Disain dan Pembuatan Alat Preheat Induksi pada Pengelasan Gesek Logam Dissimilar

Reza Taufikur Rahman, Aris Widyo Nugroho, Totok Suwanda

Abstract


Pengelasan gesek diketahui memiliki keunggulan mampu menyambung dua logam yang berbeda (dissimilar). Meskipun demikian, pengelasan ini masih mengalami kesulitan dalam proses penyambungan karena perbedaan titik lebur dari kedua logam yang disambung. Agar perbedaan suhu pada daerah yang bergesekan tidak terlalu besar, perlu dilakukan pemanasan awal /preheat pada logam dengan titik lebur yang lebih tinggi. Tulisan ini membahas disain dan pembuatan mesin preheat induksi pada las gesek logam dissimilar. Pemanas induksi yang digunakan adalah prinsip-prinsip arus eddy dengan frekuensi tinggi. Mesin preheat induksi ini terdiri atas komponen utama yaitu transformator, diode, transistor mosfet, kapasitor, kumparan kerja, induktor, dan resistor. Kumparan kerja terbuat dari pipa pejal tembaga berdiameter 5 mm, jumlah lilitan, n = 6 lilit dengan tinggi kumparan 35 mm dan diameter lilitan 40 mm. Setelah terangkai, dilakukan pengujian pada silinder pejal stainless steel berdiameter 14 mm dan panjang daerah pemanasan 30 mm. Pemanasan dilakukan sehingga silinder mencapai temperatur >600 °C. Termokopel tipe K digunakan untuk mengukur temperatur silinder. Hasil pengujian menunjukkan bahwa mesin memiliki spesifikasi berupa tegangan kerja rangkaian 20 Volt dan arus maksimal 44 ampere. Temperatur naik dengan cepat hingga 600 °C setelah 70 detik pertama kemudian naik sedikit dan stabil sampai dengan maksimum temperatur 683 °C dengan waktu pengujian sampai dengan 300 detik. Daya listrik berkisar antara 320-674 watt. Hasil ini menunjukkan bahwa mesin preheater telah berhasil dibuat dan berpotensi dapat digunakan sebagai preheater pada proses las gesek dissimilar.

 

Friction welding is known to have the advantage of being able to connect two different metals (dissimilar). However, this welding is still experiencing difficulties in the joining process because of the different melting points of the two metals being joined. In order the temperatur difference in the rubbing area is not too large, it is necessary to do preheat the metal with a higher melting point. This paper discusses the design and manufacture of induction preheat machines in dissimilar metal friction welding. Induction heaters are applied using the principle of eddy current with high frequency. This induction preheat machine consists of main components namely transformer, diode, mosfet transistor, capacitor, working coil, inductor and resistor. The working coil was made of solid copper pipe with a diameter of 5 mm, number of turns, n = 6 turns with coil height of 35 mm and diameter of coil of 40 mm. After being assembled, testing was carried out on a solid stainless steel cylinder with a diameter of 14 mm and a length of 30 mm heating area. The heating process was conducted to achieve temperatur of the higher than 600 °C. A K type thermocouple was used to measure the temperatur. The test results showed that the machine had specifications as follows: a 20 Volt circuit working voltage, with a maximum current of 44 amperes. Temperatur rose rapidly up to 600 °C after the first 70 seconds then increased slightly and was stable up to a maximum temperatur of 683 °C during 300 seconds. Electrical power ranged from 320-674 watts. These results indicated that the preheater machine was successfully fabricated and was potentially be used as a preheater equipment in the dissimilar friction welding process.


Keywords


Preheat; Mesin Preheat, Pemanas Induksi, Pengelasan Gesek, Stainless Steel

Full Text:

PDF

References


N. Husodo, "Penerapan teknologi las gesek (friction welding) dalam rangka penyambungan dua buah logam baja karbon St41 pada produk back spring pin," Jurnal Energi Dan Manufaktur, vol. 6, no. 1, pp. 43-52, 2013.

B. L. Sanyoto, N. Husodo, S. B. Setyawati, dan M. Mursid , "Penerapan teknologi las gesek (friction welding) dalam proses penyambungan dua buah pipa logam baja karbon rendah," Jurnal Energi Dan Manufaktur, vol. 5, no. 1, pp. 51-60, 2012.

Z. Barlas dan M. Çolak, "Evaluation of the influence of upset stage on joint properties of friction welded dissimilar Aluminum-Copper cast alloys," Strojniški vestnik-Journal of Mechanical Engineering, vol. 60, no. 12, pp. 832-837, 2014.

A. Purnomo, "Struktur mikro sambungan friction welding antara bahan paduan tembaga dan paduan aluminium akibat waktu tekanan berbeda," Jurnal Rekayasa Mesin, vol. 10, no. 3, pp. 95-102, 2016.

A. Denarsito, "Pengaruh preheating pada pengelasan MIG terhadap struktur mikro dan distribusi kekerasan pada QT steel," PhD Thesis, Malang: Universitas Brawijaya, 2014.

Saifudin dan M. N. Ilman, "Pengaruh preheat terhadap struktur mikro dan kekuatan tarik las logam tak sejenis baja tahan karat austenitik AISI 304 dan baja karbon A36," Electronic Theses and Dissertation, 1501-H-2011, 2011.

S. S. Aung, H. P. Wai, and N.N. Soe, Nyein Nyein, "Design calculation and performance testing of heating coil in induction surface hardening machine," World Academy of Science, Engineering and Technology, vol. 2, no. 6, pp. 1134-1138, 2008.

Y. Zhulkarnaen, "Perancangan dan pembuatan pemanas induksi dengan metode pancake coil berbasis mikrokontroller Atmega 8535," Jurnal Mahasiswa TEUB, vol. 2, no. 2, pp. 1-6, 2014.

R. Noviansyah, "Perancangan pemanas induksi berkapasitas 200W," Prosiding Semnas Ilmu Rekayasa Universitas Gunadharma, Jakarta, 2006.

W. P. Raharjo and B. Kusharjanta, "Rancang bangun pemanas induksi berkapasitas 600 W untuk proses perlakuan panas dan perlakuan permukaan," Prosiding SNST Fakultas Teknik, vol. 1, no. 1, pp. 119-124, 2013.




DOI: https://doi.org/10.18196/jmpm.3240

Article Metrics

Abstract view : 0 times
PDF - 0 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2019 JMPM : Jurnal Material dan Proses Manufaktur




Editorial Office :

JMPM (Jurnal Material dan Proses Manufaktur)

Department of Mechanical of Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Jln. Brawijaya Tamantirto Kasihan Bantul 55183 Indonesia

Telp:(62)274-387656, Fax.:(62)274-387656, WA: 085729357100

Email: jmpm@umy.ac.id

Website: http://http://journal.umy.ac.id/index.php/jmpm

Lisensi Creative Commons
JMPM: JURNAL MATERIAL DAN PROSES MANUFAKTUR is licensed under a Lisensi Creative Commons Atribusi-NonKomersial 4.0 Internasional.