PENGARUH DIAMETER PIN DAN DWELL TIME TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO SAMBUNGAN FSSW AA 6082-T6

  

PENGARUH DIAMETER PIN DAN DWELL TIME TERHADAP

SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO SAMBUNGAN

FSSW AA 6082-T6

  

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Teknik

  

Oleh:

BOBBY PRIATMANA PUTRA

NIM. I0413014

PRODI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

  

2017

PERNYATAAN INTEGRITAS PENULIS

  Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Jika terdapat hal-hal yang tidak sesuai dengan ini, maka saya bersedia dikenai sanksi dengan peraturan yang berlaku.

  Surakarta, 29 September 2017 Bobby Priatmana Putra

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Syukur Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT atas segala nikmat cahya ilmu pengetahuan kemudahan serta petunjuk yang diberikan sehingga terseleseikan tugas akhir ini. Dengan segala kerendahan hati seraya mengucapkan syukur dan terima kasih, saya persembahkan tulisan ini kepada:

  1. Allah SWT, pemilik segala keagungan, kemuliaan, kekuatan, dan kesempurnaan. Segala puji hanya bagi-Mu ya Allah, pemilik alam semesta, tempat bergantung segala sesuatu, tempat memohon pertolongan.

  2. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan doa restu, dan dukungannya.

  3. Dosen pembimbing, Bapak Dr. Nurul Muhayat, S. T., M. T. dan Bapak Dr.

  Triyono, S. T., M.T. yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir yang menjadi lebih baik.

  4. Seluruh Dosen dan Asisten Laboratorium Program Studi Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan ilmunya dan menuntun saya menjadi sarjana.

  5. Universitas Sebelas Maret yang menjadi tempat penulis mendapatkan banyak ilmu pengetahuan dan pengalaman yang berharga.

  6. Negara Indonesia ku tercinta agar selalu menjadi Negara yang dinamis dan harmonis untuk kehidupan di dunia ini.

  

MOTTO

karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan(Al-Insyirah 94:5)

  Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali kaum itu sendiri yang mengubah apa yang pada diri mereka (Ar-rad 13:11)

  

Jika kamu takut untuk mengerjakan apa yang menjadi

tanggung jawabmu, maka kamu tidak akan pernah merasakan sebuah keberhasilan Keep moving forward, your future is in front of you

  

Pengaruh Diameter Pin dan Dwell Time terhadap Sifat Mekanik dan

Struktur Mikro Sambungan FSSW AA 6082-T6

  Bobby Priatmana Putra Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

  Surakarta, Indonesia Email

  

ABSTRAK

  Proses friction stir spot welding (FSSW) digunakan dalam penyambungan aluminium untuk mengatasi kerugian yang ada pada proses resistance spot welding (RSW) serta riveting. Penelitian ini mempelajari pengaruh dari variasi diameter pin,

  

dwell time terhadap sifat mekanik serta struktur mikro sambungan FSSW AA6082

  2 T6. Hasil yang diperoleh dari penelitian yaitu, terdapat endapan Mg Si pada matriks

  aluminium, kekerasan tertinggi terletak pada daerah stir zone (SZ), dan nilai beban tarik-geser bergantung pada luasan area ikatan antar sheet yang terbentuk. Endapan Mg

  2 Si akan memperkuat sambungan, namun dengan peningkatan heat input yang

  terlalu tinggi membuat fase Mg

  2 Si akan menggumpal dan akan menurunkan

  kekuatan dari sambungan las. Pengujian kekerasan vickers didapatkan nilai tertinggi yaitu 96,2 HVN, sedangkan nilai terendah yang diperoleh 64,7 HVN. Pengujian tarik-geser pada spesimen pengelasan didapatkan nilai tertinggi yaitu 4986,985 N, sedangkan untuk nilai terendah yaitu 786,115 N.

  Kata kunci: FSSW, AA 6082 T6, Presipitasi, Diameter pin, Dwell time

  

Effect of Diameter Pin and Dwell Time on Mechanical Properties and

Microstructures of AA 6082 T6 Friction Stir Spot Welds

  Bobby Priatmana Putra Mechanical Engineering Departement, Faculty of Engineering,

  Sebelas Maret University Surakarta, Indonesia

  Email

  

ABSTRACT

  Friction stir spot welding (FSSW) can be used to avoid the problem caused by resistance spot welding (RSW) and riveting joining of aluminium. The effect of pin diameter and dwell time on the mechanical properties and microstruture of FSSW AA 6082 T6 joints were investigated using microstructural observations,

  2

  microhardness, and tensile-shear tests. The result showed that Mg Si precipitates appear in aluminium matrix, highest microhardness lay on stir zone (SZ), and wider bonding area resullted in stronger weld. The more Mg

  2 Si precipitates appear, the

  bond will get reinforced. On the other hand, the elevated heat input made Mg

  2 Si

  phase unite and lowering the bond strength. From microhardness test, it was obtained that the area with the highest hardness is Stir Zone (SZ). Result of Vickers hardness testing on SZ obtained the highest value is 96,2 HVN, while the lowest value on SZ is obtained 64,7 HVN. Tensile-shear load testing obtained the highest

  value is 4986,985 N, while the lowest is 786,115 N.

  Keywords: FSSW, AA 6082 T6, Precipitates, Dwell time, Diameter pin

KATA PENGANTAR

  Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “Pengaruh Diameter Pin dan Dwell Time Terhadap Sifat Mekanik dan Struktur Mikro Sambungan FSSW AA 6082-T6 ” ini dengan baik. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk mneyelesaikan Program Sarjana Teknik Mesin di Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat banyak saran, dorongan, dan masukan dari berbagai pihak. Penulis dengan kerendahan hati mengucapkan terima kasih banyak kepada: 1.

  Allah SWT yang telah memberikan kuasa, rahmat, berkah, dan hidayah- Nya.

  2. Bapak, Ibu, dan Kakak yang telah memberikan doa, semangat, motivasi dan dukungan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

  3. Dr. Syamsul Hadi, S.T., M.T. selaku Ketua Prodi S1 Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  4. Dr. Nurul Muhayat, S.T., M.T. dan Dr. Triyono, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing 1 dan dosen pembimbing 2 yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  5. Bapak Heru Sukanto dan Teguh Triyono selaku dewan penguji yang telah memberikan saran dan kritik yang membangun.

  6. Seluruh dosen dan asisten Laboratorium Program Studi Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah menyempatkan waktu dan berbagi ilmu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  7. Dicky Agus Triono selaku partner proyek Tugas Akhir saya yang telah menemani selama proses pengerjaan dalam suka maupun duka.

  8. Affif, Ardian, Bintang, Bhorin, Fauzi, Faiq, Sofia yang telah menemani penulis dalam pengambilan data penelitian.

  9. Teman-teman “COMET” S1 Teknik Mesin Reguler Angkatan 2013 yang selalu memberikan solusi dan semangat untuk menyelesaikan skripsi ini.

  10. Lita Wahyu Amalia yang telah mendampingi penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

  11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu selama penyusunan tugas akhir ini.

  Penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini mampu memberi manfaat, wawasan dan inspirasi bagi siapa saja yang membacanya. Namun penulis juga menyadari bahwa masih terdapat kekurangan di dalam laporan ini, sehingga penulis juga mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar karya tulis berikutnya dapat lebih baik lagi.

  Surakarta, 29 September 2017 Penulis

  DAFTAR ISI BAB I ..................................................................... Error! Bookmark not defined.

  3.3.1 Pemotongan spesimen ........................... Error! Bookmark not defined.

  5.1. Kesimpulan .............................................. Error! Bookmark not defined.

  BAB V ................................................................... Error! Bookmark not defined.

  4.4 Data Hasil Uji Tarik ................................ Error! Bookmark not defined.

  4.3 Data Hasil Uji Keras Vickers .................. Error! Bookmark not defined.

  4.2 Data Hasil Foto Mikro ............................. Error! Bookmark not defined.

  4.1. Data Hasil Foto Makro ............................ Error! Bookmark not defined.

  BAB IV .................................................................. Error! Bookmark not defined.

  3.4 Diagram Alir Penelitian .......................... Error! Bookmark not defined.

  3.3.5 Tahap Analisa ....................................... Error! Bookmark not defined.

  3.3.4 Tahap pengujian .................................... Error! Bookmark not defined.

  3.3.3 Variabel penelitian ................................ Error! Bookmark not defined.

  3.3.2 Proses pengelasan ................................. Error! Bookmark not defined.

  3.3 Prosedur Penelitian .................................. Error! Bookmark not defined.

  I.1 Latar Belakang ........................................ Error! Bookmark not defined.

  3.2 Alat dan Bahan ........................................ Error! Bookmark not defined.

  3.1 Tempat Penelitian .................................... Error! Bookmark not defined.

  BAB III .................................................................. Error! Bookmark not defined.

  2.4 Mekanisme penguatan material ............... Error! Bookmark not defined.

  2.3 Aluminium 6082 T6 ................................ Error! Bookmark not defined.

  2.2 Friction Stir Spot Welding ...................... Error! Bookmark not defined.

  2.1 Penelitian terdahulu terhadap proses FSSW ......... Error! Bookmark not defined.

  BAB II .................................................................... Error! Bookmark not defined.

  1.5 Manfaat Penelitian ................................... Error! Bookmark not defined.

  1.4 Tujuan Penelitian ..................................... Error! Bookmark not defined.

  1.3 Batasan Masalah ...................................... Error! Bookmark not defined.

  1.2 Rumusan Masalah ................................... Error! Bookmark not defined.

  5.2. Saran ...................................................... Error! Bookmark not defined.

  DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Batas komposisi unsur penyusun Al-6082 T6 [22] ... Error! Bookmark not defined.

  Tabel 2. 2 Sifat-sifat mekanik untuk AA 6082 T6 [22] ....... Error! Bookmark not defined. Tabel 2. 3 Sifat-sifat fisik AA 6082 T6 [22] .......... Error! Bookmark not defined. Tabel 2. 4 Sistem designation aluminium ............. Error! Bookmark not defined. Tabel 3. 1 Variasi dalam pengelasan FSSW .......... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 1 Observasi makroskopis ......................... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 2 Observasi mikroskopik daerah HAZ .... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 3 Observasi mikroskopik daerah TMAZ . Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 4 Observasi mikroskopik daerah SZ ........ Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 5 Mode patahan uji tarik geser tampak atas ........... Error! Bookmark not defined.

  DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Tinggi dan luas las efektif pada variasi diameter pin ................ Error! Bookmark not defined.

  Gambar 2. 2 Nilai beban tarik-geser pada variasi diameter pin [10]. ............ Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 3 Bentuk hook dengan kondisi pengelasan yang berbeda [14] .... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 4 Grafik kekuatan tarik geser selama pengelasan [11] ................ Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 5 Distribusi kekerasan sambungan lasan pada parameter yang berbeda [16] ......................................................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 6 Siklus pengelasan FSSW [20] ........... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 7 Struktur mikro dari cross-section pada hasil lasan menggunakan teknik FSSW [14] .................................................. Error! Bookmark not defined.