BAB II TINJAUAN PUSTAKA - smartlib.umri.ac.idGambar 2.1 Proses Linier Friction Welding Sumber : ED Nichola, dkk. (2003). 2.2.2 Friction Stir Welding Stir friction welding merupakan

4

Universitas Muhammadiyah Riau

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kajian Pustaka

Sahin, (2007) telah melakukan penelitian dengan judul “Evaluation of the

joint-interface properties of austenitic-stainless stell (AISI 304) joined by friction

welding” mengatakan metode pengelasan gesekan continuous drive berhasil

diadopsi kan untuk austenitic-stainless baja (AISI 304), supaya mendapatkan hasil

yang optimal parameter pengelasan yang dipilih harus benar, sehingga akan

mendapatkan kekuatan maksimal sekitar 96% pada hasil pengelasan austenitic-

stainless baja (AISI 304).

Özdemir, Sarsilmaz, & Hasçalik, (2007) telah melakukan penelitian

dengan judul “Effect of rotational speed on the interface properties of friction-

welded AISI 304L to 4340 steel” mengatakan perubahan struktur mikro yang lebih

tinggi terjadi pada daerah HAZ (heat effected zone), hal ini disebabkan terbentuk

nya pengkristalan ulang pada struktur mikro logam, penggunaan kecepatan

putaran ini menghasilkan kekuatan tarik yang lebih besar pada daerah sambungan

las.

Sathiya, Aravindan, & Noorul Haq, (2007) telah melakukan penelitian

dengan judul - “Effect of friction welding parameters on mechanical and

metallurgical properties of ferritic stainless steel” mengatakan kekuatan tekanan

hasil sambungan las gesek mencapai 90-95%, ketangguhan ini terjadi akibat

penyempurnaan ukuran butir pada sambungan las, adaapun kegagalan spesimen

pengujian tarik dikaitkan dengan kerataan permukaan yang di las.

Alfi Junaidi (2013) telah melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh

Waktu Gesek dan Forging Pressure pada sambungan Las Gesek Material Stailess

Steel 202 dan Alumunium AA6103” mengatakan semakin meningkatnya friction

time maka nilai tegangan tarik dan tegangan mulur sambungan las juga akan

semakin meningkat, sedangkan semakin besarnya forging pressure maka tegangan

tariknya semakin menurun.

5


Nasution, Murni, Sing, Idris, & Hermawan, (2015) telah melakukan

penelitian dengan judul “Partially Degradable Friction-Welded Pure Iron–

Stainless Steel 316L Bone Pin” mengatakan metode Friction welding digunakan

untuk proses penyambungan SS316L dan Fe murni dengan parameter yang

ditentukan. Parameter optimal didapat pada tekanan tempa 33,2 kPa, waktu

gesekan 25 detik, panjang burn-off 15 mm dan panas input 4,58 J / s. Parameter

ini menghasilkan maksimum kekuatan tarik 666 MPa dan perpanjangan 13%.

Husodo, Suseno, W, Hidayat, & Hidayat, (2015) telah melakukan

penelitian dengan judul “Upaya Alternatif Proses Maufaktur Produk Katup Mesin

(Engine Valve) Bahan SS 304 Berbasis Proses Operasional Las Gesek (Friction

Welding)” mengatakan waktu gesekan berpengaruh terhadap temperatur

pengelasan yang selanjutnya akan turut mempengaruhi sifat mekanik yaitu

kekuatan sambungan dan nilai kekerasan serta metalografi benda uji. Pada

tekanan tempa 24,45 kgf/mm2 dan tekanan gesek 12,23 kgf/mm2 dengan waktu

gesekan 35 detik, spesimen hasil proses operasional pengelasan gesek memiliki

kekuatan sambungan yang paling tinggi (532.25 N/mm²) serta nilai kekerasan

pada daerah lasan tertinggi yaitu 59 HRA, dibandingkan dengan spesimen pada

variabel waktu lainnya.

Riski Ramadhan, (2017) telah melakukan penelitian dengan judul

“Pengembnagan Material Batang Katup Kendaraan Menggunakan Alumunium

Dengan Metode Friction Welding” mengatakan metode friction welding dengan

parameter friction time 50s forging pressure 9.3 kpa , hasil pengujian tarik

mengalami patahan berada pada sambungan las bukan pada HAZ (heat effected

zone) hal ini disebabkan oleh permukaan masing masing spesimen tidak rata.

2.2 Friction welding

Teknologi friction welding merupakan salah satu metoda proses pengelasan

jenis solid state welding. Panas yang terjadi ditimbulkan oleh dua buah

permukaan logam yang saling begesekan. Dengan mengkombinasikan panas dan

tekanan tempa maka dua buah logam akan tersambung (Husodo, Sanyoto,

Bangun, & Mahirul, n.d.), bentuk lain dari las gesek ialah las gesek puntir

6


(friction stir welding), yang memiliki sedikit perbedaan dengan las gesek yaitu,

tool yang perputar diantara benda kerja yang akan disambung dengan diberikan

sedikit penekanan (Prabowo et al., 2017).

Pengelasan gesek merupakan salah satu solusi dalam memecahkan

permasalahan penyambungan logam yang sulit dilakukan dengan fusion welding

(pengelasan cair) (Husodo, Suseno, W, Hidayat, & Hidayat, 2015), pengelasan

jenis ini sangat efisien dibandingkan dengan pengelasan jenis lain, hal ini terjadi

karena las gesek tidak memerlukan logam pengisi untuk penyambungan dan

waktu pengelasan yang singkat.

Berdasarkan metode penggesekannya pengelasan gesek dapat

diklasifikasikan menjadi tiga yaitu :

2.2.1 Linier Friction Welding

Linier Friction Welding adalah suatu metode dimana chuck bergerak berosilasi

lateral bukannya berputar. Kecepatan jauh lebih rendah pada umumnya,linier

friction welding membutuhkan mesin lebih kompleks dari pada rotary friction

welding, namun memiliki keuntungan bahwa bagian bentuk apapun dapat

bergabung (Sigit Purnomo, 2016)

Gambar 2.1 Proses Linier Friction Welding

Sumber : ED Nichola, dkk. (2003).

2.2.2 Friction Stir Welding

Stir friction welding merupakan suatu metode pengelasan gesek dengan sumber

panas yang berasal dari gesekan antara benda kerja dengan pahat yang berputar.

Proses pengelasan dengan menggunakan metode stir friction weldingbiasanya

digunakan untuk menyambung pelat (Sigit Purnomo, 2016).

7


Gambar 2.2 Proses Friction Stir Welding

Sumber :WATechnology. 2003.

2.2.3 Rotary Friction Welding

Rotary friction welding adalah pengelasan yang terjadi terjadi karena panas

yang dihasilkan dari gesekan kedua ujung permukaan benda kerja. Gesekan yang

terjadi disebabkan karena adanya panas yang timbul dari kedua ujung permukaan

benda kerja dan pemberian beban antara material yang berputar dan material yang

diam atau keduanya berputar berlawanan arah. Gambar 2.1 adalah proses atau

tahapan pengelasan rotary friction welding (Sigit Purnomo, 2016).

Gambar 2.3 Proses Pengelasan Gesek (friction welding)

Sumber : ED Nichola, dkk. (2003).

8


Menurut Sigit Purnomo 2016, Teknologi las gesek ( friction welding)

merupakan salah satu metoda prosespengelasan jenis solid state welding. Panas

yang terjadi ditimbulkan oleh dua logamyang begesekan. Dengan

mengkombinasikan panas dan tekanan tempa maka duabuah logam akan

tersambung. Teknologi las gesek ini mulai banyak diperhatikan,mengingat bahwa

teknologi las gesek ini mudah dioperasikan, proses operasinyacepat, tidak

memerlukan logam pengisi, tidak memerlukan bentuk grooving,

hasilpenyambungan baik. Mudah dioperasikan karena mesin las gesek menyerupai

mesinbubut. Proses operasional cepat karena hanya memerlukan waktu gesek

yang relative cepat. Daerah pengaruh panas ( HAZ) pada logam yang disambung

relative sempitkarena panas yang terjadi tidak sampai mencapai temperature cair

logam dan adanyatekanan tempa memungkinkan efek negative panas logam akan

tereliminasi.

Metode las gesek ( friction welding ) adalah metode proses

penyambungandua buah material logam. Dalam metode ini panas dihasilkan dari

perubahan energy mekanik kedalam energi panas pada bidang interface benda

kerja karena adanya gesekan selama gerak putar dibawah tekanan ( gesekan).

Beberapa keuntungan dari friction welding ini adalah penghematan logam pengisi

dan waktu untuk penyambungan dua material yang sama maupun berbeda.

Sedangkan parameter proses yang penting adalah waktu gesekan, tekanan

gesekan, waktu tempa, tekanantempa dan kecepatan putar. Pada proses

penyambungan ini terjadi proses deformasi plastis akibat tekanan tempa dan

terjadi proses diffusi karena adanya panas yang tinggi sehingga menghasilkan

sambungan yang berkualitas tinggi antara bahan serupa maupun berbeda (Sigit

Purnomo, 2016).

Berdasarkan bentuk kurrva, friction welding dibagi menjadi tiga fase yaitu :

Fase 1 : fase gesekan (frictiom phase),

Fase 2 : fase berhenti (breaking phase),

Fase 3: fase penempaan/upset (forging phase).

9


Gambar 2.4 Parameter Pengelasan Gesek

Sumber : Sahoo dan samantory, (2007).

Daerah pengelasan yang terkena pengaruh panas pada saatpengelasan,

pengaruh panas tersebut menyebabkan perubahan struktur mikro, sifatmekanik

dan ada yang tidak merubah struktur mikro dan sifat mekanik.

Gambar 2.5 Daerah Pengelasan Gesek

Sumber : Gatwick Sales. (2015).

Fase 1 adalah fase gesekan, fase ini adalah fase untuk meningkatkan

temperatur.Peningkatan temperatur terjadi karena adanya sumber panas yaitu

gesekan dua buahlogam. Waktu yang dibutuhkan cukup besar dibanding fase

10


lainnya. Fase 2 adalah fase berhenti. Fase ini diharapkan durasi waktu secepat

mungkin supaya panas yangterjadi tidak hilang.Jika dibandingkan dengan metode

las fusi maka hasil pengelasan dapat dilihatpada gambar

(a). menunjukkan profil dari daerah pengelasan fusi, di mana terdapat daerah

daerah las yaitu daerah fusi (Fusion Zone), PMZ (Partially Melted Zone), daerah

terpengaruh panas (HAZ), dan logam induk (Base Metal)

(b) menunjukkan profil daerah pengelasan non fusi dimana terdapatdaerah tempa,

daerah terpengaruh panas (HAZ) dan logam induk (Base Metal).Metode ini

bergantung pada perubahan langsung dari energi mekanik ke energi termal untuk

membentuk lasan, tanpa aplikasi panas dari sumber yang lain.

Adapun kelebihan dalam pengelasan gesek (friction welding) adalah :

a. Tidak memakai logam tambahan

b. Dapat dilakukan pada logam yang berbeda jenis.

c. Daerah Heat Affected Zone (HAZ) sempit.

d. Sambungan merata pada semua bagian interface.

2.3 Stainless steel

Menurut Sumarji (2011), Stainless steel merupakan baja paduan yang

mengandung sedikitnya 11,5% krom berdasar beratnya. Stainless steel memiliki

sifat tidak mudah terkorosi sebagaimana logam baja yang lain. Stainless steel

berbeda dari baja biasa dari kandungan kromnya. Baja karbon akan terkorosi

ketika diekspos pada udara yang lembab. Besi oksida yang terbentuk bersifat aktif

dan akan mempercepat korosi dengan adanya pembentukan oksida besi yang lebih

banyak lagi. Stainless steel memiliki persentase jumlah krom yang memadahi

sehingga akan membentuk suatu lapisan pasif kromium oksida yang akan

mencegah terjadinya korosi lebih lanjut.

Untuk memperoleh ketahanan yang tinggi terhadap oksidasi biasanya

dilakukan dengan menambahkan krom sebanyak 13 hingga 26 persen. Lapisan

pasif chromium(III) oxide (Cr2O3) yang terbentuk merupakan lapisan yang sangat

tipis dan tidak kasat mata, sehingga tidak akan mengganggu penampilan dari

11


stainless steel itu sendiri. Dari sifatnya yang tahan terhadap air dan udara ini,

stainless steel tidak memerlukan suatu perlindungan logam yang khusus karena

lapisan pasif tipis ini akan cepat terbentuk kembali katika mengalami suatu

goresan. Peristiwa ini biasa disebut dengan pasivasi, yang dapat dijumpai pula

pada logam lain misalnya aluminium dan titanium.

Ada berbagai macam jenis dari stainless steel. Ketika nikel ditambahkan

sebagai campuran, maka stainless steel akan berkurang kegetasannya pada suhu

rendah. Apabila diinginkan sifat mekanik yang lebih kuat dan keras, maka

dibutuhkan penambahan karbon. Sejumlah unsur mangan juga telah digunakan

sebagai campuran dalam stainless steel. Stainless steel juga dapat dibedakan

berdasarkan struktur kristalnya menjadi: austenitic stainless steel, ferritic stainless

steel, martensitic stainless steel, precipitation-hardening stainless steel, dan

duplex stainless steel.

2.4 Baja Karbon

Baja karbon terdiri dari besi dan karbon. Baja karbon merupakan baja

yang mengandung karbon antara 0,3% sampai 1,7%. Pada umumnya sebagian

besarbaja hanya mengandung karbon dengan sedikit unsur paduan lainnya. Baja

karbon disebut juga baja mesin karena mengandung sejumlah elemen atau unsur

seperti mangan, fosfor, silikon dan lain sebagainya (Zainuri, 2007).

Baja karbon rendah adalah salah satu jenis baja karbon, di mana

prosentase unsur karbonnya di bawah 0,25%, untuk lebih jelas ditunjukkan pada

Tabel 1, sedangkan unsur pembentuk lainnya seperti Mn tidak lebih dari 0,8%, Si

tidak lebih dari 0,5%, demikian pula unsur Cu tidak lebih dari 0,6%. Di samping

jenis baja karbon berdasarkan kandungan karbonnya, juga dikelompokkan

berdasarkan komposisi prosentasi unsur pemandu karbonnya seperti yang

perlihatkan pada diagram fasa Fe–C, baja hypoeutektoid kurang dari 0,8% C, baja

eutektoid 0,8% C, sedangkan baja hypereutektoid lebih besar dari 0,8% C.

Dengan memperhatikan diagram fasa tersebut maka baja karbon rendah

adalah jenis baja hypoeutektoid karena prosentase unsur pemandu karbonnnya

tidak melebihi 0,8% dan hanya mengandung 0,112% C.

12


Tabel 2.1. Klasifikasi baja karbon berdasar kandungan karbon

Jenis baja karbon Prosentase unsur karbon (% C)

1 Baja karbon rendah 0,25 %

2 Baja karbon medium 0,55 % 0,25 %

3 Baja karbon tinggi 0,55 %

Berdasarkan kandungan karbon, baja dibagi ke dalam tiga macam yaitu:

2.4.1 Baja karbon rendah (low carbon steel)

Baja karbon rendah merupakan baja yang mengandung karbon kurang dari 0,3%

C.Baja karbon rendah mudah dimachining dan dilas, serta memiliki keuletan dan

ketangguhan sangat tinggi tetapi kekerasannya rendah dan tahan aus. Baja karbon

rendah sering digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan komponen bodi

mobil, struktur bangunan, pipa gedung, jembatan, kaleng, pagar dan lain-lain.

2.4.2 Baja karbon sedang (medium carbon steel)

Baja karbon sedang merupakan baja yang mengandung karbon 0,3%-0,6%

karbon. Baja karbon sedang memiliki kekerasan lebih tinggi daripada baja karbon

rendah. Kekuatan tarik dan batas regang yang tinggi, tidak mudah dibentuk oleh

mesin. Baja karbon sedang banyak digunakan untuk poros, rel kereta api, roda

gigi, pegas, baut dan lain-lain.

2.4.3 Baja karbon tinggi (high carbon steel)

Baja karbon tinggi merupakan baja yang mengandung 0,6%-1,7% C. Baja

karbon tinggi memiliki kekerasan tinggi, tetapi keuletannya lebih rendah. Baja

karbon tinggi mempunyai kuat tarik paling tinggi dan banyak digunakan untuk

material tools. Baja karbon ini banyak digunakan dalam pembuatan pegas dan

alat-alat perkakas seperti palu, gergaji, atau pahat potong dan lainnya (ASM

handbook , 1993).

Yureman Zain (1993), komposisi kimia lembaran pelat baja karbon rendah

produk PT. Krakatau Steel sebagai spesimen penelitian ditunjukkan pada Tabel 2.

13


Tabel 2.2. Komposisi kimia baja karbon rendah

Unsur Prosentase (%) Unsur Prosentase (%)

C 0,112 Ni 0,0143

Si < 0,117 Mo 0,0065

Mn 0,443 Cu 0,0176

P < 0,0008 Al 0,0381

S < 0,0002 Fe 99,350

Cr 0,0085

2.5 Metode Pengujian Tarik

Tujuan dari dilakukannya suatu pengujian mekanis adalah untuk

menentukan respon material dari suatu konstruksi, komponen atau rakitan

fabrikasi pada saat dikenakan beban atau deformasi dari luar. Dalam hal ini akan

ditentukan seberapa jauh prilaku inheren (sifat yang lebih merupakan

ketergantungan atas fenomena atomik atau mikroskopis dan bukan dipengaruhi

bentuk atau ukuran benda uji)dari material terhadap pembebanan tersebut. Di

antara semua pengujian mekanis tersebut, pengujian tarik merupakan jenis

pengujian yang banyak dilakukan karena mampu memberikan informasi dari

prilaku mekanis material.

2.5.1 Prinsip Pengujian

Sampel atau benda uji dengan ukuran dan bentuk tertentu ditarik dengan

beban kontinyu sambil di ukur penambahan panjangnya. Data yang didapat

berupa perubahan panjang dan perubahan beban selanjutnya ditampilkan dalam

bentuk grafik tegangan-regangan, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 2.6

data-data yang penting yang diharapkan didapat dari pengujian tarik ini adalah:

perilaku mekanik material dan karakteristik perpatahan

14


.

Gambar 2.6 Tegangan Vs Regangan

2.5.2 Perilaku Mekanik Material

Pengujian tarik yang dilakukan pada suatu material padatan (logam dan

non logam) dapat memberikan keterangan yang relatif lengkap mengenai prilaku

material tersebut terhadap pembebanan mekanis. Informasi penting yang didapat

adalah:

a. Batas elastis (elastic limit)

Daerah elastis adalah daerah dimana bahan akan kembali kepada

panjang semula bila tegangan luar dihilangkan.selanjutnya bila bahan terus

diberikan tegangan (deformasi dari luar) akan menyebabkan terjadinya

deformasi permanen pertama kalinya. Kebanyakan material teknik memiliki

batas elastis yang hampir berimpitan dengan batas proporsionalitasnya

b. Titik Luluh (yield point) dan Kekuatan Luluh (yield strength)

Titik ini merupakan suatu batas dimana material akan terus

mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Tegangan (stress)

yang mengakibatkan bahan menunjukkan mekanisme luluh ini disebut

tegangan luluh (yield stress). Titik luluh ditunjukkan oleh titik Y pada

gambar 2.7 gejala luluh umumnya hanya ditunjukkan oleh logam-logam ulet

dengan struktur kristal BCC dan FCC yang membentuk interstitial solid

solution dari atom- atom karbon,boron, hidrogen dan oksigen. Interaksi

antara dislokasi dan atom-atom tersebut menyebabkan baja ulet seperti mild

15


steel menunjukkan titik luluh bawah (lower yield point) dan titik luluh atas

(upper yield point).

Gambar 2.7 kurva tegangan vs regangan, gejala luluh

c. Kekuatan tarik maksimum (uktimate tensile stremght)

Merupakan tegangan maksimum yang dapat ditanggung oleh material

sebelum terjadinya perpatahan (fracture). Nilai kekuatan tarik maksimum

uts ditentukan dari beban maksimum Fmaks dibagi luas penampang awal

Ao.

UTS =Fmax/Ao.............(2.1)

d. Kekuatan Putus (breaking strength)

Kekuatan putus ditentukan dengan membagi beban pada saat benda

uji putus dengan luas penampang awal Ao. Untuk bahan yang bersifat ulet

pada saat beban maksimum M terlampaui dan bahan terus terderformasi

hingga titik putus B maka menjadi mekanisme sebagai akibat adanya suatu

deformasi yang terlokalisasi. Pada bahan ulet kekuatan putus adalah lebih

kecil dari pada kekuatan maksimum sementara pada bahan getas kekuatan

putus adalah sama dengan kekuatan maksimumnya.

e. Keuletan (ductility)

Keuletan merupakan suatu sifat yang menggambarkan kemampuan

logam menahan deformasi hingga terjadinya perpatahan. Sifat ini, dalam

beberapa tingkatan, harus dimiliki oleh bahan bila ingin dibentuk (forming)

melaluiproses rolling, bending, hammering, cutting dan sebagainya.

Pengujian tarik memberikan dua metode pengukuran ke uletan bahan yaitu:

16


Persentase perpanjangan (elongation)

Diukur sebagai penambahan panjang ukur setelah perpatahan terhadap

panjang.

Elongasi, (%) =[(LF-Lo)/Lo] x 100% ...........(2.2)

Dimana Lf adalah panjang akhir dan Lo panjang awal dari benda uji.

2.6 Uji bending

Alat uji bending adalah alat yang digunakan untuk melakukan

pengujiankekuatan lengkung (bending) pada suatu bahan atau material. Pada

umumnya alatuji bending memiliki beberapa bagian utama, seperti: rangka,

alat tekan, point bending dan alat ukur. Rangka berfungsi sebagai penahan gaya

balik yang terjadi pada saat melakukan uji bending. Rangka harus memiliki

kekuatan lebih besar dari kekuatan alat tekan, agar tidak terjadi kerusakan

pada rangka pada saat melakukan pengujian. Alat tekan berfungsi sebagai alat

yang memberikan gaya tekan pada benda uji pada saat melakukan

pengujian. Alat penekan harus memiliki kekuatan lebih besar dari benda

yang di uji (ditekan). Point bending berfungsi sebagai tumpuan benda uji dan

juga sebagai penerus gaya tekan yang dikeluarkan oleh alat tekan. Panjang

pendek tumpuan point bending berpengaruh terhadap hasil pengujian. Alat

ukur adalah suatu alat yang yang menunjukan besarnya kekuatan tekan yang

terjadi pada benda uji.

Uji bending adalah suatu proses pengujian material dengan cara di tekan

untuk mendapatkan hasil berupa data tentang kekuatan lengkung (bending) suat

material yang di uji. Proses pengujian bending memiliki 2 macam pengujian,

yaitu 3 point bending dan 4 point bending.

Untuk melakukan uji bending ada factor dan aspek yang harus

dipertimbangkan dan dimengerti yaitu :

a. Tekanan (p)

Tekanan adalah perbandingan antara gaya yang terjadi dengan luasan benda

yang dikenai gaya. Besarnya tekanan yang terjadi dipengaruhi oleh dimensi

benda yang di uji. Dimensi mempengaruhi tekanan yang terjadi karena

semakin besar dimensi benda uji yang digunakan maka semakin besar pula

gaya yang terjadi. Selain itu alat penekan juga mempengaruhi besarnya tekanan

17


yang terjadi. Alat penekan yang digunakan menggunakan system hidrolik.

Hal lain yang mempengaruhi besar tekanan adalah luas penampang dari torak

yang digunakan. Maka daya pompa harus lebih besar dari daya yang dibutuhkan.

Dan motor harus bias melebihi daya pompa, perhitungan tekanan (Sularso &

Tahara, 1983):

p = …..……..(2.1)

P = tekanan (kgf/ )

F = gaya atau beban (kgf)

A = luas penampang ( )

P = ……….....(2.2)

P = daya (kw)

p = tekanan (bar)

Q = laju aliran (1/min)

b. Benda uji

Benda uji adalah suatu benda yang di uji kekuatan lengkungnya dengan

menggunakan alat uji bending. Jenis material benda uji yang digunakan

sebagai benda uji sangatlah berpengaruh dalam pengujian bending. Karena

tiap jenis material memiliki kekuatan lengkung yang berbeda-beda, yang

nantinya berpengaruh terhadap hasil uji bending itu sendiri.

c. Point Bending

Point bending adalah suatu sistem atau cara dalam melakukan

pengujian lengkung (bending). Point bending ini memiliki 2 tipe, yaitu:

three point bending dan four point bending.

Perbedaan dari kedua cara pengujian ini hanya terletak dari bentuk dan

jumlah point yang digunakan, three point bending menggunakan 2 point

pada bagian bawah yang berfungsi sebagai tumpuan dan 1 point pada bagian atas

yang berfungsi sebagai penekan sedangkan four point bending menggunakan 2

point pada bagian bawah yang berfungsi sebagai tumpuan dan 2 point (penekan)

pada bagian atas yang berfungsi sebagai penekan.

18


Secara umum proses pengujian bending memiliki 2 cara pengujian,

yaitu:

Three point bending dan Four point bending. Kedua cara pengujian ini memiliki

kelebihan dan kekurangan masing-masing karena tiap cara pengujian memilki

cara perhitungan yang berbeda-beda.

Three point bending adalah cara pengujian yang menggunakan 2

tumpuan dan 1 penekan.

Gambar 2.8. Three point bending (Khamid, 2011)

Perhitungan yang digunakan (West Conshohocken,1996):

= .....................(2.3)

Keterangan rumus :

= tegangan lengkung (kgf/ )

P = beban atau Gaya yang terjadi (kgf)

L = jarak point (mm)

b = lebar benda uji (mm)

d = ketebalan benda uji (mm)

c. Four point bending

Four point bending adalah cara pengujian yang menggunakan 2

tumpuan

dan 2 penekan.

19


Gambar 2.9. Four point bending (Khamid, 2011)

Perhitungan yang digunakan (West Conshohocken,1996):

= ………..(2.4)

Keterangan rumus :

= tegangan lengkung (kgf/ )

P = beban atau Gaya yang terjadi (kgf)

L = jarak point (mm)

b = lebar benda uji (mm)

d = ketebalan benda uji (mm)

Selain itu juga terdapat beberapa kelebihan dan kelemahan dari cara

pengujian three point dan four point.

Tabel 2.3. Kelebihan dan Kekurangan Metode Uji Three Point Bending dan

Four Point Bending (Khamid, 2011)

Three Point Bending Four Point Bending

Kelebihan

+ Kemudahan persiapan specimen dan

penguian

+ Pembuatan point lebih mudah

+ Penggunaan rumus perhitungan lebih

mudah

+ Lebih akurat hasil pengujiannya

Kekurangan

20


- kesulitan menentukan titik tengan

persis, karena jika tidak di tengah persis

penggunaan rumus berubah

- kemungkinan terjadi pergeseran,

sehingga benda yang di uji pecah/patah

tidak tepat di tengah maka rumus yang

di gunakan kombinasi tegangan

lengkung dengan tegangan geser

- Pembuatan point lebih rumit

- 2 point atas harus bersamaan menekan

benda uji. Maka jika salah satu point

lebih dulu menekan benda uji maka

terjadi three point bending, sehingga

rumus yang digunakan berbeda

d. Rangka

Rangka berfungsi sebagai penahan kekuatan balik dari gaya tekan

yang dihasilkan oleh alat penekan pada saat proses pengujian. Selain itu rangka

juga berfungsi sebagai dudukan komponen-komponen lain, sehingga ukuran

dari rangka haruslah lebih besar dari komponen-komponen tersebut.

e. Alat Ukur

Alat ukur befungsi sebagai pembaca data hasil pengukuran pada saat

pengujian berlangsung. Angka-angka yang di tunjukkan oleh alat ukur

nantinya di olah lagi dalam perhitungan untuk mendapatkan data yang

inginkan. Pada umunya alat ukur yang digunakan adalah alat pengukur tekanan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA - smartlib.umri.ac.idGambar 2.1 Proses Linier Friction Welding Sumber : ED Nichola, dkk. (2003). 2.2.2 Friction Stir Welding Stir friction welding merupakan

Documents