MEKANIKA: Jurnal Teknik Mesin

ANALISA PENGARUH VARIASI TEMPERATUR DAN WAKTU TAHAN PADA PROSES POST WELDING HEAT TREATMENT BAJA AISI 1020 TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO

2026-01-17T16:33:05+00:00

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh fluktuasi temperatur dan waktu penahanan proses post-welding heat treatment (PWHT) terhadap sifat mekanik dan struktur mikro baja AISI 1020. Variabel parameter PWHT meliputi suhu (825°C, 875°C, 925°C) dan waktu tinggal (1, 2, 3 jam). Pengujian ini dilakukan terhadap sifat kekerasan dan analisis mikrostruktur menggunakan mikroskop optik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan suhu dan waktu tinggal PWHT secara umum dapat menurunkan nilai kekerasan khususnya pada daerah logam las dan HAZ. Nilai kekerasan tertinggi pada area logam las diatur pada perubahan suhu 925 °C dan ditahan selama 3 jam, sehingga menghasilkan nilai kekerasan rata-rata sebesar 246,26 HVN, sedangkan nilai terendah pada area logam las diatur pada perubahan suhu 825 °C dan ditahan selama 2 jam, yang setara dengan nilai kekerasan rata-rata 146,02 HVN, yang merupakan nilai tertinggi pada area HAZ. Nilai terendah pada rentang HAZ ditujukan pada variasi temperatur 825 °C dan ditahan selama satu jam sehingga menghasilkan nilai kekerasan sebesar 88,05 HVN. Hal ini terjadi akibat adanya proses transformasi mikrostruktur menuju fasa ferit dan perlit yang lebih stabil. PWHT juga menghasilkan struktur mikro yang lebih homogen dibandingkan kondisi tanpa perlakuan panas. Fluktuasi suhu dan waktu penahanan PWHT terbukti mempengaruhi distribusi kekerasan dan sifat mikrostruktur baja AISI 1020. Oleh karena itu, pemilihan parameter PWHT yang tepat diperlukan untuk mencapai sifat mekanik yang optimal dan meningkatkan kualitas sambungan las.

Kata kunci: PWHT, baja AISI 1020, kekerasan vickers, struktur mikro, SMAW.

ANALISIS UMUR PAHAT END MILL SOLID CARBIDE PADA CNC MILLING SIEMENS DENGAN VARIASI PUTARAN SPINDLE DAN KEDALAMAN POTONG MATERIAL ST 70 DALAM PENGONDISIAN DRY CUTTING DI PT. X

2026-01-17T16:42:26+00:00

ABSTRAK

Perkembangan teknologi komputer saat ini mengalami kemajuan sangat pesat dengan mengaplikasikannya ke dalam alat-alat mesin perkakas, yang mana hasil dari perpaduan antara teknologi komputer dan teknologi mekanik inilah yang selanjutnya disebut dengan Computer Numerical Control (CNC). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis umur pahat end mill berbahan solid carbide pada proses pemesinan CNC Milling Siemens terhadap material ST 70 dalam kondisi pemotongan kering (dry cutting). Penelitian menunjukkan bahwa nilai VB untuk kedalaman pemakanan 3 mm dengan putaran spindle 955 Rpm, 1194 Rpm, dan 1433 Rpm berturut-turut adalah 1,320 mm, 1,350 mm, dan 1,546 mm dengan umur pahat yang diperoleh sebesar 0,530 menit, 0,424 menit, dan 0,303 menit. Berdasarkan hasil tersebut, maka putaran spindle yang lebih rendah menghasilkan umur pahat yang lebih panjang, serta kedalaman potong yang terlalu besar meningkatkan beban pemotongan dan temperatur, sehingga mempercepat laju keausan pahat.

Kata kunci: CNC , End Mill Solid Carbide, Umur Pahat, Dry Cutting

ANALISIS PENGARUH FRAKSI VOLUME DAN JUMLAH LAPISAN PADA KOMPOSIT DENGAN PENGUAT DRY CARBON DAN MATRIKS RESIN EPOKSI TERHADAP UJI TARIK DAN STRUKTUR MIKRO

2026-01-17T15:11:44+00:00

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi fraksi volume resin–serat dan jumlah lapisan terhadap sifat mekanik dan struktur mikro komposit serat karbon–epoksi. Komposit dibuat menggunakan metode manual lay-up yang dikombinasikan dengan vakum manual, dengan variasi fraksi volume resin : serat sebesar 60%:40%, 70%:30%, dan 80%:20%, serta jumlah lapisan 3, 5, dan 7 lapis. Pengujian mekanik dilakukan melalui uji tarik, sedangkan analisis struktur mikro digunakan untuk mengevaluasi kualitas ikatan antara serat dan matriks serta keberadaan void. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi fraksi volume dan jumlah lapisan berpengaruh signifikan terhadap kekuatan tarik komposit. Nilai tegangan tarik tertinggi diperoleh pada spesimen 3 lapis dengan fraksi volume resin : serat sebesar 80% : 20%, yang didukung oleh distribusi resin yang lebih merata dan minimnya pembentukan void. Sebaliknya, fraksi serat yang terlalu tinggi cenderung menyebabkan ketidaksempurnaan impregnasi resin sehingga menurunkan kekuatan tarik komposit. Analisis struktur mikro memperkuat hasil uji tarik dengan menunjukkan bahwa ikatan serat–matriks yang baik berkontribusi terhadap peningkatan sifat mekanik komposit.

Kata kunci: komposit serat karbon, fraksi volume, uji tarik, struktur mikro, resin epoksi

PENGARUH PERSENTASE LARUTAN DAN WAKTU PERENDAMAN TERHADAP LAJU KOROSI DAN LIFETIME BAJA S45C

2026-01-17T16:55:51+00:00

ABSTRAK

Korosi merupakan proses degradasi logam yang terjadi secara alami akibat interaksi elektrokimia antara material dan lingkungannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi konsentrasi larutan NaCl (70%, 80%, dan 90%) serta durasi perendaman (10, 20, dan 30 hari) terhadap laju korosi dan umur sisa (lifetime) baja S45C. Pengujian laju korosi dilakukan menggunakan metode kehilangan massa berdasarkan ASTM G31-72, sedangkan perhitungan lifetime mengacu pada standar API 570. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi terkecil sebesar 0,048739 mpy diperoleh pada konsentrasi 70% dengan durasi 10 hari, sedangkan laju korosi terbesar sebesar 0,121847 mpy terjadi pada konsentrasi 90% pada durasi 10 dan 30 hari. Sebaliknya, lifetime tertinggi mencapai 14.943 tahun dan terjadi pada variasi dengan laju korosi terendah, sementara lifetime terendah sebesar 5.977 tahun dijumpai pada variasi dengan korosi tertinggi. Temuan ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi NaCl dan durasi perendaman cenderung mempercepat korosi dan memperpendek umur pakai material. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam pengendalian korosi pada penggunaan material baja di lingkungan yang bersifat korosif.

Kata kunci: Baja S45C, Immersion, Laju korosi, Lifetime, NaCl, ASTM G31-72, API 570

EVALUASI PERFORMA MESIN UJI FATIGUE ROTARY DENGAN VARIASI TUMPUAN TETAP DAN GULIR PADA SPESIMEN STAINLESS STEEL 304

2026-01-17T17:01:06+00:00

ABSTRAK

Fenomena fatigue atau kelelahan material merupakan salah satu penyebab utama kegagalan komponen mesin akibat pembebanan berulang dengan tegangan yang berfluktuasi di bawah batas luluh (yield strength) maupun tegangan tarik maksimum (ultimate tensile strength). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik hasil uji fatigue rotary pada spesimen Stainless Steel 304 dengan tumpuan tetap (fixed support) dan tumpuan gulir (roll support). Pengujian dilakukan menggunakan spesimen berbahan Stainless Steel 304 sesuai standar ASTM A276 dengan variasi beban 60 kg, 80 kg, dan 100 kg. Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan beban menghasilkan kenaikan tegangan maksimum namun menurunkan jumlah siklus kelelahan material. Pada beban 60 kg, diperoleh tegangan sebesar 3530,4 MPa dengan 2299,1 siklus dalam waktu 99 detik; pada beban 80 kg diperoleh tegangan 4903,3 MPa dengan 1166,9 siklus dalam waktu 54 detik; dan pada beban 100 kg diperoleh tegangan 6080,1 MPa dengan 506,54 siklus dalam waktu 24 detik. Hasil ini menunjukkan bahwa semakin besar beban yang diterapkan, semakin rendah umur kelelahan (fatigue life) material Stainless Steel 304.

Kata kunci: fatigue rotary, tumpuan tetap, tumpuan gulir, Stainless Steel 304

PERANCANGAN TROLLEY PEMINDAH DRUM BERKAPASITAS 200 LITER DENGAN BERAT MAKSIMUM 225 kg

2026-01-22T10:15:39+00:00

ABSTRAK

Perancangan troli pemindah drum manual dengan kapasitas 200 liter dan berat maksimum 225 kg bertujuan untuk menyediakan alat yang sederhana, praktis, dan aman untuk pemindahan barang di industri. Metode konvensional pemindahan drum menggunakan tenaga manusia menimbulkan risiko cedera pada pekerja dan meningkatkan potensi tumpahan. Oleh karena itu, diperlukan solusi inovatif untuk meningkatkan efektivitas pemindahan barang. Troli yang dirancang sederhana, murah, mudah perawatannya, dan mudah digunakan. Alat ini merupakan alat yang tidak mempunyai penggerak yang dioperasikan secara manual dengan cara didorong. Material rangka utama troli adalah pipa besi (pipa ASTM A53) dengan diameter 60 mm, schedule 40, dan tinggi desain troli adalah 125 cm. Total beban yang diterima oleh struktur utama troli adalah 225 kg, yang berasal dari massa drum (45 kg) dan massa oli (180 kg). Analisis perhitungan dilakukan untuk menentukan pusat massa (center of mass), gaya desain (Fdesain), momen maksimum (Mmax), dan modulus profil yang dibutuhkan (Wreq). Berdasarkan perhitungan, Mmax adalah 366100.1 Nmm dan Wreq adalah 2197.48 mm³. Dengan menggunakan pipa berdiameter luar 60.02 mm, modulus aktual (Waktual) yang diperoleh adalah 5298.24 mm³. Karena Waktual>Wreq, material pipa dinyatakan aman untuk digunakan sebagai struktur utama.

Kata kunci: Troli pemindah drum, rancang bangun, beban maksimum 225 kg, kapasitas 200 liter

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI BERBASIS MOTOR LISTRIK PADA MESIN PEMECAH BIJI JAGUNG SKALA UMKM

2026-01-22T08:12:05+00:00

Produktivitas pascapanen jagung di tingkat petani, peternak, dan usaha mikro kecil dan menengah (UMKM) masih menghadapi kendala efisiensi akibat keterbatasan teknologi mekanisasi, khususnya pada proses pemecahan biji jagung. Kondisi ini menyebabkan tingginya kebutuhan tenaga kerja, waktu proses yang lama, serta rendahnya konsistensi hasil, sehingga pengembangan mesin pemecah biji jagung yang andal dan terjangkau menjadi penting untuk mendukung peningkatan produktivitas sektor agribisnis.

Tujuan ilmiah dari karya ini adalah merancang dan menganalisis sistem transmisi serta motor penggerak pada mesin pemecah biji jagung agar diperoleh konfigurasi mekanis yang mampu mentransmisikan daya secara optimal, aman, dan berumur pakai panjang. Penelitian ini berkontribusi pada bidang rekayasa manufaktur terapan melalui penerapan prinsip perancangan elemen mesin yang sistematis pada mesin pascapanen skala kecil.

Tujuan tersebut dicapai melalui metode perancangan konvensional yang telah teruji, meliputi studi literatur, pengumpulan data teknis, perhitungan daya motor, perancangan poros dan bantalan, pembuatan desain mekanik, serta proses fabrikasi dan perakitan mesin. Analisis elemen mesin dilakukan berdasarkan teori perencanaan poros, transmisi daya, dan umur bantalan untuk memastikan keandalan sistem selama operasi.

Hasil utama penelitian menunjukkan bahwa mesin pemecah biji jagung dirancang menggunakan motor listrik berdaya 1 HP dengan kebutuhan daya aktual sebesar 1,002 kW pada putaran 2800 rpm. Sistem transmisi menggunakan poros berdiameter 19 mm berbahan ASTM 41 dan bantalan tipe ball bearing nomor 6302, dengan hasil perhitungan umur bantalan mencapai 65.785,48 jam, yang menunjukkan tingkat keandalan operasional yang tinggi.

Pemahaman baru yang diperoleh dari penelitian ini adalah bahwa perancangan sistem transmisi dan motor penggerak yang tepat, meskipun menggunakan metode konvensional, mampu menghasilkan mesin pemecah biji jagung yang efisien, ekonomis, dan layak diterapkan pada skala UMKM. Hasil ini memberikan kontribusi praktis sebagai referensi desain mesin pascapanen serta dasar pengembangan lebih lanjut menuju mesin dengan kapasitas dan performa yang lebih tinggi.

PENENTUAN FAKTOR TEKUK K=0,4 UNTUK OPTIMALISASI PERHITUNGAN BLANK V-BENDING PELAT SPHC

2026-01-22T11:00:53+00:00

Proses V-bending merupakan salah satu metode pembentukan pelat yang paling luas digunakan dalam industri manufaktur. Salah satu kendala yang sering ditemukan adalah ketidakakuratan dalam menentukan panjang bentangan awal (L₀), yang mengakibatkan deviasi dimensi produk setelah proses tekuk. Penelitian ini bertujuan menganalisis faktor tekuk (k) pelat SPHC pada 5 variasi ketebalan (1; 1,5; 2; 2,5 dan 3 mm) dan dua jenis lebar V-die (24 mm dan 40 mm) menggunakan mesin hydraulic press brake YSD PPTK 100/30 dengan metode partial bending. Parameter X dan Y ditentukan secara eksperimental untuk menghasilkan sudut tekuk 90° dan dimensi kanal U 30×60×30 mm. Nilai k dihitung berdasarkan rumus panjang bentangan awal. Hasil menunjukkan bahwa nilai k berada pada kisaran 0,37–0,45, dengan nilai optimum 0,4. Pengaruh ketebalan material terhadap k relatif kecil, sedangkan pengaruh lebar V-die lebih signifikan terhadap radius dalam. Penelitian ini memberikan referensi faktor tekuk k yang lebih akurat untuk meningkatkan presisi proses bending pelat SPHC.

Kata kunci: V-bending, faktor tekuk, SPHC, lebar V-die, partial bending