ANALISA SIFAT FISIS DAN MEKANIS ANTARA BALL JOINT ORIGINAL DAN IMITASI PADA MOBIL MERK HONDA

TUGAS AKHIR ANALISA SIFAT FISIS DAN MEKANIS ANTARA BALL JOINT ORIGINAL DAN IMITASI PADA MOBIL MERK HONDA Tugas Akhir Ini Disusun Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun : Doan kurniawan NIM : D.200.04.0120 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : Analisa Sifat Fisis dan Mekanis Antara Ball Joint Original Dan Imitasi Pada Merk Mobil Honda yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali pada bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya. Surakarta, 1 Maret 2012 Yang menyatakan, Doan Kurniawan ii

HALAMAN PERSETUJUAN Tugas Akhir berjudul Analisa Sifat Fisis dan Mekanis Antara Ball Joint Original Dan Imitasi Pada Mobil Merk Honda telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Dipersiapkan oleh : Nama : DOAN KURNIAWAN NIM : D.200.04.0120 Disetujui pada Hari : Tanggal : Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Wijianto,ST,MEng.Sc Masyrukan,Ir.,MT. iii

HALAMAN PENGESAHAN Tugas Akhir berjudul Analisa Sifat Fisis dan Mekanis Antara Ball Joint Original Dan Imitasi Pada Mobil Merk Honda telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Dipersiapkan oleh : Nama : DOAN KURNIAWAN NIM : D.200.04.0120 Disetujui pada Hari : Tanggal : Tim Penguji : Ketua : Wijianto,ST,MEng.Sc ( ) Anggota 1 : Masyrukan,Ir.,MT. ( ) Anggota 2 : Ir. Agus Hariyanto, MT ( ) Dekan, Ketua Jurusan, Ir. Agus Riyanto, MT Ir. Sartono Putro, MT iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR v

MOTTO Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum, sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri (Q.S. Ar Raa d : 11) Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguhsungguh (urut) yang lain dan hanya kepada Tuhanlah hendaknya kamu berharap (Q.S. Alam Nasyrah : 6-8) Dan Aku tidak menciptakan jin dan manusia melainkan Supaya mereka menyembah-ku (QS. Adz-Dzariyat: 56) Barang siapa tidak mengisi waktunya untuk Allah dan dengan petunjuk Allah maka ketimbang hidup lebih baik mati (Ibnul Qayyim Al-Jauziyyah) vi

ANALISA SIFAT FISIS DAN MEKANIS PERUBAHAN MATERIAL BAJA DAN ALUMINIUM PADA ROCKER ARM Didik Iswahyudi, Ngafwan, Agus Hariyanto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A.Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura Email : Didik_Iswahyudi04@yahoo.com ABSTRAKSI Perkembangan industri assembly (perakitan) menggunakan material logam sangat pesat, terutama pada produk rocker arm. Ada perbedaan antara material rocker arm pada mobil Daihatsu Zebra tahun 1989 (berbahan baja) dengan tahun 1995 (berbahan aluminium). Tujuan penelitian tentang material rocker arm mobil ini untuk mengetahui komposisi kimia bahan, struktur mikro, serta kekerasan rocker arm pada Daihatsu Zebra 1.0 tahun 1989 dengan rocker arm Daihatsu Zebra 1.3 tahun 1995. Bahan yang dipakai pada penelitian ini berupa rocker arm mobil berbahan aluminium dan baja bekas pakai. Pengujian yang dilakukan antara lain uji komposisi kimia alumunium(astm E 1251) dan komposisi kimia baja (ASTM E 451), struktur mikro (ASTM E 3), kekerasan Vickers (ASTM E92). Dari hasil pengujian komposisi kimia diketahui unsur kimia utama pada bahan baja berupa besi (Fe) 98,48%, karbon (C) 0,524%, (Mn) 0,554%, (Si) 0,148%, dan unsur lain < 0,1%, pada bahan aluminium terdapat unsur dominan aluminium (Al) 77,69%, silikon (Si) 14,8%, seng (Zn) 1,42% dan (Cu) 3,89%. Pada uji struktur mikro pada bahan baja yang dominan terdiri dari ferit dan perlit. Sedangkan pada bahan aluminium terdiri dari matriks Al (terang), unsur Si (kelabu). Unsur Si (abu-abu) terlihat mengelompok bertebaran mengelilingi matriks Al. Pada uji kekerasan Vickers didapat Kekerasan rata-rata pada bahan baja adalah 175,06 kg/mm 2, sedangkan pada bahan aluminium adalah 131,9 kg/mm 2. Kata kunci : rocker arm, komposisi kimia, struktur mikro, kekerasan vii

PERSEMBAHAN Buat seluruh keluarga sekaligus orang orang yang telah membantu baik moril maupun materi,serta bimbingan doa,tak lupa teman teman yang sudah membantu, Aku persembahkan taman yang telah menghasilakan buah kata-kata hikmah, sumber yang telah menggenangi pencarinya dengan ilmu, Demikianlah bentuk penghargaan terhadap semuanya, manakala aku telah melihat pada sosok potret seorang yang shalih, yang konsisten terhadap dien-nya, mengikuti sunnah Nabi-Nya serta selalu berusaha untuk mendapatkan ridla Rabby DOAN KURNIAWAN viii

KATA PENGANTAR Sesungguhnya segala pujian hanyalah milik Allah semata. Kami memuji-nya, memohon pertolongan dan meminta ampunan kepada-nya. Kami berlindung kepada Allah dari keburukan diri-diri kami dan kejelekan amal-amal perbuatan kami. Barang siapa diberi hidayah oleh Allah niscaya tiada seorangpun yang dapat menyesatkanya. Dan barang siapa disesatkan oleh Allah niscaya tiada seorangpun yang dapat memberikan petunjuk kepadanya. Saya bersaksi bahwa tiada ilah yang berhak disembah dengan benar kecuali Allah, dan saya bersaksi bahwa Muhammad SAW adalah hamba dan utusan-nya. Tugas Akhir berjudul Analisa Sifat Fisis dan Mekanis Antara Ball Joint Original Dan Imitas Pada Mobil Merk Honda dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Ir. Sartono Putro, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin. 3. Wijianto,ST,MEng.Sc., selaku Pembim bing Akademik penulis. 4. Wijianto,ST,MEng.Sc selaku Pembimbing Utama Tugas Akhir ini. ix

5. Masyrukan,Ir.,MT., selaku Pembimbing Pendamping Tugas Akhir ini. 6. Ibu, Bapak, dan seluruh keluarga serta teman teman yang selalu memberikan dukungan doa,dan semangat. 7. Buat Mbak dina dan mas agus Yang selalu memberikan dukungan baik moril maupun materil serta doa. 8. Denny yang selalu membantu dalam pengerjaan laporan,serta tak lupa dek Aline yang selalu perhatian. 9. Rekan rekan Teknik Mesin satu angkatan Jazakumullahu khairan. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis terima dengan senang hati. Surakarta, 1 Maret 2012 Penulis x

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... PERTANYAAN KEASLIAN SKRIPSI... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN SOAL TUGAS AKHIR... HALAMAN MOTTO... ABTRAKSI... HALAMAN PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... i ii iii iv v vi vii viii ix xi xvi DAFTAR TABEL... xviii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Manfaat Penelitian... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II LANDASAN TEORI... 5 2.1. Tinjauan Umum Logam... 5 2.2. Landasan Teori... 6 2.2.1. Baja... 6 xi

2.2.2. Baja Paduan... 18 2.2.3. Pengujian Komposisi Kimia... 20 2.2.4. Pengujian Struktur Mikro... 21 2.2.5. Pengujian Kekerasan... 22 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 25 3.1 Bahan... 25 3.2 Alat Penelitian... 26 3.3 Metode Penelitian... 30 3.4 Pengujian Komposisi Kimia... 33 3.5 Pengujian Struktur Mikro... 34 3.6 Pengujian Kekerasan Vickers... 35 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 37 4.1.a. Hasil Pengujian Komposisi Kimia pada Bahan Ball Joint original... 37 4.1.b. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Pada Bahan Ball Joint Imitasi... 38 4.2. Hasil Pengujian Struktur Mikro... 40 4.3. Hasil Pengujian Kekerasan Vickers. 43 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 44 5.1. Kesimpulan... 44 5.2. Saran... 45 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Fasa austenite (ASM Metals Handbook, vol 9)... 11 Gambar 2.2. Fasa ferit (ASM Metals Handbook, vol 9)... 11 Gambar 2.3. Fasa sementit (ASM Metals Handbook, vol 9)... 12 Gambar 2.4. Fasa perlit (ASM Metals Handbook, vol 9)... 13 Gambar 2.5. Fasa martensit martensit bilah ( ASM Handbook, vol 9)... 14 Gambar 2.6. Fasa martensit martensit pelat ( ASM Handbook, vol 9)... 14 Gambar 2.7. Fasa bainit (ASM Handbook)... 15 Gambar 2.8. Diagram kesetimbangan Fe-C (Paul De Garmo, E.,1969)... 16 Gambar 2.15. Proses terjadinya foto mikro (Avner, 1974)... 22 Gambar 2.10. Azas pengukuran kekerasan Vickers (Van Vliet, 1984)... 24 Gambar 3.1. Ball Joint original... 25 Gambar 3.2. Ball Joint Imitasi... 25 Gambar 3.3. Alat uji komposisi kimia untuk bahan ferro... 26 Gambar 3.4. Alat uji komposisi kimia untuk bahan aluminium... 27 Gambar 3.5. Alat uji struktur mikro... 27 Gambar 3.6. Alat uji kekerasan Vickers... 28 Gambar 4.1. Foto struktur mikro Ball joint Original 200 X setelah dietsa... 40 Gambar 4.2. Foto struktur mikro ball joint imitasi 200X Setelah dietsa.. 41 xiii

DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Hasil uji komposisi kimia... 48 Tabel 4.2. Hasil uji kekerasan... 52 xiv

DAFTAR SIMBOL HV = Kekerasan Vickers (kg/mm 2 ) HV r = Kekerasan Vickers rata-rata (kg/mm 2 ) P = Beban indentor (kg) d 1 = Diagonal 1 (mm) d 2 = Diagonal 2 (mm) d r = Diagonal rata-rata (mm) xv

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Hasil Uji Komposisi Kimia Spesimen baja Lampiran 2. Tabel Hasil Uji Kekerasan Lampiran 4. Standar ASTM E 1251 940 Lampiran 5. Standar ASTM E 415 85 Lampiran 6. Standar ASTM E 3 95 Lampiran 7. Standar ASTM E 92 821 xvi