Analisis Performa Heat Transfer pada Plastic Welding terhadap Sambungan Pelat Perahu Berbahan High Density Polyethilene (HDPE) Menggunakan Finite Element Method

Abstract

Dewasa ini, penggunaan material HDPE (High Density Polyethylene) sebagai alternatif dalam pembuatan perahu nelayan mempunyai keuntungan yang lebih baik daripada bahan kayu ditinjau dari segi teknis dan ekonomis. Untuk merakit bagian konstruksi perahu, salah satu metode yang digunakan adalah pengelasan plastik atau plastic welding. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh besar stress, strain, dan bentuk deformasi yang tercipta akibat distribusi temperatur pasca proses plastic welding terhadap sambungan pelat berbahan High Density Polyethylene (HDPE) yang mana penulis mencoba memprediksi dengan menggunakan bantuan software Finite Element Method (FEM). Ukuran dimensi spesimen yang akan digunakan yaitu 200mm x 200mm x 10mm menggunakan single V-Butt joint dengan besar sudut bevel 90^o serta memiliki root opening dan root face sebesar 2mm. Kemudian, untuk temperatur pengelasan tiap sampel akan divariasikan dari 290^oC, 315^oC, dan 340^oC. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dengan extrusion temperature 290°C menunjukkan nilai stress 37,591 MPa, thermal strain 0,017617 mm/mm, dan deformasi 3,2215 mm. Kemudian extrusion temperature 315°C menunjukkan nilai stress 38,954 MPa, thermal strain 0,018255 mm/mm, dan deformasi 3,3368 mm. Dan terakhir, untuk extrusion temperature 340°C menunjukkan nilai stress 44,191 MPa, thermal strain 0,020706 mm/mm, dan deformasi 3,7796 mm. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa semakin besar extrusion temperature yang diberikan pada material las, maka nilai tegangan, regangan dan deformasi material akan semakin besar pula. Hal tersebut harus diperhatikan waktu dan proses pengelasannya yang mana penerapannya pada kapal bagian parallel middle body dan lajur pengelasan linear karena HDPE mempunyai melting point yang rendah sehingga dapat mempengaruhi hasil akhir produknya dan dapat memungkinkan menimbulkan deformasi. Namun di sisi lain, proses heat transfer cukup berperan dalam proses pembentukan haluan dan buritan kapal yang mana butuh temperatur tinggi atau tertentu untuk membantu membentuk lembaran pelat HDPE menjadi bentuk hasil bending.