PENGARUH TEBAL PELAPISAN CHROMETERHADAP SIFAT MEKANIK PADA BAJA SS400 DENGAN METODE ELEKTROPLATING

Transkripsi

1 SKRIPSI / TUGAS AKHIR PENGARUH TEBAL PELAPISAN CHROMETERHADAP SIFAT MEKANIK PADA BAJA SS400 DENGAN METODE ELEKTROPLATING MULYUDHA ( ) JURUSAN TEKNIK MESIN

2 LATAR BELAKANG Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan zat (ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katode) melalui proses elektrolisa. Pada umumnya pelapisan bertujuan untuk melindungi dari korosi, meningkatkan penampilan permukaan logam dan meningkatkan sifat mekanik suatu logam. Metode perlindungan logam yang banyak digunakan dan paling mudah dilakukan serta dari aspek biaya lebih murah adalah proses pelapisan.

3 PERMASALAHAN Ruang lingkup permasalahan ini terfokus pada pengaruh tebal pelapisan chrome pada baja SS400 dengan metode elektroplating. Dalam penelitian ini dilakukan pembentukan lapisan chrome untuk menegtahui sifat mekanik pada baja SS400, yang kemudian diuji tarik dan uji metalografi.

4 Tujuan Penelitian Mengetahui pengaruh ketebalan lapisan chrome pada material baja SS400 yang mendapat variabel waktu proses yang berbeda. Mengetahui kekuatan pada baja yang dilapiskan chrome dengan melakukan uji tarik. Mengetahui struktur makro dan mikro pada baja SS400 yang dilapisi chrome dengan melakukan uji metallografi.

5 Elektroplating LANDASAN TEORI Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan zat (ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katode) melalui proses elektrolisa. Terjadi proses pengendapan pada katoda disebabkan oleh adanya pemindahan ionion bermuatan listrik dari anoda dengan perantara larutan elektrolit, yang terjadi secara terus menerus pada tegangan konstan hingga akhirnya mengendap dan menempel kuat membentuk lapisan permukaan benda logam.

6 TUJUAN DARI PROSES PELAPISAN Pada umumnya pelapisan diterapkan ke suatu permukaan dengan tujuan untuk : Melindungi permukaan dari lingkungan yang mungkin menyebabkkan korosi atau reaksi deteriorative (merusak). Untuk meningkatkan penampilan permukaan. Untuk memperbaiki permukaan dan meningkatkan sifat mekanik suatu logam.

7 Klasifikasipelapisanchrome Pelapisan chrome dekoratif Pada pelapisan ini umumnya logam (benda kerja) terlebih dahulu dilapis dengan tembaga kemudian nikel dan akhirnya chrome. Tebal lapisan krom dekoratif berkisar antara 0,25 0,5 µm. Pelapisan chrome keras Pelapisan ini sering disebut industrial chrome yaitu pelapisan chrome yang memanfaatkan sifat-sifat krom untuk mendapatkan sifat-sifat seperti; tahan panas, aus, erosi, korosi dan koefisien rendah

8 BAJA KARBON RENDAH Baja karbon rendah (low carbon steel)mengandung karbon antara 0,025% 0,25% C. Maka baja karbon rendah dapat digunakan atau dijadikan bajabaja sebagai berikut: Baja karbon rendah ( low carbon steel ) yang mengandung 0,04% - 0,10%C untuk dijadikan baja baja plat atau strip. Baja karbon rendah yang mengandung 0,5% C digunakan untuk keperluan badan-badan kendaraan. Baja karbon rendah yang mengandung 0,15%-0,20% C digunakan untuk konstruksi jembatan, bangunan, membuat baut atau dijadikan baja konstruksi.

9 Baja SS400 Baja SS400 merupakan baja karbon rendah dengan sedikit kandungan silicon. Beberapa hasil penelitian menemukan bahwa kandungan siliconnya antara 0.06 dan 0.037%. Berikut komposisi kimia baja SS400 :

10 Diagram alir penelitian Percobaan

11 BAHAN PERCOBAAN Specimen Baja karbon rendah SS400 dengan dimensi 4.5x40x300 satuan mm. Larutan Crhomic acid (CrO 3 ) Asam Sulfat (H2SO4) Anoda timah hitam BAJA SS400 Resin dan Hardner Autosol

12 Alat yang digunakan Peralatan Elektroplating Mesin Poleshing Alat ukur Ketebalan ( Micrometer Sekrup ) Alat uji Tarik ( Tensile Strength ) Alat uji Metalografi ( microskop metallogrphy) Amplas Gergaji besi. Kamera digital

13 Proses pelapisan pada baja SS400

14 Hasil Pembentukan Lapisan chrome Pemanasan Selama 1Jam Pemanasan Selama 2 Jam Sampel Hasil pelapisan chrome pada baja SS400 dengan metode elektroplating Selama 1 Jam dan 2 Jam

15 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

16 Lapisan chrome pada permukaan baja SS400 Pengukuran sebelum proses elektroplating specimen Arus Waktu Pengukuran(mm) Titik 1 Titik 2 Titik 3 Rata-rata A A2 200 A 1 jam A B B2 200 A 2 jam B Pengukuran setelah proses elektroplating specime Pengukuran (mm) Rata-rata Arus Waktu n Titik 1 Titik 2 Titik 3 (mm) A A2 200 A 1 jam A B B2 200 A 2 jam B

17 selisih ketebalan sebelum dan sesudah di elektrplating Specimen Arus Waktu Pengukuran(mm) Selisih sebelum sesudah (mm) A A2 200A 1 jam A B B2 200A 2 jam B Pada pelapisan chrome dengan proses elektroplating diatas dengan variasi waktu 1 jam dan 2 jam memiliki ketebalan yang segnifikan, dimana bisa dilihat dari tabel diatas dimana selisih ketebalan yang didapat sangat berbeda jauh. Hal ini membuktikan bahwa proses pelapisan dengan proses elektroplating dengan variasi waktu 1 jam dan 2 jam mengalami pengaruh terhadap ketebalan pada baja karbon rendah SS400.

18 Tebal (µm) Selisih Ketebalan Pelapisan chrome A1 B1 A2 B2 A3 B3 1 jam 2 jam Benda uji Grafik perbandingan selisih ketebalan pelapisan chrome Nilai rata-rata tebal pelapisan chrome paling besar yaitu pada specimen yang mengalami proses pelapisan selama 2 jam yaitu 164,33 µm dan untuk proses pelapisan selama 1 jam dengan nilai rata-rata yaitu 93,33 µm. Dari data dapat dilihat bahwa semakin lama proses pelapisan maka nilai rata-rata tebal lapisan chrome akan meningkat.

19 Sampel uji tarik Pelapisan selama 1 jam Pelapisan selama 2 jam Tanpa proses pelapisan

20 Data uji tarik Hasil Uji tarik dengan proses elektroplating selama 1 jam

21 Specimen A1 Specimen A2 Specimen A3

22 Hasil Uji Tarik Dengan Proses elektroplating selama 2 jam

23 Specimen B1 Specimen B2 Specimen B3

24 Hasil uji tarik tanpa proses elektroplating

25 Specimen C1 Specimen C2 Specimen C3

26 14 Elongation setelah pengujian tarik Elongation( % ) jam 2 jam tanpa pelapisan 0 benda uji 1 benda uji 2 benda uji 3 Specimen

27 CONTOH PERHITUNGAN

28 Struktur mikro dan makro pelapisan chrome dengan metode elektroplating Sampel uji metalografi Dalam pengujian metalografi ini untuk melihat struktur mikro dan makro yang terfokus pada tebal pelapisan, apakah terlihat ketebalan pelapisan dengan proses pelapisan chrome dengan metode elektroplating dengan variasi waktu selama 1 jam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan dengan melakukan pembesaran 400x untuk struktur mikro dan pembesaran 100x untuk struktur makro.

29 Struktur mikro dan makro lapisan chrome proses elektroplating selama 1 jam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan Resin & hardner SS400 Lapisan CrO3 Struktur Makro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating selama 1 jam Resin & hardner SS400 Lapisan CrO3 Struktur Mikro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating selama 1 jam

30 Resin & hardner SS400 Lapisan CRO3 Struktur Makro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating selama 2 jam Resin & hardner SS400 Lapisan CRO3 Struktur Mikro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating selama 2 jam

31 Resin & hardner SS400 Struktur makro tanpa proses pelapisan SS400 Resin & hardner Struktur mikro tanpa proses pelapisan

32 KESIMPULAN Penambahan lapisan chrome terhadap baja karbon rendah SS400 berpengaruh terhadap tingkat kekuatan pada baja. Nilai rata-rata tebal lapisan chrome mengalami peningkatan yang signifikan setelah mengalami proses elektroplating selama 2 jam, nilai tebal rata-rata mencapai sekitar 164,33 µm sedangkan untuk proses elektroplating selama 1 jam nilai rata-rata tebalnya yaitu 93,33 µm. Setelah melakukan tensile strenght pada baja karbon rendah SS400 dengan pelapisan chrome dengan proses elektroplating selama 2 jam merupakan pertambahan panjang yang paling tinggi dengan nilai rata-rata 11.11%, pelapisan selama 1 jam dengan nilai rata-rata 9.53% sedangkan specimen tanpa pelapisan paling sedikit mengalami pertambahan panjang dengan nilai rata-rata 9.17%.

33 TERIMA KASIH assalamualaikum wr.wb