perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN
SKRIPSI
Oleh : UUT PRIHONGGO K2510063
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Maret 2015 commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
: Uut Prihonggo
NIM
: K2510063
Jurusan/Program Studi
: PTK/Pendidikan Teknik Mesin
menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka. Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta,
Maret 2015
Yang membuat pernyataan,
Uut Prihonggo
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN
Oleh : UUT PRIHONGGO K2510063
Skripsi Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit user Maretto2015
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Uut Prihonggo. KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Maret 2015. Tujuan penelitian ini adalah : (1) Menyelidiki pengaruh repair welding pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan MIG dengan perlakuan preheating terhadap tingkat kekerasannya; (2) Menyelidiki pengaruh repair welding pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan MIG dengan perlakuan preheating terhadap tingkat kekuatan impaknya; (3) Menyelidiki pengaruh repair welding pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan MIG dengan perlakuan preheating terhadap struktur foto mikro; (4) Menyusun hasil penelitian ini menjadi kajian bahan ajar mata kuliah teknik pengelasan di Prodi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS Surakarta. Pengujian dilaksanakan di LKP Inlastek Surakarta, Politeknik Manufaktur Ceper, Klaten dan Laboratorium Teknik S-1 UGM Yogyakarta. Penelitian ini menggunakan metode MIG dengan perlakuan preheating. Temperatur preheating yang digunakan adalah 121oC. Populasi dalam penelitian ini adalah semua velg Aluminium. Sampel dalam penelitian ini adalah velg cast wheel Aluminium. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dan anilisis data menggunakan teknik analisis deskriptif yaitu mengamati secara langsung hasil eksperimen kemudian menganalisis dan menyimpulkan hasil penelitian. Pengujian yang dilakukan meliputi: pengujian komposisi bahan, pengujian ketangguhan, pengujian kekerasan, dan struktur foto mikro. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa (1) Komposisi bahan penyusun utama velg adalah Al-7,22%Si. (2) Hasil pengujian ketangguhan pengelasan (0,049 J/mm2) lebih rendah dibandingkan sebelum pengelasan (0,077 J/mm2). Hal ini menunjukkan bahwa hasil las lebih getas dibandingkan raw material. (3) Hasil pengujian kekerasan menunjukan daerah raw material sebesar 466,26 BHN, daerah HAZ sebesar 550,31 BHN, dan daerah las sebesar 455,03 BHN. (4) Hasil foto struktur mikro menunjukkan penyebaran logam Al dan Si lebih merata pada daerah Las dan raw material. Akan tetapi butiran logam pada las lebih kecil dibandingkan raw material. Kata kunci: Pengelasan, MIG, preheating, komposisi bahan, ketangguhan, kekerasan, struktur foto mikro
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT Uut Prihonggo. QUALITY REPAIR WELDING MIG METHOD WITH PREHEATING TREATMENT AT CAST WHEEL ALUMINIUM AS A SUPLEMENT COURSE MATERIAL WELDING TECHNIQUES. Thesis/Essay. Faculty of Teaching and Science Education, Sebelas Maret University of Surakarta. March 2015. The purpose of this research are: (1) to investigate the effect of repair welding on cast wheel Aluminium with MIG welding method by preheating treatment on hardness. (2) to investigate the effect of repair welding on cast wheel Aluminium with MIG welding method by preheating treatment on the level of toughness. (3) to investigate the effect of repair welding on cast wheel Aluminium with MIG welding method by preheating treatment on microstructure photo. (4) to compile the results of this research into the study of teaching material welding engineering courses in mechanical engineering education program majoring in technical and vocational education in faculty of teaching and science education, UNS Surakarta. The testing was conducted in LKP Inlastek Surakarta, Politeknik Manufaktur Ceper, Klaten and in the laboratory techniques S-1 UGM Yogyakarta. This research that the used MIG welding method with preheating treatment. The temperature as used in preheating is 121oC. The population in this research is all of wheels using aluminium alloy. The sample in this study is the cast wheel aluminium alloy. The research is an experimental research and data analysis using descriptive analysis techniques to directly observe experimental results and then analyze and summarize the results of research. The test performed include: testing of material composition, toughness testing, hardness testing, and microstructure. Based on the results of this study concluded that (1) the composition of cast wheels are Al-7,22%Si. (2) the weld toughness test results (0,049 J/mm2) lower than before welding (0,077 J/mm2). This suggests that the welds more brittle than the raw material. (3) the hardness test results show the raw material area are 466,26 BHN, the HAZ area are 550,31 BHN, and the welding area are 455,03 BHN. (4) the images show the distribution of the metal microstructure of Al and Si is more evenly distributed in the weld area and raw material but the weld metal grains smaller than raw material. Keywords: welding, MIG, preheating, material composition, toughness, hardness, microstructure
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO “Inna ma‟al „usri yusraa” “Sesungguhnya beserta kesulitan itu ada kemudahan” (QS. Al Insyirah : 6)
“Hal jazaa-ul ihsaani illa ihsaan..” “Tidak ada balasan kebaikan kecuali kebaikan pula..” (QS. Ar-Rahman: 60)
“Kamu harus lebih bisa menghargai diri sendiri sebelum kamu menjualnya.” (Uut Prihonggo) “Untuk menggapai sesuatu yang kamu inginkan, kamu harus bersabar." (Orochimaru –komik Naruto-) “Sukses bukanlah akhir dari segalanya, kegagalan bukanlah sesuatu yang fatal, namun keberanian untuk meneruskan kehidupanlah yang diperhatikan” (Sir Winston Churchill)
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Teriring syukurku pada-Mu, kupersembahkan karya ini untuk : “Bapak, Ibu dan Kakak” Terimakasih atas doa, bimbingan dan kasih sayang yang tiada henti telah diberikan kepadaku, untuk saat ini dan selamanya kalian adalah segalanya bagiku “Ayub Budhi Anggono, Fachrudin Iskha” Terimakasih untuk rekan 1 tim penelitian skripsi yang telah membantu dengan penuh keikhlasan, memberikan semangat dan motivasi sehingga skripsi ini bisa terselesaikan, semoga kita diberi jalan kesuksesan. ACT Group Terimakasih untuk kawan – kawan ACT yang tak pernah berhenti mendukung untuk segera menyelesaikan ini. “Teman-teman Pendidikan Teknik Mesin „10” “Almamaterku”
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rohmat, taufik, hidayah, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul ”KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Skripsi ini dapat diselesaikan tidak lepas dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada yang terhormat: 1.
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan ijin menyusun skripsi.
2.
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS yang telah memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
3.
Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS yang telah memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
4.
Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku Pembimbing Akademik.
5.
Drs. Subagsono, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu memberikan motivasi dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
6.
Budi Harjanto, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II, yang selalu memberikan motivasi dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
7.
Ayah, Ibu dan Kakak yang telah banyak mendukung dengan penuh kesabaran dan keikhasan.
8.
Teman – teman ACT Group yang telah banyak membantu.
9.
Teman-teman seperjuangan PTM angkataan 2010 terimakasih atas kerjasama dan bantuannya.
commit to user satu persatu. 10. Semua pihak yang penulis tidak bisa sebutkan
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak. Apabila dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini terdapat kesalahan dan hal yang tidak berkenan, penulis sampaikan mohon maaf yang sebesar-besarnya.
Surakarta,
Maret 2015
Penulis
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ i HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. v HALAMAN MOTTO ..................................................................................... vii HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... viii KATA PENGANTAR .................................................................................... ix DAFTAR ISI ................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ............................................................... 1 B. Identifikasi Masalah ..................................................................... 3 C. Pembatasan Masalah .................................................................... 3 D. Rumusan Masalah ........................................................................ 4 E. Tujuan Penelitian........................................................................... 4 F. Manfaat Penelitian ........................................................................ 5 BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori................................................................................... 6 1.
Repair Welding ...................................................................... 6
2.
Kualitas Sifat Fisik dan Mekanik .......................................... 7
3.
Cast Wheel Aluminium ......................................................... 8
4.
Las MIG (Metal Inert Gas) ................................................... 12
5.
Preheating ............................................................................. 25
6.
Uji Impak .............................................................................. 27
7.
commit to user Uji Kekerasan ........................................................................ 29
xi
perpustakaan.uns.ac.id
8.
digilib.uns.ac.id
Uji Struktur Mikro ................................................................ 31
B. Penelitian yang Relevan ............................................................... 33 C. Kerangka Berpikir ........................................................................ 35 D. Hipotesis Penelitian ...................................................................... 36 BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................... 37 1. Tempat Penelitian ................................................................... 37 2. Waktu Penelitian .................................................................... 37 B. Rancangan Penelitian ................................................................... 38 C. Populasi dan Sampel .................................................................... 38 1. Populasi Penelitian ................................................................. 38 2. Sampel Penelitian ................................................................... 39 D. Teknik Pengumpulan Data .......................................................... 39 1. Identifikasi Variabel ............................................................... 39 2. Sumber Data ........................................................................... 40 3. Instrumen Penelitian ............................................................... 40 E. Prosedur Penelitian ....................................................................... 41 1. Tahap Eksperimen .................................................................. 41 2. Langkah Eksperimen .............................................................. 42 F. Teknik Analisis Data .................................................................... 43 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian .......................................................................... 45 1. Foto Spesimen ...................................................................... 45 2. Hasil Studi Uji Komposisi Bahan ........................................ 45 3. Hasil Studi Uji Ketangguhan ............................................... 47 4. Hasil Studi Uji Kekerasan .................................................... 48 5. Hasil Studi Uji Foto Struktur Mikro .................................... 50 B. Pembahasan ............................................................................... 51 1. Pembahasan Hasil Studi Uji Komposisi Bahan ................... 51 2. Pembahasan Hasil Studi Uji Ketangguhan .......................... 51 commit 3. Pembahasan Hasil Studi to Ujiuser Kekerasan ............................... 52
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4. Pembahasan Hasil Studi Uji Foto Struktur Mikro ............... 52 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ................................................................................ 54 B. Implikasi .................................................................................... 54 1. Implikasi Teoritis ................................................................. 54 2. Implikasi Praktis .................................................................. 55 3. Implikasi Pedagogis ............................................................. 55 C. Saran .......................................................................................... 55 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 56 LAMPIRAN
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel
2.1. Daftar Seri Paduan Aluminium Wrought Alloy ....................................... 9 2.2. Daftar Seri Paduan Aluminium Cast Alloy .............................................. 9 2.3. Komposisi Kimia Elektroda Aluminium ................................................. 23 2.4. Ketentuan Umum Penyetelan Besaran Arus dan Tegangan Berdasarkan Diameter Kawat Elektroda ....................................................................... 24 4.1. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Cast Wheel Aluminium .................... 46 4.2. Data Hasil Pengujian Ketangguhan Cast Wheel Aluminium ................... 47 4.3. Data Hasil Pengujian Kekerasan Cast Wheel Aluminium ....................... 49
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar
2.1. Proses Pengelasan MIG (Metal Inert Gas) ............................................ 13 2.2. Mesin Las MIG ...................................................................................... 14 2.3. Alat Pengontrol Kawat Elektroda atau Wire Feeder .............................. 15 2.4. Welding Gun Las MIG ........................................................................... 15 2.5. Silinder dan Regulator Gas Pelindung ................................................... 16 2.6. Bentuk Pipa Kontak ............................................................................... 17 2.7. Nozzel Gas Pelindung ............................................................................. 17 2.8. Rangkaian Mesin Las MIG .................................................................... 18 2.9. Satu Set Pemasangan Perlengkapan MIG .............................................. 18 2.10. Penyetelan Wire Feeder ......................................................................... 19 2.11. Kawat Elektroda MIG Aluminium ........................................................ 23 2.12. Diagram Fasa Paduan Al-Si ................................................................... 26 2.13. Arah Pembebanan Pada Pengujian Impak ............................................. 27 2.14. Pengujian Impak dengan Standar ASTM ............................................... 28 2.15. Perumusan Pengujian Brinell ................................................................. 30 2.16. Pengujian Brinell .................................................................................... 31 2.17. Alat Uji Struktur Mikro .......................................................................... 32 3.1. Diagram Alur Penelitian ........................................................................ 41 3.2. Bentuk Kampuh Las pada Spesimen ..................................................... 42 4.1. Foto Hasil Spesimen .............................................................................. 45 4.2. Spektrometer Metal Scan ....................................................................... 46 4.3.
Histogram Perbandingan Harga Impak Rata – Rata Cast Wheel Aluminium ............................................................................................. 48
4.4. Histogram Perbandingan Harga Kekerasan Rata – Rata Cast Wheel Aluminium ............................................................................................. 49 4.5. Struktur Mikro Logam Dasar (Raw Material) ....................................... 50 4.6. Foto Struktur Mikro Bagian HAZ dan Las pada Material Hasil commit to user Pengelasan MIG ..................................................................................... 51
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Data Hasil Pengujian
2.
Daftar Kegiatan Seminar Proposal Skripsi
3.
Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi
4.
Surat Keputusan Dekan FKIP UNS
5.
Surat Permohonan Ijin Research kepada Rektor
6.
Surat Permohonan Ijin Penelitian di Laboratorium Teknik Mesin, UGM Yogyakarta
7.
Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian di Laboratorium Teknik Mesin, UGM Yogyakarta
8.
Surat Keterangan Pengelasan MIG di LKP Inlastek Surakarta
9.
Foto Pelaksanaan Penelitian
commit to user
xvi
