Simulasi CDFW A6061 Dengan FEM Mengenai Efek Upset Force Dan Sudut Chamfer Terhadap Distribusi Suhu

Wafa, Muhammad Thoyib Nur (2017) Simulasi CDFW A6061 Dengan FEM Mengenai Efek Upset Force Dan Sudut Chamfer Terhadap Distribusi Suhu. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pada proses manufaktur terdiri dari berbagai macam, salah satunya adalah pengelasan. Teknologi pengelasan terdiri dari berbagai macam. CDFW (continous drive friction welding) adalah suatu proses pengelasan dua benda kerja dengan memberikan tekanan di salah satu ujung benda dan memberikan putaran pada benda kerja lainnya, yang nantinya kedua permukaan akan mengalami gesekan. Gesekan yang terjadi antara kedua permukaan benda kerja tersebut menimbulkan panas yang semakin meningkat pada ujung benda kerja. Hal ini terus dilakukan sampai batas waktu yang telah ditentukan (friction time). Friction pressure dapat ditingkatkan nilai tekanannya (upset pressure) setelah batas waktu yang telah ditentukan (upset time) dan setelah rotasi yang terjadi telah berhenti. Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah simulasi dengan memvariasikan geometri benda kerja, geometri pada permukaan gesek diberi chamfer dengan jarak 2 mm dan tiga macam sudut (15,30, dan 45º). Upset force atau gaya tekan akhir divariasikan sebanyak tiga macam (1538,1813, dan 2087 N). material yang digunakan adalah Aluminium seri 6061. Dari banyaknya variasi tersebut akan didapatkan sembilan data. Dari kedua variasi tersebut akan berpengaruh pada distribusi suhu dan juga suhu maksimum benda kerja. Simulasi dikondisikan mendekati dengan eksperimen agar data yang didapat sesuai. Hipotesa dari penelitian ini semakin besar sudut chamfer maka suhu maksimum yang terjadi pada proses pengelasan continuous drive friction welding semakin tinggi, hal ini disebabkan luas area yang bergesekan semakin besar. Sedangkan semakin besar upset force menyebabkan semakin besar nilai suhu maksimum yang terjadi pada kedua benda kerja, hal ini disebabkan oleh energi yang besar, dengan energi yang besar dapat meningkatkan suhu pada proses pengelasan. Hasil dari proses pengelasan dengan variasi sudut chamfer dan upset force pada distribusi suhu menunjukan bahwa semakin besar sudut chamfer dan upset force maka semakin tinggi suhu yang dihasilkan, suhu tertinggi terdapat pada benda kerja dengan variasi sudut chamfer 45º dan upset force 2087N. sedangkan suhu terendah ditunjukkan pada variasi sudut chamfer 15º dan upset force 1538 N. Hal ini disebabkan oleh luas permukaan yang bergeskan, semakin luas permukaan yang bergesekan semakin besar suhu yang dihasilkan, dengan upset force yang besar maka membutuhkan energi yang besar yang menyebabkan suhu meningkat. Variasi terbaik terdapat pada variasi sudut chamfer 15º upset force 1538N dengan suhu terendah yakni 200,9 ºC. Apabila benda kerja mengalami pemanasan diatas suhu rekristalisasi maka ukuran butiran semakin besar yang dapat menyebabkan kekuatan menurun, suhu rekristalisasi pada aluminium adalah 198ºC.

English Abstract

In the manufacturing process consists of various kinds, one of which is welding. Welding technology consists of various kinds. CDFW (continuous drive friction welding) is a process of welding two workpieces by applying pressure at one end of the object and giving rotation to other workpiece, both of which will experience friction. Friction that occurs between the two surfaces of the workpiece causes an increasing heat on the tip of the workpiece. This continues to be done until the time limit has been determined (friction time). The friction pressure can be increased the pressure value (upset pressure) after the set time (upset time) and after the rotation has stopped. In this study the method used is a simulation by varying the geometry of the workpiece, the geometry on the frictional surface is given a chamfer with a distance of 2 mm and three kinds of angles (15.30, and 45º). Upset force or final compression force is varied by three kinds (1538,1813, and 2087 N). Material used is Aluminum 6061 series. Of the many variations will be obtained nine data. From both variations will affect the temperature distribution and also the maximum temperature of the workpiece. The simulation is conditioned closer to the experiment so that the data obtained is appropriate. The hypothesis of this study the greater the chamfer angle then the maximum temperature that occurs in the continuous welding continuous drive welding process is higher, this is due to the larger area of friction is greater. While the greater the upset force causes the greater the maximum temperature value that occurs on both workpieces, this is due to large energy, with a large energy can increase the temperature in the welding process. The result of welding process with chamfer angle variation and upset force at the temperature distribution shows that the greater the chamfer angle and the upset force the higher the temperature produced, the highest temperature is in the workpiece with 45º chamfer angle variation and upset force 2087N. While the lowest temperature is indicated by the variation of the chamfer angle of 15 º and the upset force 1538 N. This is due to the crushed surface area, the more frictionless surface area the greater the temperature produced, with a large upset force it requires a large amount of energy which causes the temperature to increase. The best variation is in the variation of chamfer angle 15º upset force 1538N with the lowest temperature is 200,9 ºC. If the workpiece is warmed above the recrystallization temperature then the larger grain size can cause the power to decrease, the recrystallization temperature on aluminum is 198ºC.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FT/2017/769/051708612
Uncontrolled Keywords:	Continous Drive Friction Welding, Upset force, sudut chamfer, dan distribusi suhu.
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:	13 Sep 2017 02:42
Last Modified:	20 Nov 2024 01:59
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/2450

Text MUHAMMAD THOYIB NUR WAFA.pdf Download (3MB)

Actions (login required)

View Item