## Studi Karakteristik Hasil Pengelasan MIG Pada Material Aluminium 5083
Ferry Budhi Susetyo, Syaripuddin, Suharyadi Hutomo fbudhi@unj.ac.id . & suharyadi_hutomo@yahoo.com Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220

## Abstrak
Proses pengelasan dilakukan dengan sebuah alat bantu pengelasan MIG, sehingga kecepatan pengelasan dan  penetrasi  yang  diharapkan  menjadi  konstan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  hasil  pengelasan pengaruh variasi kecepatan terhadap cacat las yang terjadi, pengaruh variasi kecepatan pengelasan terhadap hasil  uji  tarik,  dan  mencari  kecepatan  pengelasan  yang  paling  optimum.  Penelitian  ini  menggunakan menggunakan  material  aluminium  alloy  5083,  mesin  las  MIG  dengan  alat  bantu  pengelasan,  filler  rod AWS5356,  dia.  1,2  mm,  arus  135  A  dan  kecepatan  wire  feeder  8  m/menit  dengan  proses  pendinginan  alami. Variasi  kecepatan  pengelasan  diberikan  250  mm/menit,  350  mm/menit,  450  mm/menit,  550  mm/menit,  650 mm/menit. Metode Non Destructive Test (NDT) dye penetrant untuk melihat cacat yang terjadi pada permukaan hasil  pengelasan.  Kemudian  pengujian  Destructive  Test  (DT)  dengan  melakukan  uji  tarik  untuk  mengetahui hasil kekuatan tarik.Cacat yang terjadi, yaitu pin hole dan crack. Ultimate Total Load tertinggi dihasilkan oleh pengelasan  MIG  menggunakan  kecepatan  550  mm/menit  dengan  nilai  7938,41  kgf,  sedangkan  Ultimate  Total Load  terendah  dihasilkan  pada  kecepatan  250  mm/menit  dengan  nilai  2629,35  kgf.  Tensile  Strenght  terendah ada pada spesimen 250 mm/menit dengan nilai 6,83 kgf/mm² , sedangkan untuk nilai Tensile Strength tertinggi ada pada spesimen 550 mm/menit dengan nilai 20,43 kgf/mm².Kecepatan optimum berdasarkan pengujian tarik yaitu pada kecepatan 550 mm/menit.
Kata Kunci : Pengelasan, MIG, Aluminium 5083, Alat bantu.

## PENDAHULUAN
Pada  umumnya  pengelasan MIG dilakukan secara manual, dalam hal ini yang dimaksud adalah proses  pengelasan  yang  dilakukan  tanpa  dibantu oleh  alat  bantu  pengelasan  atau  dengan  kata  lain sekedar keterampilan ayunan tangan dalam melakukan  proses  pengelasan.  Permasalahan  yang sering  terjadi  pada  pengelasan  ini  antara  lain  pada kecepatan pengelasan yang tidak konstan, dikarenakan  masih  memakai  tenaga  manusia  untuk menggerakan Torch atau Welding Gun . Torch yang digerakan  secara  manual  oleh  manusia  terkadang kecepatan  pengelasan  tidak  konstan  dan  penetrasi pengelasan relatif kurang baik.
Maka  dengan  permasalahan  yang  terjadi diatas,  maka  peneliti  akan  mencoba  melakukan pengelasan MIG dengan  sebuah  alat  bantu  proses pengelasan,  sehingga  kecepatan  pengelasan  dan penetrasi  yang  diharapkan  menjadi  konstan. Analisis dilakukan pada karakteristik hasil pengelasan dengan variasi kecepatan alat bantu, dan arus  listrik  serta  kecepatan wire  feeder yang konstan.

## MATERI
Karakteristik Las Aluminium Aluminium merupakan logam yang mempunyai  sifat  mekanik  tahan  terhadap  korosi
dan  hantaran  listrik  yang  relatif  baik.  Logam  ini dipergunakan  secara  luas  bukan  saja  untuk peralatan rumah tangga, tetapi juga digunkan untuk material  pesawat  terbang,  otomotif,  kapal  laut,  dan kontruksi bangunan (Surdia,2000).
Alumunium magnesium alloy Dalam paduan biner Al-Mg satu fasa yang ada dalam keseimbangan  dengan  larutan  padat  Al  adalah larutan padat yang merupakan senyawa antar logam Al 3 Mg 2 .  Paduan  5083  yang  diambil  adalah  paduan antara  (4,5%Mg)  yang  kuat  dan  mudah  dilas sehingga  banyak  digunakan  sebagai  bahan  untuk tangki LNG .
Pengelasan  adalah  proses  penyambungan antara  dua  bagian  logam  atau  lebih  dengan menggunakan  energi  panas.  Menurut Deustche Industry  Normen (DIN),  pengelasan  adalah  ikatan metalurgi  pada  sambungan  logam  paduan  yang terjadi dalam keadaan lumer atau cair, dengan kata lain  pengelasan  adalah  penyambungan  setempat dari  dua  logam  dengan  menggunakan  energi  panas (faridaf, 2008).
Dalam pengelasan, paduan aluminium mempunyai sifat yang kurang baik bila dibandingkan  dengan  baja.  Sifat-sifat  yang  kurang baik atau merugikan tersebut adalah :
1.  Karena  panas  jenis  dan  daya  hantar  panasnya tinggi maka sukar sekali untuk memanaskan dan mencairkan sebagian kecil saja.
2.  Paduan  aluminium  mudah  teroksidasi  dan membentuk  oksidasi  aluminium  Al 2 O 3 yang
mempunyai  titik  cair  yang  tinggi.  Karena  sifat ini  maka  peleburan  antara  logam  dasar  dan logam las menjadi terhalang.
3.  Karena  mempunyai  koefisien  muai  yang  besar, maka  mudah  sekali  terjadi  deformasi  sehingga paduan-paduan  yang  mempunyai  sifat  getas panas akan cenderung membentuk retak-panas.
4.  Karena  perbedaan  yang  tinggi  antara  kelarutan hidrogen  dalam  logam  cair  dan  logam  padat, maka  dalam  proses  pembekuan  yang  terlalu cepat  akan  terbentuk  rongga  halus  bekas kantong-kantong hidrogen.
5.  Paduan  aluminium  mempunyai  berat  jenis rendah,  karena  itu  banyak  zat-zat  lain  yang terbentuk  selama  pengelasan  akan  tenggelam. Keadaan  ini  memudahkan  terkandungnya  zat- zat yang tidak dikehendaki ke dalamnya.
6. Karena titik cair dan viskositasnya rendah, maka daerah  yang  kena  pemanasan  mudah  mencair dan jatuh menetes.
Akhir-akhir  ini  sifat  yang  kurang  baik
tersebut  telah  dapat  diatasi  dengan  alat  dan  teknik las  yang  lebih  maju  dan  dengan  menggunakan  gas mulia  sebagai  pelindung  selama  pengelasan. Dengan  kemajuan  ini  maka  sifat  mampu  las  dari paduan aluminium menjadi lebih baik (Wiryosumarto, 1994).
Las MIG (Metal Inert Gas) Las MIG yaitu merupakan proses penyambungan  dua  material  logam  atau  lebih menjadi  satu  melalui  proses  pencairan  setempat, dengan menggunakan elektroda gulungan (rod filler metal) yang  sama  dengan  logam  dasarnya (base metal) dan menggunakan gas pelindung ( inert gas) (sunaryo, 2008).Las MIG merupakan las busur gas yang  menggunakan  kawat  las  sekaligus  sebagai elektroda.  Elektroda  tersebut  berupa  gulungan kawat  (roll)  yang  gerakannya  diatur  oleh  motor listrik.  Las ini  menggunakan  gas argon dan  helium sebagai  pelindung  busur  dan  logam  yang  mencair dari pengaruh atmosfir.

## Alat Bantu Pengelasan
Seperti  yang  dikutip  dari  sebuah  penelitian karya Rahmat  Saleh pada skripsinya  yang berjudul “Rancang  Bangun  Alat  Bantu  Las MIG  Straight Line  Semi  Otomatis ”  yang  diharapkan  berguna sebagai  alat  bantu  operator  las MIG dalam melakukan  proses  pengelasan,  karena  sistim  kerja alat  ini  adalah  mengelas  lurus  pada  benda  kerja dengan  laju  kecepatan  mesin  yang  stabil  sehingga akan diperoleh hasil lasan yang baik (Saleh, 2013).
Gambar 1. Alat Bantu Pengelasan (Saleh, 2013).
Tabel Spesifikasi ukuran  yang digunakan pada alat bantu (Saleh, 2013).

## Dye Penetrant Test
Metode  Uji  Penetrasi  merupakan  metode NDT yang paling sederhana. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat di permukaan terbuka dari komponen solid ,  baik  logam  maupun  non  logam, seperti  keramik  dan  plastik  fiber.  Melalui  metode ini,  cacat  pada  material  akan  terlihat  lebih  jelas. Caranya adalah dengan memberikan cairan penentrant pada permukaan yang diinspeksi. Cairan ini  harus  memiliki  daya  penetrasi  yang  baik  dan viskositas yang rendah agar dapat masuk pada cacat dipermukaan  material.  Setelah  cairan penetrant mengering  kemudian  permukaan  material  di bersihkan. Selanjutnya, diberikan cairan developer , saat cairan developer mengering cacat akan nampak jelas  karena  perbedaan  warna penetrant dengan latar  belakang  cukup  kontras.  Seusai  inspeksi, penetrant yang tertinggal dibersihkan dengan cairan cleaner .
Kelemahan  dari  metode  ini  antara  lain adalah  bahwa  metode  ini  hanya  bisa  diterapkan pada  permukaan  terbuka.  Metode  ini  tidak  dapat diterapkan  pada  komponen  dengan  permukaan kasar, berpelapis, atau berpori.

## Uji Tarik
Uji  tarik  adalah  pemberian  gaya  atau tegangan  tarik  kepada  material  dengan  maksud untuk  mengetahui  atau  mendeteksi  kekuatan  dari suatu  material.  Tegangan  tarik  yang  digunakan adalah tegangan aktual eksternal atau perpanjangan sumbu  benda  uji.  Uji  tarik  dilakuan  dengan  cara penarikan  uji  dengan  gaya  tarik  secara  terus menerus,  sehingga  bahan  (perpajangannya)  terus menerus  meningkat  dan  teratur  sampai  putus, dengan  tujuan  menetukan  nilai  tarik.  Untuk mengetahui  kekuatan  tarik  suatu  bahan  dalam pembebanan  tarik,  garis  gaya  harus  berhimpit dengan  garis  sumbu  bahan  sehingga  pembebanan terjadi  beban  tarik  lurus.  Tetapi  jika  gaya  tarik sudut  berhimpit  maka  yang  terjadi  adalah  gaya lentur.
Hasil  uji  tarik  tersebut  mencatat  fenomena hubungan  antara  tegangan  regangan  yang  terjadi selama  proses  uji  tarik  dilakukan.  Mesin  uji  tarik sering diperlukan dalam kegiatan engineering untuk mengetahui  sifat-sifat  mekanik  suatu  material. Mesin  uji  tarik  terdiri  dari  beberapa  bagian pendukung utama, diantaranya kerangka, mekanisme pencekam spesimen, sistem penarik dan mekanisme, serta sistem pengukur.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilaksanankan  di  laboratorium gedung  B  Jurusan  Teknik  Mesin  kampus  A Universitas Negeri Jakarta dan Balai Latihan Kerja Khusus  Las  Condet,  JakartaTimur.  Supaya  lebih terarah  dalam  melakukan  penelitian,  maka  peneliti membuat alur penelitian  yang dapat dilihat sebagai berikut.

## Gambar 2 Diagram Alir Penelitian
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. las MIG EWM P 351
2. Alat bantu pengelasan
3. filler rod AWS5356, dia. 1,2 mm
4. Dye Penetrant
Penelitian  ini  menggunakan  polaritas  lurus (DC-),  arus  135  A  dan  kecepatan wire  feeder 8 m/menit  dengan  proses  pendinginan  alami.  Jenis kampuh  yang  digunakan  adalah  kampuh single Vwith  backweld ,  dengan  root  pass  2-3  mm,  sudut bevel 60°, root gap 2  mm, ketebalan pelat 10  mm. Setelah  dilakukan  proses  pengelasan  kemudian dilakukan uji cairan penetrant dan uji tarik.
Gambar 3. Spesimen Uji Tarik Sesuai dengan Standar AWS D1.2

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisa Hasil Pengujian Penetrant
1. Kecepatan Pengelasan 250 mm/menit
Gambar 4. spesimen 250 a Mulai Mengumpulkan data dan literatur

## Persiapan alat dan bahan
Pengelasan dengan variasi kecepatan alat bantu:
1. 250 mm/menit       5.   550 mm/menit
2. 350 mm/menit       6.   650 mm/menit
3. 450 mm/menit
Pengujian spesimen:
1. Uji Dye Penetrant
2. Uji Tarik
Analisis Hasil
Kesimpulan
Selesai
Gambar 5.  spesimen 250 b
Gambar 6.  spesimen 250 c
Gambar 7. spesimen 250 d
Pada  hasil  pengelasan  dengan  kecepatan pengelasan  250  mm/menit,  terdapat  cacat  las pin hole sebanyak  dua  spesimen  dan crack sebanyak satu spesimen. Hal itu disebabkan karena kecepatan pengelasan  dari  pergerakan  alat  bantu  terlalu lambat sehingga membuat proses pengelasan terlalu dalam  yang  mengakibatkan  terjadinya  beberapa retakan dan juga pin hole .
Kecepatan Pengelasan 350 mm/menit
Gambar 10. spesimen 350 a
Gambar 11.spesimen 350 b
Gambar 8. spesimen 350 c
Gambar 9 spesimen 350 d
Pada  hasil  pengelasan  dengan  kecepatan pengelasan 350 mm/menit, terdapat cacat las crack sebanyak satu spesimen dan pin hole sebanyak satu spesimen.  Hal  itu  disebabkan  karena  kecepatan pengelasan dari pergerakan alat bantu masih lambat sehingga membuat proses pengelasan terlalu dalam yang  mengakibatkan  terjadinya  beberapa  retakan dan juga pin hole . Kecepatan Pengelasan 450 mm/menit
Gambar 13. spesimen 450 b
Gambar 14. spesimen 450 c
Gambar 15 spesimen 450 d
Pada  hasil  pengelasan  dengan  kecepatan pengelasan  450  mm/menit,  terdapat  cacat  las pin hole sebanyak  dua  spesimen.  Hal  itu  disebabkan karena  kecepatan  pengelasan  dari  pergerakan  alat bantu  terlalu  lambat  sehingga  membuat  proses pengelasan  belum  optimum  yang  mengakibatkan terjadinya beberapa retakan dan juga pin hole .
Kecepatan Pengelasan 550 mm/menit
Gambar 16 spesimen 550 a
Gambar 17 spesimen 550 b
Gambar  18 spesimen 550 c
Gambar 19. spesimen 550 d
Pada  hasil  pengelasan  dengan  kecepatan pengelasan  550  mm/menit,  terdapat  cacat  las  yaitu crack dan  tiga  spesimen  lainnya  tidak  terjadi  cacat las.  Hal  ini  dimungkinkan  terjadi  karena  penetrasi yang  sesuai  dan  kecepatan  pengelasan  dari pergerakan kecepatan mesin alat bantu sesuai.
Kecepatan Pengelasan 650 mm/menit

## Gambar 20 spesimen 650 a
Gambar 21. spesimen 650 b
Gambar 22. spesimen 650 c
Gambar 23. spesimen 650 d
Pada  hasil  pengelasan  dengan  kecepatan pengelasan 650 mm/menit, terdapat cacat las crack sebanyak dua spesimen dan pin holes sebanyak satu spesimen. Hal ini disebabkan kecepatan pengelasan dari  pergerakan  alat  bantu  sangat  cepat  sehingga membuat  kampuh  las  menjadi  sedikit  dan kurangnya penetrasi dari elektroda.
Tabel Kecepatan Pengelasan dan Cacat Pengelasan
No Kecepatan Pengelasan Nama Spesimen Cacat Pengelasan 1 250 mm/menit 250 a Crack 2 250 b Crack 3 250 c Pin hole 4 250 d - 5 350 mm/menit 350 a - 6 350 b Crack 7 350 c - 8 350 d Pin hole 9 450 mm/menit 450 a - 10 450 b - 11 450 c Pin hole 12 450 d Pin hole
13 550 mm/menit 550 a Crack 14 550 b - 15 550 c - 16 550 d - 17 650 mm/menit 650 a Crack 18 650 b - 19 650 c Crack 20 650 d Pin hole

## Analisa Hasil Pengujian Tarik
Tabel Hasil Pengujian Tarik
Gambar 24. Grafik Hasil Uji Tarik Untuk Ultimate Total Load
Dari  gambar  dapat  dilihat  bahwa  spesimen  dengan nilai  uji  tarik Ultimate  Total  Load terendah  ada pada spesimen 250 mm/menit dengan nilai 2629,35 kgf,  sedangkan  untuk  nilai  uji  tarik Ultimate  Total Load tertinggi  ada  pada  spesimen  550  mm/menit dengan nilai 7938,41 kgf.
Grafik  25. Hasil Uji Tarik Untuk Tensile Strenght
Dari  gambar  dapat  dilhat  bahwa  spesimen dengan nilai uji tarik Tensile Strenght terendah ada pada  spesimen  250  mm/menit  dengan  nilai  6,83 kgf/mm²  ,  sedangkan  untuk  nilai  uji  tarik Tensile Strength tertinggi  ada  pada  spesimen  550 mm/menit dengan nilai 20,43 kgf/mm².

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Cacat  yang  terbentuk  pada  pengelasan  MIG pada aluminium  alloy 5083  dilihat  dari  hasil pengamatan  menggunakan  cairan penetrant adalah cracking dan pin hole . 2. Dari  variasi  kecepatan  250  mm/menit,  350 mm/menit,  450  mm/menit,  550  mm/menit, dan  650  mm/menit  menghasilkan  hasil  uji tarik    untuk Ultimate  Total  Load yang berbeda. Ultimate  Total  Load terendah  ada pada  spesimen  250  mm/menit  dengan  nilai 2629,35  kgf,  sedangkan  untuk  nilai Ultimate Total  Load tertinggi  ada  pada  spesimen  550 mm/menit dengan nilai 7938,41 kgf.
3. Dari  variasi  kecepatan  250  mm/menit,  350 mm/menit,  450  mm/menit,  550  mm/menit, dan  650  mm/menit  menghasilkan  hasil  uji tarik    untuk Tensile  Strenght yang  berbeda. spesimen  dengan  nilai Tensile  Strenght terendah  ada  pada  spesimen  250  mm/menit dengan  nilai  6,83  kgf/mm²  ,  sedangkan  untuk nilai Tensile  Strength tertinggi  ada  pada spesimen  550  mm/menit  dengan  nilai  20,43 kgf/mm².
4. Kecepatan  optimum  berdasarkan  pengujian tarik yaitu pada kecepatan 550 mm/menit.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Daryanto,  Proses  Pengolahan  Besi  dan  Baja (Ilmu Metalurgi), Bandung : Sarana Tutorial Nurani Sejahtera. 2010.
[2] Faridaf,  Anni  dkk.  Teknik  Pembentukan Pelat  Jilid  3.  Direktorat  Pembinaan  Sekolah Menengah Kejuruan. 2008.
[3] Saleh, Rahmat. Rancang Bangun Alat Bantu Las  MIG  Straight  Line  Semi  Otomatis. Jakarta:  Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri
Jakarta, 2013. [4] Sunaryo,  Hery.  Teknik  Pengelasan  Kapal jilid 1,Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Kejuruan. 2008. [5] Sunaryo,  Hery.  Teknik  Pengelasan  Kapal jilid 2,Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Kejuruan. 2008. [6] Surdia, Tata dan Saito, Shinroku. Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta: Pradnya Paramita. 2000.
[7] Widharto,  Sri.  Inspeksi  Teknik  Buku  1, Jakarta: Pradnya Paramita. 2009.
[8] Wiryosumarto,  Harsono  dan  Okumura, Toshie.  Teknologi  Pengelasan  Logam,  Jakarta: Pradnya Paramita. 1994.