Jadwal Penelitian Dan Lokasi Penelitian Spesimen Diagram Alir Penelitian

69

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Dalam bab ini akan dijelaskan metode-metode yang dilakukan pada proses pengujian.

3.1. Jadwal Penelitian Dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorim Proses Produksi dan Laboratorium Ilmu Logam Fisik. Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Juli 2013.

3.2 Bahan dan Alat Penelitian

3.2.1 Bahan

Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini sebagai berikut : 1.Paduan Aluminium-magnesium Aluminium adalah salah satu diantara logam ringan yang saat ini kita kenal. Merupakan konduktor panas yangbaik dan kuat. Dapat dicor menjadi bermacam macam bentuk dan mempunyai sifat tahan korosi. Magnesium adalah salah satu jenis logam ringan yang memiliki titik cair yang lebih rendah dari aluminium. magnesium dengan simbol Mg adalah unsur kimia dengan nomor atom 12 dan massa atom 24,305. Mg adalah unsur logam, berwarna putih dengan titik lebur 651° C dan titik didih 1.107° C. Universitas Sumatera Utara 70 Gambar 3.1 Alumunium-magnesium

3.2.2 Alat Penelitian

Adapun peralatan yang dipergunakan selama penelitian ini adalah : 1. Gergaji saw Mesin gergaji yang digunakan Merk Viebahn 220 V dengan kecepatan potong 10 mm. Gergaji ini digunakan sebagai alat pemotong benda uji, yaitu untuk mengurangi ukuran benda supaya mendapatkan ukuran yang diinginkan. Gambar 3.2 menunjukkan gergaji besi. ` Gambar 3.2 Gergaji besi Universitas Sumatera Utara 71 2. Gerinda tangan Dalam penelitian ini gerinda tangan digunakan untuk merapikan hasil las an pada pesawat tanpa awak. Batu gerinda merupakan komposisi aluminium oksida. gerinda ini dapat mengahsilkan putaran sekitar 11.000- 15.000 rpm. Gambar 3.3 gerinda tangan 3. Mesin las Dalalam penelitian ini mesin las yang digunakan adalah mesin las oxy- acetylene . Pengelasan dengan oxy-acetylene adalah proses pengelasan secara manaual dengan pemanasan permukaan logam yang akan dilas atau disambung sampai mencair oleh nyala gas acetylene melalui pembakaran C 2 H 2 dengan gas O 2 dengan atau tanpa logam pengisi. Proses penyambungan dapat dilakukan dengan tekanan sangat tinggi sehingga dapat mencairkan logam. Gambar tabung oksigen dan acetylene dapat dilihat pada Gambar 3.4. Universitas Sumatera Utara 72 Gambar 3.4 Tabung Oksigen dan Acetylene 4.Mesin sekrap Mesin sekrap yang digunakan adalah type L-450, mesin sekrap digunakan sebagai proses pembentukan benda uji pada uji tarik dan uji impak. Mesin ini menggunakan mata pahat sebagai media pemakanan. Bentuk mata pahat dapat disesuaikan dengan bentuk benda yang diinginkan. Mesin ini juga memiliki ketelitian dimensi serut pemakanan sangat akurat yang bertujuan untuk mendapatkan hasil ukuran yang direncanakan. Mesin sekrap dapat dilihat pada gambar 3.5 Universitas Sumatera Utara 73 Gambar 3.5 Mesin sekrap 5. Alat uji tarik tensile test Dalam penelitian ini, alat uji tarik yang digunakan adalah Alat uji Tarik torsee type AMU-10 dengan kapasitas 10 ton, di laboratorium Departemen Teknik Mesin,USU. Proses pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik benda uji. Pengujian tarik untuk kekuatan tarik daerah las dimaksudkan untuk mengetahui apakah kekuatan las mempunyai nilai yang sama, lebih rendah atau lebih tinggi dari kelompok raw materials. Pengujian tarik untuk kualitas kekuatan tarik dimaksudkan untuk mengetahui berapa nilai kekuatannya dan dimanakah letak putusnya suatu sambungan las. Pembebanan tarik adalah pembebanan yang diberikan pada benda dengan memberikan gaya tarik berlawanan arah pada salah satu ujung benda. Alat uji tarik dapat dilihat pada Gambar 3.6 Universitas Sumatera Utara 74 Gambar 3.6 Alat uji Tarik torsee type AMU-10 Spesifikasi: Type : AMU-10 Beban max : 10 Ton Force Tahun :1989 Keterangan Gambar: 1. Panel beban 2. Pembaca grafik 3. Tombol ON 4. Tombol UP 5. Chuck atas 1 2 3 4 5 6 7 Universitas Sumatera Utara 75 6.Grip penjepit spsimen 7. Chuck bawah 6. Mikroskop optic Mikroskop optic digunakan unutk melihat bentuk mikrostruktur daerah las an. Adapun perbesaran yang digunakan adalah 100,200, dan 500X. Alat mikroskop optic seperti terlihat pada gambar 3.7. Gambar 3.7 mikroskop optic Spesifikasi : Merk : Rax Vision No.545491 Perbesaran optic : 50X, 100X, 200X, 500X dan 800X Universitas Sumatera Utara 76

3.3 Spesimen

Spesifikasi specimen pada pengujian tarik dan foto mikro yang digunakan dalam penelitian ini adalah sesuai standar ASME E8. Spesimen yang digunakan pada penelitian adalah pelat aluminium- magnesium dengan pertimbangan: 1. Aluminium-magnesium banyak digunakan di industri, seperti industri pembuatan kapal laut. 2. Proses pengelasan aluminium-magnesium memerlukan keterampilan khusus dalam proses lasan. 3. Proses pembuatan aluminium-magnesium dilakukan dengan pengecoran tradisional. Gambar 3.8 Bentuk Spesimen Uji Tarik

3.4 Prosedur penelitian

3.4.1 Proses pengelasan spesimen

Adapun prosedur yang dilakukan pada proses pengelasan adalah: Universitas Sumatera Utara 77 1. Dipersiapakan spesimen untuk pengelasan seperti terlihat pada gambar 3.9 dan 3.10 Gambar 3.9 Spesimen sebelum dilakukan pengelasan pada uji tarik Gambar 3.10 Spesimen sebelum dilakukan pengelasan untuk photo mikro 2. Sesuaikan nyala api las pad alas oxy acetylene 3. Selanjutnya busur ditarik perlahan bersamaan dengan elektroda mengikuti spesimen yang ingin disambung pada pengelasan. 4. Kemudian didapati hasil pengelsan pada spesimen uji tarik dan uji photo mikro gambar 3.11 Universitas Sumatera Utara 78 Gambar 3.11 Spesimen setalah dilakukan pengelasan

3.4.2 Proses pengelasan pesawat tanpa awak

Pengelesan pesawat tanpa awak menggunakan oksi-asetilien Oxyacetylin welding.Dalam proses ini digunakan campuran gas oksigen dan asitilen melalui proses pembakaran C 2 H 2 dengan gas O 2 , suhu nyala nya mencapai 3500 o

C. Oksigen disimpan dalam silinder baja pada tekanan 14 MPa.

Adapun prosedur yang dilakukan pada pengelasan pesawat tanpa awak terlihat pada gambar dibawah ini. Universitas Sumatera Utara 79 Gambar 3.12 Body dan sayap pesawat sebelum di las Gambar 3.13 Pesawat setelah di satukan Universitas Sumatera Utara 80 Gambar 3.14 Bagian sayap pesawat tanpa awak sebelum di las Gambar 3.15 Pesawat tanpa awak setelah di las Universitas Sumatera Utara 81 Gambar 3.16 proses grindingpolishing daerah las an Gambar 3.17 Pesawat tanpa awak setelah dipolish Universitas Sumatera Utara 82

3.4.3 Prosedur Pengujian Tarik Tensile Test

Adapun prosedur yang dilakukan pada pengujian tarik tensile test adalah : 1. Dipersiapkan spesimen untuk uji tarik tensile test sesuai dengan standar ASME E8. 2. Alat uji tarik yang digunakan adalah alat uji tarik Torsee Type AMU-10 Pasanglah spesimen dengan hati-hati pada grip mesin uji tarik,catat lah setiap langkah-langkah operasional setting pengujian dengan seksama. 3. Mulai lah penarikan dan perhatikan dengan baik mekanisme deformasi yang terjadi pada benda uji serta tampilan grafik,beban perpanjangan yang terlihat pada recorder,teruskan pengamatan hingga terjadi beban maksimum dan dilanjutkan dengan nacking atau perpatahan. 4. Tandailah pada grafik beban perpanjangan titik-titik terjadinya beban maksimum dan perpatahan. 5. Lepaskan spesimen dari grip mesin uji tarik,satukan kembali benda uji dan ukur panjang akhirL 6. Catat hasil pengukuran di dalam lembar data.

3.4.4 Prosedur Pengujian Metalografy

Untuk mengetahui sturuktur mikro dari suatu logam pada umumnya dilakukan dengan reflek pemendaransinar, maka pada pengujian metalography ini, terlebih dahulu benda uji di potong kemudian diratakan permukaan yang akan dilihat struktur mikronya.Setelah proses perataan Universitas Sumatera Utara 83 pada spesimen, kemudian proses pengamplasan dengan kertas pasir ukuran 120, 240, 400, 600, 800, 1000, 1200, dan 1500. Kemudian sampel dipoles dengan kain panel, air dan aluminium dioksida bubuk alumina untuk didapat permukaan seperti cermin, kemudian sampel dietsa menggunakan natal 3 100 ml alcohol + 3 ml HNO 3 dan diamati menggunakan mikroskop optik agar didapat bentuk mikrostrukturnya serta diameter butir sesuai metode planimetri. Gambar 3.18 spesimen uji mikro setelah dilas. Gambar 3.19 spesimen uji mikro setelah dietsa

3.5 Diagram Alir Penelitian

Diagram alir penelitian diperlihatkan pada gambar 3.2 Universitas Sumatera Utara 84 \ BAB IV MULAI PENGECORAN SAYAP PESAWAT PENGUJIAN TARIK ANALISA DATA SELESAI SPESIMEN PEMESINAN SPESIMEN UJI METALOGRAFI HASIL Gambar 3.20 Diagram Alir Penelitian PENGELASAN SAYAP PESAWAT Universitas Sumatera Utara 85

BAB IV ANALISA DATA

Paduan Aluminium-Magnesium Al-Mg yang dipadukan memiliki perbandingan Aluminium 96 dan Magnesium 4. Jumlah perbandingan paduan tersebut merupakan perbandingan paduan yang ideal untuk digunakan sebagai material sayap pesawat tanpa awak. Selain itu untuk mengetahui sifat mekanisnya dilakukan pengujian sbb ; • Pengujian Tarik Tensile strength • Pengujian Metallography • Menghitumg kekuatan sambungan las Dari pengujian tersebut paduan dibuat dalam bentuk spesimen, pengujian berjumlah 3 spesimen.

4.1 Pengujian Tarik tensile strength

Pada penelitian ini pengujian tarik menggunakan alat uji tarik Torsee Type AMU-10 dengan standar uji tarik Annual book ASTM Vol.3 E8M-00b. Pengujian ini dilakukan agar mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap energi tarikan dan sejauh mana material itu bertambah panjang.Hasil dari uji tarik dapat dilihat pada gambar dibawah ini; Universitas Sumatera Utara