TUGAS AKHIR ANALISA FENOMENA SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS BESI PADA PROSES U - BENDING

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISA FENOMENA SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS BESI PADA PROSES U - BENDING Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Progam Studi Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun oleh : Mustahfirin NIM : D JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA JANUARI 2016

2

3

4

5

6 HALAMAN MOTTO Jangan memaksakan diri untuk menjadi sempurna, Karena akan membuat kita kecewa dan menderita, Didunia ini tidak ada yang sempurna, Kadang kita harus belajar cukupcukup (Andrie Wongso) Barang siapa yang mengajak orang lain untuk mengikuti petunjuk, niscaya akan mendapatkan pahala yang sama dengan orang yang mengikutinya tanpa mengurangi pahala mereka sedikitpun (HR. Bukhori) Hidup ini seperti piano. Berwarma putih dan hitam. Namun, Ketika Tuhan yang memainkannya, Semua menjadi indah (Mutiara) vi

7 ANALISA FENOMENA SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS BESI PADA PROSES U - BENDING Mustahfirin, Agus Dwi Anggono, Supriyono Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura firinunyil11@gmail.com ABSTRAKSI Tailored welded blanks adalah gabungan dari dua macam atau lebih lembaran metal dengan ketebalan (thickness) berbeda atau sama yang disambung dengan menggunakan las Dalam pengelasan terdapat beberapa metode diantaranya SMAW oleh karena itu tujuan dalam penelitian ini untuk meneliti tentang pengaruh variasi bahan, terhadap fenomena spring back Dengan menggunakan pengujian U bending. Metode penelitian ini tahap awal pembuatan sambungan las dengan standar AWS. Selanjutnya pengujian tarik menggunakan standar ASTM E-8. Pengujian springback menggunakan tool die set, sedangkan untuk mengetahui besar spring backnya menggunakan kertas mili meter blok dengan cara sebagai mal. Dari hasil pengujian didapat nilai-nilai perbedaan dari setiap bahan yang digunakan untuk nilai kekuatan tarik spesimen, nilai modulus elastisitas tertinggi yaitu pada variasi bahan besi - besi sebesar Mpa, dengan besar springback terbesar -1 mm untuk sisi kanan dan -2 mm untuk sisi kiri, sedangkan untuk variasi bahan stainless - stainless sebesar 55555,55 Mpa, dengan besar spring back -3 mm untuk sisi kanan dan -2 mm untuk sisi kiri, dan variasi bahan stainless - besi sebesar 44285,71 Mpa, dengan besar spring back -1,5 mm, untuk sisi kanan dan -3 mm untuk sisi kiri. Kata kunci :Tailor Welded Blank, Pengelasan SMAW, U Bending, Springback. vii

8 PHENOMENON ANALYSIS SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS - IRON IN PROCESS U - BENDING Mustahfirin, Agus Dwi Anggono, Supriyono Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol post I Pabelan, Kartasura firinunyil11@gmail.com ABSTRACTION Tailored welded blanks is a combination of two or more kinds of metal sheet with a thickness (thickness) is different or the same which are connected with the use of welding In welding there are several methods including SMAW therefore of interest in this study to examine the effect of variations in materials, the phenomenon of spring back Using U-bending test. This research method early stages of welding connection with AWS standards. Furthermore, using a tensile testing standard ASTM E-8. Testing springback using a die tool set, while to know the big spring backnya using paper mili meter block by way of a mall. From the test results obtained difference values of each of the materials used for the value of the tensile strength of the specimen, the highest elasticity modulus value on the variation of ferrous materials - iron amounted to MPa, with a greatest springback -1 mm to the right side and -2 mm to the side left, while for variations in steel material - steel amounted to MPa, with a large spring back to -3 mm -2 mm and a right side to the left side, and a variety of stainless materials - iron at MPa, with a large spring back mm, on the right side and -3 mm to the left side. Keywords: Tailor Welded Blank, Welding SMAW, U Bending, Springback..

9 HALAMAN PERSEMBAHAN Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya, bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang, saya persembahkan tugas akhir ini kepada : 1. Bapak dan Ibu saya tercinta yang selalu mendoakan, memberi dukungan secara finansial, tenaga serta dorongan sepanjang waktu sampai mengantarkan saya sebagai seorang sarjana Teknik Mesin. 2. Semua sahabat - sahabatku Shodiq, Huda, Feri, Agung, Wawan, Yusuf, Ajik, Agus, Inna yang selalu membantu dan memberi solusi dalam menyelesaikan proses tugas akhir sampai selesai. 3. Kakak-kakaku Irkam, Fahrudin, Nurkolis, Madekan, yang selalu memberikan dukungan dan semangat setiap waktu. 4. Seluruh keluarga besarku, terima kasih atas semua dukungan dan semangatnya yang selalu saya dengar setiap waktu. 5. Semua teman temanku Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta angkatan 2010 yang senantiasa memberi dukungan untuk menyelesaikan tugas akhir saya. viii

10 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kepada allah SWT atas segala rahmat dan nikmat-nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan. Tugas akhir berjudul ANALISA FENOMENA SPRINGBACK TAILOR WELDED BLANK (TWB) STAINLESS BESI PADA PROSES U - BENDING dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dlam kesempatan ini saya selaku penulis dengan segala hormat dan ketulusan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesar besarnya kepada : 1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku jurusan Teknik Mesin. 3. Bapak Agus Dwi Anggono, ST, M.Eng, Ph.D, selaku Dosen pembimbing I yang telah membimbing serta bersedia meluagkan waktunya untuk memberikan arahan dan penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Supriyono, Ph.D, selaku Dosen pembimbing II yang telah bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini 5. Bapak Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT, selaku Dosen penguji yang telah memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir. 6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir. 7. Bapak dan ibuk tercinta yang selalu memberikan doa beserta dukungannya, perhatian serta kasih sayang yang begitu istimewa dan sangat luar biasa. ix

11

12 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR... HALAMAN MOTTO... ABSTRAKSI HALAMAN PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii viii ix xi xiv xviii xx BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA Kajian Pustaka Landasan Teori... 8 xi

13 2.3. Teori Elastisitas Tegangan Regangan Hubungan tegangan-regangan Deformasi elastis Deformasi plastis Teori Plastis Teori Spring Back BAB III METODE PENELITIAN Diagram Aril Penelitian Bahan dan Alat Alat Bahan Pembuatan Spesimen Langkah pengujian Spesimen Pengujian Tarik Pengujian U Bending Pengukuran Spring Back Rancangan Analisis Data Kesulitan Penelitian BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Pengujian tarik Pengujian U bending Analisis Data Analisis pengujian tarik Analisis nilai pengujian tarik Pengaruh variasi bahan Terhadap Fenomena SpringBack xii

14 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 penyimpangan sudut akibat gaya spring back... 2 Gambar 2.1. jenis sambungan las Gambar 2.2. jenis las busur listrik (arc welding) Gambar 2.3 Mesin Las SMAW. teknologi pengelasan: Gambar 2.4 diagram tegangan regangan Gambar 2.5 diagram tegangan regangan springback Gambar 2.6 spring back Gambar 3.1 Diagram alir penelitian Gambar 3.2 Mesin las SMAW. INLASTEK (Institut teknologi pengelasan) Gambar 3.3 Hasil Pengelasan SMAW (besi-besi) Gambar 3.4 Hasil Pengelasan SMAW (besi-stainless) Gambar 3.5 Hasil Pengelasan SMAW (stainless-stainless) Gambar 3.6 Spesimen Uji Tarik Gambar 3.7 Spesimen Uji U Bending Gambar 3.8 tool die set untuk uji U Bending Gambar 3.9 gambar pengambilan data spring back Gambar 4.1 Spesimen Uji Tarik Gambar 4.2 Grafik hasil uji tarik 1 (besi-besi) Gambar 4.3 Grafik hasil uji tarik 2 (besi-besi) Gambar 4.4 Grafik hasil uji tarik 3 (besi-besi) Gambar 4.5 Grafik hasil uji tarik 1 (stainless-besi) Gambar 4.6 Grafik hasil uji tarik 2 (stainless-besi) xiv

16 Gambar 4.7 Grafik hasil uji tarik 3 (stainless-besi) Gambar 4.8 Grafik hasil uji tarik 1 (stainless-stainless) Gambar 4.9 Grafik hasil uji tarik 3 (stainless-stainless) Gambar 4.10 Grafik hasil uji tarik 3 (stainless-stainless) Gambar 4.11 Spesimen uji bending Gambar 4.12 Hasil uji U-bending Gambar 4.13 Springback uji U-bending Gambar 4.14 Hasil pengujian U-bending Gambar 4.15 Histogram menunjukan nilai springback spesimen besi-besi Gambar 4.16 Histogram menunjukan nilai springback spesimen Stainless-stainless Gambar 4.17 histogram menunjukan nilai springback spesimen Stainless-besi xv

17 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. klasifikasi dari penyambungan logam... 9 Tabel 4.1 Dimensi spesimen uji tarik Tabel 4.2 Hasil uji tarik Tabel 4.3 Dimensi plat uji bend ing Tabel 4.4 Hasil pengujian U bending Tabel 4.5 Nilai koefisien springback (besi besi) Tabel 4.6 Nilai koefisien springback (stainless - stainless) Tabel 4.7 Hasil Nilai koefisien springback (besi besi) Tabel 4.8 Hasil elastisitas (besi besi) Tabel 4.9 Hasil elastisitas (stainless besi) Tabel 4.10 Hasil elastisitas (stainless stainless) Tabel Hasil Rata-rata nilai springback menurut variasi bahan xviii