## STUDI KEKUATAN BENDING DAN KEKERASAN  PADA PENGELASAN ALUMINIUM DENGAN MENGGUNAKAN

## LAS SMAW ( SHIELDED METAL ARC WELING )

## Urip Prasmayobi
Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo Kendari Kampus Hijau Bumi Tridarma Andounohu Kendari 93232
Uripprasmayobi@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Tujuan  dalam  penelitian  ini  adalah  mengetahui  kekuatan bending dan kekerasan  pada  pengelasan  aluminium  (Al)  tipe  6063,dengan  memvariasikan bentuk sambungan pengelasan. Penelitian ini menggunakan bahan aluminium (Al 6063),  las  yang  digunakan  adalah  SMAW  ( shielded  metal  arc  welding ),  jenis elektroda yang digunakan adalah E1100 dan arus listrik 125 A. Jenis sambungan las  yang  digunakan  adalah  I  (tertutup),  I  (terbuka)  dan  V.  Pengujian  yang dilakukan adalah pengujian bending dan kekerasa vickers pada daerah HAZ . Nilai kekuatan bending tertinggi ditunjukan oleh jenis kampuh I (tertutup) sebesar  201,8114 N/mm 2 ,  kemudian  kampuh  I  (terbuka)  sebesar  166,2334 N/ mm 2 dan  kampuh  V  sebesar  135,1722 N/mm 2 .  Sedangkan  hasil  pengujian kekerasan  vickers    pada  bentuk  kampuh  V  didapatkan  nilai  kekerasan  sebesar 42,977 kg/mm², pada bentuk kampuh I (terbuka) 40,766 kg/mm²  dan pada bentuk kampuh I (tertutup) 42,877 kg/mm².
Kata kunci: Aluminium 6063, Las SMAW (shielded metal arc welding), variasi kampuh, kekuatan bending dan kekerasan vickers .

## ABSTRACT
The  purpose  of  this  research  was  to  determine  the  bending  strength  and hardness in the welding of aluminum (Al) type 6063, by varying the shape of the welding  connection.  This  study  uses  aluminium  (Al  6063),  Welding  was  used SMAW (shielded metal arc welding) the type of electrode used was E1100 and an electrical current of 125 A. Types of weld joints used is I (closed), I (open) and V joint.  This  experiment  is  testing  the  bending  and  vickers  hardness  at  the  HAZ area.
The  highest  bending  strength  values  indicated  by  the  type  of  seam  I (closed) of 201.8114 N / mm², then seam I (open) of 166.2334 N / mm²  and hem V of 135.1722 N / mm². While the test results vickers hardness at the hem V shape obtained hardness value of 42.977 kg / mm², in the form of seam I (open) 40.766 kg / mm² and the hem form I (closed) 42.877 kg / mm².
Keywords : Aluminium 6063 , SMAW ( shielded metal arc welding ) , variation of seam , bending strength and hardness vickers .

## 1.Pendahuluan
Alumunium(Al)  merupakan  logam  yang ringan  dengan  berat  jenis  2,7  gram/cm³ setelah magnesium (Mg), konduktivitas listriknya  60%  lebih  dari  tembaga  sehingga dapat  digunakan  untuk  peralatan  listrik. Selain  itu  juga  memiliki  sifat  penghantar panas,  sifat  pantul  sinar  yang  baik  dapat digunakan  juga  pada  komponen  mesin,    alat penukar  panas,cermin  pantul  dan  komponen industri kimia. Namun, di bandingkan dengan baja,  Alumunium(Al)  mempunyai  sifat  yang kurang  baik  dalam  hal  pengelasan.  sifat  las alumunium(Al) kurang baik ini dapat di batasi dengan alat dan teknik las dengan menggunakan  las  busur.  (Wirosumarto  dan Okumura ,2008).
Las  busur  listrik  atau  umumnya  disebut dengan  las  listrik  adalah  termasuk  suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan  tenaga  listrik  sebagai  sumber panas.  Jenis  sambungan  dengan  las  Iistrik  ini adalah  merupakan  sambungan  tetap.  Ada beberapa macam proses yang dapat digolongkan kadalam proses  Ias  Iistrik antara lain (Sukaini 2005).
Salah satu aplikasi proses pengelasan aluminium  adalah  pengelasan  pada  tangga aluminium.  Seperti  yang  sering  dijumpai bahwa penyambungan pada tangga aluminium  umumnya  menggunakan  paku kelling, Hal ini mempengaruhi kekuatan pada tangga  aluminium  sehingga  dibutuhkan  jenis sambungan  yang  lebih  kuat  sehingga  dapat meningkatkan  umur  pakai  dari  tangga aluminium, Salah satu cara untuk
mendapatkan  sambugan  yang  lebih  kuat adalah dengan proses pengelasan.
Pada penelitian ini, variabel yang akan diteliti adalah    kekuatan Bendig dan  kekerasan  pada sambungan  I  (tertutup),  I  (terbuka)  dan  V pada pengelasan alumunium(Al) 6063. Hal ini dapat  diketahui  dari  hasil  pengujian Bending dan  uji  kekerasan dari  hasil  pengelasan  pada alumunium(Al)  dengan  menggunakan  las SMAW.

## 2.Tinjauan pustaka Aluminium 6063
Elemen  paduan  seri  6063  adalah  magnesium dan  silicon.  Paduan  ini  termasuk  dalam  jenis yang dapat diperlaku-panaskan dan mempunyai  sifat  mampu  potong  dan  daya tahan  korosi  yang  cukup.  Sifat  yang  kurang baik  dari  paduan  ini  adalah  terjadinya pelunakan pada daerah las sebagai akibat dari panas  pengelasan  yang  timbul.  Paduan  jenis ini  banyak  digunakan  untuk  tujuan  struktur rangka.
Las SMAW ( shielded metal arc welding ) Las  SMAW  ( shielded  metal  arc  welding ) adalah  jenis  las  listrik  dengan  elektroda berselaput  sebagai  bahan  tambah.  Busur listrik  yang  terjadi  diantara  ujung  elektroda dan  bahan  dasar  akan  mencairkan  ujung elektroda  dan  sebagian  bahan  dasar.  Selaput elektroda  yang  turut  terbakar  akan  mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistrik dan daerah Ias  di  sekitar  busur  listrik  terhadap  pengaruh udara  luar.  Cairan  selaput  elektroda  yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga  berfungsi  sebagai  pelindung  terhadap pengaruh luar.

## Jenis kampuh I tertutup
Disebut  tertutup  jika  sisi  kedua  plat  saling menyentuh.  Tebal  plat  maksimum  yang disarankan adalah 2 mm, sehingga pengelasan cukup  padasatu  sisi.  Untuk  ketebalan  plat
lebih  dari  2  mm,  sambungan  akan  empurna jika dilas di kedua sisi plat.

## I terbuka
Pada sambungan ini terdapat celah antara plat yang  aakan  dilas.  Lebah  celah  tergantung pada  ketebalan  plat.  Tebal  plat  yang  biasa digunakan  pada  sambungan  ini  adalah  3-6 mm.

## Kampuh V tunggal
Sambungn  ini  dapat  juga  dibuat  tertutup  dan terbuka.  Sambungan  ini  lebih  kuat  dari  pada sambungan  persegi  dan  dapat  dipakai  untuk menerima  gaya  tekan  yang  besar,  serta  lebih tahan  terhadap  kondisi  beban  statis.  Pada tebal plat dengan tebal 5-20 mm.

## 3.Metode Waktu, Tempat, Alat dan Bahan Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  laboratorium material  dan  teknologi  mekanika,  Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo. Adapun peralatan yang digunakan adalah:
1. Gergaji tangan
2. Kikir
3. Jangka sorong
4. Mesin las busur listrik
5. Tang
6. Ragum
Adapun bahan yang digunakan adalah:
1. Aluminium 6063
2. Elektroda E1100
Prosedur  penelitian  diawali  dengan  proses pemotongan  aluminium  dilanjutkan  dengan pembuatan  spesimen  uji bending dan  uji
kekerasan dan
dilanjutkan dengan
pembentukan  kampuh  yaitu  kampuh  I tertutup,  I  terbuka  dan  V.  Untuk  bentuk kampuh masing-masing dibuatkan 3 spesimen untuk setiap pengujian.
Pengujian Bending Pengujian bending menggunakan  konfigurasi three-point bending mengikuti standar ASTM D  790.  Alat  uji bending yang  digunakan adalah universal  testingmachine yang  dapat
dilihat  pada  gambar  1.  Pengujian bending dilakukan  dengan  beban  uji  1000  kg,  jarak tumpuan  spesimen  atau support  span 90  mm dan cross  head  speed 10  mm/menit.  Nilai kekuatan  bending  dapat  diketahui  dari persamaan 1.
𝜎𝑏 = 3 F 𝐿 2.𝑏.𝑑 2 (1)
Dimana:
𝜎𝑏 = Kekuatan bending (N/mm²) F   = Beban (N) L   = Jarak tumpuan spesimen (mm) B   = Lebar spesimen (mm) D   = Tebal spesimen (mm)
Gambar 1. Mesin uji bending

## Pengujian kekerasan
Pengujian  Kekerasan  adalah  satu  dari  sekian banyak  pengujian  yang  dipakai,  karena  dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran mengenai spesifikasi.
Gambar 2. Alat uji kekerasan
Pengujian  kekerasan  dengan  metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu material  dalam  yaitu  daya  tahan  material terhadap indentor intan  yang cukup kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk pyramid.  Alat  uji  kekerasan  yang  digunakan adalah hardness  test dapat  dilihat  pada gambar  2.  Beban  yang  dikenakan  juga  jauh lebih  kecil  dibanding  dengan  pengujian rockwell  dan  brinel  yaitu   antara  1  sampai 1000  gram.  Nilai  kekerasan Vickers dapat diketahui dari persamaan 2.
𝐻𝑉    = 1,854 𝐹 𝑑 2 (2)
Dimana:
HV  = Angka kekerasan vickers F      = Beban (Kg) D     = Diagonal (mm)
Gambar 3. Pengujian Vickers dan Bentuk indentor Vickers
4. Analisa data dan pembahasan
Pengujian bending
Gambar 4. Nilai kekuatan bending aluminium dari hasil pengelasan aluminium menggunakan  jenis  kampuh  V,  I  (terbuka),  I (tertutup).
Gambar 4. Menunjukan bahwa nilai kekuatan bending dari  masing-masing  bentuk  kampuh yang  terdiri  dari  kampuh  V,  I  terbuka  dan  I tertutup.  Dari  gambar  dapat  diketahui  bahwa nilai  kekuatan  bending  tertinggi  ditunjukan oleh  jenis  kampuh  I  tertutup  sebesar 201,8114 N/mm 2 ,  kemudian  diikuti  oleh kampuh  I  terbuka  dengan  nilai  sebesar 166,2334 N/mm 2 dan  kampuh  V  dengan nilai  sebesar  135,1722 N/mm 2 .  Kekuatan bending  kampuh  I  tertutup  pada  pengelasan aluminium(Al)  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  bentuk  kampuh  V  dan  I  terbuka  hal ini  disebabkan  karena  perbedaan  proses pengelasannya. Pada kampuh V dan I terbuka proses  pengelasanya  dilakukan  hanya  disatu sisi  plat  sedangkan  pada  kampuh  I    tertutup proses  pengelasanya  dilakukan  dikedua  sisi plat.  Karena  pada  pengelasan  di  satu  sisi  plat proses  pengelasanya  menghasilkan  panas  di daerah  atas  dan  bawah  yang  tidak  merata  hal ini  menyebabkan  struktur  mikro  pada pengelasan  satu  sisi  menjadi  tidak  seragam sedangkan  pada  pengelasan  dua  sisi  proses pengelasan  pada  bagian  atas  dan  bawah mendapatkan  panas  yang  merata  sehingga struktur  mikro  pada  pengelasan  ini  menjadi lebih  merata.  Hal  ini  menyebabkan  kekuatan bending pada  pengelasan  dua  sisi  plat  lebih tinggi  di  bandingkan  dengan  pengelasan  satu sisi plat.
135,1722 166,2334 201,8114 0 50 100 150 200 250 k ek u at an b en d in g N/m m ² variasi kampuh V I (terbuka) I (tertutup)

## Pengujian kekerasan vickers
Gambar 5. Nilai kekerasan ( vickers ) aluminium  dari hasil pengelasan    aluminium menggunakan  jenis  kampuh  V,  I  (terbuka),  I (tertutup).
Gambar  5. Dapat  dilihat  kekerasan  daerah HAZ  pada  masing-masing  bentuk  kampuh yang terdiri dari kampuh V, kampuh I terbuka dan  kampuh  I  tertutup,  adalah    pada  bentuk kampuh V didapatkan nilai kekerasan sebesar 42,977  kg/mm²,  pada  bentuk  kampuh  I terbuka  didapatkan  nilai  kekerasan  40,766 kg/mm²    dan  pada  bentuk  kampuh  I  tertutup di  dapatkan  nilai  kekerasan  42,877  kg/mm². Berdasarkan  nilai  yang  didapat  pada  masing- masing bentuk kampuh nilai tertinggi terdapat pada  bentuk  kampuh  V  dengan  nilai  42,977 kg/mm² . Hal ini disebabkan karena pengaruh panas  yang  terjadi  pada  saat  pengelasan, pemanasan  pada  proses  pengelasan  ini menyebabkan perubahan  struktur mikro pada daerah  HAZ  menjadi  lebih  kasar  karena menerima panas, daerah HAZ yang mengalami  pemanasan  tetapi  tidak  sampai mencair  akan  melarutkan  endapan  partikel dalam  aluminium  dengan  kelarutan  yang berbeda-beda. Hal ini menyebabkan terjadinya pengurangan jumlah pertikel sesudah  proses  pengelasan.  Pengaruh  panas ini  juga  disebabkan  oleh  perbedaan  bentuk kampuh, pada kampuh V panas yang diterima dapat  dikatakan  lebih  rendah  dibandingkan
kampuh  I  tertutup  dan  kampuh  I  terbuka. Karena  pada  kampuh  I  tertutup  proses pengelasanya  dilakukan  di  kedua  sisi  plat sehingga panas yang diterima dapat dikatakan lebih  tinggi  dibandingkan  dangan  kampuh  V, sedangkan  pada  kampuh  I  terbuka  dapat dikatakan  menerima  panas  lebih  tinggi dibandingkan  kampuh  V  hal  ini  disebabkan karena  kampuh  ini  memiliki  jarak  3  mm sesuai  dengan  ketebalan  plat,  hal  ini mennyebabkan  cairan  logam  pengisi  yang dibutuhkan lebih banyak sehingga panas yang diterima oleh kampuh I terbuka lebih tinggi di bandingkan dengan kampuh V.

## Kesimpulan
Nilai  kekuatan  bending  tertinggi  ditunjukan oleh jenis kampuh I tertutup dengan nilai rata- rata  201,8114  N/mm²,  sedangkan  pada kampuh  I  terbuka  didapatkan  nilai  rata-rata 166,2334  N/mm²  dan  nilai  terendah  didapat pada  jenis  kampuh  V  dengan  nilai  rata-rata 135,1722  N/mm².  sedangkan  nilai  kekerasan vickers tertinggi ditunjukan oleh jenis kampuh V  dengan  nilai  rata-rata  42,977  kg/mm², sedangkan  pada  jenis  kampuh  I  tertutup didapatkan  nilai  rata-rata  42,877  kg/mm²  dan nilai  terendah  didapat  pada  jenis  kampuh  I terbuka dengan nilai rata-rata 40,766 kg/mm².

## Saran
Berdasarkan  hasil  penelitian  studi  kekuatan bending  dan  kekerasan  pada  pengelasan aluminium  dengan  menggunakan  las  SMAW ( shielded metal arc welding ) maka disarankan sebaikya:
1.Dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  tentang pengelasan aluminium
dengan membandingkan jenis las SMAW ( shielded metal arc welding ) dengan jenis las Asetilin ( las karbit).
2.Dilakukan pengujian tarik
3.Dilakukan pengujian struktur micro.
42.977 40.766 42.877 39.000 40.000 41.000 42.000 43.000 44.000 k ek er asan ( k g/m m ²) variasi kampuh kampuh V kampuh I (terbuka)
kampuh I
(tetutup)

## DAFTAR PUSTAKA
Daryanto .2011. Teknik Mengelas Logam. Edisi 1. PT. Sarana Tutorial Nurani Sejahtera.
Huda,S,Waluyo,J  dan  Fintoro,T  (2013).  Analisa    pengaruh  variasi  arus  dan  bentuk  kampuh  pada pengelasan SMAW terhadap distorsi  sudut dan  kekuatan tarik smbungan Butt-join baja aisi . Jurnal Ilmiah . Institut Sain dan Teknologi Akprid 4140 . 6 (1): 56-54.
Kusnan.H.2013, Mesin las listrik dan Mesin las oksi asitelin .
Muku  I.D.M.K,2009.  Kekuatan  Sambungan  Las  Aluminium  Seri  1100  dengan  Variasi  Kuat  Arus Listrik  Pada  Proses  Las  Metal  Inert  Gas  (MIG). Jurnal  Ilmiah  Teknik  Mesin ,  Universitas Udayana. Vol.3 (1): 11-17.
Petrus.W  2015, Skripsi  alisis  kekuatan  sambungan  kampuh  I  pada  pengelasan  aluminium menggunakan las SMAW (shielded Metal Arc Welding) dengan elektroda S115.
Suratman.M,2007, Teknik  Mengelas  Asetilin,  Brazing  dan  las  busur  listrik .  Edisi  2.  CV  Pustaka Grafika. Bandung.
Siswanto dan Amri S. 2011, Konsep Dasar Teknik Las . Edisi 1. PT.Prestasi Pustakaraya. Jakarta .
Sukaini.2005, Teknik Las Busur Listrik Manual/SMAW . PPPTK VEDC MALANG. Malang.
Wiryosumarto,H dan Okumura,T,2008. Teknologi pengelasan logam.