pengaruh waktu dan ukuran partikel dry · pdf filedalam proses pengerjaan material logam, ......

iii

PENGARUH WAKTU DAN UKURAN PARTIKEL DRY

SANDBLASTING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA

BAJA KARBON SEDANG

Oleh : Wira Prasetio Bangun

Dosen Pembimbing : I Made Widyarta, ST., M.Eng Sc.,PhD.

: Dr.I Made Parwata, S.T.,M.T.

ABSTRAK

Kekasaran permukaan merupakan suatu hal yang perlu diperhatikan

dalam proses pengerjaan material logam, misalnya pengecatan atau pelapisan

logam. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mendapatkan

kekasaran tertentu pada permukaan material adalah proses sandblasting.

Proses ini dilakukan dengan menyemprotkan abrasive material, biasanya

berupa pasir silica dengan tekanan yang relatif tinggi ke permukaan material.

Pengujian ini dilakukan dengan memvariasikan waktu penyemprotan

dan ukuran partikel. Variasi waktu penyemprotan yaitu 30, 60, 90, 120 dan

150 detik dan variasi ukuran partikel yaitu 16, 20 dan 40mesh. Spesimen

yang digunakan adalah baja karbon sedang (baja st-60) dengan ukuran

diameter 30mm dan tebal 5 mm.

Variasi waktu penyemprotan menghasilkan perubahan nilai kekasaran

permukaan yang kecil. Akan tetapi semakin lama waktu penyemprotan yang

dilakukan nilai kekasaran semakin menurun.Selain waktu penyemprotan,

ukuran partikel juga berpengaruh terhadap kekasaran permukaan benda uji.

Ukuran partikel 16mesh didapat nilai kekasarannya paling tinggi

dibandingkan dengan ukuran partikel 20mesh, dan ukuran partikel 40mesh

didapat nilai terendah kekasarannya.

Kata Kunci : Dry Sandblasting, waktu, ukuran partikel, kekasaran

permukaan

iv

INFLUENCE OF TIME AND PARTICLE SIZE DRY SANDBLASTING

CLEANING OF THE SURFACE ROUGHNESS

ON MEDIUM CARBON STEEL

Author : Wira Prasetio Bangun

Guidance : I Made Widyarta, ST., M.Eng Sc.,PhD.

: Dr I Made Parwata, S.T.,M.T.

ABSTRACT

Surface roughness is a thing to note in the machining process of metal

materials, such as painting or coating the metal. One method that can be

used to get a certain roughness on the surface of a material is the process

of sandblasting.This process is done by spraying abrasive material, usually in

the form of silica sand with a relatively high pressure to the surface of the

material.

This testing is done by varying the time of spraying and the size

of the particles. Variation of time spraying namely 30, 60, 90, 120 and 150 seconds

and particle size variations, namely 16, 20 and 40mesh. Specimens carbon

steel is being used (steel st-60) with a diameter 30 mm and a thickness of 5 mm.

Spraying time variation produces changes in the value of roughness

small surfaces. But the longer the spraying carried rating declined roughness. In

addition to the time of spraying, particle size also have an effect on surface

roughness of test objects. Particle size 16mesh highest roughness values obtained

compared with a particle size of 20mesh, and 40mesh particle size obtained the

lowest value roughness.

Keywords : Dry Sandblasting, time, particle size, surface roughness

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Pengaruh Waktu Dan Ukuran Partikel Dry Sandblasting Terhadap kekasaran

Permukaan Pada Baja Karbon Sedang”

Dalam penyusuna skripsi ini penulis mendapat banyak bantuan dari

berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapakan terima kasih yang sebesar -

besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Udayana.

2. I Made Widyarta, ST., MEngSc.,PhD. Selaku Dosen Pembimbing I.

3. Dr. I Made Parwata, S.T., M.T. Selaku Dosen Pembimbing II.

4. Bapak Ainul Ghurri, ST., MT., Ph.D. Selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Bapak/Ibu dosen serta staf pegawai Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Udayana.

6. Keluarga yang selalu mendukung dan membantu dalam perkuliahan hingga

penyusunan skripsi.

7. Kepada rekan – rekan dan semua pihak jurusan Teknik Mesin yang telah

membantu dalam penyelesaian skripsi

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat

keterbatasan pengetahuan dan refrensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan

saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali

lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada

kekurangan atau kesalahan dalam penulisan skripsi ini.

Bukit Jimbaran, Desember 2016

Penulis

vi

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................ii

ABSTRAK ............................................................................................... iii

ABSTRACT .............................................................................................. iv

KATA PENGANTAR ................................................................................ v

DAFTAR ISI ............................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................... viii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1

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

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

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ..................................................................... 2

1.5 Manfaaat Penelitian ................................................................ 3

BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................... 4

2.1 Proses Sandblasting ................................................................ 4

2.2 Baja Karbon ........................................................................... 7

2.3 kekasaran Permukaan ............................................................. 9

2.3.1 Permukaan ................................................................... 9

2.3.2 Parameter Kekasaran Permukaan ................................ 10

2.3.3 Toleransi Kekasaran Permukaan ................................. 13

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................... 16

3.1 Diagram Alir Penelitian ........................................................ 16

3.2 Bahan dan Alat Penelitian ..................................................... 17

3.2.1 Bahan Penelitian ........................................................ 17

3.2.2 Alat Uji Penelitian ..................................................... 17

3.3 Pengujian ............................................................................. 20

3.3.1 Uji Sandblasting ......................................................... 20

3.3.2 Uji Kekasaran Permukaan .......................................... 20

3.3.3 Uji Metallugraphy ...................................................... 20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................... 22

4.1 Data Hasil Penelitian ............................................................ 22

4.2 Data Pasir Sandblasting Al2O3 .............................................. 22

4.3 Data Hasil Pengukuran Spesimen Uji Sebelum Dry

Sandblasting ......................................................................... 22

4.4 Hasil Uji Kekasaran Permukaan Setelah Dry Sandblasting .... 23

4.4.1 Data Pengukuran Dry Sandblasting Dengan Ukuran

Partikel 40mesh ......................................................... 24

vii


Partikel 20mesh ........................................................ 25


Partikel 16mesh ......................................................... 26

4.4.4 Tabel Perbandingan Waktu dan Ukuran Partikel ......... 27

4.5 Data Hasil Pengamatan Struktur Mikro Permukaan Spesimen 30

BAB V PENUTUP .................................................................................... 36

5.1 Kesimpulan .......................................................................... 36

5.2 Saran .................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 38

PERNYATAAN ....................................................................................... 39

LEMBAR ASISTENSI ............................................................................. 40

SK SKRIPSI/PEMBIMBING .................................................................. 44

DATA HASIL PENELITIAN .................................................................. 45

FOTO-FOTO ........................................................................................... 46

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Proses Sandblasting ................................................................ 5

Gambar 2.2 Gambar system kerja Dry Sandblasting ................................... 6

Gambar 2.3 Diagram Fase Fe-C ................................................................. 8

Gambar 2.4 Kekasaran, gelombang dan kesalahan bentuk dari suatu

permukaan ............................................................................ 10

Gambar 2.5 menentukan kekasaran permukaan dari puncak ke lembah ..... 11

Gambar 2.6 Profil suatu permukaan ......................................................... 11

Gambar 2.7 Penunjukan konfigurasi permukaan ....................................... 14

Gambar 3.1 Contoh dimensi spesimen ..................................................... 17

Gambar 3.2 Pasir sandblast ...................................................................... 17

Gambar 3.3 kompresor ............................................................................ 18

Gambar 3.4 Sprayer sandblasting ............................................................ 18

Gambar 3.5 Kotak uji sandblasting .......................................................... 19

Gambar 3.6 Mitutoyo surfest SJ-210 ........................................................ 19

Gambar 3.7 Posisi sprayer terhadap benda uji .......................................... 20

Gambar 4.1 Kalibrasi alat ukur kekasaran permukaan .............................. 22

Gambar 4.2 pengukuran kekasaran permukaan awal spesimen dengan alat

mitutoyo ............................................................................... 23

Gambar 4.3 Spesimen yang telah diukur kekasaran permukaan awal ........ 23

Gambar 4.4 Grafik dry sandblasting dengan ukuran partikel 40mesh........ 25

Gambar 4.5 Grafik dry sandblasting dengan ukuran partikel 20mesh........ 26

Gambar 4.6 Grafik dry sandblasting dengan ukuran partikel 16mesh ........ 27

Gambar 4.7 Grafik perbedaan kekasaran material terhadap variasi waktu

dan ukuran partikel dry sandblasting .................................... 28

Gambar 4.8 Pengaruh waktu penyemprotan terhadap topography permu-

kaan spesimen ...................................................................... 29

Gambar 4.9 Sampel spesimen yang telah di bonding dengan resin ............ 30

Gambar 4.10 Gambar spesimen sebelum pengujian .................................... 31

Gambar 4.11 Gambar spesimen dengan pengujian ukuran partikel 40mesh

dan waktu 120 detik.............................................................. 31

Gambar 4.12 Pengukuran kekasaran permukaan pada variasi ukuran partikel

40mesh menggunakan imagej ................................................ 32


dan waktu 120 detik.............................................................. 33




dan waktu 120 detik.............................................................. 34



ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Toleransi harga kekasaran rata-rata Ra .................................. 13

Tabel 2.2 Toleransi harga kekasaran rata-rata Ra berdasarkan proses

pengerjaan ............................................................................ 13

Tabel 4.1 Tabel hasil pengukuran dry sandblasting dengan ukuran

partikel 40mesh .................................................................... 24


partikel 20mesh .................................................................... 25


partikel 16mesh .................................................................... 26

Tabel 4.4 Tabel perbandingan waktu dan ukuran partikel...................... 27

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi yang pesat seiring dengan kemajuan zaman

menuntut manusia untuk selalu berinovasi. Salah satu wujud inovasi adalah dengan

semakin banyaknya industri manufaktur untuk menghasilkan berbagai produk guna

memenuhi kebutuhan manusia. Perusahaan yang bergerak di bidang industri

manufaktur tentunya memerlukan beberapa proses untuk menghasilkan suatu produk,

salah satunya adalah proses pembersihan material, dimana material dibersihkan dari

kotoran-kotoran maupun karat. Sandblasting merupakan salah satu metode untuk

melakukan proses pembersihan material.

Sandblasting adalah salah satu metode untuk menghilangkan kotoran seperti

cat, oli, garam dan lainnya pada suatu permukaan, selain itu juga dapat mengubah

karakter permukaan material menjadi lebih kasar atau halus, dan biasanya

diaplikasikan pada permukaan berbahan dasar logam. Sandblasting dilakukan dengan

cara menembakkan abrasive material, biasa berupa pasir silika pada suatu

permukaan dengan tekanan tertentu.

Terjadinya perubahan kekasaran permukaan karena adanya tembakan partikel

kecil yang tajam dengan kecepatan tinggi ke permukaan material. Akibat tumbukan

ini, material di permukaan mengalami deformasi plastis dan mengalami perubahan

kekasaran material. Deformasi dan kekasaran permukaan yang terjadi dipengaruhi

oleh ukuran, berat jenis, kekerasan partikel blasting, kecepatan partikel, sudut

tembak, dan lama waktu tembakan. Perlu diketahui, dengan adanya pembersihan dan

perubahan kekasaran permukaan akan menambah daya rekat ketika material tersebut

dicat maupun dicoating, sehingga meningkatkan umur pakai secara signifikan.

Sandblasting terbagi atas 2 jenis, yaitu Sandblasting kering (Dry

Sandblasting) dan Sandblasting basah (Wet Sandblasting). Dry sandblasting biasa

diaplikasikan ke benda-benda berbahan metal/besi yang tidak beresiko terbakar,

seperti tiang-tiang pancang, bodi dan rangka mobil, bodi kapal laut, dan lain-lain.

Sedangkan Wet Sandblasting diaplikasikan ke benda-benda berbahan metal/besi

2

yang beresiko terbakar atau terletak di daerah yang beresiko terjadi kebakaran,

seperti tangki bahan bakar, kilang minyak (offshore), ataupun pom bensin, dimana

pasir silica yang digunakan dicampur dengan bahan kimia khusus anti karat yang

berguna untuk meminimalisir percikan api saat proses Sandblasting terjadi.

Pada penelitian ini dry sandblasting dilakukan dengan memvariasikan waktu

selama proses sandblasting dan ukuran partikel yang digunakan. Tujuannya adalah

membandingkan nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan dari kedua variasi

tersebut. Nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan diharapkan dapat menjadi

acuan sebelum melakukan proses sandblasting.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, dirumuskanlah beberapa pokok

permasalahan yaitu :

1. Bagaimana pengaruh waktu proses Dry Sandblasting terhadap kekasaran

permukaan pada baja karbon sedang?

2. Bagaimana pengaruh ukuran partikel proses Dry Sandblasting terhadap

kekasaran permukaan pada baja karbon sedang?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah :

1. Untuk mengetahui pengaruh waktu pada proses Dry sandblasting

terhadap kekakasaran permukaan pada baja karbon sedang.

2. Untuk mengetahui pengaruh ukuran partikel pada proses Dry

sandblasting terhadap kekakasaran permukaan pada baja karbon sedang

.

1.4 Batasan Masalah

Adapun permasalahan yang ada di atas perlu diberikan batasan agar

permasalahan tersebut nantinya memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai

masalah yang akan dikaji. Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

3

1. Proses pengujian dilakukan dengan beberapa variasi waktu yaitu 30 detik,

60 detik, 90 detik, 120 detik dan 150 detik.

2. Proses pengujian dilakukan dengan 3 variasi ukuran partikel yaitu 16mesh

, 20mesh ,dan 40mesh .

3. Tekanan udara pada blasting gun diasumsikan sama/konstan.

4. Mass flow rate partikel blasting diasumsikan sama.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian yang akan dilakukan, diharapkan dapat memberikan beberapa

manfaat tentang penggunaan Dry sandblasting untuk mendapatkan hasil yang

optimal. Nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan dengan variasi waktu dan

ukuran partikel diharapkan dapat menjadi acuan sebelum melakukan proses

pengecatan atau pelapisan material. Disamping itu penelitian ini diharapkan dapat

memberikan kontribusi positif bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi

pengaruh waktu dan ukuran partikel dry · pdf filedalam proses pengerjaan material logam, ......

Documents