BAB III METODA PENELITIAN DAN ANALISA PENGUJIAN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Permasalahan. Proses punch adalah salah satu proses pengerjaan masal dalam pengerjaan

PENELITIAN PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN LOW TEMPERING

I. PENDAHULUAN. mengalami pembebanan yang terus berulang. Akibatnya suatu poros sering

BAB I PENDAHULUAN. BAB I Pendahuluan 1

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

SIDIK GUNRATMONO NIM : D

III. METODOLOGI PENELITIAN. Universitas Lampung. Sedangkan waktu penelitian dilaksanakan pada rentang

BAB I PENDAHULUAN. perlu dapat perhatian khusus baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya karena

BAB 1. PERLAKUAN PANAS

Diajukan Sebagai Syarat Menempuh Tugas Akhir. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah. Surakarta. Disusun Oleh : WIDI SURYANA

ANALISA KEKERASAN PADA PISAU BERBAHAN BAJA KARBON MENENGAH HASIL PROSES HARDENING DENGAN MEDIA PENDINGIN YANG BERBEDA

Penelitian Sifat Fisis dan Mekanis Roda Gigi Transduser merk CE.A Sebelum dan Sesudah Di-Treatment

Gambar 3.1 Diagram alur Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

I. PENDAHULUAN. Baja karbon AISI 1045 adalah jenis baja yang tergolong dalam baja paduan

Gambar 4. Pemodelan terjadinya proses difusi: (a) Secara Interstisi, (b) Secara Substitusi (Budinski dan Budinski, 1999: 303).

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2013 sampai dengan selesai.

BAB I PENDAHULUAN. Dalam bidang material baja karbon sedang AISI 4140 merupakan low alloy steel

PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES HARDENING MATERIAL BAJA S45C

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

ARANG KAYU JATI DAN ARANG CANGKANG KELAPA DENGAN AUSTEMPERING

STUDI PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA HASIL PENGELASAN BAJA ST 37 DITINJAU DARI KEKUATAN TARIK BAHAN

PERLAKUAN PANAS (HEAT TREATMENT)

MATERIAL TEKNIK 5 IWAN PONGO,ST,MT

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

I. PENDAHULUAN. Baja adalah sebuah senyawa antara besi (Fe) dan karbon (C), dimana sering

Laporan Praktikum Struktur dan Sifat Material 2013

I. PENDAHULUAN. Logam merupakan material kebutuhan manusia yang banyak penggunaannya

Proses Annealing terdiri dari beberapa tipe yang diterapkan untuk mencapai sifat-sifat tertentu sebagai berikut :

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010 TUGAS AKHIR TM091486

Analisa Deformasi Material 100MnCrW4 (Amutit S) Pada Dimensi Dan Media Quenching Yang Berbeda. Muhammad Subhan

III. METODOLOGI PENELITIAN. waktu pada bulan Oktober hingga bulan Maret Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini :

BAB I PENDAHULUAN. Luasnya pemakaian logam ferrous baik baja maupun besi cor dengan. karakteristik dan sifat yang berbeda membutuhkan adanya suatu

BAB III METODE PENELITIAN

KARAKTERISASI PADUAN AlFeNiMg HASIL PELEBURAN DENGAN ARC FURNACE TERHADAP KEKERASAN

Proses perlakuan panas diklasifikasikan menjadi 3: 1. Thermal Yaitu proses perlakuan panas yang hanya memanfaatkan kombinasi panas dalam mencapai

I. PENDAHULUAN. Kebutuhan akan bahan logam dalam pembuatan alat alat dan sarana. Untuk memenuhi kebutuhan ini, diperlukan upaya pengembangan

Heat Treatment Pada Logam. Posted on 13 Januari 2013 by Andar Kusuma. Proses Perlakuan Panas Pada Baja

III. METODE PENELITIAN. Adapun tempat pengerjaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN. Dalam dunia teknik dikenal empat jenis material, yaitu : logam,

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Dengan semakin majunya teknologi sekarang ini, tuntutan

BAB I PENDAHULUAN. penting pada proses penyambungan logam. Pada hakekatnya. diantara material yang disambungkan. Ini biasanya dilakukan

KAJIAN EKSPERIMEN PENGUJIAN TARIK BAJA KARBON MEDIUM YANG DISAMBUNG DENGAN LAS SMAW DAN QUENCHING DENGAN AIR LAUT

PROSES PENGERASAN (HARDENNING)

Machine; Jurnal Teknik Mesin Vol. 2 No. 2, Juli 2016 ISSN :

PENINGKATAN KEKAKUAN PEGAS DAUN DENGAN CARA QUENCHING

ANALISA QUENCHING PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN MEDIA SOLAR

Pengaruh Proses Quenching Terhadap Kekerasan dan Laju Keausan Baja Karbon Sedang

Karakterisasi Material Bucket Teeth Excavator 2016

PENGARUH SILIKON (Si) TERHADAP KEKERASAN PERMUKAAN DARI BAJA TUANG PERKAKAS YANG MENGALAMI FLAME HARDENING SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN. alat-alat perkakas, alat-alat pertanian, komponen-komponen otomotif, kebutuhan

BAB IV DATA DAN ANALISA

BAB I PENDAHULUAN. pesat dewasa ini telah menjadi bagian yang tidak bisa dipisahkan. dari dunia industri, sebab adanya ilmu pengetahuan dan teknologi

METODE PENINGKATAN TEGANGAN TARIK DAN KEKERASAN PADA BAJA KARBON RENDAH MELALUI BAJA FASA GANDA

Simposium Nasional Teknologi Terapan (SNTT) ISSN: X

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Persiapan Spesimen

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. penting dalam menunjang industri di Indonesia. Pada hakekatnya. pembangunan di bidang industri ini adalah untuk mengurangi

BAB IV PROSES PERLAKUAN PANAS PADA ALUMINIUM

BAB III METODE PENELITIAN

PENGARUH PERLAKUAN PANAS BAJA AISI 1029 DENGAN METODA QUENCHING DAN MEDIA PENDINGIN TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN MAKRO STRUKTUR

Pengaruh Variasi Media Quenching Air, Oli, dan Angin Kompresor Terhadap Struktur Mikro dan Kekerasan Pada Baja AISI 1045

VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN PADA PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DENGAN MATERIAL SS 304L

2.2.9 Definisi Aluminium Klasifikasi Aluminium... 21

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada Bulan Agustus sampai bulan Oktober 2012.

ANALISIS PROSES TEMPERING PADA BAJA DENGAN KANDUNGAN KARBON 0,46% HASILSPRAY QUENCH

PENGARUH PROSES HEAT TREATMENT PADA KEKERASAN MATERIAL SPECIAL K (K100)

PENGARUH VARIASI WAKTU TAHAN PADA PROSES NORMALIZING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S PADA PRESSURE VESSEL

Pengaruh Variasi Temperatur Anneling Terhadap Kekerasan Sambungan Baja ST 37

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Penguatan yang berdampak terhadap peningkatan sifat mekanik dapat

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. oksidasi yang dilakukan dengan metode OM ( Optic Microscope) dan

PENGARUH PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S

PENGARUH HEAT TREATMENT

HARDENABILITY. VURI AYU SETYOWATI, S.T., M.Sc TEKNIK MESIN - ITATS

1.2. Tujuan 1. Mahasiswa memahami Heat Tratment secara umum 2. Mahasiswa memahami dan mengetahui cyaniding secara umum

BAB I PENDAHULUAN. pressure die casting type cold chamber yang berfungsi sebagai sepatu pendorong cairan

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

KAJIAN EKSPERIMEN PENGUJIAN KEKERASAN BAJA KARBON MEDIUM YANG DISAMBUNG DENGAN SMAW DAN QUENCHING DENGAN AIR LAUT. Erizal

TUGAS AKHIR PENELITIAN SIFAT FISIS DAN MEKANIS BESI COR KELABU DENGAN PENGGUNAAN BAHAN BAKAR DARI KOKAS LOKAL DENGAN PEREKAT TETES TEBU DAN ASPAL

PENGARUH WAKTU PENAHANAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PADA PROSES PENGKARBONAN PADAT BAJA MILD STEEL

PENGARUH PROSES ANNEALING PADA HASIL PENGELASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK BAJA KARBON RENDAH

PENGARUH PENGELASAN TUNGSTEN INERT GAS TERHADAP KEKUATAN TARIK, KEKERASAN DAN MIKRO STRUKTUR PADA PIPA HEAT EXCHANGER

PENGARUH BAHAN ENERGIZER PADA PROSES PACK CARBURIZING TERHADAP KEKERASAN CANGKUL PRODUKSI PENGRAJIN PANDE BESI

SETTING PARAMETER OPTIMAL PADA PROSES ANNEALING MATERIAL S45C TERHADAP HARDNESS DAN ROUGHNESS SURFACE

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

I. PENDAHULUAN. untuk diperkirakan kapan terjadinya, dan tidak dapat dilihat secara kasat mata

Sidang Tugas Akhir (TM091486)

BAB I PENDAHULUAN. 1.1.Latar Belakang

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

BAB 1. PENGUJIAN KEKERASAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen,

TUGAS AKHIR ANALISA KEKERASAN HARDFACING STELLITE-6 PADA MATERIAL BAJA SS 400

PERANCANGAN ALAT UJI KEMAMPUKERASAN JOMINY TEST UNTUK LABORATORIUM TEKNIK MESIN UNIVERSITAS ISLAM 45 BEKASI. Taufiqur Rokhman 1)

I. PENDAHULUAN. rotating bending. Dalam penggunaannya pengaruh suhu terhadap material

PROSES THERMAL LOGAM

PENGARUH PENAMBAHAN SALURAN UDARA PEMANAS DENGAN PIPA LURUS PADA TUNGKU BATUBARA TERHADAP KARAKTERISTIK PEMBAKARAN

Transkripsi:

23 BAB III METODA PENELITIAN DAN ANALISA PENGUJIAN Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis akan memulai dari pengumpulan data acuan proses punch, heat treatment, metode pengujian kekerasan Vickers dan analisa data uji-t berpasangan sebagai metode analisa validasi data yang diperoleh. untuk lebih jelas mengenai sistematika penulisan laporan tugas akhir ini penulis akan membuat flow chart seperti dibawah ini :

24 Mulai Heat Treatment Quenching Quenching Air Quenching Udara Quenching Oli Proses Pengujian : 1. Uji Kekerasan 2. Uji Kinerja Punch Analisa Hasil Pengujian Uji Statistik Tidak Ya Pembahasan Hasil Pengujian Kesimpulan : 1. Uji Kekerasan 2. Uji Kinerja Punch Selesai Gambar 3,1 Flowchart Proses Pengujian

25 Keterangan : 1. Pengumpulan data acuan tentang proses heat treatment, uji kekerasan Vickers dan proses punch 2. Proses heat treatment carbide drill rod AF1 3. Proses pengujian kekerasan dan kinerja punch carbide drill rod AF1 a. 4 pieces tidak heat treatment b. 4 pieces heatreatment, quenching air c. 4 pieces heat treatment, quenching udara d. 4 pieces heat treatment, quenching oli 4. Analisa hasil pengujian kekerasan dan hasil pengujian kinerja punch 5. Pengujian data hasil pengujian kekerasan dan punch dilakukan uji statistik ANOVA 6. Pemahasan keseluruhan hasil pengujian 7. Kesimpulan dari hasil pengujian Analisa pengujian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh heat treatment terhadap kekuatan sifat mekanik terhadap kinerja punch. Tujuan utamanya adalah untuk mengetahui apakah tool yang sudah dilakukan proses heat treatment mempunyai ketahanan lebih kuat terhadap tekanan punch (terjadi patah tool) atau sebaliknya. Data diambil dari hasil pengujian dan analisa dengan berbagai metode diantaranya : 3.1 Studi Literatur Studi literatur dilakukan untuk mengetahui masalah dalam melakukan proses penelitian, analisa penelitian hingga metode penyelesaian permasalahan. Dalam studi literatur merujuk kepada beberapa sumber untuk menentukan bahan yang akan digunakan.

26 3.1.1 Studi Kepustakaan Tahapan ini berisi tentang pengumpulan data yang bersumber dari buku dan dari media yang berhubungan dengan data yang dibutuhkan. Penulis mencoba meringkas hal-hal apa saja yang diperlukan guna menunjang penyelesaian tugas akhir. 3.1.2 Konsultasi dan Diskusi Tahapan ini berisi diskusi dengan pembimbing dan beberapa orang yang dapat memberikan masukan dalam penulisan dan penyelesaian tugas akhir. 3.1.3 Pengamatan lapangan Tahapan ini berisi pengamatan langsung yang dilakukan penulis pada proses heat treatment dan proses punching guna mengetahui lebih detail permasalahan yang terjadi. 3.2 Proses Penelitian 3.2.1 Persiapan Sample Penelitian Sampel diambil dari stok tool yang biasa digunakan untuk proses punching di salah satu perusahaan yang bergerak di bidang manufaktur dalam pembuatan nozzle di kawasan EJIP cikarang. Untuk Sampel yang diambil terlebih dahulu dilakukan proses grinding yang berfungsi untuk membuat profil tool yang disesuaikan dengan bentuk lubang yang akan diproses heat treatment. Setelah proses grinding selesai kemudian dikikir dengan kekasaran #500 ~ 600 untuk menghasilkan kekasaran permukaan yang diinginkan.

27 Gambar 3.2 Spesimen uji (Diambil dari PT. XXX 12 juni 2014) Data awal sebelum proses heat treatment Ukuran tool : Ф1.2 x 50 mm Kekerasan : 1641Hv, 1643H, 1645Hv, 1650Hv Setelah data awal diambil kemudian langkah selanjutnya adalah mempersiapkan tungku pembakaran untuk proses heat treatment. Berikut langkah proses heat treatment tool : 1. Spesimen uji sebanyak 12 pieces dimasukan ke dalam tungku pemanas (Lihat gambar 2.1) 2. Setelah mencapai suhu 850 0 C suhu ditahan hingga 30 menit 3. Setelah ditahan 30 menit tool didinginkan dengan 3 media pendinginan yaitu a. Didinginkan dengan Oli 4 pieces b. Didinginkan dengan Air 4 pieces c. Didinginkan dengan Udara 4 pieces 4. Setelah proses pendinginan kemudian data hasil pengujian diambil dengan berbagai metode diantaranya a. Pengujian kekerasan material (metode vickers) b. Pengujian proses punch (pengujian kekuatan tool)

28 Dan diperlukan beberapa alat penunjang dalam melakukan pengambilan data pada pengujian ini diantaranya : 1. Mikroskop ukur Mikroskop berfungsi untuk melihat dan juga bisa digunakan untuk mengukur ukuran material. Pengecekan yang dilakukan adalah untuk melihat kondisi material sebelum dan sesudah dilakukan proses heat treatment dan juga sebelum proses punching dilakukan. Gambar 3.3 Mikroskop Ukur (Diambil dari PT. XXX 11 agustus 2014) 2. Vickers Hardness tester Vickers tester berfungsi sebagai alat pengukur kekerasan material pengujian. Dalam hal ini pengukuran akan dibandingkan antara data hasil pengujian sebelum proses heat treatment dan data setelah proses heat treatment. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui perubahan kekerasan setelah proses heat treatment. 3. Mesin Punch Setelah semua proses heat treatment selesai dilakukan tahapan terakhir adalah pengujian pada mesin punching untuk mengetahui kekuatan material uji. Pada tahapan ini data yang diambil

29 adalah jumlah lubang yang bisa dikerjakan sampai tool mengalami kelelahan atau mengalami patah tool. 3.3 Metode pengujian Setelah material tool dilakukan proses heat treatment tahap selanjutnya adalah tahap pengujian material awal dan material sebelum dilkukan proses heat treatment. Pada pengujian kali ini penulis melakukan dengan berbagai metode diantaranya : 3.3.1 Pengujian Proses Heat Treatment Proses perlakuan panas atau Heat Treatment adalah kombinasi dari operasi pemanasan dan pendinginan dengan kecepatan tertentu yang dilakukan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat sebagai suatu upaya untuk memperoleh sifat-sifat tertentu Proses heat treatment terdiri dari beberapa tahapan diantaranya : 1. Pemanasan sampai ke temperatur tertentu 2. Penahanan beberapa saat 3. Pendinginan dengan kecepatan tertentu Pendinginan non-equilibrium dari baja yang telah dipanaskan hingga mencapai siklus austenite dapat digambarkan dalam suatu diagram hubungan antara waktu, temperatur dan hasil akhir austenite atau dikenal dengan TTT. Secara umum diagram ini memberikan informasi mengenai permukaan dan akhir dari proses transformasi akibat pendinginan waktu dan kecepatan pendinginan. Diagram TTT juga memberikan besar pesentase transformasi yang dicapai dari austenite pada temperatur tertentu.

30 Gambar 3.4 Diagram TTT (Sumber http://www.azom.com) Menurut media pendinginnya, quenching dapat dibagi menjadi beberapa bagian,yaitu: a. Quenching air Air adalah media yang paling banyak digunakan untuk quenching, karena biayanya yang murah, dan mudah digunakan serta pendinginannya yang cepat. Air khususnya digunakan pada baja karbon rendah yang memerlukan penurunan temperatur dengan cepat dengan tujuan untuk memperoleh kekerasan dan kekuatan yang baik. Air memberikan pendinginan yang sangat cepat, yang menyebabkan tegangan dalam, distorsi, dan retakan b. Quenching dengan media oli Oli sebagai media pendingin lebih lunak jika dibandingkan dengan air. Digunakan pada material yang kritis, Antara lain material yang mempunyai bagian tipis atau ujung

31 yang tajam. Karena oli lebih lunak, maka kemungkinan adanya tegangan dalam, distorsi, dan retakan kecil. Oleh karena itu medium oli tidak menghasilkan baja sekeras yang dihasilkan pada medium air. Quenching dengan media air akan efektif jika dipanaskan pada suhu 30-60 derajat Celcius. c. Quenching Dengan Media Udara Quenching dengan media udara lebih lambat jika dibandingkan dengan media oli maupun air. Material yang panas ditempatkan pada screen. Kemudian udara didinginkan dengan kecepatan tinggi dialirkan dari bawah melalui screen dan material panas. Udara mendinginkan material panas lebih lambat dari dari pada medium air dan oli. Pendinginan yang lambat kemungkinan adanya tegangan dalam dan distorsi. Pendinginan udara pada umumnya digunakan pada baja yang mempunyai kandungan paduan yang tinggi. d. Quenching Dengan Media Air Garam Air garam adalah media yang sering digunakan pada proses quenching terutama untuk alat-alat yang terbuat dari baja. Beberapa keuntungan menggunakan air garam sebagai media adalah. Suhunya merata pada air garam, proses pendinginan merata pada semua bagian logam, tidak ada bahaya oksidasi, karburisasi, atau dekarburisasi selama proses pendinginan 3.3.2 Pengujian Kekerasan Material Pengujian kekerasan material yang dilakukan adalah dengan menggunakan metode uji vickers. Pada pengujian ini spesimen uji berupa tool

32 4 (empat) pieces dilakukan pengukuran awal terhadap pengecekan kekerasan material. Hal ini dilakukan sebagai acuan standar kekerasan awal material yang akan dbandingkan dengan kekerasan setelah proses heat treatment dilakukan pada ke empat material uji tersebut. Data tersebut kemudian dijadikan acuan sebagai data kekerasan awal yang kemudian akan dibandingkan dengan data kekerasan benda uji yang diproses heat treatment. Jika setelah proses heat treatment data kekerasan lebih besar dibandingkan dengan data kekerasan awal diasumsikan bahwa kekuatan tool setelah proses heat treatment bertambah dan memungkinkan tool akan lebih kuat pada saat pengerjaan punch. 3.3.3 Pengujian Proses Punch Pengujian proses punch adalah metode untuk menguji kekuatan tool sebelum dan sesudah heat treatment dilakukan. Pada pengujian ini mesin yang digunakan adalah mesin Fanuc semi NC yang sudah dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan proses. Pengujian dilakukan pada material uji stainless steel 316 dengan kekerasan material 130Hv. Pada tahap pengujian ini tool akan diproses pada benda uji stainless steel 316 hingga tool mengalami patah. Jika tool mengalami patah diasumsikan sebagai batas kekuatan tool dalam proses punch. 1 (satu) pcs tool hanya bisa dilakukan satu kali pengujian dan pengujian tersebut dilakukan pada empat pcs material uji sebelum heat treatment dan empat pcs benda uji setelah heat treatment. Pada pengujian proses punch ini dibutuhkan beberapa kelengkapan sebagai berikut : a. Mesin Punch Mesin ini adalah sebuah mesin NC milling yang sudah di modifikasi sesuai kebutuhan produksi. Head hanya akan bergerak naik

33 turun sesuai dengan prinsip dari proses press tool. Gerakan naik turun head dijalankan dengan program. Pada bagian fungsinya yaitu base bisa bergerak ke arah sumbu X dan sumbu Y. Gambar 3.5 Mesin Press Punch (Diambil dari PT. XXX 11 agustus 2014) b. Ragum Bentuk ragum yang digunakan lebih mirip dengan JIG yang disesuaikan dengan model produk yang akan dikerjakan. Namun fungsinya masih sama yaitu untuk mencekan benda kerja agar benda tidak bergerak saat proses dilakukan. c. Tool Tool yang digunakan adalah jenis material carbide drill rod. Material ini tahan haus dan mempunyai ketahanan yang cukup tinggi. Tool akan di grinda sesuai dengan model lubang yang akan diproses.

34 Gambar 3.6 Tool (Diambil dari PT. XXX 11 agustus 2014) d. Proses Pembuatan Tool Tool yang digunakan adalah tipe material carbide driil rod dengan ukuran Ø1.2x50mm. Pada bagian ujung tool tool akan dibentuk sesuai model lubang yang akan dikerjakan. Proses pembuatannya dengan di grinda dan dikikir untuk menyesuaikan ukuran tool. Gambar 3.7 Tahap Pembuatan Tool e. Metode Press Punch Metode yang dilakukan dalam proses punch adalah dengan proses penekanan tool pada kedalaman, kecepatan penekanan dan diameter yang telah ditentukan. Bberikut gambaran dari metode press tool yang dikerjakan :

35 Clamp Tool Benda uji Gambar 3.8 Metode Press Punch