Penelitian WAAM: Investigasi Metalurgi Sambungan Antar Layer untuk Meningkatkan Kualitas Produk
Politeknik Negeri Indramayu melalui Program Studi Sarjana Terapan Perancangan Manufaktur kembali menunjukkan dedikasi dalam pengembangan teknologi manufaktur berbasis penelitian. Dalam penelitian terbaru bertajuk “Investigasi Metalurgi Sambungan Antar Layer Pada Proses Aditif Manufaktur Busur dan Kawat (WAAM) menggunakan Metode Las MIG Pada Material Pengisi ER70S-6 dengan Menambahkan Activated Flux SiO2”, tim peneliti yang dipimpin oleh Moh. Azwar Amat bersama Agus Sifa dan Muhammad Luthfi menggali potensi pengembangan teknologi WAAM yang lebih efisien dan berkualitas.
Fokus Penelitian
Material pengisi utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah ER70S-6, jenis baja karbon rendah (low-carbon steel) yang mudah ditemukan di pasaran dengan harga relatif terjangkau. Material ini memiliki aplikasi yang luas di berbagai sektor industri. Namun, proses WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) sering kali menghadapi tantangan teknis, seperti cacat las, permukaan yang kurang halus, serta stres termal dan residu akibat pengaturan panas yang tidak optimal selama proses pengelasan.
Menurut penelitian, jika panas yang diberikan kurang, maka akan muncul cacat seperti porositas, kurang fusi, atau retakan. Sebaliknya, kelebihan panas dapat menyebabkan distorsi, stres termal, dan stres internal yang besar. Oleh karena itu, salah satu solusi yang diterapkan adalah memberikan jeda waktu antar lapisan (interlayer dwell time), sehingga temperatur dapat menurun mendekati suhu lingkungan sebelum proses lapisan berikutnya dimulai.
Namun, metode ini memiliki kelemahan, yakni memperpanjang durasi proses WAAM secara keseluruhan. Untuk mengatasi hal ini, penelitian dilakukan dengan menganalisis dimensi geometri produk di setiap lapisan dan menghitung lama siklus untuk mencapai sejumlah lapisan tertentu (N-layer). Tujuannya adalah menetapkan baseline waktu operasional yang optimal untuk menghasilkan kualitas WAAM yang baik tanpa mengorbankan efisiensi waktu.
Dukungan dan Tujuan Penelitian
Penelitian ini didanai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Vokasi sebagai bagian dari upaya pemerintah dalam mendorong inovasi di bidang pendidikan vokasi. Ketua Peneliti, Moh. Azwar Amat, mengungkapkan bahwa penelitian ini memiliki potensi besar dalam mendorong penerapan teknologi manufaktur berbasis WAAM di Indonesia.
“Proses WAAM memiliki potensi besar untuk dikembangkan dalam berbagai industri, terutama karena fleksibilitasnya dalam mencetak produk layer per layer. Namun, untuk mencapai kualitas optimal, perlu pengaturan parameter yang tepat, termasuk pengelolaan suhu dan waktu antar lapisan. Penelitian ini bertujuan menemukan keseimbangan antara kualitas hasil dan efisiensi proses, sehingga dapat diaplikasikan lebih luas di industri,” ujar Moh. Azwar Amat.
Ia juga menambahkan bahwa penelitian ini memberikan peluang besar untuk meningkatkan pemahaman tentang pengaruh activated flux seperti SiO2 terhadap kualitas sambungan antar lapisan. “Dengan memanfaatkan activated flux SiO2, kami berharap dapat meningkatkan kualitas sambungan antar lapisan sekaligus meminimalkan cacat las,” tambahnya.
Arah Pengembangan
Dengan hasil penelitian ini, diharapkan industri di Indonesia dapat mengadopsi teknologi WAAM secara lebih efisien, baik untuk keperluan manufaktur skala besar maupun skala kecil. Selain itu, hasil penelitian ini juga memberikan landasan ilmiah untuk penelitian lanjutan, khususnya di bidang metalurgi dan pengelasan.
Penelitian ini mencerminkan sinergi antara institusi pendidikan vokasi dengan pengembangan teknologi yang aplikatif, sekaligus mendukung visi Politeknik Negeri Indramayu untuk menjadi pusat unggulan penelitian terapan di tingkat nasional.
