25

BAB IIIMETODE PENELITIAN

Metode penelitian adalah suatu cara yang digunakan dalam penelitian, sehingga pelaksanaan dan hasil penelitian dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah. Penelitian ini menggunakan unsur eksperimental. Penelitian yang dilakukan dengan menciptakan fenomena pada kondisi terkendali. Penelitian ini bertujuan untuk menemukan hubungan sebab-akibat dan pengaruh faktor-faktor pada kondisi tertentu. Dalam bentuk yang paling sederhana, pendekatan eksperimental ini berusaha untuk menjelaskan, mengendalikan dan meramalkan fenomena seteliti mungkin. Dalam penelitian eksperimental banyak digunakan pendekatan kuantitatif. Eksperimen dilaksanakan di laboratorium dengan kondisi dan peralatan yang disesuaikan guna memperoleh data tentang pengaruh posisi pengelasan GMAW dan pola gerakan kawat las terhadap ketangguhan uji impact pada baja ST 41.

3.1. Rancangan PenelitianPenelitian ini berupa eksperimen, dimaksudkan untuk memperoleh deskripsi tentang kecenderungan perubahan ketangguhan yang dialami baja ST 41 dari beberapa variasi posisi pengelasan dan pola gerakan kawat las. Data ketangguhan diukur 3 kali pada tiap spesimen.Rancangan yang digunakan yakni 4 variasi posisi pengelasan dan 2 variasi pola gerakan kawat las. Rancangan ini digambarkan pada tabel 3.1.Tabel 3.1 Rancangan Penelitian Pola Gerakan Elektroda

Posisi PengelasanPola Setengah Melingkar / Zig-ZagPola Menusuk / Segitiga

Down Hand (1G)A11A21

A12A22

A13A23

Horizontal (2G)B11B21

B12B22

B13B23

Vertical (3G)C11C21

C12C22

C13C23

Over Head (4G)D11D21

D12D22

D13D23

3.2. Variabel PenelitianVariabel-variabel dalam penelitian ini antara lain adalah :Subjek = baja ST 41.Variabel terikat = ketangguhan hasil las Variabel kontrol= posisi pengelasan, pola gerakan kawat lasVariabel bebas = mesin las DC +, Kawat Las jenis AWS A.5.20 E71, arus pengelasan (200-250A), welder, mesin uji ketangguhan Impact.

A2=Posisi PengelasanA1= Pola Gerakan kawat lasB = Ketangguhan Hasil Las

Gambar 3.1 Hubungan antar Variabel Untuk mengetahui pengaruh tiap variabel dalam penelitian ini dapat dilakukan dengan melakukan analisis varian. Analisis varian yaitu suatu metode analisis data untuk memperoleh pemecahan dalam suatu penelitian sebanyak n sampel, serta mengetahui interaksi yang terjadi pada variabel yang diteliti.

3.3. Objek PenelitianObjek penelitian yang dipakai uji ketangguhan adalah baja St 41, yang memiliki ukuran setiap spesimen dengan panjang 55 mm, lebar 10 mm, dan tebal 10 mm, total semua spesimen uji ketangguhan adalah 8 buah dengan ukuran yang sama. Standar yang digunakan dalam spesimen uji ketangguhan adalah ASTM E23 yang mengatur tentang test pieces for impact test for metallic materials. Dimensi spesimen pengujian impact berdasarkan standard ASTM E 23

Gambar 3.2 Spesimen uji ketangguhan(Sumber: Handbook of ASTM Standart)

3.4 Instrumen PenelitianInstrumen penelitian yang digunakan adalah lembar observasi yang berisi data angka ketangguhan pada baja St 41 yang telah di uji impact.3.4.1 Alat yang DiperlukanPeralatan yang dibutuhkan dalam penelitian ini antara lain : Gerinda tangan. Bevel protector. Mistar baja. Mesin gergaji. Mesin las GMAW DC. Meja las. Apron. Pahat. Palu konde. Topeng las. Sikat baja. Tang las. Amplas kasar dan halus. Mesin uji impact.3.4.2 Bahan yang dipergunakan antara lain:a. Baja ST 41Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah ST 41 dengan dengan ukuran panjang 55 mm, lebar 10 mm, tebal 10 mm.b. Kawat Las E 71 T-1

16 Tipe fluks dan polaritas = low hidrogen potassium, AC dan DC +.1 Posisi = semua posisi.Tegangan tarik maksimal = 70 Ksi = 48,26 kg/mm2Elektroda / welding rodE 7 1T-1

3.5 Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian dilaksanakan mulai bulan Mei tahun 2013. Adapun pelaksanaannya adalah sebagai berikut:1. Proses pengelasan dilakukan di SMK PGRI 3Malang.2. Pembuatan bentuk spesimen benda uji dilakukan di SMK PGRI 3 Malang.3. Pengujian ketangguhan dilakukan di laboratorium Teknik Mesin Institut Teknologi Malang.

3.6 Prosedur Pengumpulan DataPada prosedur pengumpulan data penelitian ini terdapat beberapa tahap. Adapun langkah-langkah sebagai berikut.

3.6.1 PersiapanPada langkah ini adalah mempersiapkan peralatan dan bahan yang diperlukan saat pelaksanaan penelitian. Adapun bahan yang dibutuhkan adalah baja St 41.

3.6.2 Pengambilan DataAdapun langkah pengambilan data dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:1. Pembentukan spesimenBaja St 41 dibentuk sesuai spesimen uji ketangguhan dengan ASTM E 23, panjang 55 mm, tebal 10 mm, lebar 10 mm dengan jumlah 8 buah sepesiman untuk perlakuan dipotong menggunakan gerinda. 2. Pembentukan kampuh VPembuatan kampuh dilakukan dengan menggunakan gerinda tangan. Bahan yang telah dipersiapkan dipotong dengan mesin gergaji sepanjang 55 mm, sebanyak 16 buah.Bahan yang telah dipotong siap untuk diberi kampuh. Masing masing plat digerinda sisinya dengan sudut 22,5o.

Gambar 3.3 Pembentukan Kampuh V

3. Proses Pengelasan SpesimenSetelah penyiapan material dan pembautan kampuh selesai, maka proses pengelasan dengan berbagai posisi dan pola gerakan elektroda siap dilakukan. Langkah-langkah yang dilakukan antara lain : Menyiapkan peralatan, bahan, dan peralatan K3. Mempersiapkan mesin las GMAW Menset arus dan voltase pengelasan sebesar 200 250A dan 25 35 V untuk voltasenya Melakukan las ikat pada semua plat yang akan dilas.

21 Gambar 3.4Las Ikat (Teck Weld) Plat diatur sedemikian rupa untuk melakukan pengelasan dengan berbagai posisi (posisi 1G, 2G, 3G, 4G) Untuk pengelasan dengan variasi posisi yang pertama (1G), 2 plat yang telah di las ikat dilas dengan berbagai variasi pola gerakan kawat las (pola zig-zag atau setengah melingkar, dan pola segitiga atau menusuk). Bersihkan terak pada hasil lasan. Langkah di atas dilakukan dengan langkah yang sama pada 2 variasi pola gerakan kawat las, yakni pola zig-zag atau setengah melingkar, dan pola segitiga atau menusuk. Jadi, pada posisi 1G dihasilkan 2 hasil las. Setelah pada posisi 1G selesai, meja las dan benda kerja diatur sedemikian rupa sehingga siap untuk dilakukan pengelasan 2G. Pada posisi 2G dilakukan pengelasan pada 2 plat yang telah di las ikat dengan variasi pola gerakan kawat las yang sama dengan posisi 1G, kemudian dilakukan pencatatan watu las seperti pada posisi sebelumnya. Langkah tersebut diulangi lagi untuk mengelas pada posisi 3G dan 4G. Pendinginan pada pada lasan dilakukan dengan pendinginan udara.4. Pengujian KetangguhanPada proses pengujian ketangguhan ini menggunakan 8 buah spesimen yang telah melalui proses pengelasan GMAW dengan 4 variasi posisi dan 2 variasi pola gerakan kawat las. Spesimen harus dibentuk dulu sesuai degan standar pengujian ketangguhan.Pengujian ketangguhan dilakukan di laboratorium Teknik Mesin Institut Teknologi Nasional Malang, dengan spesifikasi mesin: Merk mesin: Hung Ta instrumen Co., LTD Buatan: Taiwan Tipe: Charpy Kapasitas: 30 Kg Berat Pendulum (W): 26,32 Kg Kecepatan Pendulum: 5 m/s Diameter Mata Pisau (L): 0,075 m Panjang Lemgan Pendulum (R): 0,647 mLangkah-langkah pengujian ketangguhan: Kendurkan sabuk rem dengan memutar tuas sabuk berlawanan arah jarum jam Lepaskan pengunci lengan dengan menekan tombol pengunci sambil memutar roda pemutar berlawanan arah jarum jam hingga lengan terpisah dari pendulum Posisikan pendulum hingga benar-benar pada posisi mengantung bebas Putar jarum petunjuk pada posisi nol Pendulum beserta lenganya diangkat dengan roda pemutar sehingga jarum luar menunjukan skala yang sesuai dengan kedudukan pendulum dalam posisi horizontal (900) Spesimen diletakkan pada tempatnya sehingga bagian punggung takik tepat pada posisi jatuhnya pendulum Lepas martil pada posisi horizontal (900) Ambil spesimen yang sudah mengalami pukulan takik Catat seluruh hasil pengujian untuk analisa data dan pembuatan laporan

3.7 Teknik Pengumpulan DataTeknik pengumpulan data yang digunakan pada penelitian ini adalah dengan mencatat data yang diperoleh dari penelitian pada lembar observasi.Tabel 3.2 Data Ketangguhan Spesimen ST. 41Pola Gerakan Elektroda

Posisi PengelasanPola Setengah Melingkar / Zig-ZagPola Menusuk / Segitiga

Down Hand (1G)A11A21

A12A22

A13A23

Rata - Rata

Horizontal (2G)B11B21

B12B22

B13B23

Rata - Rata

Vertical (3G)C11C21

C12C22

C13C23

Rata - Rata

Over Head (4G)D11D21

D12D22

D13D23

Rata - Rata

3.8 Teknik Pengolahan DataTeknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis deskriptif, yaitu untuk mengetahui ketangguhan dari variasi posisi pengelasan GMAW dan pola gerakan kawat las terhadap ketangguhan uji impact pada baja ST 41. Sedangkan untuk menguji hipotesis adanya pengaruh variasi posisi pengelasan GMAW dan pola gerakan kawat las terhadap ketangguhan uji impact pada baja ST 41 digunakan analisis One Way Anova dengan taraf signifikansi 0,05 atau tingkat kepercayaan sebesar 95 %.23