i

TUGAS AKHIR

STUDI SIFAT MEKANIS LAS BRAZING DENGAN

PENYAMBUNGAN LAP JOINT PADA MATERIAL

ALUMINIUM, KUNINGAN DAN TEMBAGA

Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

NIM : D200130089

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2018

Oleh :

AZIZ HANAFI

vi

MOTTO

“Tidaklah seseorang diberi sesuatu yang lebih baik lebih luas dari pada

kesabaran”

(HR. Bukhari dan Muslim)

“Siapa yang berusaha untuk bersabar, Allah akan memberinya kekuatan

untuk bersabar”

(HR. Bukhari)

“Sungguh, seseorang memiliki kedudukan di sisi Allah yang tidak dicapai

oleh amalannya, lalu Allah senantiasa menimpakan ujian padanya hingga

menyampaikan ia pada (kedudukan itu)”

(HR. Ibnu hibban dan hakim)

vii

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. Terima kasih kepada Allah SWT karena limpahan rahmat, dan

karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas akhir dengan

lancar.

2. Terima Kasih Kedua orang tua yang telah memberikan segala do’a,

dan memberikan dukungan dalam berbagai macam hal yang tidak

terhitung banyaknya.

3. Bapak Joko Sedyono, ST,M.Eng,Ph.D. Selaku dosen pembimbng

tugas akhir yang telah bersedia menasehati, memberikan bimbingan,

catatan serta meluangkan waktu, tenaga, pikiran, dan segala

perhatiannya kepada kami sehingga kami selalu bersemangat dan

termotivasi dalam menyelesaikan tugas akhir.

4. Kepada teman – teman seperjuangan tim Haha yang telah membantu

dan memberikan dukungan penuh dalam menyelesaikan tugas akhir,

terimakasih atas dukungannya.

5. Kepada semua teman – teman Teknik Mesin UMS, khususnya untuk

angkatan 2013, terimakasih dukungannya.

6. Dosen – dosen Teknik Mesin, terimakasih telah membimbing dalam

perkuliahan maupun dalam hal lain.

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Syukur Alhamdulilah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas

berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat

terselesaikan. Tugas akhir berjudul “STUDI SIFAT MEKANIS LAS

BRAZING DENGAN PENYAMBUNGAN LAP JOINT DENGAN

MATERIAL ALUMINIUM, KUNINGAN DAN TEMBAGA”, 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. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT. Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Terima Kasih Kedua orang tua yang telah memberikan segala do’a, dan

memberikan dukungan dalam berbagai macam hal yang tidak terhitung

banyaknya.

3. Bapak Ir. H. Subroto, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

4. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT selaku Sekretaris Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang membantu

dalam proses administrasi selama masa perkuliahan.

5. Bapak Joko Sedyono, ST,M.Eng,Ph.D. selaku Pembimbing Utama

Tugas Akhir yang telah membimbing , mengarahkan, memberi petunjuk

dalam penyusunan Tugas Akhir.

6. Bapak Ir. Sarjito, MT, Ph.D selaku Pembimbing Akademik.

7. Jajaran staf dan dosen Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

ix

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 dan penulis ucapan banyak terima

kasih. Semoga semua amal baik yang diberikan semua pihak kepada

penulis akan mendapat balasan yang lebih baik dan sempurna dari Allah

SWT.

Wasalammu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, 9 November 2018

Penulis

x

STUDI SIFAT MEKANIS LAS BRAZING DENGAN METODE

PENYAMBUNGAN LAP JOINT PADA MATERIAL ALUMINIUM,

KUNINGAN, DAN TEMBAGA

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat mekanis dari material aluminium, kuningan, dan tembaga dengan menggunakan pengelasan brazing dengan menggunakan metode penyambungan lap joint.

Pada penelitian ini metode yang digunakan untuk proses pengujian ini adalah uji komposisi kimia, uji foto mikro, dan uji tarik. Material dasar yang digunakan adalah plat aluminium, kuningan, dan tembaga yang kemudian dilakukan pengelasan brazing dengan metode penyambungan lap joint.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, penulis telah mendapatkan hasil pengujian. Pada uji komposisi yang dilakukan material alumunium mengandung beberapa komposisi yang tertinggi yaitu Aluminium (Al) 97.41%, untuk material Kuningan mengandung beberapa komposisi yaitu Tembaga (Cu) 64.2%, Zinc (Zn) 34.8%, sedangkan untuk material tembaga mengandung komposisi tembaga (Cu) 98.3%. Pada pengujian tarik yang dilakukan kekuatan tertinggi yaitu kuningan dengan nilai sebesar 281,335 Mpa, dan untuk kekuatan tarik terendah yaitu Aluminium dengan nilai 70,81 Mpa. Hasil foto mikro yang didapat pada material Aluminium, Kuningan dan Tembaga belum terjadi perubahan struktur mikro dikarenakan pada proses pengetsaan yang belum sempurna maka proses korosi yang terjadi juga belum sempurna, berakibat pada proses uji foto mikro yang tidak terlihat struktur mikronya.

Kata Kunci: Aluminium, Kuningan, Tembaga, Lap Joint, Las Brazing

Kuningan, Uji Komposisi, Uji Tarik, Uji Foto Mikro.

xi

STUDI SIFAT MEKANIS LAS BRAZING DENGAN METODE

PENYAMBUNGAN LAP JOINT PADA MATERIAL ALUMINIUM,

KUNINGAN, DAN TEMBAGA

ABSTRACT

This research was conducted to know the mechanical properties of aluminum, brass and copper material by using brazing welding by using lap joint method. In this research the method used for this testing process is chemical composition test, micro photo test, and tensile test. The basic material used is aluminum plate, brass, and copper which is then welded brazing by joint lap joint method. Based on the research that has been done, the authors have obtained the test results. In the composition test made aluminum material contains some of the highest composition of Aluminum (Al) 97.41%, for brass material contains some composition that is copper (Cu) 64.2%, Zinc (Zn) 34.8%, while copper containing copper composition (Cu) 98.3%. At the tensile test conducted the higest strenght of brass with a value of 281,335 Mpa, The results of micro-photos obtained on Aluminium, Brass and Copper meterials have not changed the microstructure because the etching process has not been perfect, resulting in a micro photo test process that does not look at the micostructure.

Keywords: Aluminum, Brass, Copper, Lap Joint, Brazing Welding, Tensile

Test, Composition Test, Micro Photo Test.

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .......................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN.................................................................... iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ............................................................ v

MOTTO ................................................................................................... vi

PERSEMBAHAN......................................................................................vii

KATA PENGANTAR............................................................................... viii

ABSTRAK .............................................................................................. x

ABSTRACT............................................................................................. xi

DAFTAR ISI ............................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xv

DAFTAR TABEL .................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah ....................................................... 4

1.3 Batasan Masalah ............................................................ 4

1.4 Tujuan Penelitian ............................................................ 4

1.5 Manfaat Penelitian .......................................................... 5

1.6 Sistematika penulisan ..................................................... 5

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................ 7

xiii

2.2 Dasar Teori ..................................................................... 10

2.2.1 Pengelasan Brazing ............................................ 12

2.2.2 Sambungan Lap Joint .......................................... 14

2.2.3 Aluminium Seri 6000 ............................................ 14

2.2.4 Kuningan (Brass) ................................................. 19

2.2.5 Tembaga (Cu) ...................................................... 24

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................... 30

3.2 Lokasi Penelitian ............................................................. 36

3.3 Alat Dan Bahan ............................................................... 37

3.4 Alat pengujian Spesimen ................................................ 45

3.5 Spesimen pengujian ....................................................... 48

3.6 Tahapan Penelitian ......................................................... 49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pembuatan Spesimen.......................................... 52

4.2 Hasil Pengujian Komposisi Kimia .................................. 53

4.2.1 Spesimen Aluminium ........................................ 53

4.2.2 Spesimen Kuningan .......................................... 54

4.2.3 Spesimen Tembaga .......................................... 55

4.3 Hasil Dan Pembahasan Uji Tegangan Tarik ................. 56

4.4 Hasil Dan Pembahasan Uji Metalografi (Foto Mikro) .... 62

4.4.1 Alumunium ........................................................ 64

4.4.2 Kuningan ........................................................... 66

4.4.3 Tembaga ........................................................... 68

xiv

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .................................................................. 69

5.2 Saran ........................................................................... 70

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Klasifikasi Cara Pengelasan ...................................... 10

Gambar 2.2 Mekanisme interdiffusion (Ashby,2007).....................11

Gambar 2.3 Mekanisme difusi vacancy, (Calister,2007)................11

Gambar 2.4 Mekanisme difusi interstitial (Callister,2007)..............12

Gambar 2.5 Mekanisme perpindahan atom...................................12

Gambar 2.6 Bagian-bagian Alat Las Brazing ................................ 13

Gambar 2.7 Sambungan Lap Joint ................................................ 14

Gambar 2.8 Alumunium Tipe 6000 ................................................ 15

Gambar 2.9 Kuningan ................................................................... 20

Gambar 2.10 Tembaga ................................................................... 24

Gambar 3.1 Diagram Alirpenelitian ............................................... 30

Gambar 3.2 Ukuran Spesimen ( ASME IX QW 462.9) .................. 32

Gambar 3.3 Proses Pengelasan BRAZING ................................. 33

Gambar 3.4 Arah Pemotongan Spesimen ..................................... 34

Gambar 3.5 Mesin Las BRAZING ................................................. 37

Gambar 3.6 Penggaris dan Spidol ................................................ 37

Gambar 3.7 Mesin Pemotong (cutting) .......................................... 38

Gambar 3.8 Sarung tangan ........................................................... 38

Gambar 3.9 Tang .......................................................................... 39

Gambar 3.10 Gergaji Besi ............................................................... 39

Gambar 3.11 Ragum ....................................................................... 39

Gambar 3.12 Cetakan Kaca ............................................................ 40

xvi

Gambar 3.13 Resin dan Katalis....................................................... 40

Gambar 3.14 Amplas ...................................................................... 41

Gambar 3.15 Autosol ...................................................................... 41

Gambar 3.16 Obeng ........................................................................ 42

Gambar 3.17 Pelat Alumunium Seri 6000 ....................................... 42

Gambar 3.18 Filler Alusol..................................................................43

Gambar 3.19 Pelat Kuningan .......................................................... 43

Gambar 3.20 Filler Cusi....................................................................44

Gambar 3.21 Borak...........................................................................44

Gambar 3.22 Pelat Tembaga .......................................................... 44

Gambar 3.23 Filler Cup.....................................................................45

Gambar 3.24 Alat Uji Komposisi Kimia .............................................46

Gambar 3.25 Alat Tarik.....................................................................47

Gambar 3.26 Alat Uji Foto Mikro.......................................................47

Gambar 3.27 Spesimen Uji Komposisi ............................................ 48

Gambar 3.28 Spesimen Tiga Uji Mikro..............................................48

Gambar 3.29 Spesimen Uji Tarik......................................................49

Gambar 4.1 Sketsa Pemotongan Bahan Penelitian........................52

Gambar 4.2 Diagram Hasil Uji Tarik Aluminium..............................57

Gambar 4.3 Patahan Hasil Uji Tarik Aluminium..............................58

Gambar 4.4 Diagram Hasil Uji Tarik Kuningan...............................59

Gambar 4.5 Patahan Hasil Uji Tarik Kuningan................................60

Gambar 4.6 Diagram Hasil Uji Tarik Tembaga................................61

Gambar 4.7 Patahan Hasil Uji Tarik Tembaga................................61

xvii

Gambar 4.8 Foto Mikro Aluminium (pembesaran 50x,100x,200x)..63

Gambar 4.9 Foto Mikro Aluminium (pembesaran 200x)..................64

Gambar 4.10 Foto Mikro Kuningan (pembesaran 50x,100x,200x)....65

Gambar 4.11 Foto Mikro kuningan (pembesaran 200x)....................66

Gambar 4.12 Foto Mikro Tembaga (pembesaran 50x,100x,200x)....67

Gambar 4.13 Foto Mikro Tembaga (pembesaran 200x)...................68

xviii

DAFTAR TABLE

Tabel 2.1 Titik Cair Standar Kuningan ....................................... 20

Tabel 2.2 Klasifikasi Tembaga Paduan (Copper Devlopment

Association System) .................................................. 27

Tabel 2.3 Kodefikasi Tembaga dan Paduannya (JISH3100-

H3510) ....................................................................... 28

Tabel 4.1 Komposisi Alumunium 6000 ...................................... 53

Tabel 4.2 Komposisi Kuningan (Cu-Zn) .................................... 55

Tabel 4.3 Komposisi Tembaga (Cu) .......................................... 56

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Tarik Aluminium .............................. 57

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Tarik Kuningan ................................ 59

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Tarik Tembaga ................................ 61