SKRIPSI PENGARUH JARAK DAN SUDUT DRY SANDBLASTING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA BAJA KARBON SEDANG
OLEH : DIRGA SATYA ADITAMA NIM : 1104305020
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015 i
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Kampus Bukit Jimbaran Telp/Faks : 0361- 703321, Email;
[email protected]
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH JARAK DAN SUDUT DRY SANDBLASTING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA BAJA KARBON SEDANG Skripsi Ini Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Studi Strata Satu dan Memperoleh Gelar Sarjana di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Oleh : Nama : Dirga Satya Aditama Nim : 1104305020 Bidang Studi : Rekayasa Manufaktur Telah Disetujui dan Diuji Dalam Ujian Skripsi Hari/Tanggal : Telah Disahkan Oleh :
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana
(Dr.ir. I Ketut Gede Sugita, M.T.) NIP. 19660414 199201 1 004 i
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Kampus Bukit Jimbaran Telp/Faks : 0361- 703321, Email;
[email protected]
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH JARAK DAN SUDUT DRY SANDBLASTING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA BAJA KARBON SEDANG Skripsi Ini Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Studi Strata Satu dan Memperoleh Gelar Sarjana di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Oleh : Nama Nim Bidang Studi
: Dirga Satya Aditama : 1104305020 : Rekayasa Manufaktur
Telah Selesai dan Diuji Dalam Ujian Skripsi Hari/Tanggal : Telah Disetujui Oleh :
ii
PENGARUH JARAK DAN SUDUT DRY SANDBLASTING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA BAJA KARBON SEDANG Oleh : Dirga Satya Aditama Dosen Pembimbing : I Made Widyarta, ST., M.Eng Sc.,PhD. : I Made Parwata, S.T.,M.T. ABSTRAK Sandblasting adalah salah satu metode termudah untuk menghilangkan karat maupun kotoran seperti oli, cat, dan lain sebagainya pada permukaan, atau untuk merubah karakter permukaan material, baik untuk membuat lebih kasar ataupun membuat lebih halus suatu permukaan, umumnya diaplikasikan pada permukaan yang berbahan dasar logam. Sandblasting, dilakukan dengan menyemprotkan abrasive material, biasanya berupa pasir silika atau steel grit dengan tekanan yang relatif tinggi pada suatu permukaan Pengujian ini dilakukan dengan menyemprotkan aluminium oxida dengan ukuran 1,1mm s/d 1,16mm selama 60 detik pada spesimen dengan bahan dasar baja karbon ST60. Dengan dimensi spesimen 20mm x 15mm x 5mm dalam sebuah kotak kaca berukuran 300mm x 250mm x 350mm yang dilengkapi ragum dan telah terpasang sprayer gun sandblast. Jarak tembak nozzle 2cm menghasilkan nilai kekasaran lebih kecil dibandingkan jarak 4cm. Dan pada jarak 6 cm didapat nilai kekasarannya lebih kecil dibanding jarak 2cm dan 4cm. Selain jarak yang berpengaruh terhadap kekasaran hasil uji dry sandblasting, sudut tembak nozzle juga berpengaruh terhadap kekasaran permukaan benda uji. pada posisi sudut tembak 90⁰ didapat nilai kekasarannya paling tinggi dibandingkan dengan sudut tembak 60⁰, dan sudut tembak nozzle 30⁰ didapat nilai terrendah kekasarannya. Akan tetapi pada jarak 4cm dengan sudut tembak 60⁰ nilai kekasarannya lebih rendah dibandingkan jarak 4cm dengan sudut tembak 30⁰
Kata Kunci : Dry Sandblasting, jarak, sudut, kekasaran permukaan
iii
INFLUENCE OF DISTANCE AND ANGLE DRY SANDBLASTING CLEANING OF THE SURFACE ROUGHNESS ON MEDIUM CARBON STEEL Author Guidance
: Dirga Satya Aditama : I Made Widyarta, ST., M.Eng Sc.,PhD. : I Made Parwata, S.T.,M.T. ABSTRACT
Sandblasting is one of the easiest methods to remove rust and dirt such as oil, paint, etc. on the surface or to change the character of good material to make the surface more rough or make a finer surface, generally applied to the surface made of metal. Sandblasting, carried out by spraying abrasive material, usually silica sand or steel grit with a relatively high pressure on a surface. The test is performed by spraying aluminium oxcide with a siz e of 1.1 mm until 1,16mm for 60 seconds on the specimen with the base material of carbon steel ST60. With specimen dimensions 20mm x 15mm x 5mm in a glass box measuring 300mm x 250mm x 350mm equipped vise and has mounted sprayer gun sandblast. nozzle firing range at a distance of 2 cm had lower roughness values than the distance of 4cm. And at a distance of 6 cm obtained results roughness value is smaller than the distance of 2cm and 6cm . In addition to the distance that effect the roughness of the test result dry sandblasting, a nozzle firing angle also affect to the surface roughness. The firing angle position of the roughness value of 90⁰ obtained the highest compared with an angle of 60⁰, and the firing angle nozzle 30⁰obtained the lowest score roughness. But the distance 4 cm with a firing angle of 60⁰ grades hardhest lower than 4 cm distance to the firing angle 30⁰.
Keyword : Dry Sandblasting, distance, angles, surface roughness
iv
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh
Jarak
Dan
Sudut
Dry
Sandblasting
Terhadap
kekasaran
Permukaan Pada Baja Karbon Sedang” Dalam penyusuna skripsi ini penulis mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapakan terima kasih yang sebesar besarnya kepada: 1.
Bapak Prof. Dr. I Nyoman Suprapta Winaya, ST. MASc. Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2.
I Made Widyarta, ST., MEngSc.,PhD. Selaku Dosen Pembimbing I.
3.
Dr. I Made Parwata, S.T., M.T. Selaku Dosen Pembimbing II.
4. Bapak I Gede Putu Agus Suryawan,ST.,M.T, selaku Dosen Penguji I. 5. Bapak I Putu Lokantara,S.T.,M.T,selaku Dosen Penguji II. 6. Ibu Cok Istri Putri Kusuma K, S.T.,Msi,selaku Dosen Penguji III. 7.
Bapak Dr. Ir. I Wayan Surata M.Erg. Selaku Dosen Pembimbing Akademik.
8.
Bapak/Ibu dosen serta staf pegawai Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.
9.
Keluarga yang selalu mendukung dan membantu dalam perkuliahan hingga penyusunan skripsi.
10. Kepada rekan – rekan dan semua pihak jurusan Teknik Mesin yang telah membantu dalam penyelesaian proposal skripsi Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat keterbatasan pengetahuan dan refrensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan atau kesalahan dalam penulisan proposal skripsi ini.
Bukit Jimbaran, Juni 2015
Penulis v
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................... LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................... KATA PENGANTAR ........................................................................... DAFTAR ISI ......................................................................................... DAFTAR GAMBAR ............................................................................. DAFTAR TABEL .................................................................................
i ii iii iv v vi
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................... 1.1 Latar Belakang… ................................................................ 1.2 Rumusan Masalah ............................................................... 1.3 Tujuan Penelitian ................................................................ 1.4 Batasan Masalah ................................................................. 1.5 Manfaat Penelitian ..............................................................
1 1 2 2 2 2
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................ 3 2.1 Sandblasting ....................................................................... 4 2.2 Material Uji ........................................................................ 6 2.3 Kekasaran Permukaan ......................................................... 8 2.3.1 Permukaan ................................................................ 8 2.3.2 Parameter Kekasaran Permukaan............................... 9 2.3.3 Toleransi Kekasaran Permukaan ............................... 11 2.3.4 Penunjukan Konfigurasi Permukaan .......................... 12 BAB III METODE PENELITIAN ......................................................... 3.1 Diagram Alir Penelitian ...................................................... 3.2 Bahan dan Alat Penelitian ................................................... 3.2.1 Bahan Penelitian ....................................................... 3.2.2 Alat Uji Penelitian .................................................... 3.3 Pengujian …………………………………….. ...................... 3.3.1 Uji Sandblasting ....................................................... 3.3.2 Uji Kekasaran Permukaan ......................................... 3.3.3 Uji Metakugraphy .....................................................
13 13 14 14 14 17 17 17 17
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 4.1 Data Hasil Penelitian .......................................................... 4.2 Data Spesifikasi Pasir Silica ............................................... 4.3 Data Hasil Pengukuran Spesimen Uji Sebelum Dry Sandblasting ....................................................................... 4.4 Hasil Uji Kekasaran Permukaan Setelah Dry Sandblasting.. 4.4.1 Data Pengukuran Dry Sandblasting Dengan Sudut 90⁰ .. 4.4.2 Data Pengukuran Dry Sandblasting Dengan Sudut 60⁰ .. 4.4.3 Data Pengukuran Dry Sandblasting Dengan Sudut 30⁰ .. 4.4.4 Tabel Perbandingan Jarak dan Sudut ......................... 4.5 Data Hasil Pengamatan Struktur Mikro Permukaan Spesimen ..
18 18 18
vi
18 20 20 21 22 23 24
4.6
Data Hasil Pengamatan SEM (Scanning Electron Microscope). 27
BAB V PENUTUP .................................................................................. 31 5.1 Kesimpulan......................................................................... 31 5.2 Saran .................................................................................. 31 DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………....
32
PERNYATAAN ..................................................................................... 33 LEMBAR ASISTENSI ……………………………………………………
34
SK SKRIPSI/PEMBIMBING …………………………....……………...
36
DATA HASIL PENELITIAN ..…………………………....……………... 37 FOTO-FOTO ................................……………………....……………...
vii
39
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.6 4.1 4.2
Proses Sandblasting. ......................................................... Gambar Sistem Kerja Dry Sandblasting. ........................... Diagram Fasa Fe-C. ..........................................................
4 5 7 Kekasaran, gelombang dan kesalahan bentuk dari suatu permukaan 9 Profil suatu permukaan. .................................................... 9 Penunjukkan Konfigurasi Permukaan ............................... 12 Contoh Dimensi Spesimen ................................................ 14 Pasir Sandblast ................................................................. 14 Kompresor ........................................................................ 15 Sprayer Sandblasting ........................................................ 15 Kotak Uji Sandblasting ..................................................... 16 Mitutoyo Surftest SJ-210 …………………… ......................... 16 Posisi Sprayer Terhadap Benda Uji …………………… .... 17 Kalibrasi alat ukur…………………… ................................ 18 pengukuran specimen sebelum pengujian dengan alat mitutoyo…………………… .............................................. 19 4.3 gambar spesimen yang telah diukur ……………… ........... 19 4.4 grafik dry sandblasting dengan sudut 90⁰ ………………… 20 4.5 grafik dry sandblasting dengan sudut 60⁰ ………………… 21 4.6 grafik dry sandblasting dengan sudut 30⁰ ……………… .... 22 4.7 grafik perbedaan kekasran material terhadap variasi sudut jarak tembak nozzle sandblasting ................................. ........ 23 4.8 Sample Spesimen Yang Telah Dcor Dengan Resine…… .... 24 4.9 Gambar Spesimen X sebelum pengujian ................................. 25 4.10 Gambar Spesimen A dengan pengujian 90⁰ dengan jarak 2cm ... 25 4.11 Gambar Spesimen B dengan pengujian 90⁰ dengan jarak 4cm ... 25 4.12 Gambar Spesimen C dengan pengujian 90⁰ dengan jarak 6cm ... 26 4.13 Gambar Spesimen E dengan pengujian 60⁰ dengan jarak 4cm ... 26 4.14 Gambar Spesimen H dengan pengujian 30⁰ dengan jarak 4cm ... 26 4.15 sampel spesimen sebelum pengamatan SEM (Scanning Electron Microscope)............................................................................ 27 4.16 Gambar Permukaan Spesimen A Dengan Sudut 90⁰ Dengan Jarak 2cm ................................................................. 28 4.17 Gambar Permukaan Spesimen B Dengan Sudut 90⁰ Dengan Jarak 4cm ................................. .............................. 28 4.18 Gambar Permukaan Spesimen C Dengan Sudut 90⁰ Dengan Jarak 6cm ................................. .............................. 28 4.19 Gambar Permukaan Spesimen E Dengan Sudut 60⁰ Dengan Jarak 4cm ................................. .............................. 29 4.21 Gambar Permukaan Spesimen H Dengan Sudut 30⁰ Dengan Jarak 4cm ................................. .............................. 29
viii
DAFTAR TABEL Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
2.1 2.2 3.2 4.1 4.2 4.3 4.4
Halaman Toleransi Harga Kekasaran Rata-rataR a ............................. 11 Toleransi Harga Kekasaran Rata-rataR a ……………… .... 11 Jadwal Penelitian …………………… ............................... 18 tabel hasil pengukuran dry sandblasting pada sudut 90⁰ .......... 20 tabel hasil pengukuran dry sandblasting pada sudut 60⁰ .......... 21 tabel hasil pengukuran dry sandblasting pada sudut 30⁰ .......... 22 Tabel Perbandingan jarak dan sudut …………………… ... 23
ix
