ANALISIS MENGGUNAKAN METODE MAPPING PADA PENGELASAN GESEK ALUMINIUM DAN TEMBAGA DENGAN PENGARUH VARIASI STUD

Ilham Zaky Zanuar; Oktarina Heriyani;

ABSTRAK

Analisis Menggunakan Metode Mapping pada Pengelasan Gesek Aluminium

dan Tembaga dengan Pengaruh Variasi Stud

Ilham Zaky Zanuar

Penelitian ini menganalisis pengaruh variasi stud pada proses pengelasan gesek antara aluminium
6061 dan tembaga murni dengan menggunakan metode mapping untuk mengevaluasi karakteristik
fisik serta sifat mekanik sambungan. Variasi stud yang digunakan meliputi permukaan datar,
berlubang, dan berbentuk payung. Proses pengelasan dilaksanakan pada kecepatan putar 1300 rpm,

waktu gesek 60 detik, waktu tekan 15 detik, dan tekanan 20 kg/cm2. Metode mapping melalui SEM-
EDX digunakan untuk mengamati distribusi unsur dan pembentukan senyawa intermetalik (IMC)

pada zona sambungan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa seluruh spesimen mengalami difusi
antar material yang ditandai dengan penyebaran unsur Al dan Cu pada interface, serta keberadaan
IMC yang memengaruhi kualitas sambungan. Sampel 1 (T1A1) dengan permukaan datar
menunjukkan distribusi IMC yang lebih seragam dan lapisan intermetalik yang lebih tipis, sehingga
menghasilkan kekuatan tarik paling tinggi yaitu 39,1 MPa. Sampel 2 (T2A2) dengan permukaan
berlubang memiliki kekuatan tarik 22,4 MPa, sedangkan sampel 3 (T3A3) dengan permukaan
payung menghasilkan nilai terendah sebesar 20,5 MPa akibat pembentukan IMC yang lebih tebal
dan distribusi yang tidak merata. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa desain stud
memiliki peran penting dalam mengontrol difusi, pembentukan IMC, dan kualitas ikatan metalurgi
sehingga memengaruhi kekuatan mekanik sambungan las gesek aluminium–tembaga.
Kata kunci: pengelasan gesek, aluminium–tembaga, variasi stud, senyawa intermetalik, kekuatan
tarik.

ABSTRACT

Analysis Using Mapping Method on Friction Welding of Aluminum and Copper

with the Influence of Stud Variations
Ilham Zaky Zanuar

This study investigates the effect of stud variations on the friction welding process between 6061
aluminum and pure copper by employing mapping analysis to evaluate the physical characteristics

and mechanical performance of the joint. Three stud configurations—flat, hollow, and umbrella-
shaped surfaces—were applied to assess their influence on heat generation, material flow, and

intermetallic compound (IMC) formation. The welding process was conducted at a rotational speed
of 1300 rpm with a friction time of 60 seconds, forging time of 15 seconds, and axial pressure of 20
kg/cm2. SEM-EDX mapping was utilized to examine elemental distribution and diffusion behavior
at the weld interface. The results show that all specimens experienced cross-diffusion of Al and Cu,
followed by the formation of IMCs that significantly governed the joint quality. The flat stud Sample
1(T1A1) produced the most uniform IMC distribution and the thinnest intermetallic layer, resulting
in the highest tensile strength of 39.1 MPa. The hollow stud Sample 2 (T2A2) exhibited a tensile
strength of 22.4 MPa, while the umbrella-shaped stud Sample 3 (T3A3) recorded the lowest value
of 20.5 MPa due to thicker and uneven IMC formation that contributed to crack initiation. Overall,
the findings demonstrate that stud geometry plays a critical role in controlling heat distribution,
IMC growth, and the mechanical integrity of friction-welded aluminum–copper joints.
Keywords: friction welding, aluminium–copper joint, stud variation, intermetallic compounds,
tensile strength.