1

1 RANGKA SEPEDA GAYUNG

11 Rangka Sepeda Gayung (Road Bicycle)

12 Bahan Rangka

Bahan rangka sepeda terbuat dari pipa seamless aluminium paduan Menurt sumber dari

Wikipedia com amterial aluminium yang dipakai adalah tipe aluminium 6061 dan

aluminium 7005 Keuntungan dari material ini adalah masa jenis yang rendah sehingga

mampu memberiakn weight saving yang baik ketimbang baja namun denganengan

kekuatan yang menyamai baja

13 Alat ndash Alat

Alat-alat yang diperlukan diantaranya (di industry)

1 Peralatan las TIG

2 Mesin potong pipa

3 Mesin bending pipa

4 Mesin sand blasting

5 Kawat las tig

6 Palu

7 Jig dan fixture

8 Sikat baja

9 Cat minyak

10 Car undercoat

Gambar 2 Pipa seamless

Gambar 1 Rangka sepeda gaung (road bike )

11 Compressor

12 Spray gun

13 Clear

14 Jangka sorong

15 Baju las (apron)

16 Sarung tangan las

17 Kaca mata alas

18 Masker

19 Topi

2

14 Proses Manufaktur Rangka Sepeda

1 Persiapan bahan

a Pipa seamless di proses panaskan kemudian di celupan ke dalam cairan asam untuk

menghilangkan kerak dan oli-oli yang menempel pada pipa

b Selanjutnya pipa dipotong presisi sehingga memenuhi ukuran yang ditentukan

Ukuran dari rangaka sepeda tergantung dari pabrikan pembuat sepeda dari

wwwpolygonbikescom tipe heist 30 diperoleh geometri rangka sebagai berikut

c Ujung- ujung dari pipa dipotong dengan bentuk tertentu ( dibuat coakan) untuk

selanjutnya disatukan atau disambung dengan proses las

d Pipa yang telah dipotong kemudian dibengkokkan dengan proses cold drawing

menggunakan mesin roll bending pipe yang telah dipasang dies sesuai dengan

ukuran pipa yang akan dibentuk

e Kemudian pipa yang telah dibengkokkan ini di ukur dengan kembali untuk

memastikan kepresisian hasil pembengkokan pipa

2 Proses pengelasan

Proses pengelasan yang banyak digunakan sekarang oleh pabrikan sepeda adalah Las

GTAW (gas tungsten arc welding) atau yang lebih dikenal dengan Las TIG Skema

pemasangan las TIG

Gambar 3 Dimensi rangka sepeda pada sepeda gayug merk POLYGON

2

14 Proses Manufaktur Rangka Sepeda

1 Persiapan bahan

a Pipa seamless di proses panaskan kemudian di celupan ke dalam cairan asam untuk

menghilangkan kerak dan oli-oli yang menempel pada pipa

b Selanjutnya pipa dipotong presisi sehingga memenuhi ukuran yang ditentukan

Ukuran dari rangaka sepeda tergantung dari pabrikan pembuat sepeda dari

wwwpolygonbikescom tipe heist 30 diperoleh geometri rangka sebagai berikut

c Ujung- ujung dari pipa dipotong dengan bentuk tertentu ( dibuat coakan) untuk

selanjutnya disatukan atau disambung dengan proses las

d Pipa yang telah dipotong kemudian dibengkokkan dengan proses cold drawing

menggunakan mesin roll bending pipe yang telah dipasang dies sesuai dengan

ukuran pipa yang akan dibentuk

e Kemudian pipa yang telah dibengkokkan ini di ukur dengan kembali untuk

memastikan kepresisian hasil pembengkokan pipa

2 Proses pengelasan

Proses pengelasan yang banyak digunakan sekarang oleh pabrikan sepeda adalah Las

GTAW (gas tungsten arc welding) atau yang lebih dikenal dengan Las TIG Skema

pemasangan las TIG

Gambar 3 Dimensi rangka sepeda pada sepeda gayug merk POLYGON

3

Pada proses penyambungan potongan potongan rangka pipa potongan pipa ini

dicekam pada jig dan fixtures sedemikian rupa sesuai bentuk rangka sepeda yang

diinginkan Diposisikan dengan presisi dan dicekam dengan kuata untuk meinimalkan

deformasi selama proses pengelasan

3 Elektroda yang dipakai

Berdasarkan ESAB 2005 welding handbook eighth edition didapat elektoda sebagai

berikut

Gambar 4 Instalasi pemasangan las TIG

Gambar 5 Pengelasan rangka sepeda dengan las TIG

4

4 Persiapan pengelasan dengan GTAW

1 Penyetelan mesin las

a Setel sakelar pemilih ACDC ke AC

b Atur besarnya aliran gas sampai dengan 10 litermenit

c Atur arus sekitar 90-110 ampere

d Yakinkan bahwa setiap tombol dan dial disetel pada posisi optimal

2 Pembersihan benda kerja

a Bersihkan permukaan benda kerja dengan sikat baja

b Bersihkan minyak di permukaan banda kerja dengan alcohol

c Bersihkan kawat pengisi dengan kertas gosok

d Bersihkan minyak di kawat pengisi dengan alkohol

3 Penyalaan busur

a Setel torch tegak 90 derajat terhadap permukaan benda kerja

b Miringkan torch sekitar 10-20 derajatterhadap arah pengelasan

c Jaga panjang busur sekitar 3-5 mm

d Lelehkan ujung awal pengelasan

e Buatlah lebar logam cair sekitar 8-10 mm

Gambar 6 Kawat elektroda yang dipakai berdasarkan handbook ESAB

Gambar 7 penyalaan busur pengelasan pad alas TIG

5

4 Pengelasan

a Masukkan kawat pengisi ke ujung depan logam cair

b Majukan kawat setelah pencairan logam dengan penjang yang optimal

c Ulangi pengelasan sepanjang garis las

d Pemakanan kawat pengisi pada 10 ndash 15 derajat terhadap benda kerja

5 Aligning dan cleaning

1 Setelah proses pengelasan rangka selesai rangka kemudian di letakan pada jig dan

mengecek kesejajaran rangka Penyetelan kesejajaran rangka dilakukan segera

etelah selesai pengelasan

2 Setelah itu sisa-sisa proses pengelasan dibersihkan dengan mencelupkan pada

cairan asam dan diamplas hingga permukaannya halus

Gambar 8 Posisi kawat las dan torch las pada proses las TIG

Gambar 9 Proses aligning rangka sepeda gayung yang diletakakan pada jig dan fixture

6

6 Finisning

Setelah permukaan dari rangka halus dan bersih proses elanjutnya adalah pengecetan

rangka Proses pengecetan diawali dengan pelapisan undercoat dan kemudian dicat

dengan warna yang diinginkan Proses pengecetan ini dapat dilakukan dengan hand-

spray atau dengan melewatkan rangka sepeda melaui ruangan automatic electrostatic

spraying Terakhir dilakukan transfers dan laquer unutk mengkilapkan hasil finishing

2 PENGUJIAN HASIL LASAN DENGAN METODE NON DESTRUCTIVE

1 Uji kerusakan permukaan

a Uji visual

Uji visual merupakan salah satu metode pemeriksaan terpenting yang paling

banyak digunakan Uji visual tidak memerlukan peralatan tertentu dan oleh

karenanya relative murah selain juga cepat dan mudah dilkasanakan

b Uji partikel magnet

Pengujian ini adalah dengan mengalirkan arus listrik atau electromagnet ke

dalam specimen Jika terjadi kerusakan pada lapisan permukaan maka fluksi

tersebut sebagian lagi akan tiris ke udara Busa yag tiris ke udara itu akan

membentuk dua kutub magnet yaitu kutub utara dan kutub selatan pada kedua sisi

daerah kerusakan seperti tampak pada gambarkarena kedua kutub magnet tersebut

memiliki daya Tarik lebih besar daripada permukaan material disekilingnya maka

partikel-partikel magnet akan ditarik oleh dan mengikuti kedua kutub tersebut

sambil juga Tarik-menarik satu sama lain Sebagai hasilnya pola magnetic partikel-

partikel yang lebih luas daripada daerah kerusakan itu akan terbentuk pada bagian

permukaan di sekitar daerah kerusakan seprti gamabr Ada dua metode

magnetisasi pada daerah pengelasan yaitu metode ldquo metode tokerdquo menggunakan

electromagnet seperti tampak pada gambar dan metode prod menggunakan

elektroda pada specimen agar arus listrik dapat mengalir di dalam specimen

Gambar 10 Proses pengecatan rangka sepeda dengan automated spray gun

Gambar 11 Prinsip kerja pengujian partikel magnet

7

c Uji penetran

Untuk pengujian ini digunakan cairan berdaya penetrasi tinggi terhadap

specimen Cairan tersebut menmbus celah-celah kecil atau daerah-daerah

kerusakan serupa yang terbuka terhadap permukaan specimen karena adanya daya

kapiler Biasanya pengujian ini menggunakan bahan celup kering sebagai zat

penetran walaupun zat penetran floresan bias digunakan sebagau gantinya Zat

penetran floresan mengandung unsur floresen yang memancarkan cahaya floresen

berwarna hijau muda apabila disinari dengan sinar ultraviolet Table dibawah

memperlihatkan urutan proses uji zat penetran

Gambar 11 Metode pengujian partikel magnet pada daerah pengelasan

Gambar 12 urutan proses uji oenetran

8

d Uji electromagnet

Seperti terlihat pada gambar apabila koil yang dialiri arus listrik AC didekatkan

ke specimen non magnetic maka akan dihasilkan medan magnet termasuk putaran

arus listrik di dalam specimen Putaran arus listrik itu menghasilkan medan magnet

baru yang arahnya berlawanan denga arah medan magnet yang pertama Sebagai

akibatnya tegangan listrik AC baru terinduksi ke dalam koil Pada saat ini jika

terdapat kerusakan pada specimen itu didekat permukaan maka putaran arus listrik

itu akan berubah besaran dan arahnya yang menyebabkan induksi tegangan listrik

pada koil akan berubah Pengujian terhadap putaran arus listrik akan menentukan

lokasi kerusakan dengan mendeteksi perubahan pada induksi tegangan listrik

tersebut Metode pengujian ini dapat diterapkan pada metrial konduktif non-

magnetik

2 Uji kerusakan bagian dalam

a Uji ultrasonic

Uji ultrasonic memanfaatkan sifat gelombang ultrasonic untuk mendeteksi

kerusakan las di bagian dalam Frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan

untuk mendeteksi kerusakan pada logam secara umum adalah antara 05 samapai

10 MHz untuk mendeteksi kerusakan pada logam ini frekuensi yang biasa

digunakan adalah antara 2 sampai 5 MHZ Metode uji ultrasonic dapat

diklasifikasikan menjadi metode sinar normal dan metode sinar sudut sesuai dengan

arah penyebaran gelombang ultrasonic pada permukaan specimen Dalam metode

sinar normal gelombang ultrasonic disebarkan dengan arah vertical ke permukaan

specimen yang dikenai pancaran gelombang satelit seperti gambar Dalam metode

sinar sudut gelombang ultrasonic disebarkan pada suatu sudut permukaan specimen

yang dikenai pancaran gelombang satelit seprti gambar

Gambar 13 Pengujian elektromagnet

Gambar 14 Kerangka kerja uji ultrasonic (metode sinar normal)

9

b Uji radiografi

Dengan metode pengujian ini kerusakan tiga dimensi pada suatu pada suatu

specimen misalnya lubang cacing dan pemasukan terak dapat divisualisasikan

seperti rongga ndash rongga kecil Selembar film sinar x diletakkan dibagian belakang

specimen Jumlah radiasi yang dipancarkan dan sampai ke titik A dan B pada sisi

lain specimen yang berasal dari sumber radiasi pasti berbeda karena daerah yang

mengalami kerusakan memancarkan radiasi lebih banyak daripada daerah lainnya

Meningkatnya radiasi yang terpancar menyebabkan meningkatnya kepadatan pada

film itu yang tampak seperti bercak hitam ketika film itu dicuci Uji radiografi

dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pendeteksian radiasi yang digunakan

yaitu radiografi langsung radiografi tidak langsung dan fluroskopi

3 PENGUJIAN SIFAT MEKANIK LASAN (DESTRUCTIVE TEST)

Pengujian bahan atau logam bertujuan untuk mendapatkan atau mengetahui bebrapa

sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji Pada prinsip nya sifat bahan logam terbagi

menjadi dua kelompok yaitu sifat fisik dan sifat mekanik Sifat fisik meliputi temperature

lebur konduktivitas listrik kemaggnetan densitas porositas dan sebagainya Sifat

Gambar 15 Kerangka kerja uji ultrasonic ( metode sinar sudut)

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

4

4 Persiapan pengelasan dengan GTAW

1 Penyetelan mesin las

a Setel sakelar pemilih ACDC ke AC

b Atur besarnya aliran gas sampai dengan 10 litermenit

c Atur arus sekitar 90-110 ampere

d Yakinkan bahwa setiap tombol dan dial disetel pada posisi optimal

2 Pembersihan benda kerja

a Bersihkan permukaan benda kerja dengan sikat baja

b Bersihkan minyak di permukaan banda kerja dengan alcohol

c Bersihkan kawat pengisi dengan kertas gosok

d Bersihkan minyak di kawat pengisi dengan alkohol

3 Penyalaan busur

a Setel torch tegak 90 derajat terhadap permukaan benda kerja

b Miringkan torch sekitar 10-20 derajatterhadap arah pengelasan

c Jaga panjang busur sekitar 3-5 mm

d Lelehkan ujung awal pengelasan

e Buatlah lebar logam cair sekitar 8-10 mm

Gambar 6 Kawat elektroda yang dipakai berdasarkan handbook ESAB

Gambar 7 penyalaan busur pengelasan pad alas TIG

5

4 Pengelasan

a Masukkan kawat pengisi ke ujung depan logam cair

b Majukan kawat setelah pencairan logam dengan penjang yang optimal

c Ulangi pengelasan sepanjang garis las

d Pemakanan kawat pengisi pada 10 ndash 15 derajat terhadap benda kerja

5 Aligning dan cleaning

1 Setelah proses pengelasan rangka selesai rangka kemudian di letakan pada jig dan

mengecek kesejajaran rangka Penyetelan kesejajaran rangka dilakukan segera

etelah selesai pengelasan

2 Setelah itu sisa-sisa proses pengelasan dibersihkan dengan mencelupkan pada

cairan asam dan diamplas hingga permukaannya halus

Gambar 8 Posisi kawat las dan torch las pada proses las TIG

Gambar 9 Proses aligning rangka sepeda gayung yang diletakakan pada jig dan fixture

6

6 Finisning

Setelah permukaan dari rangka halus dan bersih proses elanjutnya adalah pengecetan

rangka Proses pengecetan diawali dengan pelapisan undercoat dan kemudian dicat

dengan warna yang diinginkan Proses pengecetan ini dapat dilakukan dengan hand-

spray atau dengan melewatkan rangka sepeda melaui ruangan automatic electrostatic

spraying Terakhir dilakukan transfers dan laquer unutk mengkilapkan hasil finishing

2 PENGUJIAN HASIL LASAN DENGAN METODE NON DESTRUCTIVE

1 Uji kerusakan permukaan

a Uji visual

Uji visual merupakan salah satu metode pemeriksaan terpenting yang paling

banyak digunakan Uji visual tidak memerlukan peralatan tertentu dan oleh

karenanya relative murah selain juga cepat dan mudah dilkasanakan

b Uji partikel magnet

Pengujian ini adalah dengan mengalirkan arus listrik atau electromagnet ke

dalam specimen Jika terjadi kerusakan pada lapisan permukaan maka fluksi

tersebut sebagian lagi akan tiris ke udara Busa yag tiris ke udara itu akan

membentuk dua kutub magnet yaitu kutub utara dan kutub selatan pada kedua sisi

daerah kerusakan seperti tampak pada gambarkarena kedua kutub magnet tersebut

memiliki daya Tarik lebih besar daripada permukaan material disekilingnya maka

partikel-partikel magnet akan ditarik oleh dan mengikuti kedua kutub tersebut

sambil juga Tarik-menarik satu sama lain Sebagai hasilnya pola magnetic partikel-

partikel yang lebih luas daripada daerah kerusakan itu akan terbentuk pada bagian

permukaan di sekitar daerah kerusakan seprti gamabr Ada dua metode

magnetisasi pada daerah pengelasan yaitu metode ldquo metode tokerdquo menggunakan

electromagnet seperti tampak pada gambar dan metode prod menggunakan

elektroda pada specimen agar arus listrik dapat mengalir di dalam specimen

Gambar 10 Proses pengecatan rangka sepeda dengan automated spray gun

Gambar 11 Prinsip kerja pengujian partikel magnet

7

c Uji penetran

Untuk pengujian ini digunakan cairan berdaya penetrasi tinggi terhadap

specimen Cairan tersebut menmbus celah-celah kecil atau daerah-daerah

kerusakan serupa yang terbuka terhadap permukaan specimen karena adanya daya

kapiler Biasanya pengujian ini menggunakan bahan celup kering sebagai zat

penetran walaupun zat penetran floresan bias digunakan sebagau gantinya Zat

penetran floresan mengandung unsur floresen yang memancarkan cahaya floresen

berwarna hijau muda apabila disinari dengan sinar ultraviolet Table dibawah

memperlihatkan urutan proses uji zat penetran

Gambar 11 Metode pengujian partikel magnet pada daerah pengelasan

Gambar 12 urutan proses uji oenetran

8

d Uji electromagnet

Seperti terlihat pada gambar apabila koil yang dialiri arus listrik AC didekatkan

ke specimen non magnetic maka akan dihasilkan medan magnet termasuk putaran

arus listrik di dalam specimen Putaran arus listrik itu menghasilkan medan magnet

baru yang arahnya berlawanan denga arah medan magnet yang pertama Sebagai

akibatnya tegangan listrik AC baru terinduksi ke dalam koil Pada saat ini jika

terdapat kerusakan pada specimen itu didekat permukaan maka putaran arus listrik

itu akan berubah besaran dan arahnya yang menyebabkan induksi tegangan listrik

pada koil akan berubah Pengujian terhadap putaran arus listrik akan menentukan

lokasi kerusakan dengan mendeteksi perubahan pada induksi tegangan listrik

tersebut Metode pengujian ini dapat diterapkan pada metrial konduktif non-

magnetik

2 Uji kerusakan bagian dalam

a Uji ultrasonic

Uji ultrasonic memanfaatkan sifat gelombang ultrasonic untuk mendeteksi

kerusakan las di bagian dalam Frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan

untuk mendeteksi kerusakan pada logam secara umum adalah antara 05 samapai

10 MHz untuk mendeteksi kerusakan pada logam ini frekuensi yang biasa

digunakan adalah antara 2 sampai 5 MHZ Metode uji ultrasonic dapat

diklasifikasikan menjadi metode sinar normal dan metode sinar sudut sesuai dengan

arah penyebaran gelombang ultrasonic pada permukaan specimen Dalam metode

sinar normal gelombang ultrasonic disebarkan dengan arah vertical ke permukaan

specimen yang dikenai pancaran gelombang satelit seperti gambar Dalam metode

sinar sudut gelombang ultrasonic disebarkan pada suatu sudut permukaan specimen

yang dikenai pancaran gelombang satelit seprti gambar

Gambar 13 Pengujian elektromagnet

Gambar 14 Kerangka kerja uji ultrasonic (metode sinar normal)

9

b Uji radiografi

Dengan metode pengujian ini kerusakan tiga dimensi pada suatu pada suatu

specimen misalnya lubang cacing dan pemasukan terak dapat divisualisasikan

seperti rongga ndash rongga kecil Selembar film sinar x diletakkan dibagian belakang

specimen Jumlah radiasi yang dipancarkan dan sampai ke titik A dan B pada sisi

lain specimen yang berasal dari sumber radiasi pasti berbeda karena daerah yang

mengalami kerusakan memancarkan radiasi lebih banyak daripada daerah lainnya

Meningkatnya radiasi yang terpancar menyebabkan meningkatnya kepadatan pada

film itu yang tampak seperti bercak hitam ketika film itu dicuci Uji radiografi

dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pendeteksian radiasi yang digunakan

yaitu radiografi langsung radiografi tidak langsung dan fluroskopi

3 PENGUJIAN SIFAT MEKANIK LASAN (DESTRUCTIVE TEST)

Pengujian bahan atau logam bertujuan untuk mendapatkan atau mengetahui bebrapa

sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji Pada prinsip nya sifat bahan logam terbagi

menjadi dua kelompok yaitu sifat fisik dan sifat mekanik Sifat fisik meliputi temperature

lebur konduktivitas listrik kemaggnetan densitas porositas dan sebagainya Sifat

Gambar 15 Kerangka kerja uji ultrasonic ( metode sinar sudut)

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

5

4 Pengelasan

a Masukkan kawat pengisi ke ujung depan logam cair

b Majukan kawat setelah pencairan logam dengan penjang yang optimal

c Ulangi pengelasan sepanjang garis las

d Pemakanan kawat pengisi pada 10 ndash 15 derajat terhadap benda kerja

5 Aligning dan cleaning

1 Setelah proses pengelasan rangka selesai rangka kemudian di letakan pada jig dan

mengecek kesejajaran rangka Penyetelan kesejajaran rangka dilakukan segera

etelah selesai pengelasan

2 Setelah itu sisa-sisa proses pengelasan dibersihkan dengan mencelupkan pada

cairan asam dan diamplas hingga permukaannya halus

Gambar 8 Posisi kawat las dan torch las pada proses las TIG

Gambar 9 Proses aligning rangka sepeda gayung yang diletakakan pada jig dan fixture

6

6 Finisning

Setelah permukaan dari rangka halus dan bersih proses elanjutnya adalah pengecetan

rangka Proses pengecetan diawali dengan pelapisan undercoat dan kemudian dicat

dengan warna yang diinginkan Proses pengecetan ini dapat dilakukan dengan hand-

spray atau dengan melewatkan rangka sepeda melaui ruangan automatic electrostatic

spraying Terakhir dilakukan transfers dan laquer unutk mengkilapkan hasil finishing

2 PENGUJIAN HASIL LASAN DENGAN METODE NON DESTRUCTIVE

1 Uji kerusakan permukaan

a Uji visual

Uji visual merupakan salah satu metode pemeriksaan terpenting yang paling

banyak digunakan Uji visual tidak memerlukan peralatan tertentu dan oleh

karenanya relative murah selain juga cepat dan mudah dilkasanakan

b Uji partikel magnet

Pengujian ini adalah dengan mengalirkan arus listrik atau electromagnet ke

dalam specimen Jika terjadi kerusakan pada lapisan permukaan maka fluksi

tersebut sebagian lagi akan tiris ke udara Busa yag tiris ke udara itu akan

membentuk dua kutub magnet yaitu kutub utara dan kutub selatan pada kedua sisi

daerah kerusakan seperti tampak pada gambarkarena kedua kutub magnet tersebut

memiliki daya Tarik lebih besar daripada permukaan material disekilingnya maka

partikel-partikel magnet akan ditarik oleh dan mengikuti kedua kutub tersebut

sambil juga Tarik-menarik satu sama lain Sebagai hasilnya pola magnetic partikel-

partikel yang lebih luas daripada daerah kerusakan itu akan terbentuk pada bagian

permukaan di sekitar daerah kerusakan seprti gamabr Ada dua metode

magnetisasi pada daerah pengelasan yaitu metode ldquo metode tokerdquo menggunakan

electromagnet seperti tampak pada gambar dan metode prod menggunakan

elektroda pada specimen agar arus listrik dapat mengalir di dalam specimen

Gambar 10 Proses pengecatan rangka sepeda dengan automated spray gun

Gambar 11 Prinsip kerja pengujian partikel magnet

7

c Uji penetran

Untuk pengujian ini digunakan cairan berdaya penetrasi tinggi terhadap

specimen Cairan tersebut menmbus celah-celah kecil atau daerah-daerah

kerusakan serupa yang terbuka terhadap permukaan specimen karena adanya daya

kapiler Biasanya pengujian ini menggunakan bahan celup kering sebagai zat

penetran walaupun zat penetran floresan bias digunakan sebagau gantinya Zat

penetran floresan mengandung unsur floresen yang memancarkan cahaya floresen

berwarna hijau muda apabila disinari dengan sinar ultraviolet Table dibawah

memperlihatkan urutan proses uji zat penetran

Gambar 11 Metode pengujian partikel magnet pada daerah pengelasan

Gambar 12 urutan proses uji oenetran

8

d Uji electromagnet

Seperti terlihat pada gambar apabila koil yang dialiri arus listrik AC didekatkan

ke specimen non magnetic maka akan dihasilkan medan magnet termasuk putaran

arus listrik di dalam specimen Putaran arus listrik itu menghasilkan medan magnet

baru yang arahnya berlawanan denga arah medan magnet yang pertama Sebagai

akibatnya tegangan listrik AC baru terinduksi ke dalam koil Pada saat ini jika

terdapat kerusakan pada specimen itu didekat permukaan maka putaran arus listrik

itu akan berubah besaran dan arahnya yang menyebabkan induksi tegangan listrik

pada koil akan berubah Pengujian terhadap putaran arus listrik akan menentukan

lokasi kerusakan dengan mendeteksi perubahan pada induksi tegangan listrik

tersebut Metode pengujian ini dapat diterapkan pada metrial konduktif non-

magnetik

2 Uji kerusakan bagian dalam

a Uji ultrasonic

Uji ultrasonic memanfaatkan sifat gelombang ultrasonic untuk mendeteksi

kerusakan las di bagian dalam Frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan

untuk mendeteksi kerusakan pada logam secara umum adalah antara 05 samapai

10 MHz untuk mendeteksi kerusakan pada logam ini frekuensi yang biasa

digunakan adalah antara 2 sampai 5 MHZ Metode uji ultrasonic dapat

diklasifikasikan menjadi metode sinar normal dan metode sinar sudut sesuai dengan

arah penyebaran gelombang ultrasonic pada permukaan specimen Dalam metode

sinar normal gelombang ultrasonic disebarkan dengan arah vertical ke permukaan

specimen yang dikenai pancaran gelombang satelit seperti gambar Dalam metode

sinar sudut gelombang ultrasonic disebarkan pada suatu sudut permukaan specimen

yang dikenai pancaran gelombang satelit seprti gambar

Gambar 13 Pengujian elektromagnet

Gambar 14 Kerangka kerja uji ultrasonic (metode sinar normal)

9

b Uji radiografi

Dengan metode pengujian ini kerusakan tiga dimensi pada suatu pada suatu

specimen misalnya lubang cacing dan pemasukan terak dapat divisualisasikan

seperti rongga ndash rongga kecil Selembar film sinar x diletakkan dibagian belakang

specimen Jumlah radiasi yang dipancarkan dan sampai ke titik A dan B pada sisi

lain specimen yang berasal dari sumber radiasi pasti berbeda karena daerah yang

mengalami kerusakan memancarkan radiasi lebih banyak daripada daerah lainnya

Meningkatnya radiasi yang terpancar menyebabkan meningkatnya kepadatan pada

film itu yang tampak seperti bercak hitam ketika film itu dicuci Uji radiografi

dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pendeteksian radiasi yang digunakan

yaitu radiografi langsung radiografi tidak langsung dan fluroskopi

3 PENGUJIAN SIFAT MEKANIK LASAN (DESTRUCTIVE TEST)

Pengujian bahan atau logam bertujuan untuk mendapatkan atau mengetahui bebrapa

sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji Pada prinsip nya sifat bahan logam terbagi

menjadi dua kelompok yaitu sifat fisik dan sifat mekanik Sifat fisik meliputi temperature

lebur konduktivitas listrik kemaggnetan densitas porositas dan sebagainya Sifat

Gambar 15 Kerangka kerja uji ultrasonic ( metode sinar sudut)

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

6

6 Finisning

Setelah permukaan dari rangka halus dan bersih proses elanjutnya adalah pengecetan

rangka Proses pengecetan diawali dengan pelapisan undercoat dan kemudian dicat

dengan warna yang diinginkan Proses pengecetan ini dapat dilakukan dengan hand-

spray atau dengan melewatkan rangka sepeda melaui ruangan automatic electrostatic

spraying Terakhir dilakukan transfers dan laquer unutk mengkilapkan hasil finishing

2 PENGUJIAN HASIL LASAN DENGAN METODE NON DESTRUCTIVE

1 Uji kerusakan permukaan

a Uji visual

Uji visual merupakan salah satu metode pemeriksaan terpenting yang paling

banyak digunakan Uji visual tidak memerlukan peralatan tertentu dan oleh

karenanya relative murah selain juga cepat dan mudah dilkasanakan

b Uji partikel magnet

Pengujian ini adalah dengan mengalirkan arus listrik atau electromagnet ke

dalam specimen Jika terjadi kerusakan pada lapisan permukaan maka fluksi

tersebut sebagian lagi akan tiris ke udara Busa yag tiris ke udara itu akan

membentuk dua kutub magnet yaitu kutub utara dan kutub selatan pada kedua sisi

daerah kerusakan seperti tampak pada gambarkarena kedua kutub magnet tersebut

memiliki daya Tarik lebih besar daripada permukaan material disekilingnya maka

partikel-partikel magnet akan ditarik oleh dan mengikuti kedua kutub tersebut

sambil juga Tarik-menarik satu sama lain Sebagai hasilnya pola magnetic partikel-

partikel yang lebih luas daripada daerah kerusakan itu akan terbentuk pada bagian

permukaan di sekitar daerah kerusakan seprti gamabr Ada dua metode

magnetisasi pada daerah pengelasan yaitu metode ldquo metode tokerdquo menggunakan

electromagnet seperti tampak pada gambar dan metode prod menggunakan

elektroda pada specimen agar arus listrik dapat mengalir di dalam specimen

Gambar 10 Proses pengecatan rangka sepeda dengan automated spray gun

Gambar 11 Prinsip kerja pengujian partikel magnet

7

c Uji penetran

Untuk pengujian ini digunakan cairan berdaya penetrasi tinggi terhadap

specimen Cairan tersebut menmbus celah-celah kecil atau daerah-daerah

kerusakan serupa yang terbuka terhadap permukaan specimen karena adanya daya

kapiler Biasanya pengujian ini menggunakan bahan celup kering sebagai zat

penetran walaupun zat penetran floresan bias digunakan sebagau gantinya Zat

penetran floresan mengandung unsur floresen yang memancarkan cahaya floresen

berwarna hijau muda apabila disinari dengan sinar ultraviolet Table dibawah

memperlihatkan urutan proses uji zat penetran

Gambar 11 Metode pengujian partikel magnet pada daerah pengelasan

Gambar 12 urutan proses uji oenetran

8

d Uji electromagnet

Seperti terlihat pada gambar apabila koil yang dialiri arus listrik AC didekatkan

ke specimen non magnetic maka akan dihasilkan medan magnet termasuk putaran

arus listrik di dalam specimen Putaran arus listrik itu menghasilkan medan magnet

baru yang arahnya berlawanan denga arah medan magnet yang pertama Sebagai

akibatnya tegangan listrik AC baru terinduksi ke dalam koil Pada saat ini jika

terdapat kerusakan pada specimen itu didekat permukaan maka putaran arus listrik

itu akan berubah besaran dan arahnya yang menyebabkan induksi tegangan listrik

pada koil akan berubah Pengujian terhadap putaran arus listrik akan menentukan

lokasi kerusakan dengan mendeteksi perubahan pada induksi tegangan listrik

tersebut Metode pengujian ini dapat diterapkan pada metrial konduktif non-

magnetik

2 Uji kerusakan bagian dalam

a Uji ultrasonic

Uji ultrasonic memanfaatkan sifat gelombang ultrasonic untuk mendeteksi

kerusakan las di bagian dalam Frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan

untuk mendeteksi kerusakan pada logam secara umum adalah antara 05 samapai

10 MHz untuk mendeteksi kerusakan pada logam ini frekuensi yang biasa

digunakan adalah antara 2 sampai 5 MHZ Metode uji ultrasonic dapat

diklasifikasikan menjadi metode sinar normal dan metode sinar sudut sesuai dengan

arah penyebaran gelombang ultrasonic pada permukaan specimen Dalam metode

sinar normal gelombang ultrasonic disebarkan dengan arah vertical ke permukaan

specimen yang dikenai pancaran gelombang satelit seperti gambar Dalam metode

sinar sudut gelombang ultrasonic disebarkan pada suatu sudut permukaan specimen

yang dikenai pancaran gelombang satelit seprti gambar

Gambar 13 Pengujian elektromagnet

Gambar 14 Kerangka kerja uji ultrasonic (metode sinar normal)

9

b Uji radiografi

Dengan metode pengujian ini kerusakan tiga dimensi pada suatu pada suatu

specimen misalnya lubang cacing dan pemasukan terak dapat divisualisasikan

seperti rongga ndash rongga kecil Selembar film sinar x diletakkan dibagian belakang

specimen Jumlah radiasi yang dipancarkan dan sampai ke titik A dan B pada sisi

lain specimen yang berasal dari sumber radiasi pasti berbeda karena daerah yang

mengalami kerusakan memancarkan radiasi lebih banyak daripada daerah lainnya

Meningkatnya radiasi yang terpancar menyebabkan meningkatnya kepadatan pada

film itu yang tampak seperti bercak hitam ketika film itu dicuci Uji radiografi

dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pendeteksian radiasi yang digunakan

yaitu radiografi langsung radiografi tidak langsung dan fluroskopi

3 PENGUJIAN SIFAT MEKANIK LASAN (DESTRUCTIVE TEST)

Pengujian bahan atau logam bertujuan untuk mendapatkan atau mengetahui bebrapa

sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji Pada prinsip nya sifat bahan logam terbagi

menjadi dua kelompok yaitu sifat fisik dan sifat mekanik Sifat fisik meliputi temperature

lebur konduktivitas listrik kemaggnetan densitas porositas dan sebagainya Sifat

Gambar 15 Kerangka kerja uji ultrasonic ( metode sinar sudut)

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

7

c Uji penetran

Untuk pengujian ini digunakan cairan berdaya penetrasi tinggi terhadap

specimen Cairan tersebut menmbus celah-celah kecil atau daerah-daerah

kerusakan serupa yang terbuka terhadap permukaan specimen karena adanya daya

kapiler Biasanya pengujian ini menggunakan bahan celup kering sebagai zat

penetran walaupun zat penetran floresan bias digunakan sebagau gantinya Zat

penetran floresan mengandung unsur floresen yang memancarkan cahaya floresen

berwarna hijau muda apabila disinari dengan sinar ultraviolet Table dibawah

memperlihatkan urutan proses uji zat penetran

Gambar 11 Metode pengujian partikel magnet pada daerah pengelasan

Gambar 12 urutan proses uji oenetran

8

d Uji electromagnet

Seperti terlihat pada gambar apabila koil yang dialiri arus listrik AC didekatkan

ke specimen non magnetic maka akan dihasilkan medan magnet termasuk putaran

arus listrik di dalam specimen Putaran arus listrik itu menghasilkan medan magnet

baru yang arahnya berlawanan denga arah medan magnet yang pertama Sebagai

akibatnya tegangan listrik AC baru terinduksi ke dalam koil Pada saat ini jika

terdapat kerusakan pada specimen itu didekat permukaan maka putaran arus listrik

itu akan berubah besaran dan arahnya yang menyebabkan induksi tegangan listrik

pada koil akan berubah Pengujian terhadap putaran arus listrik akan menentukan

lokasi kerusakan dengan mendeteksi perubahan pada induksi tegangan listrik

tersebut Metode pengujian ini dapat diterapkan pada metrial konduktif non-

magnetik

2 Uji kerusakan bagian dalam

a Uji ultrasonic

Uji ultrasonic memanfaatkan sifat gelombang ultrasonic untuk mendeteksi

kerusakan las di bagian dalam Frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan

untuk mendeteksi kerusakan pada logam secara umum adalah antara 05 samapai

10 MHz untuk mendeteksi kerusakan pada logam ini frekuensi yang biasa

digunakan adalah antara 2 sampai 5 MHZ Metode uji ultrasonic dapat

diklasifikasikan menjadi metode sinar normal dan metode sinar sudut sesuai dengan

arah penyebaran gelombang ultrasonic pada permukaan specimen Dalam metode

sinar normal gelombang ultrasonic disebarkan dengan arah vertical ke permukaan

specimen yang dikenai pancaran gelombang satelit seperti gambar Dalam metode

sinar sudut gelombang ultrasonic disebarkan pada suatu sudut permukaan specimen

yang dikenai pancaran gelombang satelit seprti gambar

Gambar 13 Pengujian elektromagnet

Gambar 14 Kerangka kerja uji ultrasonic (metode sinar normal)

9

b Uji radiografi

Dengan metode pengujian ini kerusakan tiga dimensi pada suatu pada suatu

specimen misalnya lubang cacing dan pemasukan terak dapat divisualisasikan

seperti rongga ndash rongga kecil Selembar film sinar x diletakkan dibagian belakang

specimen Jumlah radiasi yang dipancarkan dan sampai ke titik A dan B pada sisi

lain specimen yang berasal dari sumber radiasi pasti berbeda karena daerah yang

mengalami kerusakan memancarkan radiasi lebih banyak daripada daerah lainnya

Meningkatnya radiasi yang terpancar menyebabkan meningkatnya kepadatan pada

film itu yang tampak seperti bercak hitam ketika film itu dicuci Uji radiografi

dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pendeteksian radiasi yang digunakan

yaitu radiografi langsung radiografi tidak langsung dan fluroskopi

3 PENGUJIAN SIFAT MEKANIK LASAN (DESTRUCTIVE TEST)

Pengujian bahan atau logam bertujuan untuk mendapatkan atau mengetahui bebrapa

sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji Pada prinsip nya sifat bahan logam terbagi

menjadi dua kelompok yaitu sifat fisik dan sifat mekanik Sifat fisik meliputi temperature

lebur konduktivitas listrik kemaggnetan densitas porositas dan sebagainya Sifat

Gambar 15 Kerangka kerja uji ultrasonic ( metode sinar sudut)

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

8

d Uji electromagnet

Seperti terlihat pada gambar apabila koil yang dialiri arus listrik AC didekatkan

ke specimen non magnetic maka akan dihasilkan medan magnet termasuk putaran

arus listrik di dalam specimen Putaran arus listrik itu menghasilkan medan magnet

baru yang arahnya berlawanan denga arah medan magnet yang pertama Sebagai

akibatnya tegangan listrik AC baru terinduksi ke dalam koil Pada saat ini jika

terdapat kerusakan pada specimen itu didekat permukaan maka putaran arus listrik

itu akan berubah besaran dan arahnya yang menyebabkan induksi tegangan listrik

pada koil akan berubah Pengujian terhadap putaran arus listrik akan menentukan

lokasi kerusakan dengan mendeteksi perubahan pada induksi tegangan listrik

tersebut Metode pengujian ini dapat diterapkan pada metrial konduktif non-

magnetik

2 Uji kerusakan bagian dalam

a Uji ultrasonic

Uji ultrasonic memanfaatkan sifat gelombang ultrasonic untuk mendeteksi

kerusakan las di bagian dalam Frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan

untuk mendeteksi kerusakan pada logam secara umum adalah antara 05 samapai

10 MHz untuk mendeteksi kerusakan pada logam ini frekuensi yang biasa

digunakan adalah antara 2 sampai 5 MHZ Metode uji ultrasonic dapat

diklasifikasikan menjadi metode sinar normal dan metode sinar sudut sesuai dengan

arah penyebaran gelombang ultrasonic pada permukaan specimen Dalam metode

sinar normal gelombang ultrasonic disebarkan dengan arah vertical ke permukaan

specimen yang dikenai pancaran gelombang satelit seperti gambar Dalam metode

sinar sudut gelombang ultrasonic disebarkan pada suatu sudut permukaan specimen

yang dikenai pancaran gelombang satelit seprti gambar

Gambar 13 Pengujian elektromagnet

Gambar 14 Kerangka kerja uji ultrasonic (metode sinar normal)

9

b Uji radiografi

Dengan metode pengujian ini kerusakan tiga dimensi pada suatu pada suatu

specimen misalnya lubang cacing dan pemasukan terak dapat divisualisasikan

seperti rongga ndash rongga kecil Selembar film sinar x diletakkan dibagian belakang

specimen Jumlah radiasi yang dipancarkan dan sampai ke titik A dan B pada sisi

lain specimen yang berasal dari sumber radiasi pasti berbeda karena daerah yang

mengalami kerusakan memancarkan radiasi lebih banyak daripada daerah lainnya

Meningkatnya radiasi yang terpancar menyebabkan meningkatnya kepadatan pada

film itu yang tampak seperti bercak hitam ketika film itu dicuci Uji radiografi

dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pendeteksian radiasi yang digunakan

yaitu radiografi langsung radiografi tidak langsung dan fluroskopi

3 PENGUJIAN SIFAT MEKANIK LASAN (DESTRUCTIVE TEST)

Pengujian bahan atau logam bertujuan untuk mendapatkan atau mengetahui bebrapa

sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji Pada prinsip nya sifat bahan logam terbagi

menjadi dua kelompok yaitu sifat fisik dan sifat mekanik Sifat fisik meliputi temperature

lebur konduktivitas listrik kemaggnetan densitas porositas dan sebagainya Sifat

Gambar 15 Kerangka kerja uji ultrasonic ( metode sinar sudut)

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

9

b Uji radiografi

Dengan metode pengujian ini kerusakan tiga dimensi pada suatu pada suatu

specimen misalnya lubang cacing dan pemasukan terak dapat divisualisasikan

seperti rongga ndash rongga kecil Selembar film sinar x diletakkan dibagian belakang

specimen Jumlah radiasi yang dipancarkan dan sampai ke titik A dan B pada sisi

lain specimen yang berasal dari sumber radiasi pasti berbeda karena daerah yang

mengalami kerusakan memancarkan radiasi lebih banyak daripada daerah lainnya

Meningkatnya radiasi yang terpancar menyebabkan meningkatnya kepadatan pada

film itu yang tampak seperti bercak hitam ketika film itu dicuci Uji radiografi

dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pendeteksian radiasi yang digunakan

yaitu radiografi langsung radiografi tidak langsung dan fluroskopi

3 PENGUJIAN SIFAT MEKANIK LASAN (DESTRUCTIVE TEST)

Pengujian bahan atau logam bertujuan untuk mendapatkan atau mengetahui bebrapa

sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji Pada prinsip nya sifat bahan logam terbagi

menjadi dua kelompok yaitu sifat fisik dan sifat mekanik Sifat fisik meliputi temperature

lebur konduktivitas listrik kemaggnetan densitas porositas dan sebagainya Sifat

Gambar 15 Kerangka kerja uji ultrasonic ( metode sinar sudut)

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

10

mekanik meliputi kekuatan Tarik kekuatan luluh kekerasan elongasi batas leleh

dumping capacity kekuatan lentur dan flexural dan sebagainya Sifat teknologi meliputi

sifat teknologi meliputi sifat mampu bentuk mampu las mampu Tarik mampu tempa dan

sebagainya Sedangkan sifat kimia menunjukkan perilaku logam terhadap lingkungannya

seperti ketahanan korosi

31 Pengujian Tarik Hasil Lasan

Prinsip pengujian adalah dengan memberi gaya satu arah atau uniaxial pada sampel

uji yang memiliki bentuk dan dimensi tertentu pengujian dilakukan dengan

menggunakan mesin Tarik Sampel Tarik dengan menggunakan mesin Tarik Sampel

ditarik dengan gaya yang membesar secara kontinu Akan terjadi perpanjangan bahan

logam pada setiap penambahan gaya yang diberikan Uji dilkukan sampai sampel putus

Data gaya dan pertambahan panjang diplot dalam grafik Dari pengujian Tarik akan

diperoleh data ndash data seperti kuat Tarik kuat luluh dan elongasi (perpajangan) Kurva

tegangan regangan dibuat dengan memplot data tegangan dan regangan dari hasil

perhitungan data pengujian Tegangan ditungan berdasarkan persamaan berikut Untuk

perhitungan tegangan teknik

120590119905 =119875

119860119900

Dimana P adalah gaya atau beban yang diberikan pada sampel

Ao adalah luas penampang awal sampel

Untuk regangan teknik diberikan oelh persamaan

120576 =(1198971 minus 1198970)

1198970119909 100

120576 =∆119897

1198970119909100

Dimana lo adalah perpanjangan awal sampel

l1 adalah perpanjangan akhir sampel

Untuk perhitungan tegangan dan regangan sebenarnya digunakan rumus sebagai

berikut Tegangan sebenarnya digunakan rumus

120590119904 = 120590119905(1 + 120576)

Sedangkan untuk regangan sebenarnya digunakn rumus

120576119904 = ln (1 + 120576)

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

11

Gambar 16 Kurva tegangan-regangan teknik dan sebenarnya

32 Pengujian Kekerasan Lasan

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu deformasi

tekan atau indentasi Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan untuk mengukur

tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis Metode pengukuran

kekerasan yang umum digunakan untuk mengetahui ketahnan dari logam adalah

metode Rockwell Vickers dan Brinell

a Metode pengujian kekerasan brinell

Pada metode pengujian brinell identor ayng digunakan berbentuk bola yang

terbuat dari baja yang telah dikeraskan Beban atau gaya penekanan yang diberikan

adalah antara 500 ndash 3000 kilogram Nilai kekerasannya merupakan perbandingan

antara beban penekanan terhadap luas identasi Skematika dan formulasi untuk

menghitung nilai kekerasan metode brinell adalah sebagai berikut

119867119861119873 = 2119865(314119863 119909 (119863 minus (1198632 minus 1198631198942)

12)

Dimana BHN adalah bilangan kekerasan brinell

F adalah beban gaya tekan dalam kg

D adalah diameter indentor bola dalam mm

Di adalah diameter jejak indentasi dalam mm

b Metode pengujian kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan metode Vickers menggunakan indentor dengan sudut

piramida sebesr 136 derajat aplikasi dari metode ini sangat luas mulai untuk logam

yang memiliki niali Vickers rendah HV pada logam yang lunak samapi logam

dengan nilai Vickers tinggi sekitar 1500 HV pada logam yang sangat keras Beban

yang digunakan sangat bervariasi mulai dari 1 kgf sampai 120 kgf untuk uji

kekersan makro dan 15-1000 gram untuk uji kekerasan makrowaktu yang

digunakan untuk pembebanan indentasi biasanya adalah selama 30 detik Bilangan

kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan formula

119867119881 = 1854 119909 119865

1198632

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

12

Dimana F adalah beban yang diterapkan

D adalah panjang diagonal jejak indentasi mm

Panjang diagonal dari jejak indentasi diukur dengan menggunakan mikroskop optic

yang biasanya mruakan bagian integral atau satu kesatuan dari peralatan uji

Vickers

c Metode pengujian kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan metode rockwellmenggunakan indentor berupa bola baja

yang dikeraskan atau dapat juga menggunakan indentor berupa bola kerucut intan

Beban atau gaya yang digunakan untuk penekanan adalah bervariasi tergantung

pada logam yang diuji Nilai kekerasannya disasarkan pada kedalaman indentasi

yang terjadi Nilai kekerasan metode Rockwell dibagi dalam skala kekerasan yaitu

kekrasan Rockwell C biasa ditulis dengan HRC Kekerasan Rockwell B ditulis

dengan HRB Kekerasan Rockwell skala B digunakan untuk bahan atau logam yang

relative lunak sedangkan Rockwell skala C digunakan untuk logam yang relative

keras Kekerasan Rockwell B menggunakan indentor bola baja brdiameter 16 mm

dengan beban 100 kilogram Sedangkan kekerasan Rockwell skala C menggunakan

indentor kerucut intan dengan beban penekanan sebesar 150 kilogram

33 Pengujian Impak

Untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam keuletan maupun kegetasannya

dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak Umumnya

pengujian impak menggunakan batang bertakik Berbagai jenis pengujian impak batang

bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan benda untuk bersifat getas

Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat benda yang tidak teramati dalam

uji tarik Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak dengan sekaligus

memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan karena tidak mungkin mengukur

komponen tegangan tiga sumbu pada takik

Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji

untuk pengujian impak bertakik Secara umum benda uji dikelompokkan ke dalam dua

golongan standar Dikenal ada dua metoda percobaan impak yaitu

Gambar 17 Pengujian Impak

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

13

1 Metoda Charpy

Batang impak biasa banyak di gunakan di Amerika Serikat Benda uji

Charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan

mengandung takik V-45o dengan jari-jari dasar 025 mm dan kedalaman 2 mm

Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak

bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16

ftdetik) Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi

kia-kira 103 detik

2 Metoda Izod

Dengan batang impak kontiveler Benda uji Izod lazim digunakan di Inggris

namun saat ini jarang digunakan Benda uji Izod mempunyai penampang lintang

bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit

Perpatahan impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan digolongkan menjadi 3 yaitu

1 Perpatahan berserat (fibrous fracture) yang melibatkan mekanisme

pergeseran bidang ndash bidang Kristal di dalam bahan logam yang ulet

Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimple yang

menyerap cahaya dan berpenampilan buram

2 Perpatahan granular kristalin yang dihasilkan oleh meknisme pembelahan

pada butir ndashbutir dari bahan yang rapuh Ditandai dengan permukaan

patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang

tinggi

3 Perpatahan campuran merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan

patahan granular

34 Uji lengkung

Uji lengkung dilaksanakan untuk memriksa pipa saluran dan keutuhan mekanik dari

material las Pada pengujian ini sebuah specimen dilengkungkan sampai radiun

tertentu kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya Uji lengkung dapat

digolongkan menjadi uji lengkung depan uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi

sesuai dengan arah pemberian tekanan pada specimen

Gambar 18 Peletakkan specimen metode charpy

Gambar 19 Peletakkan specimen metode izod

14

Gambar 20 Jenis ndash jenis uji lengkung (JIS Z 3122)

Gambar 21 Metode uji lengkung