KARAKTERISTIK LOGAM HASIL PENGUJIAN KUALITAS PANAS PELAPISAN LOGAM Arya Mahendra Sakti*
ABSTRAK Industri-industri ini banyak memakai logam yang sudah mendapat perlakuan permukaan guna mendapatkan hasil produk yang berkualitas bagus. Untuk mendapatkan suatu produk dengan standar kualitas tertentu yang nanti produknya dapat bersaing dengan produk yang ada di pasaran. Untuk membentuk industri kecil yang bisa mengutamakan kualitas produk hasil perlakuan permukaan yang akan diproduksi, maka perlu adanya terobosan teknologi yang memungkinkan produk dapat bertahan pada suhu tertentu di bandingkan dengan yang ada di pasaran. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pada suhu berapakah suatu logam yang sudah dilakukan proses perlakuan permukaan akan mengalami kerusakan. Variabel penelitian adalah waktu: 5; 10; dan 15 menit, Tegangan: 3; 4,5; dan6 volt, dan Jarak elektroda: 5; 10; dan 10 cm, variabel lain dibuat konstan. Benda kerja yang dipakai terbuat dari logam besi ukuran luas plat = 60 x 20 x 5 mm3 berjumlah 54 buah. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen dengan rancangan penelitian 3 x 3 x 3 dilakukan 2 kali yaitu untuk suhu 20 oC dan suhu 30oC.Dengan waktu yang sama menggunakan suhu 20 oC akan menghasilkan berat benda kerja awal sebesar 45,05 gram menjadi sesudah dilapisi sebesar 45,23 gram, sehingga mempunyai selisih berat sebesar 0,18 gram. Sedangkan dengan suhu 30oC akan bertambah yaitu dari berat awal sebesar 45,08 gram menjadi sesudah dilapisi sebesar 45,44 gram, sehingga mempunyai selisih berat sebesar 0,36 gram. Pada proses pelapisan logam dengan waktu yang sama dan suhu 20oC menunjukkan angka ketebalannya sebesar 2,6 um dan suhu 30oC sebesar 3,8 um, sehingga dengan semakin meningkatnya suhu akan meningkatkan angka ketebalan lapisan permukaan benda kerja. Keyword:Elektroplating, Waktu Pelapisan, Suhu Pelapisan, Ketebalan Lapisan ABSTRACT The industries use a lot of metal which has got a particular treatment to yield good quality products. It is to create products with a particular quality standard so that in the end the products will be able to compete with their rivals in real market. In order to develop small industries which emphasize on *
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Unesa
1
the quality of the products’ surface yielded, a breakthrough in technology to improve products durability in particular temperature compared with the one found in common market is required. This research aims to eventually reveal at what temperature the metal which has been treated with a surface treatment process will be damaged. The research variable are time: 5; 10; and 15 minute, tensile: 3; 4.5; and6 volt, and electrode distance: 5; 10; and 10 cm, other variable are set constant. The work piece used is made of iron with plate size = 60 x 20 x 5 mm3. There are 54 pieces used. The research method applied is experiment with 3 x 3 x 3 research design which is carried out twice i.e. in temperature 20oC and 30 oC.Similar time using 20oC temperatura will turn speciment which is initially as big as45.05 gram into 45.23 gram after being electroplated, thus it has 0.18 gram difference. Whereas in temperature 30oC it will increase from initial weigh 45.08 gram into 45.44 gram after being electroplated, so that there is 0.36 gram weigh difference. Metal electroplating process which is carried out in the same time duration and in temperature 20oC shows the thickness rate 2.6 um and in temperature 30 oC is 3.8 um, so that the higher the temperature, the greater the rate of the speciment surface electroplating thickness. The speciment which is electroplated in temperature 20oC will be damaged in temperature between 500 oC upto 530 oC and the required time is about 20 minutes. However, for the speciment which is electroplated in temperature 30 oC will be damaged in temperature between 530 oC upto 575 oC in about 45 minutes. Keyword:Electroplating, electroplating time, electroplating temperature,electroplating thickness Pendahuluan Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan lapisan logam pada elektroda yang bertujuan membentuk permukaan dengan sifat atau dimensi yang berbeda dengan logam asalnya. Elektoplating termasuk salah satu cara untuk menanggulangi kerusakan yang disebabkan oleh adanya korosi pada logam dan juga berfungsi sebagai ketahanan pada bahan asalnya. Disamping itu plating juga memberikan nilai estetika pada logam yang akan dilapisi, yaitu warna dan tekstur tertentu, juga untuk mengurangi tahanan kontak serta meningkatkan konduktifitas permukaan atau daya pantul.
2
Pada industri kecil yang pada umumnya bergerak di bidang jasa pelapisan logam, mempunyai produk yang kurang memenuhi syarat mutunya. Hal ini disebabkan karena lapisannya sangat tipis mudah mengelupas, mudah berkarat, dan warnanya kurang mengkilap. Hasil tersebut dapat terjadi karena kurang sempurnanya proses, peralatan yang kurang lengkap, penetapan kondisi operasi yang kurang tepat dan teknologi yang dimiliki masih sangat sederhana. Oleh karena itu pertu dilakukan penelitian dengan mengadakan perbaikan proses, mulai dari proses awal yaitu proses pembersihan secara mekanis dan kimia. Kemudian pada proses pelapisannya itu
sendiri ditentukan kondisi operasi yang optimum dan tepat, misalnya dengan penentuan konsentrasi larutan dan tegangan listrik yang tepat diperlukan. Dengan hasil pelapisan logam yang cenderung rendah dan kurang memenuhi kualifikasi di pasaran, maka produkproduk yang mereka tawarkan kurang diminati oleh para konsumen yang ada. Sehingga mendorong untuk melakukan pengujian ketebalan lapisan permukaan hasil pelapisan logam sehingga berguna untuk mempertahankan kualitas hasil pelapisan logam sesuai dengan ketentuan yang diminati pasar dan hasil pelapisan logam yang dapat kita kontrol. Inovasi teknologi yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah dapat mengetahui pada temperatur berapa tepatnya suatu produk perlakuan permukaan mengalami kerusakan yang terjadi pada produk perlakuan permukaan. Oleh karena itu pemahaman fundamental tentang proses perlakuan permukaan yang dilakukan pada suatu produk sangat penting untuk mendapatkan hasil yang memuaskan dan sempurna. Temperatur yang tinggi adalah salah satu penyebab utama produk yang dihasilkan mengalami kerusakan yang besar, berakibat pada mengelupasnya lapisan pelindung pada suatu produk hasil perlakuan permukaan pada industri pelapisan logam. Sehingga dari hasil penelitian di dapatkan suatu kualitas hasil pelapisan logam yang seragam dan bisa menjadi acuan bagi industri pelapisan logam. Teori Penunjang Pengertian Elektroplating Elektroplating merupakan salah satu proses elektrokimia yang mempelajari tentang perubahan energi
listrik menjadi energi kimia dalam sel elektrolisa atau perubahan energi kimia menjadi energi listrik dalam sel volta melalui interaksi antara arus listrik dengan reaksi redoks.Elektroplating juga bisa diartikan merupakan suatu proses pengendapan elektro lapisan logam pada elektrode yang bertujuan membentuk permukaan dengan sifat atau dimensi yang berbeda dengan logam dasarnya. Plating termasuk salah satu cara menanggulangi korosi pada logam dan juga berfungsi sebagai ketahanan bahan. Disamping itu plating juga memberikan nilai estetika pada logam yang dilapisi yaitu warna dan tekstur tertentu serta untuk mengurangi tahanan kontak serta meningkatkan konduktivitas permukaan atau daya pantul. Secara prinsip proses elektoplating mencakup empat hal, yaitu pembersihan, pembilasan, pelapisan dan proteksi setelah pelapisan. Adapun proses elektroplating seperti terlihat pada Gambar 1 dibawah ini. (Elektroplating. http://www.scrib.com/doc/24028785/, diakses 22 Juni 2010)
Gambar 1.Proses electroplating Elektoplating termasuk proses elektrolisa yang biasanya dilakukan dalam bejana sel elektrolisa dan berisi cairan elektrolit. Pada cairan tersebut
3
paling sedikit tercelup dua elektrode. Masing-masing elektrode dihubungkan dengan arus listrik yang terbagi menjadi kutub positif (anoda) dan kutub negatif (katoda). Di dalam proses elektrolisa terjadi reaksi oksidasi dan reduksi. Prinsip dasar dari pelapisan logam secara listrik ini adalah penempatan ion-ion logam yang ditambah elektron pada logam yang dilapisi, yang mana ion-ion logam tersebut didapat dari anoda dan elektrolit yang digunakan. Dengan adanya arus listrik yang mengalir dari sumber maka elektron dialiri melalui elektrode positiv (anoda) menuju elektrode negatif (katoda) dan dengan adanya ion-ion logam yang didapat dari elektrolit maka menghasilkan logam yang melapisi permukaan logam yang lain dilapisi. Pada tahun 1830 Michael Faraday (1791–1867) dari Inggris, merupakan orang pertama yang menerangkan hubungan kuantitatif antara banyaknya arus listrik yang digunakan pada elektrolisa dan banyaknya hasil elektrolisa yang terbentuk di kedua elektroda. Michael Faraday mengemukakan dua hukum pokok dalam elektrolisa, yaitu: (Rahayu, Suparni Setyowati dkk:1996) (1) Banyak endapan yang terjadi pada katoda berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yang melewati larutan elektrolit. w=e.F ……………………(1) dimana:w = massa zat hasil elektrolisa dalam gram e = massa ekivalen zat hasil elektrolisa F = jumlah arus listrik dalam Faraday. Ai t w ………………(2) z 96500
4
dimana: i= arus listrik dalam ampere t= waktu elektrolisa dalam detik i * t= muatan listrik dalam coulomb. (2) Untuk dua proses elektrolisa dengan dua hasil elektrolisa yang berbeda, lewatnya jumlah muatan listrik yang sama akan menghasilkan jumlah endapan yang sebanding dengan berat ekivalen kimianya masingmasing. Hal-hal yang dapat mempengaruhi elektroplating Dalam plating ada tiga hal pokok yang sangat menentukan keberhasilan elektroplating, yaitu: 1. Penanganan bahan 2. Kebersihan permukaan bahan 3. Proses plating bahan Melalui persiapan sebelum plating, diharapkan akan mendapatkan hasil pelapisan yang baik. Persiapan yang terpenting adalah membersihkan permukaan bahan yang akan diplating dari pengotor-pengotor. Bahan pengotor pada permukaan logam itu dapat berupa: 1. Oxida atau yang berhubungan dengan hasil korosi. Pengotor ini dapatdibersihkan dengan cara mekanik, misalnya penggosokan atau pickling dalam larutan asam. 2. Bahan organik seperti minyak, oli, lemak, dan lain-lain. Bahan pengotor ini dapat dibersihkan dengan larutan alkali yang dilakukan dengan pencelupan atau dengan electrolytic cleaning. Setelah proses pencucian maka dilakukan pembilasan dengan air dingin. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi
hasil elektroplating antara lain: (Hartono, J. Anton dan Tomijiro Kaneko: 1992) 1. Rapat arus Rapat arus didefinisikan sebagai arus rata-rata dalam ampere dibagi dengan luasan efektif yang tercelup dalam elektrolit yang dilewati arus listrik. Bertambahnya rapat arus menyebabkan jumlah nuklei juga bertambah yang mengakibatkan jumlah endapan bertambah. Kerapatan arus yang baik adalah arus yang tinggi pada saat arus diperkirakan masuk, bagaimanapun nilai kerapatan arus mempengaruhi waktu platinguntuk mencapai ketebalan yang diperlukan. Pada umumnya distribusi deposit akan lebih uniform pada rapat arus kecil daripada rapat arus besar. 2. Derajat keasaman (PH) Pada proses elektroplating, kontrol terhadap larutan elektrolit juga perlu diperhatikan. Larutan elektrolit bisa bersifat asam, basa atau netral. Perubahan pH pada larutan elektrolit akan memberikan efek yang menyolok pada karakter dan rupa deposit. Penurunan pH berarti keasaman larutan elektrolit naik, sehingga konsentrasi ion H+ menjadi gas H2. Ini berakibat deposit yang terbentuk berkurang. Jika pH bertambah maka konsentrasi ion H+ dalam larutan menjadi berkurang. Jumlah arus yang dilewatkan, sebagian digunakan untuk pelapisan impuritis yang menyebabkan permukaan lapisan kurang baik. Oleh sebab itu selama berlangsungnya proses elektroplating pH harus tetap dijaga. Hal ini dapat dilakukan dengan menambahkan larutan
penyangga (buffer) ke dalam larutan elektrolit untuk mempertahankan pH agar konstan. 3. Temperatur Larutan Elektrolit Kenaikan temperatur dapat pula menyebabkan konduktivitas dari larutan juga ikut naik. Hal ini disebabkan karena dengan kenaikan temperatur, proses ionisasi semakin cepat. Deposit yang halus, mengkilat dan lebih ductile akan diperoleh pada temperatur yang rendah. Kenaikan temperatur menyebabkan depositmenjadi kasar dan tidak ductile. Untuk itu diperlukan kontrol suhu yang baik selama proses elektroplating berlangsung. 4. Pengadukan Pada larutan Elektrolit Selama proses elektroplating berlangsung, di sekitar elektroda akan terjadi perubahan konsentrasi. Hal ini menyebabkan migrasi ion-ion tidak merata. Oleh sebab itu diperlukan suatu usaha untuk meratakan ion-ion yang ada di dalam larutan elektrolit tersebut dengan pengadukan. Pengadukan ini dilakukan selama proses electroplating berlangsung untuk mendapatkan hasil pelapisan yang maksimal. 5.Jarak Elektroda Arus listrik dalam larutan elektrolit dihantarkan oleh migrasi ion-ion. Arus yang dibawa oleh kation dan anion dari arus total tidaklah sama. Besarnya arus yang dibawa masingmasing ion dalam larutan adalah:
I
n z ev v ……(3) d
dimana: I+, I- = arus yang dibawa oleh kation dan anion n+, n- =jumlah kation dan anion tiap cm3
5
v+, v-= kecepatan kation dan anion dalam cm/dt z+, z-= muatan kation dan anion d = jarak antara anoda dan katoda dalam cm 6. Konsentrasi ion Merupakan faktor yang berpengaruh pada struktur deposit, dengan naiknya konsentrasi logam dapat menaikkan seluruh kegiatan anion yang membantu mobilitas ion. 7. Agitasi Yaitu terdiri dari dua macam, yaitu jalannya katoda dan jalannya larutan. Agitasi yang besar mungkin akan merusak, dan agitasi seharusnya disalurkan dengan tujuan untuk menghindari bentuk/struktur, penampilan, dan ketebalan pelapisan yang tidak seragam. 8. Throwing power Yaitu kemampuan larutan penyalur menghasilkan lapisan dengan ketebalan merata dan sejalan dengan terus berubahnya jarak antara anoda dan permukaan komponen selama proses pelapisan. 9. Konduktivitas Konduktivitas larutan tergantung pada konsentrasi ion yang besar atau jumlah konsentrasi molekul. 10. Pasivitas Gejala ini sering ditemui pada logam yang mengalami korosi, dimana hasil korosi menjadi lapisan pasif. Bila hal ini terjadi pada anoda, maka ion-ion logam pelapis terus menurun, sehingga akan mengganggu proses. 11. Waktu pelapisan Waktu pelapisan sangat berpengaruh pada ketebalan lapisan yang
6
diharapkan. Semakin lama pencelupan maka ketebalan lapisan semakin bertambah, hal inilah yang mendasari penelitian ini menggunakan variasi waktu pelapisan nikel yaitu 5 menit, 10 menit, 15 menit. Ketebalan lapisan Ketebalan lapisan yang terbentuk dapat dicari dengan cara sebagai berikut: 1. Dengan cara mengukur ketebalan pelapisan pada foto yang telah diambil kemudian dibandingkan dengan ketebalan yang telah diketahui dengan pembesaran yang sama yang digunakan pada saat pengamatan dan pengambilan foto. Dalam hal ini mikroskop hanya digunakan untuk mengamati ketebalan dari pelapisan (Suarsana, I Ketut: 2008). Z = Tf……………….……….(4) Ts T= Tfs……………………….(5) Z Dimana: T= Tebal lapisan yang dicari (mm) Tf = Tebal pembanding pada foto (mm) Ts = Tebal pembanding (diketahui) (mm) Tf = Tebal lapisan yang diukur pada foto (mm) Z= Pembesaran yang digunakan mikroskop 2. Dengan cara matematis, dengan formula sebagai berikut: T=W………………….. (6)
ρ.A Dimana: T = Tebal lapisan yang terbentuk (cm) W= m2-m1 = Massa lapisan yang terbentuk (gr) ρ = Massa jenis pelapis (gr/cm3) A = Luas permukaan setelah dilapisi (cm2) Atau dengan cara: T=
H (C/A)……. (7) F1x1000
Dimana: T = Ketebalan lapisan yang terbentuk (in) H = Waktu pelapisan (jam) C = Rapat arus listrik (A/in2) A = Luas permukaan spesimen yang telah terlapisi (in2) F 1 = Faktor (0,199) untuk nikel Metode Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui waktu dan temperatur pelapisan logam yang terbaik yang menghasilkan berat dan ketebalan benda kerja sesuai kualitas. Selain ituuntuk mengetahui pengaruh proses pelapisan logam yang dapat menghasilkan berat dan ketebalan benda kerja yang sesuai kualitas. Oleh karena itu, rancangan eksperimen yang digunakan adalah rancangan faktorial 3 x 3 x 3 model efek tetap. Variabel respon pada penelitian ini adalah berat benda kerja dan ketebalan
permukaan benda kerja hasil pelapisan logam. Sebagai variabel bebas adalah waktu, temperatur, tegangan dan jarak anoda katoda. Kondisi pelapisan logam memiliki dua level, yaitu suhu 20 oC dan 30oC. Ada tiga level waktu pelapisan, yaitu 5 menit, 10 menit dan 15 menit. Tegangan juga memiliki tiga level, yaitu 3 volt, 4.5 volt dan 6 volt. Serta jarak anoda katoda memiliki tiga level, yaitu 5 cm, 10 cm, dan 15 cm. Variabel kontrol adalah Jenis benda kerja, PH, dan Arus Listrik Eksperimen dilakukan secara acak tanpa replikasi. Dengan demikian diperoleh 54 observasi untuk eksperimen. Prosedur Penelitian Prosedur penelitian yang akan dilakukan adalah menyiapkan benda kerja dengan ukuran dan kita 60 mm x 20 mm x 5 mm , bersihkan benda kerja dengan cara dipoles. Setelah itu kita timbang benda kerja untuk mengetahui berat awalnya. Benda kerja kita bersihkan dengan larutan pembersih (HCL), juga siapkan peralatan pelapisan logam suhu 20 oC dan 30oC. Pasang benda kerja pada kutub katoda, setelah itu kita setting mesin sesuai variabel penelitiannya, dan masukkan pada larutan dengan suhu 20oC. Setelah selesai proses pelapisan logam, benda kerja kita timbang terlebih dahulu dan selanjutnya kita uji ketebalan permukaannya. Ulangi langkah-langkah diatas untuk menggunakan alat pelapisan logam dengan suhu30 oC. Hasil dan Pembahasan Pengujian Berat Setelahdilakukan pengambilan data pengujian berat, hasil yang didapat dibuat dalam bentuk grafik seperti pada
7
gambar 2 sampai 4 dibawah ini. Dari gambar grafik yang sudah dibuat nantinya dapat kita ketahui perbedaan
antara pelapisan logam dengan suhu 20oC dan 30oC.
0.6
0.8 0.7
0.5
Selisih Berat (gr)
Selisih Berat (gr)
0.6
0.4
0.5
jarak 5 cm
0.3
jarak 10 cm
0.2
jarak 10 cm
0.3
jarak 15 cm
0.1
jarak 5 cm
0.4
jarak 15 cm
0.2
Suhu
0.1
0
0 3
4.5
6
3
Tegangan (Volt)
4.5
6
Tegangan (Volt)
Suhu 20oC
Suhu 30oC
Gambar 2.Grafik Hasil Pengujian Berat Proses Pelapisan Logam dengan waktu 5 menit 0.8
1.2
0.7
Selisih Berat (gr)
Selisih Berat (gr)
1
0.6
0.8
0.5
jarak 5 cm
0.4 0.3
jarak 10 cm
0.2
jarak 15 cm
jarak 5 cm
0.6
jarak 10 cm
0.4
jarak 15 cm
0.2
0.1 0
0 3
4.5
6
3
4.5
Tegangan (Volt)
6
Tegangan (Volt)
Suhu 20oC
Suhu 30oC
Gambar 3.Grafik Hasil Pengujian Berat Proses Pelapisan Logam dengan waktu 10 menit 0.8
1.2
0.7
Selisih Berat (gr)
0.8
0.5
jarak 5 cm
0.4
jarak 10 cm
0.3 0.2
jarak 15 cm
0.1 0
jarak 5 cm
0.6 0.4
jarak 10 cm
0.2
jarak 15 cm
0 3
4.5 Tegangan (Volt)
Suhu 20o C
8
Selisih Berat (gr)
1
0.6
6
3
4.5 Tegangan (Volt)
Suhu 30oC
6
Gambar 4.Grafik Hasil Pengujian Berat Proses Pelapisan Logam dengan waktu 15 menit Pada proses elektroplating terjadi reaksi kimia antara bagian anoda dan katoda didalam media penghantarnya. Dari hasil pengujian dapat diketahui bahwa waktu dan temperatur pelapisan sangat berpengaruh terhadap hasil pelapisan. Semakin lama waktu pelapisan yang dibutuhkan, maka berat benda kerja dengan waktu 5 menit akan bertambah yaitu dari berat awal sebesar 45,05 gram menjadi sesudah dilapisi sebesar 45,23 gram, sehingga mempunyai selisih berat sebesar 0,18 gram. Sedangkan dengan waktu 5 menit akan bertambah yaitu dari berat awal sebesar 45,08 gram menjadi sesudah dilapisi sebesar 45,44 gram, sehingga mempunyai selisih berat sebesar 0,36 gram. Perbedaan berat yang terjadi pada benda kerja itu disebabkan pada suhu 20 oC, benda kerja yang akan terlapisi oleh nikel dan khrom hanya berjalan secara normal/biasa. Dimana ion–ion dan elektron yang ada di dalam elektrolit akan berpindah dari anoda ke katoda, sehingga menempel dipermukaan benda kerja secara perlahan–lahan. Ion–ion yang ada di dalam elektrolit akan berpindah secara cepat dan menempel ke permukaan benda kerja, hal ini disebabkan oleh peningkatan rapat arus yang disebabkan oleh larutan elektrolit berada pada kondisi kekentalannya meningkat yang berakibat pergerakan ion-ionnya semakin meningkat. Pada gambar grafik 2 sampai 4 dapat kita lihat bahwa dengan adanya proses pelapisan
logam yang terjadi, maka akan berpengaruh pada berat benda kerja dan akan semakin bertambah dengan semakin meningkatnya suhu pada larutan elektrolit. Berat benda kerja akan mengalami peningkatan dikarenakan oleh penambahan logam pelapisan nikel dan khrom pada kutub anoda yang banyak menempel pada bagian kutub katoda yang mengalami proses elektroplating. Dengan semakin tinggi suhu dan lama waktu elektroplating, maka larutan elektrolit akan semakin pekat dan banyak logam nikel dan khrom menempel pada logam yang dilapis. Dengan semakin berat benda kerja hasil pelapisan, maka semakin tebal permukaan logam yang dilapisi. Tegangan yang diberikan tidak seberapa berpengaruh terhadap proses pelapisan logam. Sedangkan pada jarak elektroda memberikan pengaruh terhadap kerataan permukaan dari hasil pelapisan logam. Semakin dekat jarak elektroda, maka semakin rata hasil pelapisan logam yang dilakukan. Pengujian Ketebalan Lapisan Setelahdilakukan pengambilan data pengujian ketebalan, hasil yang didapat dibuat dalam bentuk grafik seperti yang dapat dilhat pada gambar 5 sampai 7 dibawah ini. Dari gambar grafik yang sudah dibuat nantinya dapat kita ketahui perbedaan antara pelapisan logam dengan suhu 20oC dan 30oC.
9
8
6
7
Ketebalan (um)
Ketebalan (um)
7
5 jarak 5 cm
4 3
jarak 10 cm
2
jarak 15 cm
1
6 5
jarak 5 cm jarak 10 cm jarak 15 cm
4 3 2 1
0
0 3
4.5 Tegangan (Volt)
6
3
Suhu 20oC
4.5 Tegangan (Volt)
6
Suhu 30oC
Gambar 5. Grafik ketebalan hasil pelapisan logam dengan waktu 5 menit 10
8
9
6 5
jarak 5 cm
4
jarak 10 cm
3
Ketebalan (um)
Ketebalan (um)
7
7 jarak 5 cm jarak 10 cm jarak 15 cm
6 5 4 3
jarak 15 cm
2
8
2
1
1 0
0 3
4.5
3
6
Tegangan (Volt)
4.5
6
Tegangan (Volt)
Suhu 20oC
Suhu 30oC
Gambar 6.Grafik ketebalan hasil pelapisan logam dengan waktu 10 menit 12
10 8 7 6
jarak 5 cm
5
jarak 10 cm
4 3
jarak 15 cm
2 1
Ketebalan (um)
Ketebalan (um)
9
10 8 6
jarak 5 cm
4
jarak 10 cm
2
jarak 15 cm
0
0 3
4.5 Tegangan (Volt)
6
Suhu 20oC
3
4.5 Tegangan (Volt)
6
Suhu 30oC
Gambar 7.Grafik Ketebalan hasil pelapisan logam dengan waktu 15 menit Selain berpengaruh pada berat benda kerja, proses elektroplating yang dilakukan juga berpengaruh terhadap angka ketebalan permukaan benda kerja. Pada pemakaian proses pelapisan logam dengan suhu 20 oC menunjukkan angka ketebalannya sebesar 2,6 um dan suhu
10
30oC sebesar 3,8 um. Pada gambar 5 sampai gambar 7 dapat kita lihat bahwa pada suhu 20 oC dengan waktu 5, 10, 15 menit angka ketebalannya semakin meningkat dan begitu juga yang terjadi pada suhu 30 oC, angka ketebalannya juga mengalami kenaikan. Hal ini
disebabkan oleh benda kerja yang akan terlapisi oleh nikel pada suhu 20oC hanya berjalan perlahan. Dimana ion–ion dan elektron yang ada di dalam elektrolit menempel dipermukaan benda kerja secara perlahan–lahan. Benda kerja yang mengalami proses elektroplating dengan suhu 30oC akansemakin cepat terjadi proses penebalan lapisan pada permukaan logam yang dilapisi, sehingga secara tidak langsung akan meningkatkan angka ketebalan. Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa dengan suhu 20 oC, angka ketebalannya dipengaruhi oleh ketebalan logam pelapis yang menempel ke permukaan benda kerja. Angka ketebalannya pada proses pelapisan logam dengan suhu 20 oC lebih rendah dibandingkan dengan proses pelapisan logam yang menggunakan suhu 30oC, hal ini dikarenakan logam pelapis yang menempel ke benda kerja pada proses pelapisan logam dengan suhu 30oC lebih tebal. Simpulan Dari uraian–uraian yang telah dipaparkan dalam laporan ini dan berdasarkan penelitian pelapisan logam dengan suhu 20oC dan suhu 30 oC dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Dengan waktu yang sama dan suhu 20oC akan menghasilkan berat benda kerja awal sebesar 45,05 gram menjadi sesudah dilapisi sebesar 45,23 gram, sehingga mempunyai selisih berat sebesar 0,18 gram. Sedangkan dengan suhu 30oC akan bertambah yaitu dari berat awal sebesar 45,08 gram menjadi sesudah dilapisi sebesar 45,44 gram, sehingga mempunyai selisih berat sebesar 0,36 gram.
2. Pada proses pelapisan logam dengan waktu yang sama dan suhu 20oC menunjukkan angka ketebalannya sebesar 2,6 um dan suhu 30oC sebesar 3,8 um, sehingga dengan semakin meningkatnya waktu dan suhu pelapisan akan meningkatkan angka ketebalan lapisan permukaan benda kerja. 3. Hasil pelapisan logam dengan suhu 30 oC lebih cepat waktu pelapisannya, lebih berat, dan lebih tebal hasil pelapisannya. Daftar Pustaka Elektroplating. (Online) (http://www.scrib.com/doc/2402 8785/, diakses 22 Juni 2010) Hartono, J. Anton dan Tomijiro Kaneko, 1992. Mengenal Pelapisan Logam (ELEKTROPLATING). Yogyakarta:Andi offset. James H., and Lindsay Jr., 1995. Decorative Hard Chromium Plating. Journal Plating and Surface Finishing. P.Incropera, Frank & Dewitt P.David, 1981. Fundamental of heat transfer, John Willey and Sons, Inc New York. Rahayu, Suparni Setyowati dkk. 1996. Petunjuk Praktikum Elektroplating. Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen P & K. Bandung. Suarsana, I Ketut. 2008 . Pengaruh Waktu Pelapisan Nikel Pada Tembaga Dalam Pelapisan Khrom Dekoratif Terhadap Tingkat Kecerahan dan Ketebalan Lapisan. Bali: Universitas Udayana.
11
Suherman, Wahid. 1987. Pengetahuan Bahan. Jurusan Teknik Mesin – ITS
12
