## Analisa alat uji tarik buatan lokal dengan variasi bahan teknik terhadap kekuatan hasil pengujian
Nova Tri Anggoro 1* , Eko Nugroho 2 , Asroni 3
1 Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara 15 A Kota Metro, Lampung, Indonesia
2, 3 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara 15 A Kota Metro, Lampung, Indonesia
* Corresponding author : novatrianggoro123@yahoo.com

## Abstrak
Alat  uji  adalah  alat  yang  digunakan  untuk  mengukur  nilai-nilai  suatu  bahan,  seperti kekerasan,  keuletan,  dan  elastisitas.  Uji  tarik  merupakan  salah  satu  pengujian  untuk mengetahui  keuletan  suatu  bahan  terhadap  tegangan  tertentu.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk Mengetahui nilai kekuatan uji tarik menggunakan bahan Aluminium, Besi Cor, dan Baja, serta untuk  mengetahui  bentuk  patahan  spesimen  pada  analisa  makro.  Sifat  mekanik  yang  dicari yaitu  kekuatan  tarik,  dan  alat  uji  tarik  merupakan  buatan  lokal.  Hasil  penelitian  ini menunjukkan  spesimen  Aluminium  pengujian  pertama  memiliki  nilai  kekuatan  maksimal sebesar  20  kg/cm 2 ,  sedangkan  pengujian  kedua  mendapakan  nilai  sebesar  10  kg/cm 2 ,  dan pengujian  ketiga  dapat  nilai  sebesar  9,5  kg/cm 2 ,  dengan  nilai  rata-rata  kekuatan  tarik  13,16 kg/cm 2 , sedangkan nilai modulus elastisitas dalam pengujian pertama dapat nilai sebesar 6,06 MPa, sedangkan dalam pengujian kedua nilai sebesar 3,03 MPa, dan dalam pengujian ketiga dapat nilai 2,87MPa, nilai rata-rata modulus elastisitas sebesar 3,98 Mpa. Pada bahan besi cor dan baja terdapat kendala, yaitu spesimen uji tidak dapat tercekam sempurna oleh pencekam yang terdapat pada alat uji.  Bentuk patahan hasil pengujian pertama bahan getas dan bentuk patahan  tidak  sama,  pengujian  kedua  bahan  getas  dan  bentuk  patahan  sama,  dan  pengujian ketiga bahan getas dan bentuk patahan tidak sama.
Kata kunci: Analisa, alat uji, Besi Cor, Aluminium, Baja.

## Pendahuluan
Penggunaan dan pemanfaatan material sekarang ini semakin berkembang, seiring  dengan  meningkatnya  penggunaan bahan tersebut  yang semakin meluas mulai dari  yang  sederhana seperti alat-alat rumah tangga  skala  kecil  maupun  industri  skala besar.  Dalam  hal  ini  harus  dikaji  juga masalah  sifat  bahan  untuk  mengetahui kekuatan  dari bahan tersebut, karena dalam penentuan  atau  pemilihan  material,  beban dan  kekuatan  suatu  alat  uji  harus  sesuai dengan  benda  uji,  supaya  aman.  Salah satunya untuk mengetahui kekuatan material  dengan  menggunakan  metode  uji tarik.
Uji  tarik  merupakan  salah  satu pengujian untuk mengetahui keuletan suatu bahan  terhadap  tegangan  tertentu.  Dengan
menarik  suatu  bahan  kita  akan  mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material  itu  bertambah  panjang.  Alat eksperimen  untuk  uji  tarik  ini  harus memiliki cengkraman ( grip ) yang kuat dan kekakuan yang tinggi ( highly stiff ).
Banyak  hal  yang  dapat  kita  pelajari dari hasil uji tarik. Alat uji tarik merupakan adalah  alat  yang  mempuyai  prinsip  kerja yaitu untuk mengetahui nilai-nilai keelastisitasan  suatu  bahan  uji,  cara  kerja alat uji tarik ialah menarik bahan uji sampai batas  maksimal  dan  untuk  melihat  berapa tegangan maksimal bahan uji. Bila kita terus menarik  suatu  bahan  dalam  hal  ini  suatu logam sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap [1].
Dalam suatu perusahaan atau industri proses  pembuatan  alat  relatif  mahal  karena proses yang digunakan dalam membuat alat sesuai dengan standar operasional prosedur hal ini mengakibatkan lembaga atau institusi tidak banyak yang menggunakan alat – alat tersebut atau membelinya. Sehigga dilakukan perancangan dan pembuatan  alat yang  nantinya  alat  ini  bisa  digunakan dengan  standar  operasional,  dengan  biaya yang  terjangkau  sehingga  alat  ini  bisa digunakan  untuk  skala  laboratorium.  Alat ini  akan  digunakan  dalam  pengujian  bahan material sehingga mahasiswa dapat melakukan  penelitian  dengan  biaya  yang terjangkau.
Dari  penjelasan  dan  permasalahan  di atas penulis ingin menganalisa alat uji tarik buatan  lokal,  menggunakan  bahan  material baja,  besi  cor,  dan  Aluminium,  dengan tujuan  untuk  mengetahui  bahwa  alat  uji tersebut  layak  digunakan  untuk  pengujian material.

## Tinjauan Pustaka

## Bahan Teknik
Bahan  teknik  adalah  semua  unsur atau zat yang berbentuk padat, cair, atau gas yang  banyak  digunakan  untuk  kebutuhan dan keperluan dunia teknik atau industri.

## Jenis Jenis Patahan
Pada spesimen yang telah dilakukan pengujian dapat diketahui jenis-jenis patahan  [2].  Adapun  jenis  jenis  patahan seperti patahan ulet terlihat adanya deformasi  plastik  yang  cukup  banyak, seperti deformasi slip dan kembar butir-butir kristal  bentuk  memanjng  karena  adanya regangan  geser  penampang  lintang  dari benda mengecil.
Gambar 1. Bentuk patahan ulet
Ciri-ciri patahan getas adalah permukaan  rata  dan  melipat,  apabila
disatukan kembali maka potongan keduanya akan meyambung dengan baik dan rata.
Patahan  getas  ditandai  terjadinya perjalanan retak yang sangat cepat dibandingkan patahan ulet dengan penyebab energi yang lebih sedikit serta hampir tidak disertai dengan deformasi plastis. Permukaan  patah  yang  mengalami  patah getas  granul  dan  relatif  rata.  Patah  getas dapat  mengikuti  batas  butir  ataupun memotong butir bila patahannya mengikuti batasan butir.

## Gambar 2. Bentuk patahan getas

## Kurva Tegangan-Regangan
Sebagaimana  beban  aksial  yang bertambah  bertahap,  pertambahan  panjang diukur  pada  setiap  pertambahan  beban  dan ini  dilanjutkan  sampai  terjadi  kerusakan ( fracture ) pada spesimen.
Gambar 3. Tegangan regangan untuk baja karbon-medium.
Gambar  yang  diperoleh  adalah diagram  atau  kurva  tegangan-regangan. Kurva tegangan-regangan mempunyai bentuk  yang  berbeda-beda  tergantung  dari bahannya [3].

## Pengujian Bahan Teknik
Suatu proses untuk mengetahui sifat mekanik,  dan  bagaimana  bahan  tersebut
bereaksi  terhadap  suatu  gaya  untuk mengetahui kekuatan bahan. Pengujian tarik dilakukan  untuk  mencari  tegangan  dan regangan.  Dari  pengujian  ini  dapat  kita ketahui  beberapa  sifat  mekanik  material yang  sangat  dibutuhkan  dalam  desain rekayasa [4].
𝜀 = ∆l Lo 𝜀 = regangan (%) ∆𝑙 = pertambahan panjang (mm) 𝐿 0 = panjang mula-mula ( 𝑚𝑚)
𝐸 = 𝜎 𝜀
𝐸 = modulus elestisitas (Mpa) 𝜎 = kekuatan tarik (Mpa) 𝜀 = regangan (mm/mm)

## Analisa Alat Uji Tarik
Alat uji tarik merupakan adalah alat yang  mempuyai  prinsip  kerja  yaitu  untuk mengetahui  nilai-nilai  keelastisitasan  suatu bahan  uji,  cara  kerja  alat  uji  tarik  ialah menarik  bahan  uji  sampai  batas  maksimal dan  utntuk  melihat  berapa  tegangan maksimal bahan uji.

## Metode Penelitian
Adapun metode penelitian yang akan digunakan  yaitu  bahan  yang  digunakan untuk  uji  tarik  (baja,  besi  cor,  aluminium) dengan  sifat  mekanik  yang  dicari  yaitu kekuatan tarik. Alat uji tarik yang digunakan merupakan buatan lokal.
Dengan prosedur penelitian sebagai berikut:
1. Mempersiapkan  semua  alat  yang akan digunakan dan disusun sesuai dengan skema sistem.
2. Sebelum  diuji  spesimen  diukur terlebih dahulu.
3. Menyiapkan  bahan  atau  spesimen yang akan diuji, kemudian dipasang di pencekam ( drill chuck) kemudian kencangkan pada mur di pencekam ( drill chuck).
4. Tekan  tuas  dongkrak  dengan perlahan – lahan.
5. Mencatat  dan  mengamati  setiap kenaikan  indikator  pada preasure
gauge pada  saat  menekan  tuas dongkrak.
6. Kemudian  melepaskan  spesimen lalu  mengukur  ulang  spesimen yang sudah diuji.

## Hasil dan Pembahasan
Tabel 1. Hasil pengujian tarik
No Kode Spesimen D0 (mm) L0 (mm) D1 (mm) L1 (mm) 𝜎 𝑚𝑎𝑥 (kg/cm2) 1 A1 6 60 6 60,20 20 2 A2 6 60 6 60,20 10 3 A3 6 60 6 60,20 9.5

## Tabel 2 . Hasil perhitungan pengujian tarik
No Kode Spesimen Tegangan 𝜎 (kg/cm 2 ) Regangan 𝜖 (%) Modulus elastisitas E (Mpa) 1 A1 20 0,33 6,06 2 A2 10 0,45 2,22 3 A3 9,5 0,33 2,87 Berdasarkan tabel 2 adalah pengujian  pertama  berbahan  Aluminium mempunyai  nilai  tegangan  20  kg/cm 2 , regangan  0,33  %,  dan  modulus  elastisitas 6,06  MPa.  Kemudian  pengujian  kedua dengan  nilai  tegangan  10  kg/ 2 ,  regangan 0,45  %,  dan  modulus  elastisitas  2,22  MPa. Selanjutnya  pengujian  ketiga  tegangan  9,5 kg/cm 2 ,  regangan  0,33  %,  dan  modulus elastisitas 2,87 MPa.
Gambar 4. Nilai tegangan pengujian tarik
Dari  diagram  di  atas  gambar  4 tegangan  tarik  menunjukkan  nilai  bahwa spesimen  A2  dan  A3  lebih  kecil  dari  nliai spesimen A1. Nilai untuk tegangan tarik A1 sebesar  20  kg/cm 2 ,  tegangan  tarik  untuk spesimen A2 sebesar 10 kg/cm 2 , dan untuk tegangan tarik spesimen A3 diperoleh nilai sebesar 9,5 kg/cm 2 . Data nilai tegangan A1
0 5 10 15 20 25 A1 A2 A3 T egan gan k g/cm 2 Spesimen
didapat  nilai  terbesar,  ini  dikarenakan daerah  yang  diinginkan  void  sangat  sedikit sehingga tidak mempengaruhi luas penampang karena pada dasarnya tegangan adalah gaya (F) berbanding luas penampang (A),  apabila  luas  penampang  kecil  atau berkurang karena void maka akan mempengaruhi tegangan yang terjadi. Void dapat terjadi jika terdapat gelembung udara pada  saat  proses  penuangan  atau  suhu penuangan kurang dari titik lebur Aluminium.
Gambar 5. Regangan pengujian tarik.
Berdasarkan  gambar  5  didapat  nilai regangan  yang  sama  antara  spesimen  A1, A2 dan A3 yaitu sebesar 0,33 %. Regangan yang  terjadi  dapat  dikatakan  sangat  kecil. Hal  ini  dapat  terjadi  karena  Aluminium memiliki  nilai  elastisitas  yang  rendah sehingga  bahan  mudah  patah  atau  getas. Regangan  bisa  dikatakan  dengan  tegangan, karena  pertambahan  panjang  tergantung pada  gaya  yang  diberikan  pada  luas penampang.  Pertambahan  panjang  pada spesimen  ini  diukur  dengan  cara  manual sehingga untuk melihat berapa pertambahan panjang secara akurat sehingga sangan sulit didapat.  Untuk  mensiasatinya  pengukuran menggunakan jangka sorong yang memiliki ketelitian  atau  keakuratan  yang  baik. Sehingga didapat hasil yang akurat.
Gambar 6. Modulus Elastisitas pengujian tarik
Pada grafik di atas dapat dilihat nilai modulus elastisitas terbesar terdapat sampel A1 dengan nilai 6,06 MPa. Perlu diketahui modulus  elastisitas  adalah  perbandingan antara tegangan dan regangan. Apabila nilai modulus  elastisitas  besar  maka  dapat disimpulkan  bahwa  benda  tersebut  bersifat plastis  atau  kaku,  sebaliknya  nilai modulus elastisitas  rendah  maka  spesimen  tersebut bersifat  elastis.  Namun  perbedaan  ini  tidak signifikan  karena  nilai  tarik  atau  elastisitas dari  bahan  uji  terlalu  rendah  sehingga pertambahan  panjang  atau  regangan  sangat rendah,  seperti  terlihat  spesimen  A3.  Nilai modulusnya  2,87  MPa,  maka  dapat dikatakaan  spesimen  A3  lebih  bersifat elastis dibandingkan spesimen A1 dan A2.

## Bentuk Patahan
a. Hasil  pengujian  pertama  bahan  getas dan bentuk patahan tidak sama
Gambar 7. Pengujian pertama
b. Hasil pengujian kedua bahan getas dan bentuk patahan sama
Gambar 8. Pengujian kedua dengan bahan Aluminium
0 0,1 0,2 0,3 0,4 A1 A2 A3 Re gan gan ( % ) Spesimen 0 2 4 6 8 A1 A2 A3 M od u lu s
E las tis it as ( M P a)
Spesimen
c. Hasil pengujian ketiga bahan getas dan bentuk patahan tidak sama.
Gambar 9. Pengujian ketiga dengan bahan

## Aluminium

## Kesimpulan
Dari hasil pengujian tarik yang telah dilakukan  dengan  spesimen  Aluminium pengujian  pertama  memiliki  nilai  kekuatan maksimal  sebesar  20  kg/cm 2 ,  sedangkan pengujian kedua mendapatkan nilai sebesar 10 kg/cm 2 , dan pengujian ketiga dapat nilai sebesar 9,5 kg/cm 2 . Maka dapat disimpulkan dengan  nilai  rata-rata  kekuatan  tarik  13,16 kg/cm 2 , sedangakan nilai modulus elastisitas dalam pengujian pertama dapat nilai sebesar 6,06  MPa,  sedangkan  dalam  pengujian kedua  nilai  sebesar  3,03  MPa,  dan  dalam pengujian ketiga dapat nilai 2,87 MPa, maka dapat  disimpulkan  dengan  nilai  rata-rata modulus elastisitas sebesar 3,71 MPa. Pada bahan  besi  cor  dan  baja  terdapat  kendala, yaitu  spesimen  uji  tidak  dapat  tercekam sempurna  oleh  pencekam  yang  terdapat pada alat uji. Hasil pengujian pertama bahan getas  dan  bentuk  patahan  tidak  sama. Pengujian  kedua  bahan  getas  dan  bentuk patahan sama. Pengujian ketiga bahan getas dan bentuk patahan tidak sama.

## Referensi
[1] Anan  Purwika,  Sugiyanto  2013, “Rancang  bangun  alat  uji  lentur  dan tarik  bahan  dengan  tenaga  hidrolik”,
Universitas Surakarta.
[2] Kaharuddin  Adam  2011,  “Faktor perpatahan dan kelelahan pada kekuatan  bahan  material”,  Teknik
Mesin  Fakultas  Teknik  Univ.  Islam
Makassar.
[3] Mulyati 2014, “Bahan Ajar Mekanika Bahan”.
[4] Naharuddin  dkk  2015  ,”Kekuatan tarik dan bending sambungan las pada matreal  baja  SM  490  dengan  metode
pengelasan.