild steel with a thickness of 1 mm. Variations of the parameters used in this study is the welding current of 4000 A, 5000 A and a welding time of 0.4 seconds, 0.5 seconds. Chemical composition testing using ASTM standard 1251, shear strength test specimens using standard ASME IX.


(6)

The results showed that the study material is mild steel Iron (Fe) = 98.61%, carbon (C) = 0.272%, Silisum (Si) = 0337%, Magnesium (Mg) = 0402, and other elements below 0.1% , Variations of the design parameters, current and time affect the strength of the weld joint results. The greater current and time, will increase the yield strength of welded joints. variations in the design of an increase in power load bearing shear strength when design 2 stronger than design 3, resulting in the design of the welding point 2 rests up and down while the design of a 3 resting spot welding right and left. Thus variations in design will affect the strength of load bearing sliding on the connection. 2 design so that the weld point rests top and bottom will be better and more effective when compared with 3 design that relies spot welding right and left.

Keywords: Spot Welding, Variation Design, Mild steel, Strength Scroll

1. PENDAHULUAN

Pengelasan adalah suatu proses penggabungan antara dua logam atau lebih yang menggunakan energi panas. Teknologi pengelasan tidak hanya digunakan untuk memproduksi suatu alat tetapi pengelasan juga berfungsi sebagai reparasi dari semua alat-alat yang terbuat dari logam. Sesuai dengan perkembangan teknologi pengelasan maka setiap perusahaan manufaktur dituntut untuk meningkatkan mutu dan kualitas produksinya agar dapat bersaing dengan perusahaan lainnya. Salah satu metode pengelasan yang ada dalam perusahaan manufaktur adalah las titik atau Spot Welding. (Wiryosumarto. H, 2004)

Las titik atau Spot Welding merupakan cara pengelasan yang menggunakan resistansi listrik (Resistance Welding) dimana dua permukaan plat yang akan disambung ditekan satu sama lain oleh dua buah elektroda, pada saat yang sama arus listrik yang besar dialirkan melalui kedua elektroda melewati dua buah plat yang dijepit elektroda sehingga permukaan diantara kedua plat menjadi panas dan mencair karena adanya resistansi listrik. Pada permukaan plat yang menempel pada elektroda sebenarnya timbul panas akibat adanya resistansi listrik tetapi hal itu tidak akan membuat plat mencair dikarenakan oleh resistansi di permukaan plat lebih kecil dibandingkan resistansi yang ada di antara kedua plat. (Amstead, B.H.,1995)

Baja karbon rendah adalah salah satu logam yang sering digunakan untuk penyambungan material beda jenis dalam dunia industri. Hal ini disebabkan karena logam ini digunakan hampir di seluruh sektor industri. Baja karbon rendah adalah jenis baja yang memiliki kadar karbon (C) kurang dari 0,30 %. Kelebihan dari logam ini antara lain mempunyai sifat mampu las yang baik, mudah ditempa, dimesin, dan mempunyai harga yang relatif murah (Wiryosumarto, H. dkk, 2000).

Penelitian terhadap pengelasan logam tak sejenis sebelumnya pernah dilakukan oleh beberapa peneliti yaitu Pouranvari, M. dkk (2008) yang telah melakukan penelitian tentang mode kegagalan pada pengelasan resistansi las titik logam tak sejenis antara baja tahan karat austenit dan baja karbon rendah. Aravinthan, A. dan Nachimani, C. (2011) mempelajari sifat mekanik dari pengaruh pengelasan las titik pada mild steel, baja tahan karat austenit tipe 302, dan penggabungan kedua material tersebut. Sedangkan Charde, N. (2012) meneliti tentang karakteristik dari pengaruh las titik pada penggabungan logam tak sejenis dengan perbedaan tebal pelat. Rajkumar, R.K. dkk (2012) juga meneliti tentang pengelasan logam tak sejenis antara AISI 302 baja tahan karat austenit dan baja karbon


(7)

rendah. Keempat penelitian tersebut menggunakan parameter pengelasan yaitu arus dan waktu dengan ketebalan pelat 1-2 mm sedangkan ketebalan pelat dibawah 1 mm belum menjadi perhatian. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian yang lebih mendalam tentang pengaruh variasi parameter pengelasan arus dan waktu terhadap sifat mekanik hasil sambungan las titik logam tak sejenis dengan ketebalan pelat kurang dari 1 mm.

1.1 TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini bertujuan :

1. Mendeskripsikan pengaruh variasi desain, arus dan waktu terhadap kekuatan sambungan las titik.

2. Mendeskripsikan pengaruh desain sambungan las titik terhadap kekuatan sambungan 1.2 BATASAN MASALAH

Melihat begitu luas dan komplek permasalahan dalam proses pengelasan, khususnya Spot Welding maka perlu untuk membatasi permasalahan agar pembahasan lebih fokus. Batasan-batasan tersebut antara lain adalah :

1. Logam induk (base metal) yang digunakan yaitu plat mild steel dengan tebal 1 mm. 2. Pengelasan dilakukan dengan variasi arus dan waktu.

3. Suhu di sekitar pengelasan dianggap sama dengan suhu ruang (30-35 °C). 4. Gaya tekan yang diberikan saat pengelasan dianggap konstan.

5. Jenis sambungan las yang digunakan adalah sambungan tumpang (lap joint). 6. Karakteristik sambungan las yang diteliti adalah pengujian geser.

7. Selama pengelasan diameter elektroda sama. 1.3 MANFAAT PENELITIAN

Dari penelitian yang dilakukan, ada beberapa manfaat yang bisa di ambil, antara lain :

1.

Memberikan pemahaman tentang proses pengelasan dengan cara Spot Welding.

2.

Mendapatkan parameter-parameter dari pengelasan Spot Welding yang tepat sehingga

akan didapat hasil pengelasan yang ideal dari pengelasan titik (Spot Welding).

3.

Data-data yang diperoleh dapat menjadi referensi bagi peneliti selanjutnya tentang pengelasan titik (Spot Welding).


(8)

2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Rancangan Penelitian

Gambar 8. Diagram Alir Penelitian 2.2 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah plat mild steel dengan ketebalan 1 mm.

Gambar 9. Spesimen mild steel dengan tebal 1 mm 2.3 Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian meliputi alat pengelasan spot welding dan alat pengujian geser serta alat bantu lainnya.


(9)

2.4 Mesin Las Listrik

Mesin yang digunakan untuk proses pengelasan adalah mesin las spot welding seperti terlihat pada gambar 3.2 Variabel pengelasan yang dapat diatur pada mesin ini yaitu kuat arus (1-9 kA) dan waktu pengelasan (0.1-0.7 detik).

Gambar 10. Mesin spot Welding (Laboratorium Teknik Mesin UMS Surakarta) Spesifikasi mesin yang digunakan adalah sebagai berikut :

Merk : DAYOK

Model : OK-25

Jenis : AC Current

Kapasitas : 25 KVA Kapasitas maksimum : 28 KVA Frekuensi : 50/60 c/s Tekanan maksimum : 400 kg

Berat : 150 kg

No Mesin : 121311

Dibuat tahun : 2005 2.5 Alat Pengujian

1. Alat Pengujian Komposisi Kimia

Alat yang digunakan pada pengujian struktur makro adalah spektrometer. Fungsinya yaitu untuk mengetahui jenis dan prosentase unsur-unsur kimia yang terkandung dalam logam dengan spektrum emisi gas argon dan pembacaan komputer.

Cara kerja mesin ini yaitu sebuah elekteroda ditembakkan pada spesimen dengan bantuan gas argon, selanjutnya sinar pantulan yang berasal dari spesimen melalui prisma spektrum dibiaskan pada detektor sehingga tampil beberapa warna dengan intensitas yang berbeda. Tiap intensitas cahaya menunjukkan jenis unsur dan kandungannya yang diterjemahkan dalam bahasa pemrograman komputer sehingga menjadi tulisan.


(10)

Gambar 11. Alat Uji Komposisi Kimia (spektrometer) (Laboratorium Bahan dan Material POLMAN Ceper) 2. Alat Pengujian Geser

Alat yang digunakan untuk pengujian geser menggunakan Universal Testing Machine, Dimana kedua ujung benda uji di jepit kemudian di berikan gaya static yang meningkat secara berlahan sampai spesimen akhirnya putus. Selama pembebanan, mesin merekam pertambahan beban dan pertambahan panjang spesimen dalam bentuk grafik.

Gambar 12. Mesin Pengujian Geser (Laboratorium Teknik Mesin UMS Surakarta)


(11)

3.Alat pengujian hambatan listrik

Gambar 13. alat uji hambatan (clamp meter) 2.6 Alat bantu pengujian

Alat bantu pengujian adalah berbagai alat bantu yang digunakan selama proses penelitian seperti dibawah ini :

gambar 14 mesin potong plat

Gambar 15. jangka sorong


(12)

2.7 Urutan Penelitian 1.Studi Pustaka

Studi pustaka berfungsi untuk mencari bahan-bahan teori dan hasil penelitian terdahulu yang berkaitan dengan pengelasan spot welding, standar pengujian, jenis alat uji apa saja yang dibutuhkan dan sebagainya melalui buku, artikel dan juga situs internet. 2.Studi lapangan

Studi lapangan berfungsi untuk mencari bahan material alumunium, mencari peralatan uji dan mencari alat bantu yang dibutuhkan selama penelitian berlangsung.

3.Persiapan Material

Persiapan material dengan mencari bahan besi dengan ketebalan 1 mm. 4.Pemilihan standarisasi

Untuk membuat spesimen pengujian diperlukan standar ukuran yang sesuai dengan standar pengujian komposisi kimia pengujian tegangan geser ASME IX

5.Pengujian Komposisi Kimia

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui prosentase kandungan unsur-unsur paduan yang terdapat dalam benda uji. Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat uji Spectrum Komposisi Kimia Universal (spectrometer) yang bekerja secara otomatis. Penelitian uji komposisi dilakukan di laboratorium POLMAN CEPER, Klaten.

6.Pemotongan Material

Pemotongan material sesui dengan standar uji tarik pengelasan spot welding yaitu standar ASME IX.


(13)

Gambar 17. Dimensi Spesimen Standar ASME IX L = Panjang Spesimen 101,6 mm

W = Lebar 25,4 mm Ø = 5,6 mm

Tabel 3. Jumlah spesimen pengelasan

No Arus

(ampere) Waktu (detik)

Desain

Uji Tarik

1 2 3

1

4000 0.4 34,003 50,291 47,293 1

2 0.5 16,778 50,514 33,924 1

4

5000 0.4 35,799 70,035 58,052 1

5 0.5 28,311 79,483 63,537 1

7.Pengelasan titik (Spot Welding)

Proses pengelasan menggunakan mesin spot welding merk DAYOK. Variasi desain, variasi arus pengelasan 4 kA, dan 5 kA, variasi waktu pengelasan 0.4 detik dan 0.5 detik. 8.Pengujian Tegangan geser

Spesimen yang sudah dilakukan proses pengelasan kemudian di tempatkan di mesin pengujian geser. Proses pengujian geser menggunakan mesin uji geser ( universal testing machine ). Dari pengujian ini akan di dapatkan diagram tegangan regangan. Penelitian pengujian geser dilakukan di laboratorium S1 Teknik Mesin UMS, Surakarta.


(14)

3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. 3.1 Hasil Pengujian Komposisi Kimia

Tabel 4. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Mild Steel.

1 Unsur Prosentase

(%)

1. Besi(Fe) 98.61

2. Karbon(C) 0.272

3. Silisum(Si) 0.337 4. Magnesium(Mg) 0.402

5. Fosfor(P) 0.008

6. Belerang(S) 0.010

7. krom(Cr) 0.010

8. Moliben(Mo) 0.022 9. NikelNi(Ni) 0.000 10. Aluminium(Al) 0.047

11. Boron(B) 0.0002

12. Kobalt(Co) 0.000

13. Tembaga(Cu) 0.071 14. Niombium (Nb) 0.000 15. Plumbung(Pb) 0.0013

16. Timah(Sn) 0.005

17. Titan(Ti) 0.000

18. Vanadium(V) 0,006

19. Wolfram(W) 0,000

3.2 Pembahasan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui prosentase kandungan unsur-unsur mild steel pada spesimen. Pengujian dilakukan menggunakan alat spectrometer dengan titik 3 penembakan dari titik yang berbeda kemudian diambil rata-rata. Pada setiap penembakan komputer secara otomatis membaca unsur yang terkandung dalam logam mild steel. Hasil pembacaan komputer terdapat 18 unsur paduan yang terkandung pada logam mild steel seperti yang terlihat pada tabel 4.1.

Berdasarkan hasil pengujian komposisi kimia dapat diketahui terhadap 18 unsur yang terkandung dalam plat logam mild steel. Unsur yang paling dominan adalah Besi(Fe) = 98.61 % kemudian diikuti oleh unsur Karbon(C) = 0.272 %, Silisum(Si)= 0.337 %, Magnesium(Mg) = 0.402, dan unsur lainnya dibawah 0,1 % seperti yang terdapat tabel 4.1.

‘’ Menurut Wiryosumarto, H. dkk (2000) ‘’ baja karbon adalah paduan antara besi dan karbon dengan sedikit Si, Mn, P, S, dan Cu. Baja tipe ini dibagi berdasarkan kadar karbon yang dimilikinya yaitu baja karbon rendah, baja karbon sedang dan baja karbon tinggi. Baja karbon rendah memiliki kadar karbon (C) kurang dari 0,30%, baja karbon sedang memiliki kadar karbon 0,30-0,45% dan baja karbon tinggi memiliki kadar karbon antara 0,45-1,70%.


(15)

Gambar 18. Diagram Diagram keseimbangan besi-karbon (Surdia, T. dkk, 1999) 3.3 Hasil Pengujian Daya Beban Dukung Geser (Shear Load Bearing Capacity)

Tabel 4. Hasil Pengujian Daya Beban Dukung Geser

No Arus

(Ampere)

Waktu (detik)

Daya beban dukung geser (kgf) Desain

1 2 3

1

4000 0.4 34,003 50,291 47,293

2 0.5 16,778 50,514 33,924

4

5000 0.4 35,799 70,035 58,052

5 0.5 28,311 79,483 63,537

3.4 Analisa Secara Grafis

Tujuan dilakukannya pengujian tegangan geser adalah untuk mengetahui kekuatan sambungan hasil las titik saat menahan beban yang diberikan.


(16)

Grafik 1. Pengaruh arus pengelasan terhadap daya beban dukung geser (Shear Load Bearing Capacity)

3.5 Pembahasan

Berdasarkan grafik 1 dapat dianalisa bahwa, pada desain 1, desain 2 dan desain 3 menjelaskan bahwa arus berpengaruh positif terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Karena kekuatan daya beban dukung geser tertinggi diperoleh dari arus pengelasan 5000 Ampere. Grafik diatas secara keseluruhan menunjukkan trend positif. Karena semakin besar arus yang diberikan pada saat proses pengelasan akan meningkatkan kekuatan daya beban dukung geser selama belum mencapai nilai puncak (peak point) dan sebaliknya jika arus yang diberikan semakin kecil maka hasil daya beban dukung geser akan menurun kekuatannya.

Arus (I) sangat berpengaruh terhadap panas yang dihasilkan pada saat proses pengelasan yang mengakibatkan sambungan las semakin kuat. Sesuai dengan rumus Heat input pada persamaan rumus Q=i.r.t karena arus (I) sangat berpengaruh meningkatkan daya

10 20 30 40

4000 Ampere 5000 Ampere

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty (k g f)

DESAIN 1

0,4 detik 0,5 detik 40 50 60 70 80 90

4000 Ampere 5000 Ampere

S h e a r Lo a d B e ri n g C a p a ci ty (kg f)

DESAIN 2

0,4 detik 0,5 detik 20 30 40 50 60 70

4000 Ampere 5000 Ampere

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty ( kg f)

DESAIN 3

0,4 detik 0,5 detk


(17)

listrik, Kemudian daya listrik sangat berpengaruh untuk menghasilkan Heat input maka nilai H akan meningkatkan, apabila arus (I) meningkat semakin besar arus (I) yang diberikan maka akan memberikan kenaikan diameter dan kekuatan tarik.

Selain arus, variasi desain juga berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Dari dua variasi desain terjadi kenaikan kekuatan daya beban dukung geser ketika desain 2 lebih kuat dari desain 3. Hal ini terjadi pada desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah sedangkan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri. Dengan demikian variasi desain akan mempengaruhi kekuatan daya beban dukung geser pada sambungan. Sehingga desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah akan lebih baik dan efektif jika di bandingkan dengan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri.


(18)

Grafik 2. Pengaruh waktu pengelasan terhadap daya beban dukung geser (Shear Load Bearing Capacity)

3.6 Pembahasan

Berdasarkan grafik 2 dapat dianalisa bahwa waktu pengelasan sama seperti arus pengelasan yang berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Peningkatan kekuatan terjadi pada semua desain 1, desain 2 dan desain 3. Karena arus dan waktu berbanding lurus dengan waktu, semakin besar arus dan waktu maka kekuatan daya beban dukung geser akan meningkat. Seperti grafik 4.2 yang menunjukkan bahwa kekuatan daya beban dukung geser tertinggi diperoleh dari arus 5000 Ampere, waktu 0.5 detik.

Dari pengujian kekuatan beban daya dukung geser diperoleh jenis kegagalan sambungan las. Pada penelitian ini hanya ditemukan 1 jenis kegagalan sambungan las yaitu interface. Pada desain ASME IX arus 4000 Ampere, waktu 0,5 detik.

Seperti halnya arus, Untuk waktu (t) pengelasan berpengaruh terhadap panas pengelasan sesuai rumus Q=i.r.t semakin lama waktu pengelasan maka akan meningkatkan panas pengelasan, bahwa semakin lama waktu (t) pengelasan yang diberikan maka akan samakin meningkatkan pula tegangan gesr yang dihasilkan. Dengan kata lain semakin lama

10 20 30 40

0,4 detik 0,5 detik

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a si ty (k g f)

DESAIN 1

4000A 5000A 40 50 60 70 80 90

0,4 detik 0,5 detik

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty (kg f)

DESAIN 2

4000A 5000A 20 30 40 50 60 70

0,4 detik 0,5 detk

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty (kg f)

DESAIN 3

4000A 5000A


(19)

waktu pengelasannya maka panas yang terjadi juga akan semakin tinggi, sehingga manic las (nugget) yang terbentuk akan semakin besar.

Selain waktu, variasi desain juga berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Dari dua variasi desain terjadi kenaikan kekuatan daya beban dukung geser ketika desain 2 lebih kuat dari desain 3. Hal ini terjadi pada desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah sedangkan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri. Dengan demikian variasi desain akan mempengaruhi kekuatan daya beban dukung geser pada sambungan. Sehingga desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah akan lebih baik dan efektif jika di bandingkan dengan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan data hasil penelitian dan pembahasan maka dapat diambil beberapa kesimpulan, sebagai berikut

1. Arus dan waktu sangat berpengaruh terhadap panas yang dihasilkan pada saat proses pengelasan yang mengakibatkan sambungan las semakin kuat. Pada semua desain 1, desain 2 dan desain 3. Karena arus dan waktu berbanding lurus dengan waktu, semakin besar arus dan waktu maka kekuatan daya beban dukung geser akan meningkat. 2. variasi desain juga berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Sehingga

desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah akan lebih baik dan efektif jika di bandingkan dengan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri.

4.2 Saran

Dari hasil penelitian yang sudah dianalisa dengan berbagai kekurangannya maka saran untuk penelitian selanjutnya adalah :

1. Dalam pengelasan spot welding dengan material mild steel sebaiknya menggunakan mesin spot welding dengan kapasitas daya yang lebih besar agar nugget yang terbentuk sesuai standar dengan arus pengelasan diatas 20 kA.

2. Dari proses pengelasan sampai proses pengujian perlu menggunakan alat yang baik.

DAFTAR PUSTAKA

Amstead, B.H., Djaprie, S. (Ahli Bahasa), 1995, Teknologi Mekanik, jilid I, PT. Erlangga, Jakarta

Annual Book of ASME IX Standart, 2001 . Qualification Standart for Welding and Brazing Prosedures, Welder, Bresers, Welding and Brazing Operation, p. 166-168. The American Society of Mechanical Engineers. New York

Batista, Marcio.,2013, Use Of Dynamic Resistance And Dynamic Energy To Compare Two Resistance Spot Welding Equipments For Automotive Industry In Zinc Coated And Uncoated Sheets, American Journal of Engineering Research (AJER). (4 pebruari 2015)

ISF welding and joining institute, 2005, Resistance spot welding resistance projection welding and resistance seam welding, ISF aachen welding and joining institute, New Jersey.


(20)

Loan,C.M., 2013 Researches about the influence of surface roughness on resistance spot welding (RSW) result, jurnal internasional. (18 januari 2014). http://www.academia.edu/4773055/IJMRA-MIE3455

Jhon, B., 1983, Introduction To Engginering Materials, Macmilan Publishing Company, New York.

Matweb Material Property Data, Overview of materials for alumunium alloy. (12 agustus 2014)

http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=ab9706916818406 b80c22b7f39db0c78&ckck=1

Munadi, S. 1988. Dasar-Dasar Metrologi Industri. Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan, Jakarta.

Rashid, M, 2010, Some Tribological Influences on the Electrode-Worksheet Interfa ce During Resistance Spot Welding of Aluminum Alloys, jurnal internasinal (20 november 2013).

http://mme.uwaterloo.ca/~camj/pdf/2011/ASM%20J%20Mater%20Eng%20Pe rform-2011%20Rashid.pdf

Ruukki, 2007, Resista nce Welding manual, Rautaruukki Corporation, Finlandia.

Surdia, T. Dan S,Saito., 1991, Pengetahuan Bahan Teknik, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. Tukiman, 2013, Studi Pengaruh Temperatur Tuang Terhadap Sifat Mekanis Pada

Pengecoran Paduan Al-4,3%Zn Alloy, jurnal Dinamis.

Tutur, A., K., 2012, Studi Metalografi Hasil Pengelasan Titik (Spot Welding) Pada Pengelasan Di Lingkungan Udara Dan Di Lingkungan Gas Argon, Tugas Akhir S-1, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Vliet G. L. J. V dan Both W., 1984. Teknologi Untuk Bangun Mesin. Jakarta: Erlangga Wiryosumarto, H., Prof, Dr, Ir, Okumura,T., 2004, Teknologi Pengelasan Logam, PT

Pradaya Paramita, Jakarta.

Sepdyanuri, Indah Lur, Sambungan Paku

Keling,

http://nd4s4ch.blogspot.co.id/2012/01/makalah-paku-keling-rivet-sambungan.html , Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta, diakses


(1)

Gambar 18. Diagram Diagram keseimbangan besi-karbon (Surdia, T. dkk, 1999) 3.3 Hasil Pengujian Daya Beban Dukung Geser (Shear Load Bearing Capacity)

Tabel 4. Hasil Pengujian Daya Beban Dukung Geser

No Arus

(Ampere)

Waktu (detik)

Daya beban dukung geser (kgf) Desain

1 2 3

1

4000 0.4 34,003 50,291 47,293

2 0.5 16,778 50,514 33,924

4

5000 0.4 35,799 70,035 58,052

5 0.5 28,311 79,483 63,537

3.4 Analisa Secara Grafis

Tujuan dilakukannya pengujian tegangan geser adalah untuk mengetahui kekuatan sambungan hasil las titik saat menahan beban yang diberikan.


(2)

Grafik 1. Pengaruh arus pengelasan terhadap daya beban dukung geser (Shear Load Bearing Capacity)

3.5 Pembahasan

Berdasarkan grafik 1 dapat dianalisa bahwa, pada desain 1, desain 2 dan desain 3 menjelaskan bahwa arus berpengaruh positif terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Karena kekuatan daya beban dukung geser tertinggi diperoleh dari arus pengelasan 5000 Ampere. Grafik diatas secara keseluruhan menunjukkan trend positif. Karena semakin besar arus yang diberikan pada saat proses pengelasan akan meningkatkan kekuatan daya beban dukung geser selama belum mencapai nilai puncak (peak point) dan sebaliknya jika arus yang diberikan semakin kecil maka hasil daya beban dukung geser akan menurun kekuatannya.

Arus (I) sangat berpengaruh terhadap panas yang dihasilkan pada saat proses pengelasan yang mengakibatkan sambungan las semakin kuat. Sesuai dengan rumus Heat input pada persamaan rumus Q=i.r.t karena arus (I) sangat berpengaruh meningkatkan daya

10 20 30 40

4000 Ampere 5000 Ampere

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty (k g f)

DESAIN 1

0,4 detik 0,5 detik 40 50 60 70 80 90

4000 Ampere 5000 Ampere

S h e a r Lo a d B e ri n g C a p a ci ty (kg f)

DESAIN 2

0,4 detik 0,5 detik 20 30 40 50 60 70

4000 Ampere 5000 Ampere

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty ( kg f)

DESAIN 3

0,4 detik 0,5 detk


(3)

listrik, Kemudian daya listrik sangat berpengaruh untuk menghasilkan Heat input maka nilai H akan meningkatkan, apabila arus (I) meningkat semakin besar arus (I) yang diberikan maka akan memberikan kenaikan diameter dan kekuatan tarik.

Selain arus, variasi desain juga berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Dari dua variasi desain terjadi kenaikan kekuatan daya beban dukung geser ketika desain 2 lebih kuat dari desain 3. Hal ini terjadi pada desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah sedangkan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri. Dengan demikian variasi desain akan mempengaruhi kekuatan daya beban dukung geser pada sambungan. Sehingga desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah akan lebih baik dan efektif jika di bandingkan dengan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri.


(4)

Grafik 2. Pengaruh waktu pengelasan terhadap daya beban dukung geser (Shear Load Bearing Capacity)

3.6 Pembahasan

Berdasarkan grafik 2 dapat dianalisa bahwa waktu pengelasan sama seperti arus pengelasan yang berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Peningkatan kekuatan terjadi pada semua desain 1, desain 2 dan desain 3. Karena arus dan waktu berbanding lurus dengan waktu, semakin besar arus dan waktu maka kekuatan daya beban dukung geser akan meningkat. Seperti grafik 4.2 yang menunjukkan bahwa kekuatan daya beban dukung geser tertinggi diperoleh dari arus 5000 Ampere, waktu 0.5 detik.

Dari pengujian kekuatan beban daya dukung geser diperoleh jenis kegagalan sambungan las. Pada penelitian ini hanya ditemukan 1 jenis kegagalan sambungan las yaitu interface. Pada desain ASME IX arus 4000 Ampere, waktu 0,5 detik.

Seperti halnya arus, Untuk waktu (t) pengelasan berpengaruh terhadap panas pengelasan sesuai rumus Q=i.r.t semakin lama waktu pengelasan maka akan meningkatkan panas pengelasan, bahwa semakin lama waktu (t) pengelasan yang diberikan maka akan samakin meningkatkan pula tegangan gesr yang dihasilkan. Dengan kata lain semakin lama

10 20 30 40

0,4 detik 0,5 detik

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a si ty (k g f)

DESAIN 1

4000A 5000A 40 50 60 70 80 90

0,4 detik 0,5 detik

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty (kg f)

DESAIN 2

4000A 5000A 20 30 40 50 60 70

0,4 detik 0,5 detk

S h e a r Lo a d B e a ri n g C a p a ci ty (kg f)

DESAIN 3

4000A 5000A


(5)

waktu pengelasannya maka panas yang terjadi juga akan semakin tinggi, sehingga manic las (nugget) yang terbentuk akan semakin besar.

Selain waktu, variasi desain juga berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Dari dua variasi desain terjadi kenaikan kekuatan daya beban dukung geser ketika desain 2 lebih kuat dari desain 3. Hal ini terjadi pada desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah sedangkan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri. Dengan demikian variasi desain akan mempengaruhi kekuatan daya beban dukung geser pada sambungan. Sehingga desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah akan lebih baik dan efektif jika di bandingkan dengan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri

4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan

Berdasarkan data hasil penelitian dan pembahasan maka dapat diambil beberapa kesimpulan, sebagai berikut

1. Arus dan waktu sangat berpengaruh terhadap panas yang dihasilkan pada saat proses pengelasan yang mengakibatkan sambungan las semakin kuat. Pada semua desain 1, desain 2 dan desain 3. Karena arus dan waktu berbanding lurus dengan waktu, semakin besar arus dan waktu maka kekuatan daya beban dukung geser akan meningkat. 2. variasi desain juga berpengaruh terhadap kekuatan daya beban dukung geser. Sehingga

desain 2 yang las titik bertumpu atas dan bawah akan lebih baik dan efektif jika di bandingkan dengan desain 3 yang las titik bertumpu kanan dan kiri.

4.2 Saran

Dari hasil penelitian yang sudah dianalisa dengan berbagai kekurangannya maka saran untuk penelitian selanjutnya adalah :

1. Dalam pengelasan spot welding dengan material mild steel sebaiknya menggunakan mesin spot welding dengan kapasitas daya yang lebih besar agar nugget yang terbentuk sesuai standar dengan arus pengelasan diatas 20 kA.

2. Dari proses pengelasan sampai proses pengujian perlu menggunakan alat yang baik.

DAFTAR PUSTAKA

Amstead, B.H., Djaprie, S. (Ahli Bahasa), 1995, Teknologi Mekanik, jilid I, PT. Erlangga, Jakarta

Annual Book of ASME IX Standart, 2001 . Qualification Standart for Welding and Brazing Prosedures, Welder, Bresers, Welding and Brazing Operation, p. 166-168. The American Society of Mechanical Engineers. New York

Batista, Marcio.,2013, Use Of Dynamic Resistance And Dynamic Energy To Compare Two Resistance Spot Welding Equipments For Automotive Industry In Zinc Coated And Uncoated Sheets, American Journal of Engineering Research (AJER). (4 pebruari 2015)

ISF welding and joining institute, 2005, Resistance spot welding resistance projection welding and resistance seam welding, ISF aachen welding and joining institute, New Jersey.


(6)

Loan,C.M., 2013 Researches about the influence of surface roughness on resistance spot welding (RSW) result, jurnal internasional. (18 januari 2014). http://www.academia.edu/4773055/IJMRA-MIE3455

Jhon, B., 1983, Introduction To Engginering Materials, Macmilan Publishing Company, New York.

Matweb Material Property Data, Overview of materials for alumunium alloy. (12 agustus 2014)

http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=ab9706916818406 b80c22b7f39db0c78&ckck=1

Munadi, S. 1988. Dasar-Dasar Metrologi Industri. Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan, Jakarta.

Rashid, M, 2010, Some Tribological Influences on the Electrode-Worksheet Interfa ce During Resistance Spot Welding of Aluminum Alloys, jurnal internasinal (20 november 2013).

http://mme.uwaterloo.ca/~camj/pdf/2011/ASM%20J%20Mater%20Eng%20Pe rform-2011%20Rashid.pdf

Ruukki, 2007, Resista nce Welding manual, Rautaruukki Corporation, Finlandia.

Surdia, T. Dan S,Saito., 1991, Pengetahuan Bahan Teknik, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. Tukiman, 2013, Studi Pengaruh Temperatur Tuang Terhadap Sifat Mekanis Pada

Pengecoran Paduan Al-4,3%Zn Alloy, jurnal Dinamis.

Tutur, A., K., 2012, Studi Metalografi Hasil Pengelasan Titik (Spot Welding) Pada Pengelasan Di Lingkungan Udara Dan Di Lingkungan Gas Argon, Tugas Akhir S-1, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Vliet G. L. J. V dan Both W., 1984. Teknologi Untuk Bangun Mesin. Jakarta: Erlangga Wiryosumarto, H., Prof, Dr, Ir, Okumura,T., 2004, Teknologi Pengelasan Logam, PT

Pradaya Paramita, Jakarta.

Sepdyanuri, Indah Lur, Sambungan Paku

Keling,http://nd4s4ch.blogspot.co.id/2012/01/makalah-paku-keling-rivet-sambungan.html , Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta, diakses pada tanggal 21 Juli 2016 jam 12.00 PM