Triutomo, Aji Pindah (2019) Pengaruh Heating Time dan Plunge Depth serta Clamping Frame ASTM A36 dan Kayu Bangkirai terhadap Kekuatan Geser Struktur Hybrid Al-HDPE dengan Metode Friction Spot Welding. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Industri otomotif dan manufaktur kendaraan modern mengalami banyak perubahan pada beberapa dekade belakangan. Perubahan yang terjadi adalah kebutuhan akan struktur kendaraan dengan bobot rendah serta memiliki performa lebih baik dari struktur yang telah ada. Struktur dapat disusun dari material berbeda jenis untuk memungkinkan pemanfaatan keunggulan tiap jenis material. Struktur hibrid antara logam-polimer adalah salah satu contoh struktur modern yang dapat memenuhi kebutuhan industri otomotif dan manufaktur karena dapat menghasilkan struktur yang kuat, ringan serta memiliki sifat mekanis bergantung terhadap jenis logam dan polimer yang digunakan. Al-HDPE adalah struktur hibrid yang dapat digunakan sebagai pengganti struktur baja pada kendaraan untuk mendapatkan bobot kendaraan yang ringan. Metode tradisional seperti adhesive bonding dan mechanical fastening memiliki beberapa kelemahan seperti curing time yang lama dan membutuhkan lubang untuk penyumbangan. Metode yang tepat untuk penyambungan Al- HDPE adalah Friction Spot Welding (FSpW) karena tidak membutuhkan lubang serta proses penyambungan yang singkat. Mekanisme ikatan FSpW mirip dengan adhesive bonding sehingga luas bidang kontak dan morfologi permukaan spesimen menjadi pengaruh utama dalam menentukan kekuatan sambungan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh perlakuan permukaan aluminium dan beda material clamping frame pada proses FSpW. Metode penelitian menggunakan metode eksperimental. Spesimen penelitian adalah aluminium 1100 dan High Density Polyethylene (HDPE), proses joining menggunakan metode Friction Spot Welding. Variabel bebas penelitian menggunakan variasi perlakuan permukaan as-received, sandblasting, acid pickling, dan sandblasting+acid pickling pada aluminium 1100 serta variasi perbedaan material clamping frame ASTM A36 dan kayu bengkirai. Hasil penelitian menampilkan bahwa kekuatan geser Al-HDPE menggunakan perlakuan sandblasting + acid pickling menghasilkan kekuatan geser tertinggi pada kedua clamping frame (ASTM A36 = 17,163 MPa dan kayu bengkirai = 16,676 MPa). Hasil ini disebabkan bentuk permukaan aluminium yang kasar dan seragam menciptakan mechanical interlocking yang optimal sehingga mampu menghasilkan kekuatan geser yang tinggi. Penggunaan clamping frame kayu mampu meningkatkan kekuatan geser sambungan dibandingkan clamping frame ASTM A36, hal ini disebabkan penyebaran temperatur secara cepat dan merata pada clamping frame kayu bengkirai mampu melunakkan HDPE secara optimal. Panas berlebih saat menggunakan clamping frame kayu dapat merusak susunan etilen dalam HDPE sehingga menurunkan nilai kekuatan geser. Penurunan kekuatan terjadi pada variasi sandblasting + acid pickling yang menggunakan clamping frame kayu lebih rendah dibandingkan dengan ASTM A36 disebabkan rusaknya susunan etilen pada HDPE.
English Abstract
The automotive industry and modern vehicle manufacturing have undergone many changes in recent decades. The changes that occur are the need for a light-weight vehicle structure and better performance than the existing structure. The structure can be composed of different types of material to enable the utilization of the advantages of each type of material. The hybrid structure between metals is one example of a modern structure that can meet the needs of the automotive and manufacturing industries because it can produce structures that are strong, lightweight and have mechanical properties depending on the type of metal and polymer used. Al-HDPE is a hybrid structure that can be used instead of a steel structure in a vehicle to get a light weight of the vehicle. Traditional methods such as adhesive bonding and mechanical fastening have several disadvantages such as long curing time and needing holes for donation. The right method for connecting Al-HDPE is Friction Spot Welding (FSpW) because it does not need a hole and a short connecting process. The FSpW bonding mechanism is similar to adhesive bonding so that the contact area and specimen surface morphology are the main influences in determining joint strength. The purpose of this study was to determine the effect of aluminum surface treatment and different clamping frame material on the FSpW process. This research used experimental methods. The research specimens were aluminum 1100 and High Density Polyethylene (HDPE), the joining process using the Friction Spot Welding method. The independent variables of the study used variations in as-received, sandblasting, acid pickling, and sandblasting + acid pickling on 1100 aluminum as well as variations in the differences in ASTM A36 clamping frame and bengkirai wood. The results showed that Al-HDPE shear strength using sandblasting + acid pickling treatment produced the highest shear strength in both clamping frames (ASTM A36 = 17,163 MPa and bengkirai wood = 16,676 MPa). This result is due to the rough and uniform shape of the aluminum surface creating optimal mechanical interlocking so as to produce high shear strength. The use of clamping wood frames can increase the shear strength of the joints compared to ASTM A36 clamping frame, this is due to the rapid and even distribution of temperatures on the clamping of the bengkirai wood frame able to soften the HDPE optimally. Excessive heat when clamping wood frames can damage the ethylene arrangement in HDPE, thereby reducing the value of shear strength. Decrease in strength occurs in variations of sandblasting + acid pickling which uses clamping wood frames lower than ASTM A36 due to damage to the ethylene arrangement in HDPE..
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2019/223/051904882 |
| Uncontrolled Keywords: | Friction Spot Welding, Aluminium 1100, HDPE, Clamping frame |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 671 Metalworking Processes and primary metal products > 671.5 Joining and cutting of metals > 671.52 Welding |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 22 Oct 2020 13:09 |
| Last Modified: | 22 Oct 2020 13:09 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/171724 |
Actions (login required)
 |
View Item |