## PENGARUH PENGELASAN SMAW TERHADAP POROS SAMBUNG YANG TERDAPAT PADA MESIN PENCETAK BRIKET
Alfian hamsi, Mirza fachrezi Matondang ‘Universitas Sumatera Utara (USU) E-mail : Alfian_hamsi@yahoo.com

## ABSTRAK
Teknologi produksi dengan menggunakan bahan baku logam, teknik penyambungan logam dengan pengelasan merupakan proses pengerjaan yang memegang peranan yang sangat penting. Poros sambung pada mesin pencetak briket adalah komponen penting yang mempunyai fungsi sebagai penerus tenaga mekanik dari output shaft reducer ke screw . Telah terjadi kegagalan yang diakibatkan oleh patahnya poros sambung tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh proses pengelasan terhadap poros sambung dengan metode SMAW dengan menggunakan metode pengujian-pengujian mekanik yang sesuai yaitu pengujian tarik,puntir,dan kekerasan. Dimana bahan dari material yang merupakan jenis baja ST-37 dengan tujuan unuk mengetahui nilai kekuatan tarik, nilai kekerasan, dan nilai puntir dari base metal dan juga dari spesimen yang telah dilakukan pengelasan SMAW. Setelah itu menghitung nilai tegangan geser dan nilai tegangan geser yang di izinkan untuk mengetahui kelayakan dari poros yang telah dilas. Pada hasil studi ini didapat bahwa sifat mekanik dari pengelasan SMAW mengalami perubahan nilai kekerasan yaitu pada base metal 127,6 BHN dan pada spesimen yang telah di las 121 BHN, untuk nilai kekuatan tarik pada base metal 499,05 N/mm 2, Sedangkan pada spesimen yang telah di las 405,03 N/mm 2, dan untuk nilai puntir base metal 597,64 kgf/mm  sedangkan pada spesimen yang telah dilas 666,18 kgf/mm. Dan untuk kelayakan poros sambung yang telah dilas poros sambung tersebut tidak layak untuk digunakan karena tegangan yang diberikan oleh mesin lebih besar yaitu 50,79 Kg/mm 2 dari pada tegangan yang diizinkan yang dapat di terima oleh poros sambung sebesar 5,25 Kg/mm 2 .
Kata kunci : Pengelasan SMAW, Baja ST-37 .

## I.PENDAHULUAN
Saat ini teknik penyambungan logam di bidang pengelasan sudah berkembangpesat.
Pada konstruksi yang menggunakan bahan baku logam, hampir sebagianbesar sambungannya dikerjakan dengan cara pengelasan. Pengelasan juga banyakdigunakan untuk pengerjaan konstruksi gedung, jembatan, perpipaan dan  otomotif. Selain untuk penyambungan, proses las juga dapat digunakan untuk reparasi, misalnya untuk mengisi lubang -  lubang pada coran, membuat lapisanpada perkakas, mempertebal bagian yang sudah aus dan reparasi lainnya. . Proses pengelasan dibedakan menjadi beberapa jenis, dan SMAW merupakan salah satu proses pengelasan yang umum digunakan, utamanya pada  pengelasan singkat dalam produksi, pemeliharaan dan perbaikan, dan untuk bidang konstruksi. Seperti pada mesin pencetak briket pada proses penggunaan terjadi keretakan berupa pecah pada kopling, maka di perlukan pengelasan dari poros sambung terhadap gearbox dan mesin pencetak briket agar proses produksi tetap berjalan.

## 2. Tinjauan Pustaka

## Shield Metal Arc Welding (SMAW)
Las SMAW yang berasal dari kata Shield  Metal  Arc  Welding adalah proses pengelasan yang menggunakan panas untuk mencairkan material dasar atau logam induk dan elektroda (kawat las). Panas tersebut ditimbulkan oleh lompatan ion listrik yang terjadi antara katoda dan anoda (ujung elektroda dan permukaan plat yang akan dilas). Panas yang timbul dari lompatan ion listrik ini besarnya dapat mencapai 4000 o sampai 4500 o C.

## 3.Mesin Pencetak Briket
Mesin pencetak briket arang adalah mesin yang digunakan untuk mencetak Arang kelapa.
Dimana briket arang ini dapat menjadi bahan bakar alternatif karena harganya terjangkau dan daya bakarnya merata. Dimana proses pembuatan briket arang ini di mulai dari pembakaran batok kelapa Setelah itu masuk ke fase pengadonan  bahan agar hasil nya merekat, setelah itu masuk ke fase pencacahan. Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

## 4. Hasil dan Analisa
Hasil Uji kekerasan  Spesimen Sebelum Dan Sesudah Dilakukan Pengelasan ( Raw Material )
a. Sebelum Pengelasan b.    Sesudah Pengelasan Daerah Spesimen Diameter indentasi Nilai Kekerasan (BHN) Las 3,5 mm 151 BHN Haz 3,5 mm 151 BHN Base Metal 3,8 mm 127 BHN

## Hasil Uji Tarik
Data hasil uji tarik spesimen sebelum dilakukan pengelasan (raw material) Daerah Spesimen Diameter indentasi Nilai Kekerasan (BHN) Titik Las 3,8 mm 121 BHN HAZ 3,9 mm 127 BHN Base Metal 3,7 mm 135 BHN Spesimen  No. uji Diameter (mm)  P awal (mm) P akhir (mm) Luas(mm 2) P(N) 1 1 8,91 56.64 70,04 62,31 31153 2 1 8,91 56,20 69,63 62,31 31032
Data hasil uji tarik spesimen setelah dilakukan pengelasan
Nilai tegangan untuk masing-masing spesimen sebelum dan sesudah dilakukan pengelasan adalah:
a.Sebelum Pengelasan                                                  b. Sesudah Pengelasan
Spesimen  No. uji Luas (mm 2 ) P(N) σ (N/mm 2 ) 1 1 62,31 31153  499,96 2 2 62,31 31032  498,02 3 3 62,31 31105  499,19
Adapun diagram tegangan dari data hasil pengujian tarik sebelum dilakukan pengelasan dapat dilihat pada gambar
450 470 490 510 530 550 Te gan gan T ar ik (N /mm 2 ) spesimen 1 spesimen 2
spesimen 3
3 1 8,91 56,45 70,01 62,31 31105 Spesimen  No. uji Diameter (mm)  P awal (mm) P akhir (mm)  Luas(mm 2) P(N) 1 1 9,31 100 117,82 68,04 27550 2 1 9,59 100 118,71 72,19 29000 3 1 9,21 100 119,94 66,58 27200 Spesimen  No. uji Luas (mm 2 ) P(N) σ (N/mm 2 ) 1 1 68,04 27550  404,90 2 2 72,19 29000  401,69 3 3 66,58 27200  405,03
Adapun diagram tegangan dari data hasil pengujian tarik dapat dilihat pada gambar

## Hasil Uji Puntir
Nilai Hasil Pengujian Puntir Spesimen Sebelum dilakukan Pengelasan (raw material)
Spesimen No. Torsion (kgf-cm) Sudut(deg) Putaran 1 1 582.78 1379 3,83 2 2 614.86 1314 3,65 3 3 595,30 1433 3,98 Rata-rata 597,64 1375 3,82
Nilai Hasil Pengujian Puntir Spesimen Sesudah Pengelasan

## Perhitungan Pada Mesin Pencetak Briket
Pada mesin pencetak briket mesin diesel atau mesin penggerak yang digunakan berkekuatan 8 hp dengan 3500 rpm sedangkan untuk reducer menggunakan ratio 10 : 1

## Daya Dan Momen
Motor yang digunakan adalah motor listrik dengan daya 4 hp
P = 4 hp = 2,9828 kW Pd = Fc x P
300 320 340 360 380 400 420 440 Te ga nga n Ta rik (N /m m 2 ) spesimen1 spesimen2 spesimen3
Spesimen No. Torsion (kgf-cm) Sudut (deg) Putaran(rev) 1 1 734.04 1037 2,88 2 2 649.06 1194 3,32 3 3 615.45 1586 4,41 Rata-rata 666,18 1272,33 3,53
Putaran : n 2 = n = 2620
Pd = 1,2 x 2,9828 = 3579 W
Perhitungan momen puntir yang dikerjakan pada poros
Mp =  9,74 x 10 5 Pd = 9959 kg mm
N
.Perhitungan tegangan geser :
τg = 5,1 Mp / d 3 s Τg = 5,1 x 9969 kg.mm= 50,79 kg/mm 2
10 3
Perhitungan tegangan geser yang dizinkan :
Τa =  σb/Sf1xSf2 = 5,25 kg/mm 2
Dengan demikian poros yang digunakan tidak sesuai kapasitas beban kerja, jadi poros yang sesuai beban kerja adalah jenis baja AISI 1040 karena kekuatan tariknya sebesar 55kg/mm 2 atau sebesar 539,36 N/mm 2 .

## II. KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan analisa yang dilakukan dapat diambil kesimpulan :
Setelah dilakukan pengujian dan perhitungan mengenai kelayakan poros sambung yang telah melewati proses pengelasan, poros sambung tersebut tidak layak untuk digunakan karena tegangan yang diberikan oleh mesin lebih besar yaitu 50,79 kg/mm 2 dari pada tegangan yang diizinkan yang dapat di terima oleh poros sambung sebesar 5,25 kg/mm 2 . Sehingga kegagalan yang terjadi pada poros dikarenakan oleh material poros yang tidak sanggup untuk mentransmisikan beban yang diberikan. Dengan demikian poros yang digunakan tidak sesuai kapasitas beban kerja, jadi poros yang sesuai beban kerja adalah jenis baja AISI 1040 karena kekuatan tariknya sebesar 55kg/mm 2 .
Dari hasil pengujian poros sambung yang telah dilas, sifat mekanik mengalami penurunan dari poros sambung tanpa pengelasan. Dimana nilai kekuatan tarik rata -  rata pada raw material yaitu sebesar 499,05 N/mm 2 sedangkan pada spesimen poros yang telah dilas nilai rata-rata kekuatan tarik sebesar 405,03 N/mm 2 . Pada pengujian kekerasan,nilai kekerasan raw material pada daerah las sebesar 151 BHN, sedangkan pada spesimen yang telah dilas nilai kekerasan di daerah las sebesar 121 BHN. Pada pegujian puntir nilai torsi rata rata pada raw material sebesar 597,64 kgf-cm sedangkan nilai torsi rata rata spesimen yang telah dilas sebesar 666,18 kgf-cm.

## III. DAFTAR PUSTAKA
[1]Wiryosumarto, H, Okumurha T.,2004, Teknologi Pengelasan logam,cetakan ke-
8 ,Pradnya Paramita, Jakarta.
[2]Sri Widharto, 2003. Petunjuk Kerja Las , Cetakan-5, Jakarta, Pradnya Paramita.
[3]George E.Dieter,1987, Mechanical Metallurgy ,University of Maryland
[4]Dieter George E. 1987. Metalurgi Mekanik . Jakarta : Erlangga.
[5]Wiryosumarto, H, 2000. Teknologi Pengelasan Logam , Erlangga. Jakarta
[6]Sularso.2004. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin : Pradnya Paramita Cetakanke XI.
[7]Novariandaru, A. 2014. Analisa Uji Visual dan Radiografi Pada Inspeksi Pengelasan Plat Baja Migas Cepu . Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.