Filetype PDF | Posted on 30 Jan 2023 | 3 years ago
Authentication
digital resources
274x Filetype PDF File size 0.23 MB Source: media.neliti.com
Dinamika Teknik Mesin, Volume 5 No. 2 Juli 2015 Arif, Okariawan, Nasmi: Pengaruh variasi kuat arus listrik
ISSN: 2088-088X dan waktu proses electroplating
PENGARUH VARIASI KUAT ARUS LISTRIK DAN WAKTU PROSES
ELECTROPLATINGTERHADAP KEKUATAN TARIK, KEKERASAN DAN
KETEBALAN LAPISAN PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN KROM
The Influence Variation of Strong Electric Current Time and Process
Electroplating Power of Attraction, Violence and Layer Thickness on Low
Carbon Steel With Chrome
1 2 3
Arif Surya Darmawan D.P. *, I Dewa Ketut Okariawan , Nasmi Herlina Sari
1,2,3 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mataram
Jl. Majapahit No. 62 Mataram
*Email: bagasgayaq@yahoo.co.id
ABSTRACT
The usage of carbon steel at present is growing rapidly. The carbon steel is commonly
used in the machining appliance and material construction, as well as oil or gas piping.
Improvement of physical properties of steel can be performed by electroplating. The goal of this
research was to prove the influence variation of strong electric current and processing time
electroplating tensile strength, hardness and layer thickness on low carbon steel with chrome.
The benefits of this research is to gain the information about a strong in fluence of electric
current and time again sthardness and thickness of thetensile strength of low carbon steel with
chrome plating.
This research using low carbon steel coated by electroplating method with variations
strong electric current 17.8A, 22.7A and 27.3A, and the length of processing 5, 10, and 15
minutes. The type of testing which done are to test the thickness, the hardness and tensile test.
The processing of data were analyzed using analysis of variance two-way.
Thickness layer of chrome increased along with increasing strong currents and the
length of time coating. The highest value of the thickness chrome layer with strong currents
occur in the calculation of 27.3A and with in 15 minutes of 0.00015 as well as microscope
observation of 0.483 where there is a difference between calculation and observation
microscope 400X magnification ranges from 99.9%. The highest hardness values obtained with
strong currents 27,3A and within 15 minutes of 23,58 VHN or 12,621% harder compare with
raw materials. For tensile test itself was increasing tensile strength with the highest value of
627.8 N / mm2 or 6.65% more than raw material.
Key word: Electrical voltage, time, thickness, hardness, lowcarbon steel and electroplating
PENDAHULUAN listrik dan waktu proses electroplating
Sekarang banyak orang mengira terhadap sifat mekanis dan struktur mikro baja
bahwa proses elektroplating hanya berfungsi karbon rendah dengan krom” dengan variasi
membuat benda-benda tampak lebih menarik. tegangan 4 volt, 6 volt, 8 volt dan 12 volt serta
Pada kenyataannya, peranan utama waktu 5 menit, 10 menit, dan 15 menit
elektroplating adalah melindungi logam dari menunjukkan nilai yang sangat signifikan
korosi. Di samping itu, dapat menambah daya yang mana kekerasan akan naik seiring
tahan gesekan dan menambah kekerasan. dengan naiknya tegangan listrik dan waktu
Perkembangan teknologi rekayasa pada proses electroplating. [ 1 ]
pelapisan listrik ( electroplating ) telah banyak Elektroplating adalah suatu teknologi
memberikan kontribusi yang cukup signifikan yang relatif mudah dikerjakan dengan
terhadap laju pertumbuhan industri kecil dan menggunakan peralatan yang sederhana dan
menengah termasuk : bengkel fabrikasi, jasa membutuhkan pekerja yang relatif sedikit.
alat berat dan asesoris, pada saat ini peroses Kemudahan-kemudahan ini menarik
pelapisan yang dilakukan oleh industri parawirausahawan untuk bergerak dibidang
electroplating dalam menghasilkan produknya ini. Pada dasarnya elektroplating dilakukan
yaitu dengan cara melapiskan logam krom dengan maksud memberian perlindungan
pada material dasar yang berupa baja carbon terhadap bahaya korosi, membentuk sifat
rendah dengan system satu lapisan krom keras permukaan, dan sifat teknis atau
keras atau material dasar dihaluskan/ dipolish mekanis tertentu, terhadap logam dasar. Di
lebih dahulu kemudian langsung di lapisi dunia industri, bukan hanya kekuatan produk
dengan krom.”Pengaruh variasi tegangan yang diinginkan pasar, tetapi penampilan
66
Dinamika Teknik Mesin, Volume 5 No. 2 Juli 2015 Arif, Okariawan, Nasmi: Pengaruh variasi kuat arus listrik
ISSN: 2088-088X dan waktu proses electroplating
logam yang menarik akan sangat membantu Ketiga logam tersebut hanya untuk
terhadap keberhasilan produk di pasaran. finishing logam bertujuan dekoratif protektif.
Dengan kata lain, suatu produk pelapisan Masing-masing tersendiri. Tembaga banyak
logam membutuhkan hasil dengan digunakan untuk pelapis dasar, sebelum
penampilan yang baik, misalnya dikaitkan divernikel / verkhrom. Nikel, dengan atau
dengan penampilan produk yang bagus, tanpa lapis dasar tembaga, dipakai untuk
mengkilat dan cemerlang. berbagai bidang teknik dan rekayasa,
Proses elektroplating adalah suatu electroforming (tahan aus dan korosi) dan
proses pelapisan dimana terjadi pengendapan banyak lagi. Khrom dimanfaatkan untuk
suatu lapisan logam tipis pada permukaan aneka maksud. “Hard chrom plating” banyak
yang dilapisi dengan menggunakan arus dipakai di industri untuk memperoleh
listrik. Biasanya proses elektroplating kekerasan tinggi. Dipabrik-pabrik kendaraan,
dilakukan dalam suatu bejana atau cawan keramik dan lain - lain amat diperlukan.
yang terdiri dari elektroda yang dihubungkan
dengan arus listrik searah (DC) dimana Dalam kehidupan sehari-hari pula kita
rangkaian ini disebut sel elektrolisa. Adapun menjumpai begitu banyak material rekayasa:
logam-logam yang digunakan sebagai pelapis logam, plastik, dan keramik merupakan
adalah nikel, kromium, mangan, arsen, beberapa dari istilah-istilah generik yang kita
platinum, aurum, plumbun, dan lain-lain. gunakan untuk menerangkan material-
“Pengaruh Kuat dan distribusi arus terhadap material tersebut. Ukuran bendanya mungkin
ketebalan dan kekerasan lapisan krom pada saja sangat kecil, seperti misalnya mikrochip
stoneware dan earthenware”. Dimana hasil silikon, atau besar, seperti konstruksi pelat
penelitiannya menunjukkan Kekerasan baja lasan pada jembatan gantung. Kita
permukaan berdasarkan hasil uji kekerasan mengakui, bahwa material-material yang
Vickers akan semakin meningkat dengan begitu beragam tersebut merupakan bagian
naiknya kuat arus dan bertambahnya titik dari peradaban kita dan yang sangat
distribusi arus.[ 2 ] mempengaruhi adalah karakternya, seperti
misalnya pengaruh besi cor dalam Revolusi
TINJAUAN PUSTAKA Industri. Cara kita menggunakan, atau
Sejak Arhenius mengemukakan adanya menyalahgunakan, material jelas juga
hubungan antara zat dan listrik, serta berpengaruh terhadap masa depan material
pengukuhan dugaan ini oleh Faraday dengan tersebut. Kita harus menyadari, bahwa
percobaan percobaan elektrolisa. Lahirlah permasalahan-permasalahan global yang
ilmu yang merupakan campuran antara ilmu saling berkaitan dan sangat meresahkan
kimia dan ilmu listrik. Ilmu ini dinamakan ilmu mengenai pemanfaatan energi dan
elektrokimia. Salah satu penggunaan dalam pengendalian lingkungan masing-masing
industri adalah galvanoteknik. Galvanoteknik memiliki “dimensi material” yang subtansial
adalah pelapisan logam pada benda yang dan tak terelakkan.
terbuat dari logam / benda yang terbuat dari
bahan konduktif, dengan maksud sebagai METODE PENELITIAN
hiasan maupun perbaikan mutu. Metode yang di gunakan dalam
Pada umumnya pelapisan logam sudah penelitian ini adalah Metode eksperimen yaitu
lazim menggunakan istilah vernikel, verkrom dengan melakukan percobaan dan penelitian
dan semacamnya. Pelapisan nikel, tembaga, pada spesimen yang akan menjadi objek
khrom, memang sudah populer. Sebenarnya, penelitian dan mencatat hasilnya. Dimana
justru seng dan timah yang didunia ini paling objek dalam penelitian ini adalah baja karbon
banyak untuk pelapisan: kawat, baja dan rendah dan analisis varians yang di gunakan
banyak lagi. Banyaknya dilakukan di industri adalah anova dua arah.
menyebabkan pelapisan seng dan timah lebih
dianggap dan dimasukan ke dunia industri Bahan
baja daripada ranah electroplating populer. Adapun bahan yang digunakan dalam
Didunia plating, yang popular justru tembaga, penelitian ini adalah sebagai berkut :
nikel dan khrom. Berbagai barang rumah 1. Baja karbon rendah.
tangga, meubel, alat dapur, alat sport, alat 2. Larutan Elektrolit ( )
tulis, konstruksi dan pagar rumah mewah, 3. HCl
sepeda, kendaraan bermotor, tidak ada yang 4. Epoxy
bebas vernikel / verkrom. Setiap hari ditemui
dan digauli maka pelapisan dekoratif protektif Alat
tembaganikel khrom paling dikenal akrab.
67
Dinamika Teknik Mesin, Volume 5 No. 2 Juli 2015 Arif, Okariawan, Nasmi: Pengaruh variasi kuat arus listrik
ISSN: 2088-088X dan waktu proses electroplating
Adapun alat-alat yang digunakan dalam 1. Mempersiapkan spesimen uji tarik sesuai
penelitian pengaruh variasi kuat arus dan standar JIS Z 2201 no.14 yang sudah di
waktu ini adalah sebagai berikut : electroplating.
1. Mesin uji tarik 2. Spesimen dipasang di mesin uji tarik dan
2. Alat uji kekerasan. dijepit dengan pencekam pada masing –
3. Mikroskop masing ujungnya.
4. Stopwactch 3. Spesimen mulai mendapat beban tarik
5. Kamera dengan diawali 0 kN hingga putus pada
6. DC Power supply beban maksimum yang dapat ditahan
spesimen tersebut.
Tahap Pengujian
Langkah-langkah uji kekerasan dengan HASIL DAN PEMBAHASAN
metode vickers adalah sebagai berikut : Ketebalan
1. Permukaan spesimen di polis sehingga Dari data hasil perhitungan ketebalan
menja dihalus dan dibersihkan lapisan pengaruh electroplating, diperoleh
2. Letakan spesimen pada alat uji kekerasan diagram batang hubungan antara variasi kuat
3. Beban yang digunakan adalah 10 kg arus dan waktu electroplating terhadap
dengan waktu indentasi 10 detik ketebalan lapisan yang mana dapat di lihat
4. Pengenaan indentor ke permukaan pada gambar grafik 1 di mana hubungan
spesimen. antara kuat arus dan waktu terhadap tebal
5. Mengukur diagonal indentasi dengan lapisan menunjukkan bahwa semakin tinggi
mikroskop dan menghitung nilai kuat arus yang digunakan ketebalan lapisan
kekerasannya sesuai rumus. akan semakin meningkat. Hal ini disebabkan
karena dengan meningkatnya kuat arus listrik
Langkah-langkah uji ketebalan lapisan yang mengalir maka jumlah ion-ion akan
ada dua cara dengan perhitungan dan semakin banyak, sehingga ion-ion akan
pengamatan mikroskop adapun dengan cara semakin banyak terlepas dari larutan dan
pengapanadalah sebagai berikut : mengendap pada katoda/benda kerja.
1. Membersihkan spesimen dari berbagai
macamkotoran I. t. B
̇
2. Memotong sebagian kecil spesimen dan S = Z.F.A.ρ
dibuatkan pegangan dengan mounting
press Dimana :
3. Polis bagian yang dipotong sampai halus I : Arus (Ampere)
4. Letakan spesimen diatas mikroskop t : Waktu (Detik)
dengan skala perbesaran tertentu B : Berat Atom
5. Pengambilan gambar dengan kamera
6. Mencatat hasil pengukuran Z : Valensi
F : Bilangan Faraday 96.500 Coloumb
Langkah-langkah uji tarik dan tarik yaitu
sebagai berikut :
Gambar1.Grafik hubungan kekuatan arus dan waktu terhadap ketebalan dengan perhitungan
68
Dinamika Teknik Mesin, Volumee 55 No. 2 Juli 2015 Arif, Okariawan, Nasmi: Pengarruuhh variasi kuat arus listrik
ISSN: 2088-088X dan waktu proses electroplating
Gambar.2 Grafik hubbuungan kekuatan arus dan waktu terhadap ketebbaalan pengamatan
mikroskop pembesaran 400X
Adanya pengaruh besarraann “ Kuat arus listrik dengan sudut 136 0 yyang ditekan pada
dan waktu proses ” tteerhadap ketebalan permukaan benda uji seellaama 15 detik dengan
lapisan yang terbentukk pada permukaan beban 588 N atau 660 Kg. Pengujian
specimen pada gambarr ggrafik 1 maupun 2 kekerasan dilakukan pada permukaan
dimana dengan mengaammati, maka dapat spesimen sebanyak 3 kkaali. Kekerasan yang
terlihat bahwa pada konnddisi arus listrik dan dihasilkan diperoleh dengan mengukur
waktu naik, ketebalan lappiissan yang dihasilkan diagonal rata-rata hasiill iindentasi, kemudian
untuk ketiga variasi aruss dan waktu proses dimasukkan dalam rumuuss kekerasan Vickers,
yang digunakan, menunjjuukkkan pola: 5 menit < yaitu
10 menit < 15 menit. Pennjjeelasan untuk hal ini VHN = 1,854
adalah semakin lama prroosses berlangsungnya Dimana :
electroplating , makaa porsi akumulasi P = Beban ( Kg )),, ddan
pergerakan elektron daann transfer material d = Panjang diaggoonal rata-rata ( mm)
pada kedua elektroda jjuuga akan semakin
besar. Dari data hasil perhitunggaan kekerasan yang di
Kekerasan hasilkan dengan perrhhiittungan di peroleh
Data kekerasan bbeenda uji diperoleh diagram batang hubunggaann antara variasi arus
melalui pengujian kkeekerasan dengan dan waktu electroplatingg tterhadap kekerasan,
menggunakan alat uji Viicckkers, Indentor yang dapat di lihat pada gambbaar 3:
digunakan adalah intan ppyyrramid bujur sangkar
Gambar. 3. Grafik Kekerasan
69
no reviews yet
Please Login to review.
