ANALISA SAMBUNGAN LAS PADA PENGELASAN TITIK UNTUK MENENTUKAN JARAK OPTIMAL TITIK LAS PADA BAJA KARBON AISI 1045 DENGAN PENDEKATAN ELEMEN HINGGA (ANSYS 10)
Penggunaan teknologi pengelasan dalam proses produksi Analisa Pengelasan Titik dengan material baja karbon AISI 1045 Perbandingan pengujian tarik dan metode ANSYS untuk mendapatkan jarak optimal
Kata kunci: Pengelasan titik, Jarak titik-titik las, Analisa ANSYS, Baja karbon AISI 1045
Latar
Belakang
Pengelasan titik merupakan proses menyambung dua logam atau paduan logam dengan metode penekanan satu sama lain kemudian dialiri arus listrik dengan waktu yang singkat. pengaruh jarak titik las pada pengelasan titik. Penentuan dan analisa jarak optimal antar titiktitik las diverifikasi dengan hasil pengujian menggunakan metode ANSYS.
Rumusan
Masalah
Untuk menentukan berapa jarak optimal titiktitik lasan yang mampu menghasilkan nilai tegangan geser maksimum pada material baja karbon AISI 1045. Dengan pendekatan metode elemen hingga (menggunakan ANSYS 10), apakah hasil yang diperoleh mendekati hasil pengujian tarik untuk masing-masing jarak titik las yang dipakai
Batasan
Masalah
Pemberian waktu penekanan, waktu pengelasan pada proses pengelasan dianggap sama Pengaruh lingkungan saat penarikan material pada pengujian tarik dianggap sama dan seragam pada semua spesimen uji. Perubahan pada saat proses pemanasan dianggap sama pada semua spesimen uji. Kekasaran permukaan dari setiap spesimen uji sebelum dilakukan proses pengelasan dianggap sama. Spesimen uji dianggap kaku (rigid) sehingga pada waktu uji tarik spesimen tidak lentur.
Tujuan
Penelitian
Mengetahui pengaruh jarak antar titik-titik las pada pengelasan titik. Mengetahui perbandingan antara hasil pengujian tarik dan hasil pengujian yang menggunakan pendekatan dengan elemen hingga(ANSYS). Mengetahui jarak optimal titik las yang dapat menghasilkan tegangan geser yang paling besar sehingga dengan jarak titik las yang optimal tersebut dapat diperoleh lasan dengan kekuatan yang tinggi dan mampu menahan beban yang maksimum.
Manfaat
Penelitian
Memperoleh jarak antar titik las pada pengelasan titik Membuktikan bahwa dari hasil pengujian tarik untuk spesimen uji pada pengelasan titik terdapat pengaruh pada jarak antar titik-titik las. Membuktikan pengujian dengan elemen hingga(ANSYS 10) dapat digunakan sebagai pendekatan untuk menentukan jarak optimal titik-titk las.
Gambar proses las resistansi listrik
Gambar siklus tipe pengelasan titik
Pengujian
tarik biasanya digunakan dalam pabrikan karena mudah dalam pengoperasiannya dan ekonomis.Pada test uji tarik ini dilakukan untuk mengetahui tegangan geser yg diinginkan.
Gambar proses tegangan geser
Metode
elemen hingga ini adalah suatu metode numerik untuk mendapatkan solusi yang mendekati pada kondisi yang ideal.
Pemodelan
uji tarik dalam ANSYS 10
Gambar pemodelan untuk Pengujian Tarik
Pemodelan
dengan Ansys 10
Gambar model ANSYS
Mulai
Input 1. Modulus Elastis 2. Poison Ratio 3. Massa jenis
Background Mesh Menggunakan meshing 5 mm(material)
ANSYS
TM
Analysis
Asumsi 2D, 4 node dengan 2 DOF,
bilinier
Tebal plat 3mm, lebar plat 50mm dengan Jarak titiktitk las adalah 10,15,20,25,30 (mm)
Hasil dan distribusi
tegangan von mises
Analisa
Selesai
Dalam
penelitian ini, spesimen uji yang digunakan adalah baja paduan AISI C1045
Gambar contoh spesimen untuk pengelasan titik
Grafik uji tarik antara jarak antar titik las terhadap tegangan geser
Hasil gaya geser & gaya momen
Grafik perbandingan antara jarak antar titik las terhadap gaya geser vs gaya momen
Gambar diagram gaya momen dan gaya geser
6000 4000
v1 V
2
shear
-4000 -6000 45.000
45.000
M
20.000
moment
Hasil
pengujian Ansys
Tabel hasil pengujian dengan Ansys
Grafik ANSYS antara jarak antar titik las terhadap tegangan geser
Gambar distribusi tegangan geser pada jarak 25 mm
Perbandingan
hasil pengujian tarik,hasil ansys dan hasil mekanika teknik Tabel perbandingan hasil pengujian tarik dan Ansys
Grafik perbandingan antara hasil pengujian tarik dan Ansys
Grafik perbandingan antara jarak antar titik las terhadap gaya geser vs gaya momen
Data pengujian tarik
Tabel hasil pengujian tarik
Hasil
pengujian metalografi
Gambar logam induk
Gambar HAZ
Gambar logam las
Hasil
pengujian kekerasan
Grafik kekerasan pada daerah logam induk, HAZ, logam
Hasil pengujian kekerasan pada daerah logam induk, HAZ, logam las
LOKASI
KEKERASAN (HV) 409
Logam Las
396 405
313 HAZ
313 329 268
Logam Induk
224 222
Kesimpulan
Hasil pengujian tarik menghasilkan tegangan geser maksimum yaitu 76,73 kgf/mm2 pada jarak titik-titik pengelasan 20 mm sedangkan pengujian dengan Ansys diperoleh tegangan geser maksimum yaitu 59,7 kgf/mm2 pada jarak 25 mm sehingga didapatkan jarak optimal titik-titik pengelasan untuk pengelasan titik pada penelitian ini yaitu pada jarak 25 mm pada pengujian Ansys dan pada jarak 20 mm pada pengujian uji tarik. Hasil yang diperoleh dengan pengujian Ansys relatif mendekati dengan hasil pengujian tarik (eksperimen)
Saran
Pengamatan makro dan mikro harus didetailkan lagi karena merupakan sumber yang amat penting dalam mendukung analisa, perbaikan dari segi alat-alat lab harus lebih detail lagi. Software untuk simulasi pengujian alangkah baik dilakukan pengembangan lebih lanjut, tidak melulu Ansys dan Matlab saja tetapi disesuaikan dengan perkembangan dunia industri. Perlu diadakan pelatihan software dalam lingkungan lab. Metalurgi karena dalam permintaan suatu industri yang mengedepankan atau mengikutkan software dalam setiap analisa suatu permasalahan teknik.
Jalu Atindriya P 2103 100 089
