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

Abstract

Molds are important components in the plastic injection molding processes. Even though molds are generally made of strong and heat-resistant steel, but when used repeatedly and continuously, the mold will also experience damage such as scratches and dents caused by dynamic thermal and mechanical loading. Making new molds requires very high costs. Mold repairs using traditional welding such as laser welding and Tungsten Inert Gas welding, apart from requiring relatively high costs, also require sophisticated skills. This problem can be overcome with Micro-Plasma Arc Welding (MPAW). With this welding method, the process of melting the material and filler is concentrated at one point which prevents the spread of excess heat to the parent material. Welding on DIN 2311 low alloy steel, which is often chosen as a plastic molding material, was carried out with weld energies of 120, 132 and 144 J. The welding results were tested to determine the microstructure evolution, hardness distribution and strength values ​​of each specimen. From the test results of materials processed through MPAW, it can be concluded that the specimen produced with a weld energy of 132 J has the most optimal microstructure and hardness distribution so that it can have strength equivalent to the strength of the original material before welding, with relatively high ductility as proven by its ability to perform plastic deformation of 7.8% or just 3.2% lower than the ability of the original material.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