Pengembangan Metode Prediksi Propertis Material Berdasarkan Model Elemen Hingga Indentor Ganda (Dual Indenter) Sebagai Dasar Evaluasi Deformasi Sambungan Las Titik.

PROSIDING
Makassar, 24-25 September 2014

SEMINAR NASIONAL
REKAYASA MATERIAL,
SISTEM MANUFAKTUR
DAN ENERGI

2014

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN

Prosiding Seminar Nasional Rekayasan Material, Sistem manufaktur dan Energi

PROSIDING SEMINAR NASIONAL
REKAYASA MATERIAL, SISTEM
MANUFAKTUR DAN ENERGI

Makassar-Gowa, 24-25 September, 2014

Kampus II Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin,
Jl. Poros Malino No 72, Gowa, Sulawesi Selatan, Indonesia

Editor :
•

Rafiuddin Syam, PhD – Hasanuddin University—Indonesia

Progam Studi Magister Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Page i

Prosiding Seminar Nasional Rekayasan Material, Sistem manufaktur dan Energi

PROSIDING SEMINAR NASIONAL REKAYASA
MATERIAL, SISTEM MANUFAKTUR DAN ENERGI

ISBN: 978-602-71380-0-1
© 2014 Progam Studi Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Dilarang keras mengutip, menjiplak atau memfotokopi baik sebagian maupun seluruh isi buku ini serta
memperjualbelikannya tanpa mendapat izin tertulis dari Penerbit Progam Studi Magister Teknik
Mesin, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Permintaan dan pertanyaan tentang reproduksi dan
hak kekayaan intelektual dialamatkan ke Rafiuddin Syam, PhD email: rafiuddinsyam@gmail.com
Kekayaan intelektual dari setiap jurnal yang ada dalam prosiding ini tetap berada di tangan penulis
seperti yang tercantum pada jurnal terebut.

Penerbit oleh :
Progam Studi Magister Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin
Jl. P. Kemerdekaan Km 10 Makassar
Sulawesi Selatan, Indonesia 90221
Telp/Fax : (0411) 586015
Email : teknik@unhas.ac.id
Website: pasca.unhas.ac.id

Page ii

Prosiding Seminar Nasional Rekayasan Material, Sistem manufaktur dan Energi

Tim Editor
Ketua Editor
Editorial Board

Rafiuddin Syam, PhD
Prof. Satrio Soemantri Brodjonegora-ITB-Indonesia
Prof. Dadang A Suryamiharja– Hasanuddin University-Indonesia
Prof. Dr.Ir. Mursalim-Hasanuddin University-Indonesia
Prof.Ir. Jamasri, M.Eng, PhD—UGM-Indonesia
Prof. Syukri Himran – Hasanuddin University-Indonesia
Prof. Dr.-Ing Nandy Setiadi Djaya Putra-UI-Indonesia
Prof.Dr. Saleh Pallu – Hasanuddin University-Indonesia
Prof. Dr.H.Hammada Abbas – Hasanuddin University-Indonesia
Prof. Effendi Arief– Hasanuddin University-Indonesia
Prof.Dr. Syamsul Arifin– Hasanuddin University-Indonesia
Dr.-Ing Wahyu H Piarah— Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Johannes Leonard – Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Zahir Zainuddin – Hasanuddin University-Indonesia
Dr.-Ing Ir. Wahyu H. Piarah, MSME--Hasanuddin University-Indonesia
Prof. Dr. Ir. Salama Manjang, MSEE--Hasanuddin University-Indonesia

Prof.Dr. Ir. Jusuf Siahaya, MSME--Hasanuddin University-Indonesia

Editors

Dr.Ir. Abdul Hay,MT --Hasanuddin University-Indonesia
Dr.Eng Armin Lawi, MSc--Hasanuddin University-Indonesia
Dr.Ir. Zuryati Djafar, MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Jalaluddin, ST,MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. A. Erwin Ekaputra, ST,MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Rustan Taraka, ST, MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Adi Tonggiroh, MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr.phil.nat. Sri Widodo, ST. MT. --Hasanuddin University-Indonesia
Dr.Eng. Rudi Djamaluddin, M.Eng--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Eng Nasruddin Junus, MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Ir. Johannes Leaonard--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Dipl-Ing Ganding Sitepu--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Ir. Rhiza S. Sajjad, MSEE--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Ir. Ilyas Palentei, MSEE--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Indrabayu, ST,MT.M.Bus.Syst--Hasanuddin University-Indonesia
Dr.Eng Wardi, MEng--Hasanuddin University-Indonesia

Dr.Eng Mukhsan Putra Hatta--Hasanuddin University-Indonesia
Dr.Eng. Ihsan, MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Mukti Ali, MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Andi Haris Muhammad, MT--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Faisal, M.Eng--Hasanuddin University-Indonesia
Dr. Ulva Ria Irfan, ST. MT--Hasanuddin University-Indonesia

Page v

Prosiding Seminar Nasional Rekayasan Material, Sistem manufaktur dan Energi

Panitia Pelaksana
Pelindung:
• Rektor Universitas Hasanuddin
Penasihat:
• Direktur Pascasarjana Unhas
• Dekan Fakultas Teknik Unhas
Penanggung Jawab:
• Ketua Jurusan Mesin Unhas
• Ketua Program Studi Magister Mesin Unhas

Ketua Umum : Rafiuddin Syam, PhD
Wakil Ketua : Jumadil, ST
Anggota:
Arham Hamid, SE
Munawar, ST
Ratnawati, ST
Laode Asman, ST, MT
Mustari, ST, MT
Yunus, ST
Sallolo Suluh, ST, MT
Alfian Djafar, ST
Budi Jaelani, S.Pd
Dedy Harianto, ST, MT
Nurfuadah,ST, MT
Abdul Halik, ST
Sarman, ST
Irdam, ST, MT

Secretariat

Harfan, ST
Muh Syahrul, ST
Muh Alfian, ST
Sulfan Suardi. ST
Kamaruddin, ST
Noeryadin, ST
Jamaluddin, ST
Doddy Suanggana, ST, MT
Karel Tikupadang, ST

Journal Room, Faculty of Engineering, Hsanuddin University
email: issmm14@gmail.com
Phone: +62411586015 Fax: +62411586015

Page vi

Prosiding Seminar Nasional Rekayasan Material, Sistem manufaktur dan Energi

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL

i

KATA PENGANTAR

iii

SAMBUTAN DEKAN FAKULTAS TEKNIK UNHAS

iv

TIM EDITOR

v

PANITIA PELAKSANA

vi

DAFTAR ISI

vii

REKAYASA MATERIAL
01.

Penerapan Metode Elemen Hingga dalam Analisis Pengaruh Persentase Filler terhadap Getaran Balok
Komposit Serbuk Kayu Jati dan Bayam
Oleh M. Ahadyat Z dan Hammada Abbas

I-1

Analisa Eksperimen Daerah Penyekatan Pada Proses Karburasi Setempat Terhadap Nilai Kekerasan
Baja Karbon
Oleh Andri Yono dan Johannes Leonard

I-9

Distribusi Kekerasan Baja Karbon Rendah Setelah Pack Carburizing
Pack Carburizing dengan Variasi Media Carburizing dan Media Pendingin

Oleh Dewa Ngakan Ketut Putra Negara dan Dewa Made Krishna Muku

I-17

Pengaruh Pendinginan Air Mengalir Pada Proses Kuens Terhadap Kekuatan Tarik, Kekerasan dan
Struktur Mikro Baja AISI 1045
Oleh Enos Tambing dan Johannes Leonard

I-21

Efek Tekanan Kompaksi Dan Temperatur Sinter Terhadap Nilai Induksi Magnetik Hasil Metalurgi
Serbuk
Oleh Hairul Arsyad

I-29

Pengaruh Parameter Pemotongan (Feeding, Cutting Speed, Depth of Cut) Terhadap Konsumsi Energi
Pada Permesinan Bubut
Oleh Hamka Munir, Johannes Leonard dan Rafiuddin Syam

I-33

Pengaruh Putaran dan Temperatur Terhadap Kekuatan Sambungan Las Hasil Friction Welding Antara
Baja AISI 1045 dengan Baja Tahan Karat AISI 316L
Oleh Hoppy Istiawan, Abdul Hay Muchsin dan Hammada Abbas

I-38

Efek Perlakuan Forging danTemperatur Anil terhadap Kekerasan dan Frekuensi Natural pada Bilah
Perunggu 80%Cu-20%Sn
Oleh I Ketut Gede Sugita dan Istri Putri Kusuma Kencanawati

I-44

09.

Analisis Kekuatan Impact Dan Mode Patahan Komposit Serat Tapis Kelapa
Oleh I Made Astika dan I Gusti Komang Dwijana

I-48

10.

Pengembangan Metode Prediksi Propertis Material Berdasarkan Model Elemen Hingga Indentor
Ganda (Dual Indenter) Sebagai Dasar Evaluasi Deformasi Sambungan Las Titik
Oleh I Nyoman Budiarsa

I-52

02.

03.

04.

05.

06.

07.

08.

11.
12.

13.

Sifat Tarik Komposit Epoxy Berpenguat Serat Sisal Pada Fraksi Volume Yang Berbeda
Oleh I Putu Lokantara dan I Wayan Surata
Analisis Kekuatan Struktur Komposit Benang Rami Hand Spinning Dengan Matriks Thermoplastic High
Density Polyethylene (HDPE)
Oleh Lies Banowati, Aulia Lazuardi Muhammad, Bambang K. Hadi dan Rochim Suratman
Metode Elemen Hingga untuk Analisis Eksperimental dan Numerik Pengaruh Variasi Arah Serat
terhadap Getaran Balok Komposit Serat Abaca dan Ijuk Bermatriks Epoksi
Oleh Nanang Endriatno dan Hammada Abbas

Page vii

I-57

I-60

I-64

ISBN 978-602-71380-0-1
Sekretariat:
Kampus Unhas Tamalanrea Gedung POMD Lantai 3,
Ruang Program Studi Magister Mesin, Fakultas Teknik Unhas
Jl P. Kemerdekaan Km 10 Makassar, Sulawesi Selatan
Homepage : siaka.unhas.ac.id/snmme

Prosiding Seminar Nasional Rekayasan Material, Sistem manufaktur dan Energi

Pengembangan Metode Prediksi Propertis Material
Berdasarkan Model Elemen Hingga Indentor Ganda
(Dual Indenter) Sebagai Dasar Evaluasi Deformasi
Sambungan Las Titik
I Nyoman Budiarsa
Jurusan Teknik Mesin. Universitas Udayana
Bali. Indonesia
nyoman.budiarsa@me.unud.ac.id

Abstrak—Dalam proses karakterisasi sifat material, parameter
bahan elastis-plastik dan parameter fraktur (fracture
parameters) bahan dapat dengan mudah ditentukan saat
spesimen standar tersedia. Namun untuk permasalahan hasil
sambungan las titik (spot welding), pengujian standar tidak
berlaku untuk mengkarakterisasi HAZ dan nugget karena
struktur yang kompleks dan ukuran kecil. Dalam rangka hal
tersebut, pada penelitian ini model elemen hingga (Finite
Element) indentor tajam (Vickers indentation) dan indentor
tumpul (Spherical indentation) dikembangkan. Pengaruh
beberapa parameter pemodelan kunci seperti sensitivitas mesh,
ukuran sampel dan kondisi batas (boundary conditions)
dievaluasi. Tiga metode pemodelan inverse yaitu analisis
dimensi, 3D mapping dan dual indenter chart approach telah
diusulkan. Validitas dan akurasi dari masing-masing pendekatan
dalam memprediksi sifat material secara sistematis dievaluasi
dengan menggunakan kurva indentasi numerik yang berpotensi
digunakan untuk mengkarakterisasi sifat material berbasis
metode indentor ganda (dual indenter). Konsep dan metode
yang dikembangkan ini sangat berguna digunakan untuk
menguji welding zones yang berbeda dan parameter material,
dimana hasil prediksi yang diperoleh akan digunakan untuk
mensimulasikan deformasi sambungan las titik (spot welding)
pada kondisi beban yang kompleks.
Kata Kunci---Model elemen
indentation, Dual indenter

hingga,

Vickers,

dilakukan untuk meningkatkan pemahaman di tempat
sambungan las sebagai interaksi antara fenomena listrik,
termal, metalurgi dan mekanik. Suatu bidang penelitian yang
masih aktif adalah pada prediksi dimensi tempat sambungan
las dengan mensimulasikan proses pengelasan dengan
pemodelan elemen hingga[3]. Bidang penelitian aktif lain
yaitu pada studi mikrostruktur. Model mikro harus
mempertimbangkan sifat termo-fisik bahan dalam rangka
untuk menggambarkan transformasi fasa selama pemanasan
dan pendinginan tahap. Penelitian dan pengembangan
diperlukan untuk menghasilkan beberapa model yang mampu
menggambarkan pembentukan simultan serta memungkinkan
untuk memprediksi perkembangan mikro dan transformasi
selama proses pengelasan spot, dan juga untuk mengetahui
karakteristik dan perilaku bahan, berkaitan dengan kondisi
beban yang diterapkan pada las titik
II. EKSPERIMENTAL
Dua spesimen dengan bahan dan ketebalan yang berbeda
(Stainless steel dan Mild steel) digunakan dalam penelitian ini.
Komposisi kimia dari dua baja logam induk seperti yang
tercantum dalam Tabel.1.

Spherical

I. PENDAHULUAN
Proses penyambungan pada alas titik (Spot welding)
melibatkan proses termal, metalurgi dan mekanik proses, yang
menghasilkan struktur campuran baik sifat maupun fasenya.
Ada tiga wilayah utama yang berbeda yang dihasilkan yaitu:
bahan dasar, nugget dan daerah keterpengaruhan panas
(HAZ). Nugget hasil las terdiri dari fase martensit dan bainitik
[1]. Sedangkan daerah di sekitar nugget yang mengalami
keterpengaruhan panas (HAZ), memiliki mikrostruktur yang
terdiri dari martensit, bainit, ferit dan perlit. Nugget ini jauh
lebih sulit daripada bahan dasar karena efek pendinginan,
sedangkan HAZ memiliki gradien sifat mekanik struktur
campuran dengan kekuatan menurun dari struktur nugget ke
logam induk. Dalam banyak kasus, kegagalan las titik
cenderung terjadi di sekitar daerah las, khususnya di sekitar
zona yang terkena panas (HAZ)[2]. Banyak penelitian telah

TABEL 1. Komposisi kimia material spot welding test
C
Cr
Ni Mn Si
P
S
Concentration
Stainless