## Pembuatan dan Pengujian Karakteristik Pisau Sangkur Menggunakan Metoda Tempa Lipat Twisting
Alfan Ekajati Latief, Tri Sigit Purwanto, Pikri Ilham Jauhari, M. Diaz Fajar Ismail Teknik Mesin Institut Teknologi Nasional Bandung, Indonesia Jl. PHH. Mustafa No.23 Bandung 40124 email : alfan@itenas.ac.id
Received 13 September 2022 | Revised 09 November 2022 | Accepted 03 Desember 2022

## ABSTRAK
Pisau sangkur/bayonet pertama kali dibuat di negara Francis di kota Bayonne pada abad ke 17. Kegunaan dari pisau tersebut dapat diletakkan di ujung senapan untuk pertempuran jarak dekat.Material yang dipilih untuk  pembuatan  pisau  sangkur  yaitu  baja  C45  dan  baja  komersil.  Untuk  proses  pembuatan  baja  C45 ditumpuk dengan baja komersil lalu di tempa lipat dan dilakukan proses puntir (twisting) agar mendapatkan struktur  mikro  yang  khas  dengan  keseragaman  padatan  pada  semua  bidang  yang  ditempa,  hal  tersebut dilakukan sebanyak 3x lipatan hingga mencapai 27 lapisan, dilipat kembali sebanyak 3x lipatan sehingga hasil akhinya didapat 81 lapisan.Penelitian ini bertujuan untuk membuat pisau sangkur dengan karakteristik menyerupai pedang damascus, hasil dari pengujian kekerasan setelah dirata-ratakan didapat 18 HRC, untuk pengujian metalografi didapat fasa ferit dan perlit, dan pada pengujian fungsi berupa menyayat memotong menebas dan menusuk kondisi pisau sangkur masih dalam kondisi baik.
Kata kunci : Pisau Sangkur, Twisting, Tempa Lipat, C45, Uji kekerasan, Uji metalografi.

## ABSTRACT
Sangkur knife/bayonet knife was first made in the franciscan state of the city of Bayonne in the 17th century. The usefulness of such a knife can be put on the tip of a rifle for close combat. The materials chosen for the manufacture of the knife are C45 steel and commercial steel. For the C45 steelmaking process, it is stacked with commercial steel and then forged and a twisting process is carried out in order to get a distinctive microstructure with uniformity of solids on all forged fields, this is done as many as 3x folds until it reaches 27 layers, folded back as many as 3x folds so that the results are obtained 81 layers.  This study aims to make a cage knife with characteristics resembling a Damascus sword, the results of hardness testing after being averaged obtained 18 HRC, for metallographic testing obtained ferrite and perlite phases, and in testing functions in the form of wrenching, cutting, slashing and piercing the condition of the knife is still in good condition.
Key words : Bayonet Knife, Twisting, Folding Forge, C45, Hardness test, Metallographic test.

## 1. Pendahuluan
Pisau merupakan  sebuah  alat  yang  berfungsi  untuk memotong,  menusuk,  menebas, mengiris, senjata berburu bahkan untuk berperang. Zaman dahulu manusia menggunakan belahan batu atau tulang untuk fungsi tersebut, seiring bejalannya waktu terciptalah pisau dari material logam [1]. Pisau terdiri dari bilah dan gagang pisau, bilah pisau memiliki sisi yang dibuat tajam disebut dengan mata pisau [2]. bentuk dan ukuran menjadi pertimbangan penting dalam menunjang fungsi pisau  terbut.  Salah  satu  jenis  pisau  militer  yang  multifungsional  yaitu  pisau  bayonet/pisau sangkur.
Pisau Bayonet pertama kali dibuat di negara Francis di kota Bayonne pada abad ke 17. Lalu penggunaan pisau sangkur/ bayonet pertama yang tercatat adalah untuk Angkatan darat inggris pada  pertempuran Killiecrankie pada  tahun  1689 [3]. Pisau  tersebut  bisa  diletakan  di  ujung senapan untuk pertempuran jarak dekat . Teknik tertua yang dipakai untuk membentuk pisau atau menyatukan berbagai jenis logam dalam suhu tertentu yaitu penempaan [4], ada berbagai teknik penempaan berupa teknik tempa pipih, tempa mengulur, tempa tekuk dan tempa lipat [5].
Material  yang  digunakan  untuk  pembuatan  pisau  dipilih  dari  beberapa  baja  paduan  kualitas internasional khusus pisau, antara lain: baja O1 [6]. Baja D2, baja 440C, baja ATS-34 dan Baja Damascuss [7]. Salah  satu  cara  untuk  meninkatkan  performa  material  dengan  meningkatnya kekuatan atau karakteristik , diperoleh dengan proses perlakuan panas atau hardening [8]. Angka kekerasan  dari  sebuah  baja  pisau  yang  diproduksi  di hardening (diperkeras) ±  58 - 60  HRC ( Standard Rookwell) [9].
Pada  penelitian  ini  dipilih  material  baja  karbon  sedang  yaitu  C45  yang  memiliki  karkteristik mudah dibentuk, dapat diberi perlakuan panas,tangguh, serta harganya yang relatif murah [10]. material C45 memiliki komposisi C: 0.42-0,5; Si: 0.29; Mn: 0.63; Cr: 0.04; Mo: 0.1; dan Ni: 0.4; [11]. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat pisau sangkur dengan teknik tempa lipat dan twisting untuk mendapat pola damask dan karakteristik menyerupai pedang Damascus. Sehingga pisau sangkur dapat digunakan sebagai penunjang survival di alam bebas dan pertempuran.
2. Metode Penelitian Proses pembuatan pisau sangkur menggunakan metode pembuatan pedang damascus , dimana masing-masing  baja  C45  dan  D1  (<0,1%C)  dipotong  sesuai  ukuran  untuk  dilakukan  proses penumpukan secara berselang-seling. Baja dipanaskan sampai suhu +1200 o C kemudian ditempa lipat  sebanyak  3x  dan  dipuntir  ( twist) sehingga  di  dapatkan  baja  81  lapisan.  Baja  yang  akan dibentuk menjadi pisau sangkur dipanaskan kembali  hingga temperatur austenite (+850 o C), lalu dilakukan proses quenching dengan media air selama 10 detik. Kemudian pada baja dilakukan proses tempering pada suhu ± 250 o C.

## 3. Proses Pembuatan
Pisau sangkur yang akan dibuat memilki kegunaan sebagai senjata jarak dekat yang dipasangkan pada senjata api laras panjang. Fungsi lain dari pisau sangkur ini adalah sebagai senjaa bertahan hidup di alam, dengan ukuran yang tidak terlalu panjang dan dapat disembunyikan. Bentuk dan ukuran pisau sangkur yang dipilih diambil dari model pisau sangkur SS1 pindad, dengan bentuk bilah Compound (Double) Bevel dan bentuk ujung bilah drop point .
Pembuatan pisau sangkur yaitu dengan menumpuk baja C45 4 lapisan dengan baja komersil 5 lapisan sehingga terbentuk tumpukan 9 lapisan secara berselang seling, diberi lasan pada tiap sisi lapisan.  Baja  dipanaskan  pada  temperatur +1200 o C,  kemudian  dilakukan proses  tempa  lipat sebanyak  3x  dan  di  puntir  sehingga  terbentuk  baja  27  lapisan,  proses  tempa  lipat  dan twist dilakukan kembali sehingga hasil akhir nya di dapat baja 81 lapisan yang siap dibentuk,
Gambar 1. Temperatur Pemanasan Baja Gambar 2. Proses Tempa Gambar 3. Proses Pelipatan baja Gambar 4. Proses Twist Baja yang siap dibentuk menjadi pisau dilakukan proses heattreatment yaitu berupa quenching dan tempering .  Proses  pemanasan  kembali  pada  suhu +850 o C  selama  15  menit  kemudian  di quenching dengan  menggunakan  media  air  dan  dikeringkan  pada  udara  terbuka  selama + 60 menit. Setelah baja sudah kering dilakukan proses tempering pada suhu +250 o C.
Baja yang sudah dibentuk menjadi pisau sangkur dilakukan proses etching yaitu dengan proses pencelupan kedalam larutan asam (ferrite chloride) selama ± 3 menit, setelah mulai muncul pola pada bilah kemudian dicuci dengan air bersih. Proses akhir adalah pemasagan komponen gagang pisau sangkur yang terdiri dari dudukan senjata, pengunci senjata, dan gagang pisau sangkur.

## Gambar 5. Hasil Akhir Pisau Sangkur

## 4. Hasil Penelitian
Berdasarkan  hasil  pengujian  kekerasan  pada  5  titik  dari  baja  C45 yang  memiliki  81 lapisan melalui proses tempa, twisting , dan heat treatment menghasilkan nilai rata-rata kekerasan pada material spesimen sebesar 36,8 HRC. Sedangkan nilai kekerasan pada pisau sangkur memiliki nilai rata-rata sebesar 18 HRC.
Hasil  metalografi  material  baja  C45  dengan  81  lapisan  untuk specimen menunjukkan  pada spesimen terdapat beberapa fasa yaitu fasa perlit dan fasa martensit. Fasa perlit (warna putih) lebih dominan terdapat pada bagian tengah atau inti, sedangkan fasa martensit (warna hitam) lebih dominan  terdapat  pada  bagian  permukaan.  Hasil  metalografi  pisau  sangkur  menunjukkan perbedaan fasa yang terbentuk, dimana pada pisau sangkur terdapat fasa ferit dan fasa perlit. Fasa ferit (area warna putih) lebih dominan terdapat pada bagian tengah atau inti, sedangkan fasa perlit (area warna hitam) lebih dominan terdapat pada bagian permukaan .

## 5. Pembahasan
Perbedaan hasil yang sangat signifikan baik dari pengujian kekerasan dan pengujian metalografi disebabkan  oleh  perlakuan  panas  ( Heat  Treatment) . Pada  bakalan  (bahan yang  sudah  dibuat menjadi  bentuk  pisau) yang  dibuat  spesimen mengalami proses  perlakuan  panas  berupa
quenching pada suhu ± 850 o C kemudian didinginkan menggunakan air, setelah itu di tempering pada  suhu  ±  250 o C.  Tetapi  pada  bakalan  pisau  yang  dibuat  pisau  sangkur  terjadi  kesalahan quenching di bawah temperatur austenit sehingga berakibat nilai kekerasannya rendah, Hal ini dapat menyebabkan hanya terbentuknya fasa ferit dan perlit.
Perbandingan  nilai  kekerasan  dan  hasil  metalografi  pisau  sangkur  yang  dibuat  dengan  pisau sangkur yang dijadikan literatur [7] dan prototype pedang damascus [11], disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2 dibawah ini: Tabel 1 Perbandingan Nilai Kekerasan Pisau
Berdasarkan Tabel 1 kekerasan pisau sangkur yang dibuat mempunyai nilai kekerasan di bawah pisau  sangkur dalam literatur  dan  di  bawah prototyope pedang Damascus .  Hal  ini  dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :
a. Persentase karbon dari material dapat menentukan hasil kekerasan, karena semakin tinggi persentase karbon yang ada pada material semakin tinggi pula nilai kekerasannya.
b. Pengaruh  proses  tempa  dan  pemanasan  baja  yang  dilakukan  secara  berulang  dapat mempengaruhi nilai kekerasan.  Karena pada saat proses pemanasan baja temperatur tidak selalu  seragam  dan  banyaknya  jumlah  penempaan  tidak  menentu  sehingga  untuk pembentukan dan kepadatan butir berbeda.
c. Laju pendinginan pada saat proses quenching dapat menentukan kekerasan dari baja.
Tabel 2 Perbandingan Hasil Metalografi Pisau Sangkur dengan Literatur Hasil Metalografi Fasa yang Terbentuk Keterangan Ferit (F) dan Perlit (P) Pisau sangkur yang dibuat Perbandingan Nilai Kekerasan (HRC) Pisau Sangkur Yang Dibuat Pisau Sangkur Literatur [7] Prototype Pedang Damascus [11]
18 42 88,8 P F
Hasil Metalografi Fasa yang Terbentuk Keterangan Ferit (F), Perlit (P) dan Martensit (M)
Prototype Pedang Damascus Bagian ujung pisau sangkur sebagai sampel uji metalografi
Pada Tabel 2 dapat terlihat perbedaan ukuran butir yang terbentuk dan juga fasa yang terjadi pada pisau sangkur dengan prototype pedang damascus . Pada pisau sangkur hanya terbentuk fasa ferit dan perlit dengan ukuran butir yang besar sedangkan pada prototype pedang damascus terbentuk fasa ferit, perlit dan martensit dengan ukuran butir yang kecil . Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu:
a. Fasa yang terbentuk dipengaruhi oleh perlakuan panas baik pada proses quenching maupun proses tempering .
b. Laju pendinginan material pada saat proses penempaan dapat dipengaruhi oleh temperatur lingkungan.
Uji fungsi yang dilakukan pada pisau sangkur adalah berupa menyayat, memotong, menebas dan menusuk. Dari semua hasil uji fungsi yang disebutkan di atas, kondisi bilah pisau sangkur masih dalam keadaan baik tidak terjadi kerusakan sedikit pun setelah melalui proses pengujian.Salah satu hasil uji fungsi, yaitu hasil uji menebas pada  kayu terlihat pada gambar 6.
Gambar 6. Hasil Uji Fungsi Menebas
F P M

## 6. Kesimpulan
Proses tempa lipat dan puntir serta perlakuan panas berupa quenching dan temper yang diterapkan pada baja C45 dan baja D1 mampu menghasilkan bentuk dan dimensi sesuai rancangan.  Proses celup  etsa  dalam  larutan  asam  ( ferrite  chloride )  yang  diterapkan  pada  baja  hasil  penempaan mampu memuncukan pola damask.
Kekerasan yang dihasilkan dari pisau sangkur yang dibuat memiliki nilai 18 HRC, masih lebih renndah  dibandingkan  pisau  sangkur  literature,  yaitu  sebesar  42  HRC  dan prototype pedang Damascus, yaitu sebesar  88,8  HRC. Hasil  metalografi  dari  pisau  sangkur  yang  dibuat  dan prototype pedang damascus terdapat perbedaan pada fasa yang terbentuk. Fasa yang terbentuk pada pisau sangkur yang dibuat adalah fasa perlit dan fasa ferit, sedangkan pada prototype pedang damascus adalah fasa perlit, ferit, dan martensit. Hal ini membuat pisau sangkur yang dibuat hanya mempunyai sifat ulet dan lunak, sedangkan kekerasannya rendah .
Uji fungsi yang dilakukan pada pisau sangkur, yaitu menyayat kertas, memotong tali tambang manila, menebas kayu alba dan menusuk kayu jati menunjukkan bahwa pisau sangkur yang telah dibuat menunjukkan hasil yang baik. Hal ini ditunjukan dengan kondisi akhir bilah pisau sangkur yang tidak mengalami kerusakan, sehingga dari segi fungsinya pisau sangkur ini dapat menunjang kegiatan survival maupun pertempuran jarak dekat.
7. Daftar Pustaka
[1] Saputro, Bayu Aji. 2020. Penerapan Pamor Tiban Dalam Pisau Belati. Yogyakarta: Institut Seni Indonesia Yogyakarta.
[2] Juniarti,  Herlambang,  dan  Muchlis,  2019.  Perancangan Pengasah  Pisau  Lapangan  Bagi Pendaki Gunung. Vol.6 No.1.P.546.
[3] Bennet, Julian. 2019. Historical Archaeological Evaluation of The Sawback Bayonets of The Deutsches Heer. Vol.14 No.2-3.P.99-125.
[4] Strobl, Susanne, Roland Haubnet, dan Wolfgang Scheiblechner. 2017. Damascus Steel Inlay On A Sword Blade Production And Characterization . Austria: Technische Universitat Wien.
[5] Karju, Wiyoko, Suyono. 2018. Pembuatan Pisau Pamor. Surakarta : ISI Press. [6] Windujati, Rakean Wide. 2019. Pengaruh Proses Tempa Konvensional Pada Pembuatan Dan Pengujian  Pisau  Tanto  Terhadap  Sifat  Mekanik  Baja  Karbon  Tinggi.Bandung:  Institut Teknologi Nasional.
[7] Maslak, Volodymyr, Yevhenii Lashko dan Olga Chencheva. 2021. Theoretical and practical aspects of the identification of the bladed weapon on the example of the SG 98/05 bayonet to  the  Mauser  rifle  based  on  metal  science  research .  Ukraine:  Kremenchuk  Mykhailo Ostrohradskyi National University.
[8] Trihutomo,Prihanto. 2015. Analisa Kekerasan Pada Pisau Berbahan Baja Karbon Menengah Hasil  Proses Hardening Dengan  Media  Pendingin  Yang  Berbeda.  Malang:  Universitas Negeri Malang.
[9] Kustiningsih,  Heris.  2020.  Teknik  Memilih  dan  Mengasah  Pisau.  Bogor:  Kementrian Pertanian.
[10] Susanto,  Alexander  Eka.  2020.  Investigasi  Karakteristik  Lelas Baja  Karbon  JIS  S45C. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.
[11] Pangestu, Siwi Adityas. 2020. Pembuatan Dan Pengujian Karakteristik Prototype Pedang Damascus Menggunakan Metoda Tempa Lipat. Bandung: Institut Teknologi Nasional.