Pengaruh Heating Time dan Plunge Depth serta Clamping Frame ASTM A36 dan Kayu Bangkirai terhadap Kekuatan Geser Struktur Hybrid Al-HDPE dengan Metode Friction Spot Welding

Industri otomotif dan manufaktur kendaraan modern mengalami banyak perubahan pada beberapa dekade belakangan. Perubahan yang terjadi adalah kebutuhan akan struktur kendaraan dengan bobot rendah serta memiliki performa lebih baik dari struktur yang telah ada. Struktur dapat disusun dari material berbeda jenis untuk memungkinkan pemanfaatan keunggulan tiap jenis material. Struktur hibrid antara logam-polimer adalah salah satu contoh struktur modern yang dapat memenuhi kebutuhan industri otomotif dan manufaktur karena dapat menghasilkan struktur yang kuat, ringan serta memiliki sifat mekanis bergantung terhadap jenis logam dan polimer yang digunakan. Al-HDPE adalah struktur hibrid yang dapat digunakan sebagai pengganti struktur baja pada kendaraan untuk mendapatkan bobot kendaraan yang ringan. Metode tradisional seperti adhesive bonding dan mechanical fastening memiliki beberapa kelemahan seperti curing time yang lama dan membutuhkan lubang untuk penyumbangan. Metode yang tepat untuk penyambungan Al- HDPE adalah Friction Spot Welding (FSpW) karena tidak membutuhkan lubang serta proses penyambungan yang singkat. Mekanisme ikatan FSpW mirip dengan adhesive bonding sehingga luas bidang kontak dan morfologi permukaan spesimen menjadi pengaruh utama dalam menentukan kekuatan sambungan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh perlakuan permukaan aluminium dan beda material clamping frame pada proses FSpW. Metode penelitian menggunakan metode eksperimental. Spesimen penelitian adalah aluminium 1100 dan High Density Polyethylene (HDPE), proses joining menggunakan metode Friction Spot Welding. Variabel bebas penelitian menggunakan variasi perlakuan permukaan as-received, sandblasting, acid pickling, dan sandblasting+acid pickling pada aluminium 1100 serta variasi perbedaan material clamping frame ASTM A36 dan kayu bengkirai. Hasil penelitian menampilkan bahwa kekuatan geser Al-HDPE menggunakan perlakuan sandblasting + acid pickling menghasilkan kekuatan geser tertinggi pada kedua clamping frame (ASTM A36 = 17,163 MPa dan kayu bengkirai = 16,676 MPa). Hasil ini disebabkan bentuk permukaan aluminium yang kasar dan seragam menciptakan mechanical interlocking yang optimal sehingga mampu menghasilkan kekuatan geser yang tinggi. Penggunaan clamping frame kayu mampu meningkatkan kekuatan geser sambungan dibandingkan clamping frame ASTM A36, hal ini disebabkan penyebaran temperatur secara cepat dan merata pada clamping frame kayu bengkirai mampu melunakkan HDPE secara optimal. Panas berlebih saat menggunakan clamping frame kayu dapat merusak susunan etilen dalam HDPE sehingga menurunkan nilai kekuatan geser. Penurunan kekuatan terjadi pada variasi sandblasting + acid pickling yang menggunakan clamping frame kayu lebih rendah dibandingkan dengan ASTM A36 disebabkan rusaknya susunan etilen pada HDPE