Pengaruh Parameter Proses dan Geometri Pahat Friction Stir Welding Terhadap Kekasaran Permukaan Hasil Las-lasan

Richard, Richard (2022) Pengaruh Parameter Proses dan Geometri Pahat Friction Stir Welding Terhadap Kekasaran Permukaan Hasil Las-lasan. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000042-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2024. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Friction Stir Welding (FSW) karena pada proses FSW, permasalahan yang biasa timbul dengan proses pengelasan arc welding seperti distortion, efisiensi rendah, residual stress yang besar, dan lain - lain dapat dihindari. Sifat aluminium yang sulit dilas dengan proses arc welding karena adanya pembentukan fasa getas dan cracking, membuat proses FSW ini menjadi salah satu pilihan yang baik (Lohwasser, Daniela & Chen, Zhan, 2010). Kekasaran permukaan adalah hal yang perlu diperhatikan dalam proses pengelasan. Selain dari sisi estetika, kekasaran permukaan memiliki pengaruh dalam properti mekanik dari sambungan las. Pada umumnya kegagalan dari sebuah material berawal dari permukaan (Rajesh Kumar Bushan & Deepak Sharma, 2020). Maka kekasaran permukaan mempengaruhi kemampuan dari sambungan pelat untuk menerima beban. Proses FSW memiliki parameter seperti kecepatan rotasi, sudut bahu cekung, tilt angle, dan kecepatan pengelasan. Penelitian ini bertujuan untuk mencari parameter apakah diatara kecepatan rotasi, sudut bahu cekung, tilt angle, dan kecepatan pengelasan yang memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kekasaran permukaan. Kemudian mengetahui hubungan antara parameter yang berpengaruh terhadap kekasaran permukaan hasil proses Friction Stir Welding.
Penelitian diawali dengan proses perancangan eksperimen dengan penetapan parameter proses FSW, yaitu kecepatan rotasi, tilt angle, sudut bahu cekung, dan kecepatan pengelasan. Parameter – parameter proses tersebut didapat dengan acuan penelitian terdahulu dan batasan pemesinan yang digunakan. Parameter kecepatan rotasi yang digunakan adalah 765, 1208, 1907, dan 3022 rpm. Sudut bahu cekung yang digunakan adalah 2°, 5°, 8°, dan 11°. Tilt angle yang digunakan adalah 2°, 2,5°, 3°, 3,5°. Kecepatan pengelasan yang digunakan adalah 24, 43, 65, 90 mm/min. Bahan yang digunakan adalah pelat aluminium AA6061-T651 dengan dimensi 200 x 75 mm dan tebal 6 mm. Pengelasan spesimen menggunakan pahat berbentuk hexagonal dan mesin milling weida seri X6332C. Setelah dilakukannya proses pengelasan, dilakukan pengukuran kekasaran permukaan menggunakan surface roughness tester. Pada pengukuran, terdapat beberapa spesimen yang tidak diukur karena memiliki kekasaran permukaan lebih dari batas toleransi alat ukur atau memiliki cacat flash yang besar .Dari data kekasaran permukaan yang diperoleh, dicarilah hubungan signifikansi parameter proses FSW terhadap kekasaran permukaan menggunakan perangkat lunak minitab 19 dengan metode one – way ANOVA. Parameter proses yang berhubungan signifikan terhadap hasil kekasaran permukaan kemudian dilatih menggunakan program svm dengan matlab 19b untuk klasifikasi kombinasi parameter tersebut menghasilkan kekasaran permukaan yang dapat diukur atau tidak dapat diukur. Data kekasaran permukaan juga dilatih menggunakan program backpropagation neural network dengan matlab 19b untuk memprediksi hasil kekasaran permukaan. Program svm dan backpropagation neural network digabungkan untuk plotting pengaruh parameter proses terhadap kekasaran permukaan.
Dari hasil penelitian ini, didapat parameter yang berpengaruh signifikan terhadap kekasaran permukaan adalah sudut bahu cekung, tilt angle, dan kecepatan pengelasan. Berdasarkan grafik yang didapat, parameter tilt angle mempunyai pengaruh yang paling besar terhadap kekasaran permukaan. Parameter selanjutnya adalah kecepatan pengelasan. Parameter yang memiliki pengaruh paling kecil adalah sudut bahu cekung. Nilai kekasaran permukaan maksimum berada pada nilai sudut bahu cekung 11°, nilai tilt angle 3,35°, dan kecepatan pengelasan 41,2 mm/min dengan nilai 23,73 µm.
===================================================================================================
The welding process that is currently being developed is Friction Stir Welding (FSW) because in the FSW process, problems that usually arise with the arc welding process such as distortion, low efficiency, large residual stresses, and others can be avoided. The nature of aluminium which is difficult to weld with the arc welding process due to the formation of a brittle phase and cracks, makes the FSW process a good choice (Lohwasser, Daniela & Chen, Zhan, 2010). Surface roughness is something that needs to be considered in the welding process. Apart from aesthetics, surface roughness has an influence on the mechanical properties of welded joints. In most case, the failure of a material starts from the surface (Rajesh Kumar Bushan & Deepak Sharma, 2020). Thus, the surface roughness affects the ability of the plate joint to accept the load. The FSW process has parameters such as rotation speed, shoulder angle, tilt angle, and welding speed. This study aims to determine whether rotational speed, concave shoulder angle, tilt angle, and welding speed have a significant effect on surface roughness. Then find out the relationship between the parameters that affect the surface roughness of the Friction Stir Welding process
The research begins with the experimental design process by determining the FSW process parameters, namely rotation speed, tilt angle, concave shoulder angle, and welding speed. The process parameters are obtained by referring to previous research and the machining limits used. The rotation speed parameters used are 765, 1208, 1907, and 3022 rpm. The concave shoulder angles used are 2°, 5°, 8°, and 11°. The tilt angle used is 2°, 2.5°, 3°, 3.5°. The welding speed used is 24, 43, 65, 90 mm/min. The material used is aluminium plate AA6061-T651 with dimensions of 200 x 75 mm and a thickness of 6 mm. Welding process use a hexagonal pin tool and milling machine Weida X6332C series. After the welding process, the surface roughness was measured using a surface roughness tester. In the measurement, there were several specimens that were not measured because they had a surface roughness that was more than the tolerance limit of the measuring instrument or had large flash defects. – way ANOVA. The process parameters that are significantly related to the surface roughness results are then trained using the svm program with MATLAB 19b for the classification of the combination of these parameters to produce a measurable or non-measurable surface roughness. Surface roughness data was also trained using a backpropagation neural network program with MATLAB 19b to predict the results of surface roughness. The svm program and backpropagation neural network were combined to plot the effect of process parameters on surface roughness.
From the results of this study, the parameters that have a significant effect on surface roughness are the concave shoulder angle, tilt angle, and welding speed. Based on the graph obtained, the tilt angle parameter has the greatest influence on surface roughness. The next parameter is the welding speed. The parameter that has the least effect is the angle of the concave shoulder. The maximum surface roughness value is at the concave shoulder angle of 11°, the tilt angle value of 3.35°, and the welding speed of 41.2 mm/min with a value of 23.73 m.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Friction Stir Welding, BPNN, SVM, ANOVA
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ561 Surface T Technology > TS Manufactures > TS227 Welding.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Richard Richard
Date Deposited:	14 Feb 2022 01:20
Last Modified:	02 Nov 2022 01:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/93974

Actions (login required)

View Item