22

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 3.1 Proses Penelitian

23

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

1. Tempat Penelitian : Laboratorium Proses Produksi Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Tempat Pengujian bending : POLITEKNIK NEGRI MALANG

3.2 Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengambilan data yang di lakukan dalam penelitian ini, teknik

dokumentasi alsan menggunakan teknik dokumentasi karena data-data yang di

ambil berupa data kuantitatif yang di peroleh dari alat-alat dan bahan yang di

gunakan

3.3 Alat dan Bahan Penelitian

3.3.1 Alat

Peralatan-peralatan yang digunakan unttuk membuntuk spesimen dalam

pengujian adalah;

1. Mesin bubut

mesin bubut ini di gunakan untuk mempersiapkan benda uji dan juga

menjadi alat untuk las gesek

Gambar 3.2 Mesin Bubut

2. Penjepit Spesimen

a. Penjepit Spesimen Berputar

Penjepit ini terdapat pada chuk mesin bubut. Di gunakan untuk mencekam

spesimen agar tidak geser atau bergerak saat pengelasan berlangsung.

24

Gambar 3.3 Penjepit Spesimen Berputar

b. Penjepit Spesimen Tidak Berputar

Penjempit ini memanfaaat kan pencekam mata bor (Drill Chuk) yang di

tancapkan pada (tail stock) dan untuk menekan spesimen dalam keadaan

diam saat proses pengelasan.

Gambar 3.4. (drill chuck)

3. Gergaji

Gergaji di gunakan untuk memotong benda kerja dengan ukuran yang di

ingingkan

Gambar 3.5. Gergaji Besi

25

4. Penggaris

Untuk mengukur panjang spesimen sesuai kebutuhan.

Gambar 3.6 Pengggaris

5. Vernier caliper

Untuk mengukur diameter spesimen sebelum di potong.

Gambar 3.7 Vernier caliper

6. StopWatch

Digunakan untuk menghitung waktu gesekan pada saat proses pengelasan

gesek.

Gambar 3.8 Stopwatch

7. Beban

Di gunakan untuk pengaaturan gaya tekan

Gambar 3.9 Pemberat

26

8. Mesin potong

Di gunakan untuk memotong spesiment

Gambar 3.10 Mesin Potong

9. Katrol

Di gunakan untuk menaruh beban gaya tekan

Gambar 3.11 katrol

10. Alat Uji Bending

Alat uji bending merupakan salah satu alat uji mekanik untuk mengetahui

kekuatan lentur suatu material, dengan cara di tekan untuk mendapatkan hasil

berupa data tentang kekuatan lengkung (bending) suatu material yang di uji.

Gambar 3.12 Mesin Bending

27

3.3.2. Bahan penelitian

Menggunakan baja karbon St60 berbentuk slinder pejal yang merupakan

baja karbon menengah, berikut ini spesifikasi dari baja ST 60:

Baja St60 :

Carbon (C) : 0,4644%

Silicon(SI) :0,2401%

Mangan(Mn) :0,6973%

Sulfur (S) : 0,0117%

Posfor(P) : 0,0204%

Tembaga(CU) :0,0195%

3.4 Pelaksanaan Penelitian

3.4.1 Pembuatan Spesimen

Pemotongan material baja ST60 dengan diameter 19mm dan Panjang

material 100mm dengan menggunakan mesin potong di lanjut dengan pengrataan

permukaan material ST 60 menggunakan mesin bubut, dengan ukuran sesuai

standard spesimen pengujian bending A370 sebanyak 12 spesimen Adapun

langkah yang harus di lakukan adalah:

1. Menyiapkan alat ukur berupa penggaris dan alat potong

2. Melakukan pengukuran dan melakukan penandaan dengan Panjang 100mm

pada material menggunakan spidol.

3. Melakukan pemotongan dengan menggunakan mesin potong

4. Melakukan pembubutan permukaan material baja ST60 yang ingin nanti nya

akan dilakukan pengelasan gesek.

5. Menyetel kecepatan putaran pada mesin bubut.

6. Meratakan permukaan spesiment yang ingin di friction

7. Membubut kedua ujung spesimen yang akan di gunakan untuk pengelasan

gesek sampai rata.

8. Mengulangin tahap 2 sampai 7 sebanyak 12x atau 12 spesimen

9. Mempersiapkan pengelasan gesek.

28

3.4.2 Proses pengelasan

Setelah spesimen selesai di buat selanjutnya dilakukan pengelsan gesek

pada material uji dengan ketentun sebagai berikut:

1. Menyiapkan peralatan pengelasan gesek berupa mesin bubut yang ada di lab

proses produksi universitas Muhammadiyah malang, sebelum melakukan

proses pengelasan gesek, mempersiapkan terlebih dahulu mengenai

komponen pendukung dalam melakukan proses pengelasan ini, komponen

yang dimaksud adalah chuk bor yang sudah terpasang pada tail stock mesin

bubut

2. Pemasangan material penelitian yaitu ST60 slinder pejal dengan diameter

19mm ke chuk bor dan juga spindle, bahan material yang telah siap harus di

pastikan tercengkaram kuat oleh spindle dan chuk

3. Memastikan kedua spesimen dalam posisi center.

4. Mengatur putaran spindel sebesar 1160 rpm.

5. Mempersiapkan gaya tekan sebesar 5kg, beban di pasangkan di katrol

menggunakan tali

6. Menyalakan mesin pengelasan gesek.

7. Memulai menghitung waktu, jika sudah

8. Melepaskan spesimen dari spindel diam.

9. Melepaskan spesimen dari spindel putar.

10. Mengulangi tahap 2-10 sampai 3x pervariabel berat lalu di variasikan

dengan beban 6, 7, dan 8 kg

3.5 Prosedur Pengujian Spesimen

Pada tahap pengujian kekuatan material ST60 ini di lakukan dengan

menggunakan pengujian bending (bending test) dan memakai Astm A370 . Tujuan

dari hasil tes ini untuk menentukan sifat dari material tersebut. Artinya untuk

mengetahui seberapa kekuatan sambungan las gesek yang telah dilakukan, untuk

mengetahui rencana hasil penelitian ini Adapun Langkah-langkah yang harus

dilakukan

29

1. Hasil dari pengelasan gesek, lalu di berikan tanda terlebih dahulu, agar tidak

tertukar. Gambar 2.20

Gambar 3.13 bahan Uji Spesimen

2. Mengatur jarak titik tumpu sesuai prosedur Astm A370

Gambar 3.14 Peletakan Spesimen

3. Memasang uji sampel di atas dua titik tumpu dengan baik

4. Menyalakan indicator pada mesin bending

5. Mencatat pembebanan yang di berikan pada benda kerja menggunakan

kamera dan memvidiokan proses pembebanan

Gambar 3.15 Pencatatan Pembebanan

30

6. Mengulangi tahap 3-5 sebanyak 12x atau 12 spesiment

200mm

D19 mm

Gambar 3.16 Bahan Uji Spesiment

Uji bending dilakukan dengan cara menekan kebawah spesimen dengan

tekanan terus menerus sehingga spesimen kelenturan nya terus menerus

meningkat sampai patah.

3.6 Hasil Pengelasan Gesek (friction welding)

Hasil bentuk pengelasan specimen menggunakan metode friction welding

ditunjukan oleh gambar di bawah Gambar 4.1 menunjukan hasil pengelasan

dengan gaya tekan 5kg, Gambar 4.2 menunjukan hasil pengelasan dengan beban

6 kg , gambar 4.3 menunjukan hasil pengelsan dengan berat 7kg, dan Gambar 4.4

menunjukan hasil dengan beban 8kg

1) Hasil pengelasan dengan berat 5 kg

Gambar 3.17 Bentuk sambungan setelah terjadi nya pengelasan gesek dengan

Rpm 1160,

2) Hasil pengelasan dengan berat 6kg

Gambar 3.18 Bentuk sambungan setelah terjadi pengelasan gesek dengan

rpm 1160

31

3) Hasil pengelasan dengan berat 7kg

Gambar 3.19 Bentuk sambungan setelah terjadi pengelasan gesek dengan

rpm 1160

4) Hasil pengelasan dengan berat 8 kg

Gambar 3.20 Bentuk sambungan setelah terjadi pengelasan gesek dengan

rpm 1160