TUGAS AKHIR Studi Pengaruh Parameter Pengelasan pada Proses Spot Welding Terhadap Kualitas Produk.

TUGAS AKHIR

Studi Pengaruh Parameter Pengelasan pada
Proses Spot Welding Terhadap
Kualitas Produk
 
 

 

 

Tugas Akhir ini disusun Guna Memenuhi Sebagian Syarat Memperoleh
Derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta 
 

Disusun :
DWI HANDOYO
D200 060 116

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
JUNI 2011
 i 
 

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

Studi Pengaruh Parameter Pengelasan pada Proses Spot Welding
Terhadap Kualitas Produk

yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana
S1

pada

Jurusan

Teknik

Mesin

Fakultas

Teknik

Universitas

Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.

Surakarta, Juni 2011
Yang menyatakan,

Dwi Handoyo

ii 
 

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas akhir berjudul “Studi Pengaruh Parameter Pengelasan pada
Proses Spot Welding Terhadap Kualitas produk” telah disetujui oleh
Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan Oleh :
Nama

: Dwi Handoyo

NIM

: D200 060 116

Disetujui pada :
Hari

:

Tanggal

:

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

(Muh. Alfatih Hendrawan, ST.MT)

iii 
 

(Ir. Pramuko Ilmu Purbo, MT)

HALAMAN PENGESAHAN
Tugas akhir dengan judul “Studi Pengaruh Parameter Pengelasan pada
Proses Spot Welding Terhadap Kualitas produk” telah dipertahankan
dihadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi
sebagai syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Diipersiapkan oleh :
Nama

: Dwi Handoyo

NIM

: D200 060 116

Disahkan pada :
Hari

:

Tanggal

:

Tim Penguji
Ketua

: Muh. Alfatih Hendrawan, ST.MT

(

)

Anggota 1

: Ir. Pramuko Ilmu Purbo, MT

(

)

Anggota 2

: Ir. Masyrukan, MT

(

)

Dekan,

Ketua Jurusan,

(Ir. Agus Riyanto. SR, MT)

(Ir. Sartono Putro, MT)

iv 
 

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR

v 
 

MOTTO

“Sesungguhnya Allah SWT tidak akan merubah keadaan suatu kaum
hingga kaum itu merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri”
( Q.S Ar Ra’du : 11 )

“Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya
yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu”
( Qs. Al Baqoroh : 45 )

“Segala sesuatu akan terasa lebih indah bila kita niati ikhlas, sabar dan
tawakal mengharap ridho Allah SWT”

( Penulis )

vi 
 

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan kepada:
1. Bapak, ibu, dan keluarga yang saya
sayangi
2. Semua insan yang membaca
3. dan juga buat kehidupanku

vii 
 

RINGKASAN

Dalam dunia industri pengelasan sangat besar sekali manfaatnya.
Hampir setiap proses produksi melibatkan pengelasan didalam

pengerjaanya. Salah satu diantarnya adalah spot welding. Dalam spot
welding banyak sekali faktor yang akan mempengaruhi hasil pengelasan,
diantaranya adalah arus, waktu, dan tipe elektroda. Berkaitan dengan hal
tersebut maka selanjutnya akan diungkap pengaruh variasi arus, waktu
dan tipe elektroda terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui pengaruh variabel proses pengelasan
terhadap kekuatan geser las titik, dan untuk mengetahui kondisi optimal
guna mendapatkan kualitas pengelasan yang baik.
Penelitian ini diawali dengan pembuatan spesimen dengan standar
uji ASME IX untuk uji geser. Bahan yang digunakan adalah baja karbon
rendah (mild steel) dengan tebal 1 mm. Pengelasan dilakukan dengan
menggunakan mesin spot welding krisbow tipe DN-16-1. Sambungan las
menggunakan tipe lap joint atau sambungan tumpang. Pengelasan
menggunakan variasi arus 6956 A, 7920 A, dan 8938 A. Variasi waktu 2,5
dt, 3 dt, dan 3,5 dt. Variasi ujung elektroda 5 mm, 7 mm, dan 9 mm. Hasil
pengelasan diuji dengan pengujian geser sebagai acuan untuk
menentukan kualitas pengelasan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi arus, waktu dan
diameter ujung elektroda berpengaruh terhadap kualitas tegangan geser
yang dihasilkan. Nilai tegangan geser tertinggi yaitu 37,4 kg/mm2, terdapat

pada variasi arus 8938 A, waktu 3,5 dt dan diameter 5 mm. Kondisi
optimal dari tegangan geser terjadi pada saat arus dan waktu terbesar
sedangkan ujung dimeter elektroda paling kecil.

Kata kunci : Spot welding, Lap joint, Variasi pengelasan.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
viii 
 

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.
Syukur Almahdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Studi Pengaruh Parameter Pengelasan
pada Proses Spot Welding Terhadap Kualitas Produk” dapat
terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada
kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan keiklasan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada :
1. Ir. Sartono Putro, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
2. Muh. Alfatih Hendrawan, ST.MT selaku Pembimbing Utama.
3. Ir. Pramuko Ilmu Purbo, MT selaku Pembimbing Pendamping.
4. Segenap dosen dan Staf Karyawan Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
5. Bapak, Ibu dan keluarga atas nasehat, do’a, dukungan dan kasih
sayang serta didikan yang telah diberikan selama ini.
6. Teman seperjuangan Eko Ardiyanto, terima kasih atas bantuan dan
kerjasamanya.
7. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2006, terima kasih untuk semua
hal yang pernah kita lalui bersama. Semoga sukses, Amien.

ix 
 

8. Semua pihak yang telah membantu, semoga Allah membalas
kebaikanmu.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca
akan penulis terima dengan senang hati.

Wassalamualaikum Wr. Wb.
Surakarta, Juni 2011

Penulis

x 
 

DAFTAR ISI

Halaman Judul ........................................................................................ i
Pernyataan Keaslian Skripsi ................................................................... ii
Halaman Persetujuan ............................................................................. iii
Halaman Pengesahan ............................................................................. iv
Lembar Soal ............................................................................................ v
Motto ........................................................................................................ vi
Persembahan ......................................................................................... vii
Abstraksi ................................................................................................. viii
Kata Pengantar ....................................................................................... ix
Daftar Isi .................................................................................................. xi
Daftar Gambar ........................................................................................ xiii
Daftar Tabel ............................................................................................. xiv
Daftar Simbol .......................................................................................... xv
BAB I

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................ 1
1.2 Tujuan Penelitian ............................................................ 3
1.3 Manfaat Penelitian .......................................................... 3
1.4 Lingkup Penelitian ........................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka ................................................................ 5
2.2 Landasan Teori ............................................................... 6
2.2.1 Spot Welding ........................................................ 6
2.2.2 Pengujian Geser ................................................... 9
2.2.3 Baja Karbon Rendah ............................................ 10
BAB III METODOLOGO PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian ..................................................... 12
3.2 Bahan Penelitian ............................................................. 13
3.3 Instalasi Pengujian .......................................................... 13

xi 
 

3.3.1 Mesin Las Titik ...................................................... 13
3.3.2 Alat Uji Geser ....................................................... 14
3.3.3 Alat Bantu ............................................................. 15
3.4 Sampel ............................................................................ 16
3.5 Lokasi Penelitian ............................................................. 17
3.6 Prosedur Penelitian ......................................................... 17
3.7 Rancangan Analisa Data ................................................ 20
3.8 Kesulitan .......................................................................... 21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian dan Analisis Sampel ............................. 22
4.1.1 Uji Rasio 2 Variansi .............................................. 23
4.2 Analisa Data .................................................................... 25
4.2.1 Pengaruh Parameter Pengelasan Terhadap
Kekuatan Geser Las Titik ..................................... 25
4.2.2 Analisis Of Variansi (ANOVA) .............................. 27
4.2.3 Uji Residual .......................................................... 29
4.3 Pembahasan ................................................................... 31
BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ..................................................................... 36
5.2 Saran ............................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xii 
 

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Skema Mesin Las Titik .................................................... 6

Gambar 2.2

Sikles Pengelasan Pada Las Titik ................................... 7

Gambar 2.3

Skema Distribusi Panas Pada Las Titik .......................... 8

Gambar 2.4

Posisi Spesimen Uji Geser ............................................. 9

Gambar 3.1

Diagram Alir Penelitian .................................................... 12

Gambar 3.2

Bahan Plat Baja Karbon Rendah .................................... 13

Gambar 3.3

Mesin Las Titik ................................................................ 14

Gambar 3.4

Alat Uji Geser Metallic materials-Tensile Testing ........... 15

Gambar 3.5

Alat Pemotong ................................................................. 16

Gambar 3.6

Jangka Sorong ................................................................ 16

Gambar 3.7

Alat Pencekam/ Ragum ................................................... 16

Gambar 3.8

Spesimen Uji Geser ........................................................ 17

Gambar 3.9

Ukuran Spesimen Uji Geser ........................................... 18

Gambar 3.10 Proses Pengelasan ......................................................... 19
Gambar 4.1

Hasil perb. variansi respon 2 tegangan geser ................. 23

Gambar 4.2

Grafik perb. variansi respon 2 tegangan geser ............... 24

Gambar 4.3

Grafik pengaruh rata-rata tegangan geser vs arus ........ 26

Gambar 4.4

Grafik pengaruh rata-rata tegangan geser vs waktu ....... 26

Gambar 4.5

Grafik pengaruh rata-rata tegangan geser vs
Diameter ujung elektroda ................................................ 27

Gambar 4.6

Hasil analisa desain faktorial .......................................... 28

Gambar 4.7

Grafik uji identik data proses uji geser ............................ 29

Gambar 4.8

Grafik ACF residual data proses uji geser ...................... 30

Gambar 4.9

Grafik Normalitas residual data proses uji geser ............ 30

Gambar 4.10 Skema Distribusi Panas Pada Las Titik .......................... 33

xiii 
 

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1

Tabel Rancangan Eksperimen ........................................ 19

Table 4.1

Data Hasil Pengujian Geser Las Titik ............................. 22

Table 4.2

Hasil Rata-Rata Pengujian Geser Las Titik ..................... 25

xiv 
 

DAFTAR SIMBOL

Simbol
H

= Panas

(J)

R

= Resistan/ hambatan

(Ω)

t

= Waktu

(dt)

d

= Diameter

(mm)

I

τ

= Arus

(A)

= Tegangan Geser

(N/mm2)

Fm

= Beban maksimum

(N)

A0

= Luas penampang mula-mula

(mm2)

xv