## Analisa Pengaruh Variasi Pressing Welding Time

## Terhadap Karakteristik Sifat Mekanik Dan Sifat
Fisis Pada Proses Resistance Spot Welding (Rsw)

## Material Plat Galvanis
Aladin Eko Purkuncoro, ST., MT* 1 , Ir. Achmad Taufik, MT 2 ,
1,2 ITN Malang; Jl. Raya Karanglo Km 2, telp/fax (0341) 417636 / (0341) 551431
3 Jurusan Teknik Mesin, FTI ITN, Malang e-mail: * 1 aladin_smart@yahoo.co.id, 2 ach_taufik@lecturer.itn.ac.id

## ABSTRAK
Las Titik merupakan salah satu cara pengelasan resisitansi listrik, dimana dua atau lebih lembaran logam dijepit diantara dua logam, kemudian arus yang kuat dialirkan melalui elektroda  tembaga  sehingga  timbul  titik  diantara  plat  logam.  Penelitian  ini  merupakan penelitian  lanjutan  dari  penelitian  sebelumnya  dimana  pada  penelitian  sebelumnya menunjukkan  bahwa  dengan  memvariasikan  arus  pengelasan  akan  semakin  meningkatkan kualitas  sambungan.  Penelitian  bertujuan  untuk  mengetahui  sifat  mekanik  yaitu  kekuatan tarik dan kekerasan, sifat fisik yaitu struktur mikro sambungan sambungan hasil pengelasan titik. Parameter yang digunakan dalam pengelasan ini adalah waktu penekanan yaitu, waktu tekan  10  detik,  waktu  tekan  15  detik,  dan  waktu  tekan  20  detik.  Dari  hasil  pengujian tarik/geser yang telah dilakukan, kekuatan tarik/geser terbesar terjadi pada waktu penekanan 20 detik yaitu 45,073 Kgf/mm 2 . Dari uji kekerasan yang telah dilakukan , kekerasan tertinggi terjadi  pada  pengelasan  dengan  waktu  penekanan  20  detik  yaitu  356,8  HV.  Dari  hasil pengujian  uji  struktur  mikro  menunjukkan  bahwa  variasi  waktu  penekanan  pengelasan menyebabkan terjadinya rekristalisasi pada daerah las dan daerah pengaruh panas.
Kata Kunci : Las titik, waktu penekanan 10 detik, 15 detik,20 detik, daerah las, daerah HAZ dan logam inti

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  industri  saat  ini sudah mengarah pada produksi massal. Hal ini dituntut  permintaan  pasar  yang  semakin tumbuh  disegala  sektor,  baik  industri  ringan maupun  industri  berat  seperti  industri  karoseri dan  pabrik  locker,  yang  memerlukan  banyak proses pengerjaan las. Salah  satu pada bagian proses produksi yang penting pada industri ini adalah  pengelasan  body  mobil.  Las  sendiri merupakan  ikatan  metalurgi  pada  sambungan logam  atau  paduan  logam  yang  dilaksanakan dalam  keaadan  lumer  atau  cair  ( Deutche Industrie    Normen ).  Dewasa  ini  telah digunakan lebih dari 40 jenis pengelasan. Pada kenyataan aplikasi dilapangan, struktur dengan
menggunakan bahan logam  sering  kali diperlukan  cara  penyambungan  ini  untk memenuhi  tuntutan  desain,  kontruksi,  dan  uga kerapian. Cara ini merupakan cara yang paling efektif  dan  efesien  dalam  proses  produksi berbahan  dasar  logam  (Wiryosumarto,  H, 2004).
Pada  industri  karoseri  kekuatan  dan kerapian  sambungan  pada  body  sangat diperhatikan  karena  akan  ikut  menentukan kualitas  produk.  Salah  satu  cara  yang  sering direkomendasikan  pada  industri  ini  adalah dengan las titik atau spot welding (AWS D8.7, 2005).  Kelebihan  las  titik  adalah  bentuk sambungan  rapi,  proses  cepat,  hemat  bahan sambungan,  sambungan  lebih  rapat  dan  biaya
murah.  Sedangkan  kekurangan  yang  ditemui adalah tidak mampu untuk benda ukuran tebal.
Sambungan  las  titik    atau  spot  welding dapat  diterapkan  pada  plat  tipis  besi  atu  baja karbon  rendah  dengan  sambungan  lap  joint. Pada  pengelasan  resistance  listrik  ada  tiga faktor  yang  perlu  diperhatikan  yaitu  :  arus pengelasan  (dalam  amper),  tahanan  listrik antara  elektroda  yang  digunakan  (dalam  ohm) dan  waktu    tekan  (dalam  detik)  pengelasan. Faktor-faktor  tersebut  akan  berperan  pada pembentukan  panas  yang  dihasilkan  .  besar kecilnya  arus  listrik  akan  mempengaruhi ukuran  nugget  (manik  las)  dan  panas  yang timbul.  Ketebalan  plat  yang  dipakai  akan mempengaruhi kecepatan rambatan panas yang terjadi,  baik  pada  saat  pengelasan  maupun sesudah pengelasan (pendingin).

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Tempat Penelitian
1. Lab.  Pengelasan  Logam  PPPPTK-VEDC Malang
2. Lab. Pengujian Bahan Universitas
Brawijaya Malang
3. Lab.Metalurgy  PT.  ISPAD  INDO  Taman, Sidoarjo, Jawa Timur
3.2 Alat dan Bahan Penelitian Bahan  yang  digunakan  berupa  plat galvanis tebal 1,2 mm yang berukuran 150 mm x 30 mm.
Gambar 3. Plat galvanis
Adapun  alat  yang  dibutuhkan  seperti pada rincian berikut :
1. Mesin las titik
Gambar 4. Mesin las titik
2.  Pasta poles
3. Gunting potong plat
4. Amplas/kertas gosok
5. Gerinda/gergaji
6.  Mesin  uji  kekerasan  Vickers  dengan karakteristik sebagai berikut : merk MITUTOYO MVK VICKERS HARDNESS type  MVK-E3  buatan  Jepang    Arus  0,5  A, Voltage 240 V.
Gambar 5. Mesin uji kekerasan micro  vickers
7. Alat foto mikro
Gambar 6. Mikroskop logam 8.  Uji tarik
Gambar 6. Testing machine
3.3 Variabel Penelitian
Varibel  adalah  perilaku  atau  karateristik yang  memberikan  nilai  beda terhadap sesuatu. Dalam  penelitian  ini  dibagi  menjadi  3  varibel antara lain :
 Variabel Bebas
Variabel  bebas  adalah  variabel  yang besarnya  ditentukan  sebelum  dilakukan penelitian.  Variabel  bebas  yang  digunakan dalam penelitian  ini adalah ketebalan pelat 1,2 mm dan waktu pengelasan 10 detik, 15 detik, 20 detik.
 Variabel kontrol Variabel  kontrol  adalah  variabel  yang besarnya  dikendalikan  selama  penelitian. Variabel kotrol dalam penelitian  ini adalah arus yang digunakan 180A

##  Variabel terikat
Variabel terikat adalah variabel  yang  besar nilainya  tergantung  oleh  variabel  bebas variabel  terikat  pada  penelitian  ini  adalah nilai  kekuatan  tarik/geser,  kekerasan  dan analisa struktur mikro

## IV.   HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1  Pengujian Kekerasan
Tabel 1. Data pengujian kekerasan Jenis pengujian Uji kekerasan mickrovickers Satuan : HV Beban : 0,98 N Bahan : Plat Galvanis Tabel 2.   Data hasil pengujian kekerasan vickers 1.   Daerah Logam Induk waktu pengelasan 10
detik, 15 detik Dan 20 detik
a. Dari  hasil  pengujian  kekerasan  logam induk untuk spesimen 10 detik, 15 detik dan 20 detik adalah 193,3 HV dari hasil tersebut terjadi perbedaan jika dibandingkan  dengan  karakteristik  baja galvanis  perbedaan  ini  disebabkan  oleh pengujian  spesimen  di  lakukan  setelah proses pengelasan.
b. Perubahan  nilai  kekerasan  ini  tidak terjadi  pada  logam  induk  akibat perlakuan yang dialami spesimen selama  proses  pengerjaan,  seperti  saat penghalusan  permukaan  (bubut)  dan pemotongan benda kerja. “logam induk sangat  jauh  dari  daerah  las  atau  daerah yang menerima panas sehingga setuktur mikro tidak mengalami perubahan yang berdampak  pada  nilai  kekerasan.”  (I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa,2008).
2.   Daerah  Las  waktu  pengelasan  10detik,  15 detik Dan 20 detik Dari  hasil  pengujian  kekerasan  daerah las  untuk  specimen  pengelasan  dengan waktu penekanan  10 detik, 15 detik dan 20 detik    di  peroleh  kekerasan  yang  berbeda- beda.  Didapat  pada  pengelasan  dengan waktu  tekan  10  detik  kekerasanya  adalah 254,2 HV  untuk pengelasan dengan waktu tekan  15  detik  sebesar    282,3  HV  dan pengelasan  dengan  waktu  tekan  20  detik sebesar 356,8 HV. Factor yang mempengaruhi  perbedaan  kekerasan  pada masing –  masing specimen ialah  “masukan panas  yang  diterima  spesimen  berbeda  – beda    pada  proses  pengelasan ini berdampak  pada  nilai  kekerasan  ".  (Arif Fisca  Sunandar,2012).  Dari  grafik  diatas disimpulkan  untuk  daerah  lasan  bahwa semakin  lama  waktu  penekanan  maka kekerasan akan semakin meningkat. 3.   Daerah HAZ waktu penekanan 10 detik,15 detik dan 20 detik
Dari  hasil  pengujian  kekerasan daerah HAZ untuk pengelasan titik dengan waktu penekanan  10 detik, 15 detik dan 20
detik  diperoleh  kekerasan  rata-rata  yaitu pada  pengelasan  dengan  waktu  tekan  10 detik  kekerasanya  adalah  228,5  HVN untuk  pengelasan  dengan  waktu  tekan  15 detik  sebesar    267,3  HVN  dan  pengelasan dengan  waktu  tekan  20  detik  sebesar  309 HVN. Faktor yang mempengaruhi perbedaan  kekerasan  HVN  pada  masing  – masing  spesimen  ialah  waktu  penekanan pengelasan,  dimana  waktu  penekanan
10 detik 15 detik 20 detik Tensile Strength 33,669 37,822 45,073 33,669 37,822 45,073 0 10 20 30 40 50 T en si le S tr en gt h
untuk  daerah  HAZ  ini  nilai  kekerasan tertinggi  yaitu  pada  waktu  tekan  20 detik,dikarenakan  panas  yang    diterima specimen  pengelasan  dengan  waktu  tekan 20 detik ini lebih besar dan  merata
Dari  ketiga  variasi  waktu  penekanan diatas  maka dapat disimpulkan pada waktu penekanan  20  detik  nilai  kekerasan  rata- rata  daerah    las  sebesar  356,8  HV,  daerah HAZ  nilai  kekerasan  rata-rata  sebesar  309 HV.  Pada  waktu  tekan  15  detik    memiliki nilai kekerasan rata-rata daerah  las sebesar 282,3  HV,  daerah  HAZ  nilai  kekerasan rata-rata  sebesar  267,3  HV.  Sedangkan, pada  watu  penekanan  10  detik  memiliki nilai kekerasan rata-rata daerah  las sebesar 254,2    HV,  daerah  HAZ  nilai  kekerasan rata-rata  sebesar  228,5  HV.  Pada  logam induk  memepunyai  nilai  kekerasan  yang sama  pada  semua  variasi  pendingin  yaitu memiliki nilai rata-rata 193,3 HV
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa nilai  kekerasan  dengan  nilai  paling  tinggi pada  semua  variasi  waktu  penekanan pengelasan, yaitu pada daerah Las dan nilai kekerasan  tertinggi  yaitu  pada  waktu penekanan 20 detik  dengan nilai kekerasan rata-rata  daerah  las  356,8  HV.  Hal  ini disebabkan karena pada titik  las menerima masukan panas lebih besar sehingga  terjadi rekristalisasi pada struktur mikro, sehingga nilai kekerasan daerah las mempunyai nilai lebih dibandingkan daerah HAZ dan logam induk.

## 4.2   Pengujian Tarik
Jenis Pengujian : : Pengujian Tarik Satuan : : Kgf/mm 2 Bahan : : Plat Galvanis Tabel 3. Data hasil pengujian tarik Grafik 1.  Hubungan Tensile Strength Terhadap Waktu Penekanan Berdasarkan datadan grafik hasil pengujian tarik pada hasil pengelasan titik plat galvanis dengan tebal plat 1,2mm menunjukkan rata-rata kekuatan tarik tertinggi terdapat  pada  hasil  pengelasan  dengan  dengan variasi waktu penekanan 20 detik yaitu sebesar 45,073  Kgf/mm 2 dari  3  sampel  uji.    Pada variasi  waktu  penekanan  pengelasan  15  detik rata-rata  kekuatan  tarik  yang  didapat  dari  3 sampel  uji  yaitu  sebesar  37,822  Kgf/mm 2 , sedangakan  pada  variasi  waktu  penekanan pengelasan  10  detik  rata-rata  kekuatan  tarik dari  3  sampel  uji  adalah  sebesar  33,669 Kgf/mm 2 .  Meningkatnya  kekuatan  tarik  di setiap  variasi  waktu  penekanan  pengelasan  ini disebabkan  oleh  parameter  pengelasan  titik salah  satunya  yaitu  lama  waktu  penekanan pengelasan. Pengelasan  yang diberikan dalam proses  pengelasan  titik  di  jadikan  panas  oleh tahanan  kontak  benda  kerja  sehingga  panas dari  tahanan  listrik  yang  dialirkan  oleh  dua buah  elektroda  dengan  arus  tertentu(dalam penelitian  digunakan  arus  180A)  digunakan untuk  menyambung  atau  melumerkan  plat yang akan di las. Berdasarkan analisa diatas dapat disimpulkan  bahwa  semakin  lama  waktu penekanan pengelasan titik maka nilai kekuatan tarik akan semakin meningkat.

## 4.3  Hasil Struktur Mikro
Hasil  dari  pengamatan  struktur  mikro berdasarkan  struktur  yang  dianalisa  melalui foto-foto,  berupa  gambar  struktur  benda  uji hasil  pemrotretan  dari  miskroskop  optik. Setelah  dilakukan  pembesaran  400  X,  maka dapat  diamati  yaitu  Struktur  mikro  logam induk  (baja  galvanis)  dapat  dilihat  pada gambar  dibawah  ini  terdiri  atas  ferrit  dan karbida. Komposisi ferit lebih banyak dibanding  karbida  karena logam induk merupakan  baja  karbon  rendah  dimana  kadar karbon  ≤  0,35%,  sehingga  dengan  kadar  C
yang  sangat  rendah  maka  karbida  yang terbentuk lebih sedikit.
Gambar 7. Hasil foto mikro logam induk perbesaran 400X
Gambar 8.  Hasil foto mikro daerah HAZ waktu tekan (10,15,20 detik)
Dari  gambar  diatas  terlihat  bahwa struktur  mikro  daerah  HAZ  diatas  mengalami perubahan  bentuk  butir.  Hal  ini  terjadi  karena adanya  masukan  panas    pada  saat  siklus pengelasan berlangsung, daerah ini mengalami rekristalisasi  sehingga  terbentuk  butir  kristal yang lebih besar dan kasar yang mengakibatkan penggetasan pada daerah HAZ. akibatnya  banyak  endapan  karbida  yang
terdapat  sepanjang  butir  dan  hal  ini  terjadi pada  semua  variasi,  waktu  20  detik  terdapat endapan  karbida  yang  paling  banyak,  diikuti pengelasan  waktu  penekanan  10  detik  dan  15 detik.  Jadi  untuk  daerah  HAZ  waktu penekanan  20  detik  mempunyai  rata-rata kekerasan tertinggi akibat masukan panas yang besar dibanding daerah HAZ waktu penekanan 10  dan  15  detik,  oleh  karena  itu  terdapat banyak  endapan  karbida  yang  terbentuk didaerah HAZ waktu penekanan 20 detik.
Gambar 9. Daerah las waktu penekanan (10, 15, 20 detik) perbesaran 400x
Dari  gambar  diatas  terlihat  bahwa struktur  mikro  daerah  LAS  diatas  mengalami perubahan  bentuk  butir.  Hal  ini  terjadi  karena adanya masukan panas yang besar didaerah las dibandingkan  HAZ  maupun  logam  induk, pada saat siklus pengelasan berlangsung terjadi proses  Rekristalisasi,  maka  menyebabkan diffusi  berlangsung  dengan  cepat  sehingga rangkaian  dislokasi  terlepas  dan  membentuk butir  baru.  Inti  untuk  butir  baru  terdapat  di lokasi  di  dalam  butir  Kristal  yang  rusak. daerah  tersebut  kemudian  tumbuh,  sehingga terjadi  kristalisasi  bebas  regangan,  Kekuatan dan keuletan meningkat. (Smallman R.E & R.J Bishop,1999).

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  dapat  di  ambil kesimpulan:
 Berdasarkan  hasil  pengujian  tarik,  maka semakin  besar  Waktu  Penekanan,  maka semakin besar kekuatan tarik hasil sambungan  las  titik  (untuk  range  10-20 detik)
 Berdasarkan  hasil  pengujian  kekerasan menunjukkan bahwa nilai kekerasan
tertinggi  terjadi  pada  las  kemudian  daerah Haz  serta  logam  induk.  Dimana  pada daerah  tersebut  terjadi  proses  rekristalisasi struktur    sehingga  berpengaruh  terhadap sifat kekerasan material .
Adapun  saran  untuk  penelitian  ini adalah  Perlu  adanya  kelengkapan  fasilitas  alat uji maupun alat-alat lainnya agar tidak mencari ketempat atau ke kampus lain.

## REFERENSI
Easterling,    1983,    Introduction    to    the Physical    Metallurgy    of    Welding, Butterworth  &  co ltd., London. Harsono.W&,T.Okumura.1991,“Teknologi
Pengelasan Logam”,PT pradya Paramitha, Jakarta. Harsono.W&,T.Okumura,2000,“Teknologi Pengelasan Logam”,PT
pradya
Paramitha, Jakarta. Cortez.V.H.L&F.A.R.Valdes.,2008,”Understa
nding  Resistance  Spot  Welding  of Advanced    High  Strength  Steels”, Weld.J,pg 36-40. Santhiarsa,  I  Gusti  Ngurah  Nintya,  dan
Budiarsa,  I  Nyoman.  2008.  Pengaruh Posisi Pengelasan dan Gerakan Elektroda Terhadap Kekerasan Baja JIS
SSC  41, Jurnal  Ilmiah  Teknik  Mesin CAKRAM . Vol. 2 No. 2. Sachin  K  Jadav,  Jaivesh  Gandhi.  2014.  ”
Experimental Investigation
of
Resistance  Spot  Welding:  A  Literature Review”,  International  Journal  of Engineering  Research  &  Technology
(IJERT). Vol. 3 Issue 3. Wiryosumarto.
H. 2004, “Teknologi Pengelasan Logam”,PT pradya Paramitha, Jakarta.