## INFOMATEK
Volume 22 Nomor 1 Juni 2020
PENGARUH VARIASI ARUS LISTRIK PADA PENGELASAN FLASH BUTT WELDING TERHADAP KEKUATAN TARIK
Aa Santosa *) , Farradina Choria Suci, Rizal Hanifi

## Jurusan Teknik Mesin Universitas Singaperbangsa Karawang
Abstrak :  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  arus  listrik  pada  pengelasan flash  butt welding terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro. Salah satu faktor yang mempengaruhi kekutan pada material adalah  kekutan  mekanik  dari  sifat  material  tersebut.  jika  material  dilakukan  pengelasan,  maka  dapat mempengaruhi  kekutan  tarik  dan  struktur  material.  penilitian  ini  menggunakan  material  baja  AISI  1080  yang berdiameter 1.24mm yang mengandung kadar C = 0,083%, Si = 0,21%, Mn = 0,5%, P = 0,008%, S =0,007%, Cu =  0,03%,  Cr  =  0,03%,  Ni  =  0,02%,  B  =  0,013%,  Alt  =  0,025%,  As  =  0,06%,  N  =0.0038%,  dan  O  =  0,1%. Spesimen  dilakuan  pengelasan  dengan  variasi  arus  listrik  dengan  interval  25mA,  mulai  dari  700mA,  725mA, 750mA,  775mA,  dan  800mA  dengan  menggunakan  metode  penyambungan flash  butt  welding. Hasil tensile strength dari pengelasan flash butt welding dengan arus 700mA sebesar 853.6N/mm²,pada arus 725mA sebesar 867.7N/mm²,  pada  arus  750mA  sebesar  847.4N/mm²,  pada  arus  775mA  sebesar  881.8mA,  dan  pada  arus 800mA sebesar 805.3mA.
Kata kunci: variasi arus listrik flash butt welding, baja AISI 1080, struktur mikro, tensile stenght
I. PENDAHULUAN 1

## 1.1 Latar Belakang
Pengontrolan arus pengelasan sangat mempengaruhi  karakteristik  hasil  pengelasan karena pengontrolan ini mempengaruhi kualitas hasil  las,  seperti    kekuatan  geser,  kekerasan dan  kekuatan  terhadap  pengaruh  dari  luar. Pemilihan arus pengelasan akan mempengaruhi hasil las. Apabila arus pengelasan  yang    digunakan  terlalu  rendah, maka  panas  yang  terjadi  tidak  cukup  untuk
*) aa.santosa@ft.unsika.ac.id
Pertama diterima: 29 Mei 2020 Direvisi: 30 Mei 2020 Disetujui untuk publikasi: 30 Mei 2020
melelehkan  material,  sehingga  menghasilkan daerah logam las yang kecil serta penembusan kurang dalam, sebaliknya bila arus pengelasan terlalu  tinggi,  maka  pencairan  logam  induk terlalu  cepat  dan  menghasilkan  daerah  logam las  yang  lebar  serta  penembusan  yang  dalam sehingga  menghasilkan  kekuatan  tarik  yang rendah dan menambah kerapuhan.Pada industri  manufaktur wire  drawing metode penyambungan flash  butt welding sangat diperlukan  guna  menyambung wire yang  akan dilakukan  proses wire  drawing .  Penambahan panjang  dari  material  sangat  mempengaruhi hasil pada produk  yang  akan dilakukan  proses selanjutnya,  contohnya  mengurangi  produk
yang terdapat
banyak sambungan.
Permasalahan  yang  terjadi  Sering  ditemukan hasil  penyambungan  yang  berongga  atau porositas  di  zona  las,  gosong,  dan  putus. Sehingga dalam Penelitian ini variasi arus listrik pada  penyambungan flash  butt  welding perlu dilakukan  pengujian  tarik  dan  struktur  mikro setiap ampernya (Fajar [1]).
Sehingga  tujuan  dari  penelitian  ini,  Untuk mengetahui  besar  pengaruh  variasi  arus 700mA,  725mA,  750mA,  775mA  dan  800mA pengelasan pada metode penyambungan flash butt  welding dengan    menggunakan    material jenis  AISI  1080  yang  berdiameter  1.24mm, serta  Mengetahui  kekuatan  tarik  dan  struktur mikro  terhadap  material  yang  disambung dengan menggunakan flash butt welding.

## I.2 Flash Welding
Flash  welding merupakan  penyambungan logam  yang  tidak  menggunakan  penambahan logam.  Penyambungan Flash  welding dengan memanfaatkan  arus  listrik  yang  di  alirkan  ke benda  yang  akan  dilas  dengan  dilakukan penekanan  sehingga  terjadi  loncatan  listrik pada ujung benda yang disambung, yang mana akan  menimbulkan  panas  dan  mencairkan kedua  ujung  logam.  Ketika  kedua  ujung  logam menyatu  dilakukan  penahanan  dengan  tujuan memaksimalkan  hasil  sambungan  (Prasetyo dkk. [2]), (Sugianto [3]).
Flash butt welding digunakan  antara  lain  untuk menyambung baja strip pada proses rolling mill , menyambung  kawat  pada  proses drawing , menyambung  benda-benda  berbentuk  pipa, dan digunakan pada proses penyambungan rel kereta api.

## I.3 Masukan Panas Pada Daerah Las
Panas  yang  di  hasilkan  akibat  perbedaan resistansi  listrik  antara  material  yang  di sambung  atau  dengan  elektrodanya  (Yakub [4]).  Maka  panas  yang  dihasilkan  dapat dituliskan  dengan persamaan :
Q =  I².R.t
(1)
Gambar 1.
Siklus Penyambungan Flash Butt Welding
Ada  beberapoa  faktor  yang  mempengaruhi terhadap kekuatan las pada proses penyambungan flash butt welding , antara lain:
1.  Pengaruh arus listrik
2.  Pengaruh waktu penyambungan
3.  Resistansi listrik
4.  Gaya tekan elektroda Panas yang timbul pada proses
penyambungan berbanding lurus dengan besarnya  tahanan  listrik.  Semakin  besar resistansi  pada  logam,  maka  semakin  besar panas  yang  diberikan  sehingga  logam  cepat mencair.  Tahanan  ini  dipengaruhi  oleh  jarak
antara  kedua  elektroda  dan  luas  penampang dari aliran (Syahrani dkk. [5]), (Tandika [6]).
R = (2)

## II. METODOLOGI
2.1   Diagram Alir Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  beberapa tahapan yang dapat dilihat pada diagram alir di Gambar 2.
Gambar 2.
Diagram alir Penelitian

## 2.2 Alat yang digunakan
Alat yang digunakan dalam proses penyambungan flash  butt  welding ,  sebagai berikut.
1.  Sarung Tangan, digunakan sebagai pelindung  pada  proses  pemotongan  kawat maupun pada proses penyambungan.
2. Cutting dalam  penelitian  ini cutting  wire digunakan untuk memotong  dan meratakan permukaan wire yang akan dilas.
3.  Penggaris digunakan  untuk mengukur spesimen  yang  akan  dipotong  sesuai kebutuhan.
4.  Ampelas  digunakan  untuk  membersihkan spesimen  dari coting yang  ada  pada  kawat
sebelum dilakukan pengelasan. 5.  Las listrik Penyambungan dengan menggunakan  metode falsh  butt  welding karena  sangat  cocok  untuk  digunakan  di aplikasikan pada proses wire drawing.
6.  Mesin  gerinda  digunakan  untuk  meratakan dari  hasil  penyambungan    pada  proses penyambungan flash butt welding

## 2.3 Pembuatan Spesimen Uji Tarik
Pengujian  tarik  bertujuan  untuk  mengetahui sifat-sifat mekanik dan
perubahan- perubahannya  dari  suatu  logam  terhadap pembebanan tarik seperti tegangan, regangan,
dan  modulus elastisitas .  Pengujian  tarik
merupakan jenis pengujian yang paling banyak dilakukan karena mampu memberikan informasi    perilak  mekanis  material.  Pengujian ini  umumnya  diperuntukan  bagi  pengujian beban-beban    statik.  Beban  tarik  tersebut dimulai  dari  nol  dan  berhenti  pada  beban  atau tegangan  patah  tarik  ( Ultimate  Strenght )  dari logam yang bersangkutan.
(3) Sebelum dilakukan pengujian, spesimen dipotong  sesuai  kebutuhan  kurang  lebih  +/-
50cm,  agar  bisa  dilakukan  pengujian  uji  tarik.
Dan langkah-langkah nya sebagai berikut:
1.  Spesimen  yang  digunakan  adalah  AISI 1080
2.  Spesimen  dipotong  dengan  ukuran  25cm sebanyak  27  pcs,  dan  60cm  sebanyak  3 pcs.
3.  Setelah spesimen dipotong dilakukan pelurusan  terhadap  material  dengan  tujuan material  ketika  disambung  dalam  keadaan sejajar.
4.  Ratakan  permukaan  kedua  kawat  yang akan  disambung  dan  bersihkan couting pada  bagian  yang  akan  ditekan  ( clamp ) menggunkan elektroda menggunakan ampelas  dengan  tujuan  memaksimalkan arus  listrik  yang  di  alirkan  pada  proses penyambungan
5.   Dilakukan  penyambungan  menggunakan
metode  penyambungan flash  butt  welding dengan  variasi  arus  listrik  yang  digunakan antara lain 700mA, 725mA, 750mA, 775mA, dan  800mA  yan g dibuatkan  sebanyak  5 sampel,  dan  3  sampel  tanpa  dilakukan penyambungan.
Gambar 3.
Spesimen sebelum pengelasan.

## III. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
3.1  Proses Pengelasan Spesimen
Langkah-langkah yang dilakukan dalam proses pengelasan adalah:
1.   Mempersiapkan  mesin  las flash  butt welding .
2.  Mempersiapkan  benda  kerja  yang  akan dilas.
3.  Pemilihan Grove yang  ada  pada  elektroda dan  harus  sesuai  dengan  diameter  kawat yang akan disambung, lihat pada gambar
4.  Pemograman pada mesin las (diameter dan ampere  )  yang  akan  dipakai  dengan settingan 700mA,725mA,750mA,775mA,
dan 800mA.
Gambar 4. Penyesuaian Grove (a), dan pertemuan wire pada posisi tengah (b)
Setelah spesimen siap untuk dilakukan pengelasan  dengan  parameter  arus    700mA,
725mA, 750mA, 775mA, dan 800mA, kemudian dilakukan pengujian terhadap spesimen  tersebut  dengan  hasil  sebagaimana terlihat pada Tabel 3.
Tabel 3.1 Hasil Pengujian
No Arus (A) Breaking Load (N) Elongation (mm) Tensile Strenght (N/mm 2 ) 1 700 1029.2 3.57 853.6 2 725 1040.1 2.51 867.7 3 750 1084.6 2.69 847.4 4 775 106.3 3.39 881.8 5 800 964.2 2.36 805.3
3.2 Hubungan Arus Listrik Dengan

## Breaking Load
Dari  grafik  pada  Gambar  5,  hubungan  arus listrik  dengan breaking  load dapat  diketahui bahwa  terjadi  peningkatan breaking  load terhadap  arus  listrik  700mA  ke  725mA  dan 750mA namun mengalami penurunan
breaking load terhadap arus listrik 775mA dan
800mA pada penyambungan
dengan
menggunkan  metode  penyambungan flash butt  welding .  Hal  ini  menunjukan  bahwa variasi  arus  listrik  terhadap  penyambungan mempengaruhi  terhadap  nilai breaking  load yang dihasilkan. Dari pengujian uji tarik ini nilai breaking  load -nya  paling  tinggi  terdapat  pada arus  750mA  sebesar  (1084.6  N),  dan  nilai breaking loadnya yang paling rendah terdapat pada  arus  800mA  sebesar  (964.2  N),  dari beberapa arus listrik yang divariasikan.
Gambar 5.
Grafik hubungan arus listrik dengan breaking load

## 3.3  Hubungan  Arus  Listrik  Dengan Tensile

## Strenght
Dari  grafik  pada  gambar  6  hubungan  arus listrik  dengan Tensile  Strength ,  menunjukan bahwa  terjadi  kenaikan  nilai tensile  strength
pada arus 700mA, ke 725mA dan 775mA, dan terjadi  penurunan Tensile  Strength terhadap arus  listrik  750mA,  dan  800mA.  Dari  data tersebut dapat disimpulkan bahwa nilai tensile strength yang paling tinggi terdapat pada arus listrik  775mA  (881.8N/mm²)  dan  nilai tensile strenght yang  paling  rendah  terdapat  pada arus listrik 800mA (805.3N/mm²) dari beberapa  arus listrik yang di variasikan.
Gambar 6.

## Grafik hubungan arus listrik dengan TS
3.4 Hubungan Penambahan Panjang Dengan Breaking Load
Gambar 7. Grafik hubungan Elongation dengan Breaking load
Dari  hasil  pengujian  uji  tarik  yang  dilakukan pada  metode  penyambungan flash  butt welding , antara hubungan penambahan panjang( elongation )  dengan breaking  load 950 1000 1050 1100 1150 700 725 750 775 800 B re a k in g L oad ( N ) Arus Listrik (mA) 1029.2 1040.1 1084.6 1056.3 964.2 800 820 840 860 880 700 725 750 775 800 T S (N /m m² ) Arus Listrik (mA) 900 853.6 867.7 847.4 881.8 805.3 950 1000 1050 1100 1150 9 % B re a k in g L oad ( N ) Elongation (%) Keterangan : Arus 700mA Arus 725mA Arus 750mA Arus 775mA Arus 800mA 10 %    11%      14%
tentang  variasi  arus  listrik  menunjukan  bahwa arus  listrik  700mA,  725mA,  750mA,  dan 775mA terjadi kenaikan breaking load maupun tensile  strength nya dan  terjadi  penurunan nilai breaking  load dan  tensile  strength  nya pada  arus  listrik  800mA.  Pada  arus  700mA dan 775mA menghasilkan penambahan panjang  paling  tinggi  diantara  variasi  arus listrik  yang  digunakan,  yaitu  (14%)  dan penambahan  panjang  yang  paling  rendah terdapat  pada  arus  listrik  800mA  sebesar (9%).

## IV.KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  dan  analisis  yang dilakukan  pada  pengaruh  variasi  arus  listrik pada  pengelasan flash  butt  welding terhadap kekuatan tarik sebagai berikut: 1.  Dari  hasil pengujian  uji  tarik  pada pengelasan  dengan  menggunakan  metode penyambungan flash  butt  welding pada arus  listrik  700mA  didapat  nilai  elongation sebesar    14%  dengan  nilai  TS    853.6 N/mm²,  arus  listrik  725mA  sebesar  10% dengan  nilai  TS  867.7  N/mm²,  arus  listrik 750mA sebesar 11% dengan nilai TS 847.4 N/m²),  arus  listrik  775mA  sebesar  14% dengan  nilai  TS  881.8  N/mm²,  dan  pada arus listrik 800mA sebesar 9% dengan nilai TS 805.3 N/mm².
2.  Semakin  tinggi  elongation  maka  semakin ulet baja tersebut, semakin kecil elongation maka  semakin  tinggi  keuletannya.  untuk
mendapatkan baja yang ulet dan tinggi nilai kekuatan  tariknya  sehingga  menggunakan arus listrik 750m.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Fajar,  A.Z. Pengaruh  kuat  arus  dan  manik las  pada  pengelasan  titik  dua  dan  tiga tumpuk  lembaran  baja  spcc. Skripsi  Juli 2012.
[2]  Prasetyo, B.D. dkk. Studi variasi pengelasan  ulang  terhadap  cacat  las  dan kekerasan  material  aluminium  5083. Jurnal ITS .
[3]  Sugianto,  H.  P engaruh  waktu  gesek  dan sidut chamfer tehadap hasil lasan alumunium  6061  pada  proses  friction welding. Skripsi 2016.
[4]  Yakub,  Y. Pengaruh  arus  listrik  terhadap sifat  mekanik  mikro  sambungan  las  baja tahan  karat  aisi  304 . Jurnal  Teknik  Mesin .
Desember 2013
[5]  Syahrani,  A.  dkk.  Variasi  arus  terhadap kekuatan  tarik  dan  bending  pada  hasil pengelasan  sm490 .  Jurnal  Teknik  Mesin .
Juli 2013
[6]  Tandika , A . Pengaruh  variasi  arus  las terhadap  sifat  mekanik  dan  ketangguhan las smaw dengan elektroda nsn308. Skripsi 2015.