## INSPEKSI NDT HASIL PENGELASAN GMAW TINGKAT 1 MAHASISWA SEMESTER 6 PRODI TEKNIK MESIN KONSENTRASI TEKNIK PRODUKSI POLMED
Melvin Bismark H. Sitorus 1 , Marlon Tua P. Sibarani 1 , Udur Januari Hutabarat 1 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan E-mail: bsm4rk@gmail.com
Abstrak -- Penelitian ini dimaksudkan untuk mendapatkan gambaran yang jelas kesiapan mahasiswa untuk mengikuti sertifikasi di LSP P1 Polmed untuk skema kompetensi ‘Pengelasan GMAW tingkat 1’ dimana  10  mahasiswa  semester  6  Program  Studi  Teknik  Mesin,  konsentrasi  Teknik  Produksi  dipilih secara acak untuk mengelas dua test piece dari pelat dengan posisi PB untuk fillet weld dan PC untuk butt weld dan di inspeksi dengan metode Non Destructive Test (NDT) Penetrant Test dan Ultrasonic Test untuk mendapatkan prediksi tingkat kelulusan mahasiswa pada proses sertifikasi, hasilnya 75% hasil pengelasan mahasiswa lulus uji NDT.
Kata Kunci : Pengelasan GMAW, LSP, Penetrant, Ultrasonic, asesmen

## I.  PENDAHULUAN
Memasuki  pasar  bebas  Asia  Tenggara  (MEA) bangsa  Indonesia  dituntut  untuk  sesegera mungkin mempersiapkan diri untuk tidak tergerus dalam  persaingan  dengan  negara-negara  asia tenggara  lainnya.  Salah  satu  hal  yang  penting untuk dipersiapkan adalah Sumber Daya Manusia (SDM)  yang  handal,  yang  berarti  siap  secara softskill  dan  hard  skill  nya.  Khusus  untuk  hard skill, ukuran kompeten atau tidaknya SDM terkait untuk skema kompetensi tertentu adalah sertifikat kompetensi yang dikeluarkan oleh BNSP melalui Lembaga Sertifikasi Profesi yang tersebar luas di seluruh  wilayah  Indonesi.  LSP  P1  Polmed sebagai salah satunya menargetkan tersertifikasinya  sebanyak  mungkin  lulusannya untuk 10 skema kompetensi yang ditawarkan oleh 4  Jurusan.  Salah  satu  skema  kompetensi  yang ditawarkan adalah Pengelasan GMAW tingkat 1.
Dalam  rangka  mempersiapkan  mahasiswa yang  akan  disertifikasi  agar  dapat  diukur  sejauh mana tingkat kompetensinya sebelum menghadapi  proses  sertifikasi,  perlu  adanya pembekalan  khusus,  sehingga  apabila  ternyata dari  pengukuran  tersebut  didapati  mahasiswa tersebut masih belum kompeten, yang bersangkutan  masih  punya  cukup  waktu  untuk mengejar gap kompetensinya tersebut. Beberapa metode  inspeksi  untuk  menentukan  seorang welder diterima atau tidak antara lain:
1. Destructive Test (DT)
2. Non Destructive Test (NDT)
3. Visual Inspection
Ketiganya dilakukan terhadap hasil pengelasan  mahasiswa  yang  akan  disertifikasi, yang  mana  untuk  Pengelasan  GMAW  tingkat  1, test  piece  nya  berupa  pelat  yang  dilas  dengan sambungan  tumpul  (butt  weld)  dan  sambungan sudut  (fillet  weld).  Pemeriksaan  NDT  yang dilakukan dapat berupa Magnetic test, Penetrant Test, Radiographic Test dan Ultrasonic Test.
Penelitian  ini  dimaksudkan  untuk  menginspeksi dengan metode NDT untuk menentukan seberapa jauh kesiapan mahasiswa prodi Teknik Mesin, konsesntrasi Teknik Produksi yang ada di semester  6    untuk  mengikuti  sertifikasi  pada skema kompetensi Pengelasan GMAW Tingkat 1. Kedepannya  hasil  penelitian  ini  dapat  dipakai sebagai alat untuk memperbaiki RPS pengajaran untuk  mata  kuliah  pengelasan  di  program  studi teknik mesin.
Pada  penetilitan  ini,  masalah  yang  akan  di teliti  adalah  tingkat  kesiapan  mahasiswa  prodi Teknik  Mesin  Polmed,  konsentrasi  Teknik Produksi  untuk  menghadapi  sertifikasi  pada skema  Pengelasan  GMAW  tingkat  1  di  LSP  P1 Polmed.  Indikator  kesiapan  adalah  persentase hasil pengelasan GMAW untuk posisi pengelasan PB  dan  PC    yang  dapat  diterima  berdasarkan hasil  inspeksi  NDT  dengan  metode  Penetrant Test  dan Ultrasonic  Test.  Pada penelitian  ini,  10 orang mahasiswa semester 6 prodi Teknik Mesin Polmed,  konsentrasi  Teknik  Produksi  dipilih secara acak untuk dan   diminta  untuk mengelas masing-masing  2  test  piece  untuk  fillet  weld  PB dan 2 test piece untuk butt weld PC. Selanjutnya dilakukan pengujian NDT dengan Penetrant Test dan Ultrasonic Test. Mahasiswa yang dinyatakan kompeten apabila dapat lulus NDT untuk keempat test pice yang dipersiapkan.
Mengingat banyaknya jenis inspeksi pengelasan yang tidak merusak (NDT inspection), pada penelitian ini, metode inspeksi NDT dibatasi hanya pada inspeksi NDT dengan Penetrant Test dan  Ultrasonic  Test.  Pengelasan  yang  diujikan juga  dibatasi  pada  proses  pengelasan  GMAW untuk pengelasan pelat posisi horizontal (PB dan PC).

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Pengelasan GMAW
Pengelasan  GMAW  atau  Metal  Inert  Gas/  Metal Active Gas (MIG/MAG) adalah proses pengelasan
busur  listrik  (arc  welding)  dimana  bahan  tambah diumpankan  oleh  satu gulungan kawat  elektroda dan  dicairkan  oleh  efek  Joule  dan  busur  listrik. Pada mode short arc, pengelasan dihasilkan oleh tetesan  beruntun  bahan  tambah.  Gas  inert  yang umumnya  gas  berbasis  argon  (pengelasan  MIG) atau gas aktif yang umumnya gas berbasis CO2 (pengelasan  MAG)  digunakan  sebagai  plasma untuk  pencetus  busur  listrik  dan  sebagai  gas pelindung  untuk  logam  pada  temperatur  tinggi untuk  menghidari  kontaminasi  dengan  oksigen dan  nitrogen.  Generator  pengelasan  mensuplay energi  listrik  yang  dibutuhkan  untuk  mencairkan logam  dan  pencetus  busur  dan  menjaga kesinambungan alran kawat dan benda kerja yang dilas.  Hal  tersebut  dimungkinkan  dengan  dua pengontrolan berbeda, arc  mode dimana voltase yang  dihantarkan  oleh  generator  dikontrol  untuk mencapai set poin yang dipilih juru las short-circuit mode  dimana  arus  mengikuti  hukum  yang  di definisikan sebelumnya (Planckaert, 2010).
Kualitas  hasil  lasan  terutama  bergantung pada  geometri  rigi-rigi,  karakteristik  mekanis- metalurgi lasan serta aspek kimia dan parameter pengelasan  seperti  arus,  tegangan  serta  jenis elektroda yang digunakan. Khusus untuk pengelasan GMAW, komposisi gas yang digunakan  juga  sangat  berpengaruh  dalam  hasil pengelasan.  Persiapan  yang  memadai  akan menentukan kualitas hasil pengelasan yang harus dipertimbangkan oleh juru las dalam mendapatkan  kualitas  hasil  lasan  yang  dapat diterima (Ghosh, 2016)
Gas  mulia  seperti  argon  dan  helium menyebabkan  busur  lebih  stabil  dengan  sedikit percikan  dan  menghasilkan  las  dengan  kualitas tinggi.  Namun  demikian  berhubung  harganya mahal,  biasanya  meggunakan  gas  CO2  atau nitrogen  yang  lebih  murah  tetapi  efek  percikan meningkat  dan  perpindahan  logam  cair  menjadi kurang lancar.
Gambar 1.  Pengelasan GMAW (CSWIP 3.1, 2013) Pengelasan  GMAW  untuk  pelat  yang  tebal membutuhkan kampuh las berbentuk groove, baik V  groove  atau double V  groove. Didapati bahwa groove  dapat  memfasilitasi  aliran  logam  pengisi sepanjang dasar groove karena groove ini dapat memberikan saluran terbatas dan dapat
memperoleh  pola  aliran  yang  lebih  halus (Jingnana, 2016).
Pada  proses  pengelasan  busur  gas  (MIG= Metal Inert Gas ) sering terjadi distorsi sudut yang dapat  memberikan  gangguan  terhadap  dimensi. Selain  itu,  kedalaman  penetrasi  yang  berlebihan akan  mengakibatkan  kekuatan  hasil  las  menjadi berkurang. Permasalahannnya adalah bagaimana mengatur variabel proses pengelasan agar  distorsi  sudut  dan  kedalaman  penetrasi dapat diminimalkan (Sidi, 2011).

## 2.2 Jenis sambungan
Ada lima jenis sambungan dasar pada pengelasan.  Kelima  jenis  sambungan  tersebut antara lain: butt joint, lap joint, T-joint, edge joint, dan corner joint. Ilustrasi dari jenis sambungan las dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Lima Jenis Sambungan Dasar pada Las (CSWIP 3.1, 2013)
Gambar 3. Posisi Pengelasan (CSWIP 3.1, 2013)
Butt  joint merupakan  sambungan  di  mana kedua  benda  kerja  berada  pada  bidang  yang sama  dan  disambung  pada  ujung  kedua  benda
kerja yang saling berdekatan. Lap joint merupakan  sambungan  yang  terdiri  dari  dua benda  kerja  yang  saling  bertumpukkan.  T-joint merupakan sambungan di mana salah satu benda kerja  tegak  lurus  dengan  benda  kerja  lainnya sehingga  membentuk  huruf  “T”.  Edge  joint merupakan  sambungan  di  mana  kedua  benda kerja sejajar satu sama lain dengan catatan salah satu ujung dari kedua benda kerja tersebut berada pada tingkat yang sama. Corner joint merupakan sambungan  di  mana  kedua  benda  kerja membentuk  sudut  sehingga  keduanya  dapat disambung pada bagian pojok dari sudut tersebut. Posisi  pengelasan  menurut  standar  BS  EN  ISO 6947  terdiri  atas  PA,  PC,  PF,  PG,  PE  untuk pengelasan tumpul ( butt-weld ) dan PB, PD untuk pengelasan  fillet.  Berbagai  posisi  pengelasan tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.

## 2.3 Non Destructive Testing (NDT)
Non  Destructive  testing  adalah  pengujian  yang dilakukan  pada  logam  yang  sifatnya  tidak merusak. Untuk memeriksa hasil lasan beberapa inspeksi NDT yang umumny dilakukan adalah:
- Penetrant testing
- Magnetic Testing
- Ultrasonic Testing
- Radiographic Testing
Umumnya kedua pengujian teratas
dikombinasikan  dengan  dua  pengujian  terakhir untuk mendapatkan hasil optimal. Liquid penetrant inspection mempunyai banyak
keunggulan  untuk  memeriksa  hasil  lasan. Pemeriksaan dengan NDT harus diadakan untuk menjamin  performansi  awal  dan  kelanjutannnya. Penetrant  test  adalah  cara  pemeriksaan  lasan yang cukup serba guna dari segi tipe dan proses pengelasan   untuk memeriksa berbagai aplikasi, tipe  dan  posisi  pengelasan  tanpa  memerlukan keahlian yang rumit dan harga  yang tidak terlalu mahal (Siegel, 2004). Kelemahannya adalah tidak dapat  mendeteksi  cacat  yang  terperangkap  di dalam hasil pengelasan.
Untuk mendeteksi cacat dibawah permukaan hasil  lasan  digunakan  metode  ultrasonic  test. Inspeksi  ini  membutuhkan  keahlian  khusus  dari opertornya  untuk  mendapat  hasil  yang  optimal dan harganya juga cukup mahal .

## 3. METODE PELAKSANAAN
Pada  metode  penelitian  dilakukan  secara eksperimental  dimana  mahasiswa  semester  6 program  studi  Teknik  Mesin  konsentrasi  Teknik Produksi  sebagai  objek  penelitiannya  diminta melakukan  pengelasan  langsung  dan  hasilnya diinspeksi  dengan  metode  NDT  Penetrant  Test dan Ultrasonic Test.
Hasil  inspeksi  ditabulasi  untuk  mendapatkan tingkat  kelulusan  mahasiswa  dalam  proses
sertifikasi  pada  skema  ‘Pengelasan  GMAW Tingkat 1’ yang ada di LSP P1 Polmed.

## 3.1 Tahapan-Tahapan Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan dalam 4 tahapan yaitu:
- Persiapan test piece pengelasan
- Pelaksanaan pengelasan
- Inspeksi  hasil  pengelasan  dengan  metode penetrant  test  dilanjutkan  dengan  ultrasonic test
- Menyimpulkan  hasil  inspeksi  secara  statistik sederhana

## 3.2 Lokasi Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  di  Politeknik  Negeri Medan, tepatnya di bengkel las ATB lantai 1 untuk pelaksanaan  pengelasan  dan  inspeksi  hasil pengelasan  dilaksanakan  di  ATB  lantai  2.  Untuk proses  pemotongan  pelat  dilaksanakan  di Workshop Teknik Mesin dimana peralatan potong gas berada.

## 3.3 Parameter Pengukuran dan Pengamatan
Parameter  yang  diamati  adalah  ada  tidaknya cacat  pada  test  piece  hasil  pengelasan  baik dengan metode penetrant test dan ultrasonic test. Cacat yang muncul dalam pengelasan selanjutnya dibandingkan dengan standar pengelasan  yang  dapat  diterima.  Dalam  hal  ini standar yang diacu adalah standar ISO. Dari hasil pengamatan  ini  selanjutnya  ditentukan  apakah hasil pengelasan diterima (accepted) atau ditolak (rejected).

## 3.4 Model Penelitian
Model penelitian ini adalah eksperimen mahasiswa  semester  6  program  studi  Teknik Mesin,  konsenstrasi  Teknik  Produsi  dimana mahasiswa diminta  melakukan pengelasan langsung dan hasilnya diinspeksi dengan metode NDT Penetrant Test dan Ultrasonic Test.
Adapun  test  piece  yang akan dikerjakan  oleh  ke 10 mahasiswa tersebut dapat dilihat pada gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4. Test piece untuk fillet weld (ISO 9606-1, 2012)
Gambar 5. Test piece untuk butt weld (ISO 9606- 1, 2012)

## 3.5 Rancangan Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan dalam 3 tahapan yaitu:
- Persiapan test piece pengelasan
- Pelaksanaan pengelasan
- Inspeksi  hasil  pengelasan  dengan  metode penetrant  test dilanjutkan  dengan ultrasonic test
- Menyimpulkan  hasil  inspeksi  secara  statistik sederhana
Test  piece untuk butt  joint dengan  ukuran panjang  x  lebar  x  tinggi  sebesar  300  x  100  x  8, sedangkan untuk fillet joint untuk plat dasar 300 x 100 x 8 dan pelat tegak 300 x 100 x 8. Penyiapan test  piece  dilakukan  di  workshop  teknik  mesin dengan  menggunakan  mesin  pemotong  pelat dengan  gas.  Untuk penetrant  test ,  bahan penetrant  dibeli  dan  pemeriksaan  dilakukan  di ATB.  Sedangkan  Ultrasonic  Test  menggunakan peralatan uji yang sudah ada di ATB.
3.6 Teknik Pengumpulan dan Analisis Data
Penelitian dilaksanakan dengan metode kuantitatip  dengan  jalan  menghitung  persentasi mahasiswa  yang  dinyatakan  kompeten  untuk skema Pengelasan GMAW Tingkat 1.
Kriteria  kompeten  apabila  hasil  inspeksi terhadap  hasil  pengelasan  mahasiswa  yang bersangkutan  menunjukkan  jumlah  cacat  yang timbul  dibawah  standar  yang  ditetapkan  untuk kedua test piece. Apabila hanya pada salah satu test  piece  saja  mahasiswa  yang  tersebut  lulus, tetap dinyatakan belum kompeten.

## 4. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI
Penelitian  yang  dilakukan  menghasilkan  data pengujian  NDT  dengan  metode  liquid  penetrant test  dan  ultrasonic  test  seperti  yang  ditunjukkan pada  tabel  3  dan  tabel  4  untuk  pengelasan Tumpul (butt weld) dan pada tabel 5 dan 6 untuk pengelasan sudut ( fillet weld ).
Tabel 3. Data hasil inspeksi NDT Penetrant Test hasil pengelasan tumpul
No Asesi Hasil Inspeksi Penetrant Test Penyebab Reject Accept Reject 1 Arlises Sinaga  2 Reza  3 David  deep undercut 4 Jhon Friens  5 Ronald  keeping kurang sempurna 6 Rizki Sunjaya  7 Yusuf  8 Sholeh 
Tabel 4. Data hasil inspeksi NDT Ultrasonic Test hasil pengelasan Tumpul
No Asesi Hasil Inspeksi Penetrant Test Penyebab Reject Accept Reject 1 Arlises Sinaga  2 Reza  3 David  4 Jhon Friens  5 Ronald  lack of sidewall fusion 6 Rizki Sunjaya  7 Yusuf  8 Sholeh 

## Tabel 5. Data hasil inspeksi NDT Penetrant Test hasil pengelasan sudut
No Asesi Hasil Inspeksi Penetrant Test Penyebab Reject Accept Reject 1 Arlises Sinaga  2 Reza  3 David  4 Jhon Friens  5 Ronald  lack of sidewall fusion 6 Rizki Sunjaya  7 Yusuf  8 Sholeh 
Tabel 6. Data hasil inspeksi NDT Ultrasonic Test hasil pengelasan sudut
No Asesi Hasil Inspeksi Penetrant Test Penyebab Reject Accept Reject 1 Arlises Sinaga  2 Reza  3 David  4 Jhon Friens  5 Ronald  lack of sidewall fusion 6 Rizki Sunjaya  7 Yusuf  8 Sholeh 
Berdasarkan  tabel  3  diperoleh  angka  kelulusan siswa  dalam  uji  kompetensi  pada  skema “Pengelasan  GMAW Tingkat 1”  untuk penglasan tumpul apabila diuji dengan pengujian NDT Liquid penetrant test adalah sebesar 0,25 %. Penyebab ditolaknya  hasil  pengelasan  adalah  adanya undercut yang terlalu dalam pada hasil pengelasan  David    dan  tidak  sempurnanya keeping  pada  layer  3  pada  hasil  pengelasan Ronald. Berdasarkan tabel 4 diperoleh angka kelulusan  siswa  dalam  uji  kompetensi  pada skema  “Pengelasan  GMAW  Tingkat  1”  untuk penglasan tumpul apabila diuji dengan pengujian NDT  Ultrasonic  test  adalah  sebesar  0,125  %. Adapun  penyebab  ditolaknya  hasil  pengelasan akibat adanya lack of sidewall fusion yang terlalu dalam pada hasil pengelasan Ronald.
Berdasarkan tabel 5 diperoleh angka kelulusan  siswa  dalam  uji  kompetensi  pada skema  “Pengelasan  GMAW  Tingkat  1”  untuk pengelasan sudut apabila diuji dengan pengujian NDT  Liquid  penetrant  test  adalah  sebesar  0,125
%. Penyebab ditolaknya hasil pengelasan adalah adanya  undercut  yang  terlalu  dalam  pada  hasil pengelasan  David  dan  tidak  sempurnanya keeping  pada  layer  3  pada  hasil  pengelasan Ronald.
Berdasarkan tabel 6 diperoleh angka kelulusan  siswa  dalam  uji  kompetensi  pada skema  “Pengelasan  GMAW  Tingkat  1”  untuk pengelasan sudut apabila diuji dengan pengujian NDT Ultrasonic test adalah sebesar 0 %. Sehingga dapat dibuat tabel rekapitulasi penilaian seperti  pada  tabel  7  dimana  persentase  total kelulusan  mahasiswa  yang  menjadi  objek penelitian sebesar 75%.
Kedepannya masih dapat dilakukan perbaikan bagi  mahasiswa  yang  hasil  pengelasannya dinyatakan  ditolak  (rejected)  dengan  jalan memberikan  pembekalan  tambahan  kepada mahasiswa  yang  bersangkutan  untuk  dapat memperbaiki skill
dan pengetahuan mengelasnya. Tabel 7. Data Rekapitulasi Pengujian NDT Hasil Pengelasan No Asesi Hasil Inspeksi Penetrant Test Hasil Inspeksi Ultrasonic Test Penyebab Reject Kesimpulan (K/BK) Accept Reject Accept Reject 1 Arlises Sinaga   K 2 Reza   K 3 David   Deep Undercut BK 4 Jhon Friens   K 5 Ronald   Keeping tidak sempurna, lack of sidewall fusion BK 6 Rizki Sunjaya   K 7 Yusuf   K 8 Sholeh   K

## 5.  KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari  kegiatan penelitian ini adalah:
1.  Persentasi  mahasiswa  semester  6  sebagai objek  penelitian  yang  hasil  pengelasannya dapat diterima adalah sebesar 25%
2.  Hasil pengelasan yang ditolak (reject) adalah disebabkan  karena  kurangnya  skill  dan pengaturan  arus  sehingga  terjadi  undercut, keeping  yang  kurang  sempurna  dan  lack  of sidewall fusion.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Jingnana,  Peng,  Lixin,  Yang,  2016, The Mathematical  Model  Research  on  MIG Groove Welding Process , Procedia Engineering, 157, pp. 357 – 364 [2]   Ghosh,  Nabendu,  Kumar  Palb,  Pradip  and Nandi, Goutam, 2016, Parametric Optimization  of  MIG  Welding  on  316L
Austenitic  Stainless  Steel  by  Grey-Based Taguchi  Method ,  Procedia  Technology,  25, pp. 1038 – 1048
[3]   Planckaert, Jean-Pierre, et al, 2010, Modeling of  MIG/MAG  welding  with  experimental validation  using  an  active  contour  algorithm applied  on  high  speed  movies ,  Applied Mathematical Modelling, 34, pp. 1004–1020
[4]   Sidi,  Pranowo,  2011, Analisa  Pengaruh Proses  Pengelasan  Mig  Terhadap  Distorsi Sudut  Dan  Kedalaman  Penetrasi  Pada Sambungan Butt-Joint , MeTrik Polban, Vol.5,
No.1, pp. 1411-0741
[5]   Siegel,  Robert,  2004,  Inspecting  Welds  with Liquid  Penetrants,  Inspection  Trends,  AWS Publiction, pp.17 – 20
[6]   CSWIP (Certification Scheme Welding Inspector Personal ) Level 2, TWI, Cambridge, UK, 2013
[7]   ISO  9606-1,  2012,  Qualification  Testing  of Welders – Fusion Welding – Part 1: Steel.