Pengembangan teknologi dibidang konstruksi yang semakin maju tidak dapat di pisahkan, terutama pada pengelasan karena mempunyai peranan penting dalam reparasi logam. Las dalam bidang konstruksi sangat luas penggunaanya meliputi konstruksi jembatan, perkapalan, Industri Karoseri dll. Selain untuk konstruksi las juga dapat untuk mengelas cacat logam pada hasil pengecoran logam, mempertebal yang aus. Secara sederhana dapat diartikan bahwa pengelasan merupakan proses penyambungan dua buah logam sampai titik rekristalisasi logam baik menggunakan bahan tambah maupun tidak dan menggunakan energi panas sebagai pencair bahan yang dilas.Pengertian Pengelasan adalah salah satu cara untuk menyambung benda padat dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan. Pengelasan merupakan salah satu jenis penyambungan 2 material dengan menggunakan energi panas sehingga dapat menyatukan material yang disambung 1.

Cacat las / defect weld suatu keadaan hasil pengelasan dimana terjadinya penurunan kualitas hasil lasan. Kualitas hasil lasan yang dimaksud merupakan turunnya kekuatan dibandingkan dengan kekuatan material dasar base metal, tidak baiknya tampilan /performa dari suatu hasil lasan dapat juga dipengaruhi terlalu tingginya arus dapat menyebabkan kawat inti elektroda las mengalami kelebihan panas dan bahan fluks akan dapat memburuk menyebabkan takikan dan tampilan rigi las yang buruk. Namun sebaliknya arus yang terlalu rendah dapat menyebabkan penumpukan menyebabkan penumpukan terjadinya cacat las seperti kurang penembusan dan pemasukan terak 1.Pemanasan pada permukaan logam induk pada proses pengelasan menghasilkan daerah pemanasan yang unik, dimana disetiap titik yang mengalami pemanasan itu memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Didalam pekerjaan pengelasan logam banyak orang yang belum mengenal jenis pengelasan, sedangkan mereka sering menggunakan las tersebut, mereka hanya mengenal jenis Las Argon, sebenarnya Las Argon sama saja dengan Las TIG (Tungsten Inert gas) 1.

Las gas tungsten (las TIG) adalah proses pengelasan dimana busur nyala listrik ditimbulkan oleh elektroda tungsten (elektroda takterumpan) dengan benda kerja logam. Daerah pengelasan dilindungi oleh gas lindung (gas tidak aktif) agar tidak berkontaminasi dengan udara luar. Kawat las dapat ditambahkan atau tidak tergantung daribentuk sambungan dan ketebalan benda kerja yang akan dilas. Pada proses pengelasan TIG logam pengisi dimasukkan ke dalam daerah arus busur sehingga mencair dan terbawa ke logam induk dan peleburan logam terjadi karena panas yang dihasilkan oleh busur listrik antara elektroda dengan logam induk 1.Faktor yang mempengaruhi las adalah prosedur pengelasan yaitu suatu perencanaan untuk pelaksanaan penelitian yang meliputi cara pembuatan konstruksi las sesuai rencana dan spesifikasi dengan menentukan semua hal yang diperlukan dalam pelaksanaan tersebut. Faktor pengelasan adalah jadwal pembuatan, proses pembuatan, serta alat dan bahan yang diperlukan, urutan pelaksanaan, persiapan pengelasan meliputi pemilihan mesin las, penunjukan juru las, pemilihan elektroda 1.

Kekuatan hasil pengelasan dipengaruhi oleh tegangan busur, besar arus, kecepatan pengelasan, besarnya penembusan dan polaritas listrik. Penentuan besarnya arus dalam penyambungan logam menggunakan las TIG mempengaruhi efisiensi pekerjaan dan bahan las 1. Penentuan besar arus dalam pengelasan ini mengambil 70 A, 80 A dan 90 A. Penelitian ini dilakukan oleh peneliti menggunakan las TIG (Tungsten Inert Gas) Dengan cara ini busur listrik bergerak dari elektrode ke material dasar sehingga tumbukan elektron berada di material dasar yang berakibat 2/3 panas berada di material dasar dan 1/3 panas berada di elektroda 1. Cara ini akan menghasilkan pencairan material dasar lebih banyak dibanding elektrodenya sehingga hasil las mempunyai penetrasi yang dalam, sehingga baik digunakan pada pengelasan yang lambat. Dan logam yang digunakan adalah logam karbon rendah yang juga disebut alumunium, Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai sifat yang ringan, ketahanan korosi yang baik serta hantaran listrik dan panas yang baik, mudah dibentuk baik melalui proses pembentukan maupun permesinan, dan sifat-sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam. Alumunium memiliki sifat tahanan korosi karena fenomena pasivasi 1.

Aluminium merupakan sebuah logam bersifat ringan sehingga memiliki kelebihan pengantar panas yang sangan baik. Alumunium ditemukan pertama kali oleh Sir Humprey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu unsur,d an pertama kali direduksi oleh HC Oersted tahun 1825 1. Aluminium mempunyai beberapa sifat-sifat karakter fisik antara lain memiliki berat jenis sekitar 2,65-2,8 kg/dm³, mempunyai daya hantar listrik dan panas yang baik, tahan terhadap korosi, dalam beberapa bahan titik lebur 658 ⁰C dan susunan atom face centered cubic. Aluminium murni mempunyai beberapa kekurangan seperti merniliki sifat mampu cor dan mekanik kurang baik, sehingga jarang dipergunakan untuk kebutuhan teknik yang memerlukan ketelitian dan persyaratan kekuatan bahan yang tinggi 1.

Dalam pengelasan ini, besar arus sangat mempengaruhi energi yang dihasilkan. Dengan adanya aliran kuat arus pada suatu penghantar energi yang berasal dari energi listrik dapat diubah menjadi energi panas. Panas yang terjadi selama proses pengelasan digunakan untuk melelehkan logam induk, Energi yang dihasilkan merupakan daya yang dipakai selama waktu tertentu. Maka dari itu untuk mengusahakan terhadap hasil pengelasan yang baik dan berkualitas maka perlu memperhatikan sifat-sifat bahan yang akan dilas. Untuk itu penelitian tentang pengelasan sangat mendukung dalam rangka memperoleh hasil pengelasan yang baik 1.

Uji liquid penetrant merupakan suatu metode NDT (Non Destructive Test) yang cepat dan handal untuk melihat secara visual cacat las pada permukaan yang terbuka dari hasil pengelasan. Uji liquid penetrant ini dapat digunakan untuk mendeteksi diskontinyuitas halus pada permukaan seperti retak,bocor halus dan berlubang, dalam pengujian ini menggunakan prinsip kapilaritas yaitu masuk dan keluarnya cairan penetrant kedalam diskontinyuitas dan dari diskontinyuitas ke permukaan. Prinsip kerja uji penetrant adalah cairan penetrant yang masuk kedalam diskontinyuitas kemudian akan keluar kepermukaan dengan bantuan Developer (pengembang). Developer ini harus mempunyai warna yang kontras dengan cairan penetrant agar saat pendeteksiaan cacat permukaan dapat dilakukan dengan mudah dan benar [12].

.Berdasarkan latar belakang di atas, penulis melakukan suatu penelitian untuk melakukan pengelasan pada velg sepeda motor menggunakan las Tungsten Inert Gas (TIG) dengan variasi ampere yaitu ampere 100, 110 dan 120. Penilitian ini berjudul “Analisa Pengujian Liquid Penetrant Hasil Sambungan Las TIG (Tungsten Inert Gas) pada Velg Aluminium Sepeda Motor”.

Metodologi yang digunakan dalam proses penyusunan dan urutan penelitian ini digambarkan secara sistematis dalam diagram alir (flowchart). Berikut ini merupakan diagram alir penelitian yang dapat dilihat pada Gambar 1. berikut:

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Studi literatur menjelaskan tentang proses pengumpulan data serta mengenai pengembangan penelitian terkait prosedur pengelasan pada alumunium menggunakan las TIG dengan variasi ampere yang sudah dilakukan sebelumnya. Studi litratur ini diperoleh dari berbagai sumber, seperti jurnal referensi, buku, karya tulis, tugas akhir yang berkaitan, serta jejaring internet dan observasi. Studi literatur juga dilakukan untuk mengetahui informasi penting guna meningkatkan pekerjaan dalam penyambungan logam dibidang kontruksi [13].

Gambar 2. Desain Bentuk Spesimen

Keterangan dimensi spesimen pengelasan:

Persiapan alat dan bahan yang perlu dilakukan untuk melakukan pengelasan TIG (Tungsten Inert Gas) juga pengujian liquid penetrant spesimen yaitu sebagai berikut.

Velg alumunium merupakan velg berbahan logam yang mempunyai sifat ringan yang pemanfaatannya untuk modifikasi kendaraan. Selain ringan juga memiliki kelebihan lain seperti warna bisa variatif, warnanya lebih kuat dari pada cat, kalau bahannya besi rata-rata hanya krom dan hitam. Pada penelitian ini velg di potong dengan ukuran 100 mm sebanyak 18 sehinggan menjadi 9 pasang spesimen pengelasan.

Gambar 3. Velg Aluminium

Mesin Las TIG (Tungsten Inert Gas) pada penelitian ini digunakan untuk proses pengelasan dengan menyambungkan velg aluminium menggunakan elektroda ER 5356 diameter 1,6 mm, sehingga membentuk spesimen dengan menggunakan parameter yang telah ditentukan [14]. Parameter yang dirubah dari mesin las yaitu kuat arusnya yaitu 100 A,110 A dan 120 A.

Gambar 4. Mesin Las TIG (Tungsten Inert Gas)

Elektroda yang digunakan sebagai bahan untuk penyambungan pada velg alumunium pada pengelasan TIG (Tungsten inert Gas). Menggunakan elektroda jenis alumunium ER 5356 diameter 1,6 mm.

Gambar 5. Elektroda ER 5356

Keguanaan dari gerinda tangan pada penelitian ini digunakan untuk memotong velg untuk membentuk spesimen. Velg di potong dengan ukuran 100 mm sebanyak 18 sehinggan menjadi 9 pasang spesimen pengelasan

Gambar 6. Gerinda Tangan

Cairan penetrant test, atau penetrant test, adalah metode pengujian non-destruktif yang digunakan untuk mendeteksi cacat permukaan pada material non-porus seperti logam, plastik, dan keramik. Metode ini memanfaatkan prinsip kapilaritas di mana cairan penetrant meresap ke dalam celah atau retakan pada permukaan material, lalu diperlihatkan dengan bantuan cairan pengembang (developer) [15].

Cairan penetran adalah cairan encer yang dapat meresap ke dalam retakan terkecil. Cairan ini digunakan untuk mendeteksi cacat pada permukaan, seperti retakan, lipatan, dan porositas. Cairan penetran memiliki 3 jenis yaitu :

Gambar 7. Liquid Penetrant

Pada penelitian ini proses Pengelasan Tungsten Inert Gas (TIG) dilakukan sebanyak 9 kali dengan perbedaan parameter kuat arus 70,80 dan 90 ampere. Menggunakan elektroda jenis alumunium ER 5356 diameter 1,6 mm. Berikut adalah langkah –langkah proses Pengelasan Tungsten Inert Gas (TIG) :

Gambar 8. Potongan Velg Aluinium

Gambar 9. Proses Pengelasan TIG (Tungsten Inert Gas)

Gambar 10. Hasil Pengelasan TIG (Tungsten Inert Gas) Pada Velg Aluminium

Pengujian spicemen uji liquid penetrant ini dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. Uji ini bertujuan untuk memeriksa permukaan material terdapat cacat las atau tidak. Dalam pengujian ini didasarkan dari prinsip kapilaritas, yaitu masuk maupun keluarnya cairan penetrant ke dalam diskontinuitas dan dari kontinuitas ke permukaan. Uji Liquid Penetrant ini dapat digunakan untuk mengetahui pada permukaan yang retak, berlubang atau kebocoran.

Berikut yaitu langkah-langkah pengujian liquid penetrant :

Permukaan benda uji harus bersih dari berbagai jenis pengotor seperti minyak, karat dan pengotor lainnya dengan lebar dari daerah uji minimal 25 mm. Anda dapat membersihkannya dengan sikat baja, hal ini bertujuan agar tidak mengganggu proses aplikasi penetran dan saat mengamati hasil pengujian.

Setelah pembersihan dengan sikat baja, maka selanjutnya adalah pembersihan menggunakan cleaner. Semprotkan langsung cleaner/remover ke permukaan benda uji, setelah itu bersihkan dengan menggunakan kain yang bersih. Biarkan sekitar 1 menit supaya cairan cleaner yang berada di diskontinuitas menguap dan bersih.

Saat aplikasi cairan penetran material harus dalam temperature 20-50 derajat celcius. Pengaplikasiannya dapat disemprotkan atau dioleskan dengan kuas secara merata. Setelah itu biarkan cairan masuk, untuk waktunya minimal 5 menit (dwell time).

Gambar 11. Proses Pengujian Liquid Penetrant

Bersihkan cairan penetran yang ada di permukaan dengan kain bersih dan kering, lakukan beberapa kali dan searah. Setelah itu bersihkan lagi menggunakan kain yang dilembabkan dengan cleaner, namun jangan terlalu lembab karena dapat membersihkan cairan yang berada di dalam diskontinuitas. Jangan pernah membersihkan cairan penetran dengan menyemprot permukaan secara langsung dengan cleaner. Setelah bersih tunggu minimal selama 1 menit dan maksimalnya selama 10 menit sebelum aplikasi cairan developer [16].

Semprotkan developer pada permukaan spesimen uji setelah selesai dibersihkan. Jarak penyemprotan 15-20 cm terhadap permukaan benda. Namun sebelum disemprotkan pastikan Anda sudah mengocoknya agar mixing atau pencampuran developer sempurna. Pengamatan dan Inspeksi Indikasi. Setelah aplikasi developer selesai langkah selanjutnya adalah pengamatan indikasi yang muncul. Saat mengamati tunggu waktunya minimal 10 menit dan maksimal 30 menit setelah aplikasi developer. Untuk proses ini harus dengan pencahayaan yang intensitasnya minimal 100 fc (1000 Lux), Anda dapat mengukurnya menggunakan lux meter dan pastikan hasilnya dicatat. Ukur dan Catat Indikasi yang keluar baik indikasi relevan yang memanjang maupun melingkar. Setelah pengamatan selesai sesuaikan hasilnya dengan syarat keberterimaan pengujian penetran sesuai dengan standar atau code yang digunakan [17].

Lakukan pembersihan developer dan penetran setelah proses pengujian selesai. Anda dapat menggunakan sikat baja, setelah itu semprot dengan remover agar benar benar bersih spesimen Anda.

Gambar 12. Hasil Pengujian Liquid Penetrant Hasil Las Tungsten Inert Gas (TIG) pada Velg Aluminium

Pengujian liquid penetrant yang telah dilakukan sesuai dengan langkah-langkah pengujian maka mendapatkan hasil pengujian liquid penetrant. Berikut merupakan hasil pengujian liqud penetrant :

Ucapan terima kasih saya ucapkan kepada Progam Studi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo yang telah memberikan ilmu dan wawasan yang bermanfaat serta rekan aslab, himpunan mahasiswa dan teman-teman yang telah membantu untuk menyelesaikan penelitian ini.