Pengaruh Energi Input Micro-Plasma Arc Welding Terhadap Struktur Mikro dan Sifat Mekanik Sambungan Baja DIN 2311

Penulis

  • Richard Shan Yota Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Biosains, Teknologi, dan Inovasi, Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya
  • Widodo Widjaja Basuki Program Studi Magister Teknik Mesin, Fakultas Biosains, Teknologi, dan Inovasi, Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya
  • Ferry Rippun Gideon Manalu Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Biosains, Teknologi, dan Inovasi, Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya
  • Sandra Octaviani B. Widiarto Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Biosains, Teknologi, dan Inovasi, Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya

DOI:

https://doi.org/10.25170/cylinder.v11i2.7366

Kata Kunci:

Baja paduan rendah, DIN 2311, Energi pengelasan, Micro-plasma arc welding, Plastic injection molding

Abstrak

Cetakan merupakan komponen yang penting pada proses cetakan injeksi plastik. Walaupun cetakan umumnya terbuat dari baja yang kuat dan tahan panas, akan tetapi ketika digunakan secara berulang-ulang dan terus menerus, cetakan akan mengalami kerusakan seperti goresan dan lekukan yang diakibatkan oleh pembebanan termal dan mekanis secara dinamis. Pembuatan cetakan baru membutuhkan biaya yang sangat tinggi. Perbaikan cetakan dengan pengelasan tradisional seperti pengelasan laser dan pengelasan Tungsten Inert Gas disamping membutuhkan biaya yang relatif tinggi juga membutuhkan keterampilan yang terjamin. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan Micro-Plasma Arc Welding (MPAW). Dengan metode pengelasan ini, proses peleburan material dan filler menjadi terpusat pada satu titik yang menyebabkan tidak terjadinya penyebaran panas berlebih pada material induk. Pengelasan pada baja paduan rendah DIN 2311, yang merupakan material cetakan injeksi plastik, dilakukan dengan energi pengelasan sebesar 120, 132, dan 144 J. Hasil pengelasannya diuji untuk mengetahui perubahan struktur mikro, distribusi nilai kekerasan dan kekuatan dari masing-masing spesimen. Dari pengujian terhadap material yang diproses melalui MPAW dapat disimpulkan bahwa spesimen yang dihasilkan dengan energi pengelasan sebesar 132 J memiliki stuktur mikro dan distribusi kekerasan yang paling optimal sehingga dapat memiliki kekuatan yang setara kekuatan material asal sebelum pengelasan, dengan keuletan yang relatif tinggi yang terbukti dengan kemamapuannya melakukan deformasi plastis sebesar 7,8% atau 3,2% lebih rendah dari kemampuan material asal.

Referensi

[1] J. Schmidt, H. Dorner, and E. Tenckhoff, "Manufacture of complex parts by shape welding," Journal of Nuclear Materials, vol. 171, no. 1, pp. 120-127, 1990, doi: https://doi.org/10.1016/0022-3115(90)90356-R.

[2] K. Kumar, Ch. S. Kumar, M. Masanta, and S. Pradhan, "A review on TIG welding technology variants and its effect on weld geometry," Materials Today: Proceedings, vol 50, no. 5, pp. 999-1004, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.07.308.

[3] V. Kumar, S.K. Yadav, K. Vijetha, et al., "An investigation of the effect of GMAW and SMAW processes on mechanical and microstructural properties of welded E350 grade steel," Sci Rep 15, 36338, 2025, doi: https://doi.org/10.1038/s41598-025-20140-4.

[4] A. R. Biswas, N. Banerjee, P. Mondal, S.R. Maity, B. Sen, A. Bhowmik, and M. I. Ammarullah, "A critical review of laser welding of steel with titanium alloys for biomedical applications: challenges, developments, and properties" Philosophical Magazine Letters, vol. 105, no. 1, pp. 1-25, 2025, doi: https://doi.org/10.1080/09500839.2025.2537089.

[5] W.W. Basuki, and J. Aktaa, "Diffusion bonding between W and EUROFER97 using V interlayer", Journal of Nuclear Materials, vol. 429, No. 1–3, pp. 335-340, 2012, doi: https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2012.05.049.

[6] B.B. Sherpa, and R. Rani, "Advancements in explosive welding process for bimetallic material joining: A review", Journal of Alloys and Metallurgical Systems, vol. 6, 100078, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.jalmes.2024.100078

[7] W.W. Basuki, E.D. Ginting, H-B.N. Hudaya, H. Sutanto, A. De Fretes, dan S-O.B. Widiarto, "Friction Stir Welding pada Paduan Aluminium 6061 dan HDPE menggunakan Mesin Frais" Cylinder: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, vol. 10, no. 1, pp. 1-10, 2024, doi: https://doi.org/10.25170/cylinder.v10i1.5497.

[8] A. Kolasa, T. Sarnowski, and P. Cegielski, “Regeneration of Worn Out Machine Parts Surfaces by Automatic Welding”, Weld. Tech. Rev., vol. 87, no. 1, pp. 50-57, 2015, doi: https://doi.org/10.26628/wtr.v87i1.25.

[9] S. Nowotny, S. Scharek, E. Beyer, et al., "Laser Beam Build-Up Welding: Precision in Repair, Surface Cladding, and Direct 3D Metal Deposition", J. Therm. Spray Tech., vol. 16, pp. 344–348, 2007, doi: https://doi.org/10.1007/s11666-007-9028-5.

[10] S. Batool, M. Khan, S.H.I. Jaffery, and A. Khan, "Analysis of weld characteristics of micro-plasma arc welding and tungsten inert gas welding of thin stainless steel (304L) sheet", Journal of Materials Design and Applications, vol. 230, no. 6, pp. 1-13, 2015, doi:10.1177/1464420715592438.

[11] Thyssenkrupp Steel, “Thyssenkrupp 2311 Mould Steel”, 2019. https://thyssenkruppsteel.wordpress.com/tag/din-2311-steel/ (accessed Oct. 31, 2025).

[12] F. Karimzadeh, M. Salehi, A. Saatchi, and M. Meratian, "Effect of Microplasma Arc Welding Process Parameters on Grain Growth and Porosity Distribution of Thins Sheet Ti6Al4V Alloy Weldment," Materials and Manufacturing Processes, vol. 20, no. 2, pp. 205–219, 2005, doi: https://doi.org/10.1081/AMP-200041857.

Unduhan

Diterbitkan

2025-11-20

Cara Mengutip

Pengaruh Energi Input Micro-Plasma Arc Welding Terhadap Struktur Mikro dan Sifat Mekanik Sambungan Baja DIN 2311. (2025). Cylinder : Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 11(2). https://doi.org/10.25170/cylinder.v11i2.7366

Terbitan

Bagian

Articles
Abstract views: 17 | : 31

Cara Mengutip

Pengaruh Energi Input Micro-Plasma Arc Welding Terhadap Struktur Mikro dan Sifat Mekanik Sambungan Baja DIN 2311. (2025). Cylinder : Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 11(2). https://doi.org/10.25170/cylinder.v11i2.7366