Studi Optimisasi Diameter Sinar Laser dan Daya Laser pada Pengelasan Laser terhadap Lebar Lasan dan Kedalaman Penetrasi SA-516 Grade 70 dengan Metode Elemen Hingga

Saputro, Brahmanu Wisnu (2018) Studi Optimisasi Diameter Sinar Laser dan Daya Laser pada Pengelasan Laser terhadap Lebar Lasan dan Kedalaman Penetrasi SA-516 Grade 70 dengan Metode Elemen Hingga. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02511440000113-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version
Restricted to Repository staff only

Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu cara untuk menilai kualitas dari hasil sambungan pengelasan adalah dengan mengetahui dimensi dari weld metal terutama lebar lasan dan kedalaman penetrasi. Parameter pengelasan laser yang digunakan berpengaruh pada kualitas hasil pengelasan. Proses simulasi dan optimisasi dari pengelasan laser dilakukan untuk memprediksi hasil pengelasan laser dan memilih parameter untuk mendapatkan hasil yang optimal. Simulasi dan optimisasi masing – masing dilakukan dengan menggunakan Finite Element Method (FEM) dan Response Surface Methodology (RSM). Simulasi pada material baja SA-516 grade 70 dilakukan sebanyak sembilan kali dengan parameter pengelasan yang berbeda. Parameter masukan pertama adalah variasi diameter sinar laser 1 mm; 0,9 mm; dan 0,8 mm. Kemudian parameter masukan kedua adalah variasi daya laser 1750 W, 2000 W, dan 2250 W. Selain itu, perubahan fasa juga dipertimbangkan dengan menghitung nilai entalpi berdasarkan nilai specific heat dan latent heat peleburan material. Hasil simulasi menunjukkan bahwa semakin kecil diameter sinar laser maka lebar lasan semakin menurun, laju solidifikasi semakin lambat, kedalaman penetrasi, dan lebar HAZ semakin meningkat. Hasil simulasi juga menggambarkan bahwa semakin tinggi daya laser maka lebar lasan semakin meningkat, laju solidifikasi semakin lambat, kedalaman penetrasi, dan lebar HAZ semakin meningkat. Kemudian agar mendapatkan hasil pengelasan yang optimal maka direkomendasikan untuk menggunakan parameter diameter sinar laser 0,8 mm serta daya laser dengan rentang 2000 – 2250 W. Proses validasi dengan perhitungan matematis telah dilakukan dan didapatkan hasil simulasi yang valid. ================= One way to assess the quality of the welded joint results is to know the dimensions of the weld metal especially the weld width and the penetration depth. The laser welding parameters used affect the quality of the weld. Simulation and optimization process of laser welding is done to predict laser welding results and to select parameters to obtain the optimal results. Simulation and optimization are each performed using Finite Element Method (FEM) and Response Surface Methodology (RSM). Simulation of SA-516 grade 70 steel was done nine times with different welding parameters. The first input parameters are laser beam diameter with variations of 1 mm, 0.9 mm, and 0.8 mm. Then the second input parameter is a variation of laser power 1750 W, 2000 W, and 2250 W. In addition, phase change is also considered by calculating the value of enthalpy based on specific heat value and melting latent heat of material. The simulation results show that the smaller the laser beam diameter, the weld width decreases, the solidification rate becomes slower, the penetration depth, and HAZ Width increases. The simulation results also illustrate that the higher the laser power the weld width increases, the solidification rate is slower, the penetration depth, and HAZ Width increases. Then in order to obtain optimal welding results it is recommended to use the laser beam diameter parameter of 0.8 mm and laser power with the range of 2000 – 2250 W. Validation process using mathematical calculations have been done and obtained simulation results are found to be valid.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSMt 671.52 Sap s-1
Uncontrolled Keywords: Laser, Metode Elemen Hingga, Pengelasan, SA-516 Grade 70, Laser, Finite Element Method, Welding
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TS Manufactures > TS227 Welding.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: Saputro Brahmanu Wisnu
Date Deposited: 22 Nov 2018 20:31
Last Modified: 22 Nov 2018 20:31
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/52909

Actions (login required)

View Item View Item