Uji Tarik (Tensile Test) PDF

Preview

Summary

i LAPORAN PRAKTIKUM MATERIAL TEKNIK UJI TARIK OLEH : Nama : Apri Roni Ikhtiar NIM : 102219002 Asisten Praktikum : Ramadhini P Jofansa (102218099) Dosen Pengampu : 1. Dr.Eng. Sri Hastuty, S.T., M.T., M.Eng. 2. Yudi Rahmawan, S.T., M.Sc., Ph.D. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UN...

Description

i

LAPORAN PRAKTIKUM MATERIAL TEKNIK UJI TARIK

OLEH : Nama

: Apri Roni Ikhtiar

NIM

: 102219002

Asisten Praktikum

: Ramadhini P Jofansa (102218099)

Dosen Pengampu

: 1. Dr.Eng. Sri Hastuty, S.T., M.T., M.Eng. 2. Yudi Rahmawan, S.T., M.Sc., Ph.D.

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PERTAMINA JAKARTA 2020

ii

LEMBAR KONSULTASI Praktikum

: Material Teknik

Nama

: Apri Roni Ikhtiar

NIM

:102219002

Kelompok

:4

Tanggal Praktikum

: 13 November 2020

Batas Akhir Pengumpulan

: 20 November 2020

No 1

Tanggal 18 November 2020

Catatan -

Paraf TTD

Pekanbaru, 13 November 2020

Ramadhini P Jofansa

iii

KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala anugerah yang diberikan dan dilimpahkan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan laporan praktikum ini dengan judul “UJI TARIK” tepat pada waktunya. Laporan praktikum ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas praktikum mata kuliah Material Teknik. Selain itu, penulis juga berharap agar makalah ini dapat menambah wawasan bagi pembaca tentang “Uji Tarik”. Dalam penulisan laporan ini, Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan ini. Adapun pihak-pihak tersebut antara lain: 1. Ibu Dr.Eng. Sri Hastuty, S.T., M.T., M.Eng. selaku dosen pengampu mata kuliah Material Teknik 2. Bapak Yudi Rahmawan S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pengampu mata kuliah Material Teknik. 3. Orang tua yang tak pernah putus mendoakan agar kuliah penulis berjalan dengan baik 4. Seluruh teman-teman yang berkenan membantu hingga laporan praktikum ini dapat selesai Dengan kerendahan hati, penulis memohon maaf apabila ada ketidaksesuaian kalimat dan kesalahan. Meskipun demikian, penulis terbuka pada kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan makalah.

Pekanbaru, 13 November 2020

Penulis

iv

DAFTAR ISI LEMBAR KONSULTASI ................................................................................................ ii KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii DAFTAR ISI ................................................................................................................... iv DAFTAR TABEL..............................................................................................................v DAFTAR GAMBAR .........................................................................................................v BAB I ................................................................................................................................1 PENDAHULUAN .............................................................................................................1 1.1

Latar Belakang .....................................................................................................1

1.2

Tujuan Praktikum ................................................................................................1

1.3

Rumusan Masalah ................................................................................................2

1.4

Manfaat Praktikum ..............................................................................................2

BAB II ...............................................................................................................................2 DASAR TEORI .................................................................................................................2 2.1

Definisi ................................................................................................................2

2.2

Sejarah .................................................................................................................3

2.3

Prinsip Kerja ........................................................................................................4

2.4

Macam-Macam Alat ............................................................................................5

2.5

Kelebihan dan Kekurangan ..................................................................................9

2.6

Aplikasi Di Dunia Industri ...................................................................................9

2.7

Rumus Perhitungan ............................................................................................ 11

BAB III............................................................................................................................ 13 METODE PRAKTIKUM ................................................................................................ 13 3.1.

Alat dan Bahan .................................................................................................. 13

3.2

Prosedur Penggunaan Alat ................................................................................. 15

3.3

Diagram Alir ......................................................................................................16

BAB IV ........................................................................................................................... 17 PEMBAHASAN .............................................................................................................. 17 3.1.

Data Percobaan .................................................................................................. 17

3.2.

Pengolahan Data ................................................................................................ 18

3.3.

Pembahasan ....................................................................................................... 20

BAB V ............................................................................................................................. 24 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................ 24 5.1.

Kesimpulan........................................................................................................ 24

5.2.

Kritik dan Saran ................................................................................................. 24

v

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................25 LAMPIRAN .................................................................................................................... 26

DAFTAR TABEL Tabel 1 Data Hasil Percobaan .......................................................................................... 17 Tabel 2 Data Grafik True Stress vs. Engineering Stress Baja dan Aluminium ................... 21

DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Grafik gaya tarik terhadap pertambahan panjang ...............................................5 Gambar 2 Tensilon RTF ....................................................................................................5 Gambar 3 Tensilon RTG ...................................................................................................6 Gambar 4 Tensilon STB ....................................................................................................7 Gambar 5 MTC Series ......................................................................................................7 Gambar 6 Jigs Mesin Penguji Universal ............................................................................8 Gambar 7 Aksesoris Mesin Penguji Universal ...................................................................8 Gambar 8 Universal Testing Machine .............................................................................13 Gambar 9 Jangka Sorong ................................................................................................ 13 Gambar 10 Penggaris ......................................................................................................13 Gambar 11 Lembar Kerja ................................................................................................ 14 Gambar 12 Alat Tulis ......................................................................................................14 Gambar 13 Spesimen ......................................................................................................15 Gambar 14 Baja Silinder ................................................................................................. 15 Gambar 15 Aluminium Silinder ...................................................................................... 15 Gambar 16 Grafik True Stress vs. Engineering Stress Baja.............................................. 22 Gambar 17 Grafik True Stress vs. Engineering Stress Aluminium ................................... 23

1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu sifat penting dari material logam adalah sifat mekanik. Sifat mekanik ini terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan. Sifat mekanik merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya terhadap suatu material. Untuk mengetahui sifat mekanik pada suatu logam harus dilakukan pengujian terhadap logam tersebut. Salah satu pengujian yang dilakukan adalah Pengujian Tarik. Dari pengujian ini kita dapat mengetahui sifat mekanik dari material, sehingga dapat dilihat kelebihan dan kekurangannya. Sesuai dengan namanya, uji tarik adalah pengujian mekanik yang memberikan beban tarik pada material uji dengan kecepatan pembebanan yang statis. Uji tarik merupakan salah satu pengujian yang bersifat merusak. Standar pengujian tarik mengacu pada ASTM E8/E8M. Uji tarik banyak digunakan di industri karena informasi yang diberikannya mengenai sifat mekanik material cukup banyak dan mudah untuk diolah. Selain itu, pengujuian ini juga dapat digunakan untuk hampir semua jenis material, dimulai dari logam, keramik, dan polimer. Informasi yang diperoleh dari uji tarik biasa digunakan sebagai dasar pemilihan material, pengembangan paduan, kontrol kualitas, dan proses desain dalam berbagai kondisi. Pada awalnya, banyak industri yang membutuhkan bahan baku untuk membuat suatu produk. Untuk memastikan kualitas bahan baku yang dibutuhkan dan memastikan apakah bahan baku yang ada sesuai atau tidak, dilakukanlah uji tarik.

1.2 Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum uji tarik adalah: 1. Menentukan tegangan luluh pada material. 2. Menentukan tegangan maksimum pada material. 3. Menentukan tegangan patah material. 4. Menentukan regangan luluh dan regangan patah material. 5. Menentukan jenis patahan material setelah uji tarik.

2

1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari praktikum Uji Tarik adalah: 1. Bagaimana cara menentukan tegangan luluh pada material? 2. Bagaimana cara menentukan tegangan maksimum pada material? 3. Bagaimana cara menentukan tegangan patah material? 4. Bagaimana cara menentukan regangan luluh dan regangan patah material? 5. Bagaimana cara menentukan jenis patahan material setelah uji tarik?

1.4 Manfaat Praktikum Manfaat dari laporan praktikum Uji Tarik ini adalah 1. Penulis dapat Menentukan tegangan luluh pada material. 2. Penulis dapat Menentukan tegangan maksimum pada material. 3. Penulis dapat Menentukan tegangan patah material. 4. Penulis dapat Menentukan regangan luluh dan regangan patah material. 5. Penulis dapat Menentukan jenis patahan material setelah uji tarik.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Definisi Uji tarik rekayasa banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. (Dieter, 1986) Uji tarik adalah pengujian mekanik yang memberikan beban tarik pada material uji dengan kecepatan pembebanan yang statis. Pada uji tarik, spesimen diberi beban gaya tarik pada satu sumbu yang bertambah secara kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap perpanjangan yang dialami oleh benda uji. Standar pengujian tarik mengacu pada ASTM E8/E8M. Kurva tegangan regangan rekayasa diperoleh dari pengukuran perpanjangan benda uji. Tegangan yang dipergunakan pada kurva adalah tegangan membujur rata-rata dari pengujian tarik yang diperoleh dengan membagi beban dengan luas awal penampang melintang benda uji. (Dieter, 1986)

3

2.2 Sejarah 1. Uji Cetakan Berbentuk C Tes ini dianggap salah satu yang paling umum digunakan di antara tes kekuatan tarik langsung tanah dan terdiri dari penerapan gaya uniaksial horizontal pada spesimen tanah. memperkenalkan cetakan berbentuk C sebagai alat yang mudah dan akurat untuk mengukur kekuatan tarik berbagai jenis tanah (Tamrakar, 2007). Alat ini memiliki alas mendatar, dua kotak dengan ukuran yang sama berbentuk C dari luar dan setengah lingkaran dari dalam, poros motor, load cell dan roller. Selama pengujian, salah satu kotak disematkan ke alas horizontal sementara yang lain dibiarkan bergerak bebas untuk mengurangi gesekan pada permukaan antara kotak yang bergerak dan platform menggunakan roller. Selanjutnya beban diamati melalui load cell yang ditempatkan di antara poros motor dan kotak yang bergerak. Akhirnya, kekuatan tarik diperoleh dengan membagi beban tarik di atas area retak tarik tegak lurus terhadap tarikan horizontal. (Goulding, 2006)

2. Uji Cetakan Berbentuk 8 Uji cetakan berbentuk 8 ini mirip dengan cetakan berbentuk C, yang memerlukan penerapan gaya tarik uniaksial secara vertikal pada spesimen tanah. Perangkat yang digunakan untuk pengujian dikembangkan. untuk digunakan dalam mengukur kapasitas tarik tanah. Peralatan ini terbuat dari berbagai bagian termasuk balok melintang, timbangan, berat, disk pemuatan, panel kontrol, pencatat data, komputer dan cetakan yang terbagi menjadi dua bagian, karena bagian atas digantung pada balok melintang sedangkan yang lebih rendah ditempatkan dalam skala. Setelah itu, gaya tegangan diberikan melalui beban dengan menggerakkan skala ke bawah dengan disk pembebanan perlahan dalam kecepatan seragam dimana beban yang lebih tinggi diterapkan dengan meningkatkan perpindahan disk sampai terjadi kegagalan. (Li, 2014)

3. Perkins 1991 Perkins merancang sebuah mesin untuk menyelidiki kekuatan tarik tanah secara langsung. Alat ini diciptakan untuk mengukur kekuatan tarik tanah granular. Peralatan perangkat terdiri dari motor, sel beban, pelat dasar dan dua bagian. Bagian pertama dipasang pada rel pemandu dengan bantuan blok bantalan rol yang ditempatkan di bagian bawah kotak pertama sedangkan kotak kedua ditempatkan pada dua blok kaku

4

untuk melapisinya pada tingkat yang sama dengan kotak pertama saat motor dan kotak sel beban ditempatkan di pelat dasar. (Goulding, 2006)

4. Tang dan Graham (2000) Tang dan Graham merancang sebuah mesin untuk mengidentifikasi kekuatan tarik tanah secara langsung, yang terdiri dari pengukur dial, motor yang dipasang pada rangka beban mekanis. Gaya tarik atau tekan dapat diterapkan pada laju perpindahan yang konstan. Dua bagian yang dilas di bagian tengah cetakan dihubungkan ke pelat dan kepala bab dari rangka beban. (Tang, 2000)

5. Kim dan Hwang (2003) Peralatan yang dikembangkan untuk mengukur secara langsung kekuatan tarik tanah tanpa kohesi. Secara umum, ini mencakup dua segmen tabung sampel, pelat pemasangan, probe digital, dan meja. Bagian pertama dari tabung dipasang ke meja sementara yang lainnya bergerak bebas di atas bantalan rol. Tabel dimiringkan secara progresif untuk meningkatkan gaya gravitasi di sepanjang sumbu longitudinal spesimen untuk menerapkan gaya tegangan. Akhirnya, sudut kemiringan dicatat oleh probe digital saat sampel pecah menjadi dua bagian. Sudut yang diperoleh dan berat spesimen digunakan untuk menghitung kekuatan tarik sampel.

2.3 Prinsip Kerja Secara umum prinsip kerja pengujian tarik adalah menarik sebuah spesimen dengan alat penarik yang dilengkapi alat pencatat data, sampai spesimen tersebut putus. Pencatatan data dilakukan mulai spesimen ditarik sampai spesimen tersebut putus. (unpas.ac.id, 2019) Pada dasarnya data yang dicatat pada proses pengujian tarik adalah gaya tarik dan perpanjangan. Data gaya tarik dan perpanjangan jika digambarkan dalam koordinat kartesian akan terlihat seperti gambar 2.1.

5

Gambar 1. Grafik gaya tarik terhadap pertambahan panjang gambar 1

2.4 Macam-Macam Alat 1. Tensilon RTF Model Tensilon RTF dari A&D adalah sebuah Mesin Pengujian Universal yang telah dikembangkan berdasarkan pengetahuan mendalam dari sensor tekanan dan teknologi pengatur hitungan sehingga memungkinkan sensor agar terhubung dengan mesin. Seri Tensilon RTF merupakan mesin penguji kelas 0.5 terbaik di dunia. Mengalami peningkatan pada desain dan struktur dari mesin secara keseluruhan menghasilkan peningkatan signifikan pada tingkat kekakuan rangka muatan. Tensilon RTF juga dilengkapi dengan tingkat akurasi hasil load cell sebesar 1/500, pengambilan sampel berkecepatan tinggi yaitu 1 msec, input sinyal sebanyak 13 channel, panel sentuh berwarna dan fitur unggulan lainnya.

Gambar 2. Tensilon RTF gambar 2

6

Tensilon RTF memiliki kapasitas jangkauan mulai dari 1 kN hingga 300 kN .Alat ini memiliki

akurasi

pengukuran

beban

yaitu

±

0.5%

dan

akurasi stroke (

kecepatan crosshead ) yaitu ± 0.1%. Tensilon RTF memiliki banyak kegunaan sehingga banyak digunakan pada berbagai bidang industri seperti logam, otomotif, riset, plastik, karet, composite, tekstil, bahan perekat, petrokimia, dan lainnya. Dengan perangkat lunak MSAT terbaru buatan A&D, Tensilon RTF mampu melakukan berbagai macam tes seperti tensile test, tes kompresi, bending test 3 atau 4 titik, tes putaran, tes program pengaturan, tes tekanan dan relaksasi dan creep test yang membuat sistem ini sangat serba guna di berbagai industri.

2. Tensilon RTG Model Tensilon RTG merupakan mesin penguji kelas 1 dengan akurasi tinggi yang dibuat sesuai standar spesifikasi pada industri. Tensilon RTG adalah Mesin Penguji Universal terbaru kami yang memberikan perhitungan biaya efektif dengan tingkat akurasi yang lebih tinggi.

Gambar 3. Tensilon RTG gambar 3

Alat ini dilengkapi dengan tingkat akurasi hasil load cell sebesar 1/500, pengambilan sampel berkecepatan tinggi yaitu 1 msec, opsi panel sentuh berwarna, beragam pilihan ruang lingkup, input sinyal sebanyak 13 channel dan fitur unggulan lainnya. Tensilon RTG merupakan Mesin Penguji Universal dengan model tabel yang memiliki kapasitas dibawah 10 kN ( 1 tf ) yang mana sering digunakan pada industri plastik, karet, perekat, tekstil,dan elektronik.

7

3. Tensilon STB

Gambar 4. Tensilon STB gambar 4

Model Tensilon ST-B adalah model Mesin Penguji Universal single coloumn yang baru dikembangkan oleh A&D. Alat ini memiliki kapasitas maksimum yang ringkas yaitu sebesar 2.5 kN dan cocok untuk segala pengaplikasian dengan muatan ringan seperti plastik, benang, karet, dan lainnya. Model ST-B memiliki akurasi pengukur muatan ± 1% dengan 1/500 load cell. Sistem ini juga dilengkapi dengan panel pengaturan baru yang ramah pengguna serta commander dan perangkat lunak untuk pengoprasian dan analisis.

4. MTC Series

Gambar 5. MTC Series gambar 5

MCT-1150 dan MCT-2150 merupakan tipe penggunaan umum, rigiditas dan durabilitas yang tinggi dengan baut dan crosshead yang tebal serta sangat presisi. Alat ini memiliki panel sentuh berwarna yang memudahkan p...