UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

Transkripsi

1 UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PENGARUH TEBAL PELAPISAN CHROME TERHADAP SIFAT MEKANIK PADA BAJA SS400 DENGAN METODE ELEKTROPLATING Disusun Oleh : Nama : Mulyudha NPM : Jurusan Pembimbing : Teknik Mesin : Ir. Tri Mulyanto, MT. Ditulis Guna Melengkapi Sebagian Syarat Untuk Mencapai Jenjang Sarjana Strata Satu (S-1) Jakarta 2013

2 ABSTRAK A. Nama : MULYUDHA B. NPM/NIRM : C. Judul : Pengaruh tebal pelapisan chrome terhadap sifat mekanik pada baja SS400 dengan metode elektroplating D. Kata Kunci : Pelapisan Elektroplating, SS400 E. Halaman : xv 62 + Lampiran Electroplating merupakan suatu proses pengendapan zat (ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katode) melalui proses elektrolisa. Proses tersebut dilakukan setelah benda kerja mencapai bentuk akhir atau setelah proses pengerjaan mesin serta penghalusan terhadap permukaan benda kerja yang dilakukan. Pada penelitian ini logam yang digunakan adalah baja karbon rendah SS400. Proses pelapisan yang dilakukan adalah pelapisan elektroplating dengan variasi waktu yang berbeda yaitu 1 jam dan 2 jam dengan arus 200A. Dari hasil pengmatan dilihat hasil ketebalan yang didapat setelah dilakukan pelapisan yaitu dengan nilai rata-rata ketebalan pada pelapisan selama 1 jam yaitu 93,33 µm dan pelapisan selama 2 jam meningkat menjadi 164,33 µm. Setelah menghitung ketebalan dilakukan uji tarik dimana masing-masing specimen antara lain pelapisan selama tanpa proses pelapisan, 1 jam, dan 2 jam dan didapat sifat mekanik pada specimen tersebut mengalami elongation pada tanpa proses lapisan mendapat nilai rata-rata 9.17%, kemudian pelapisan 1 jam mendapatkan rata-rata yaitu 9.55% meningkat menjadi 11.11% untuk pelapisan 2 jam. Untuk melihat ketebalan lapisan dilakukan, struktur makro dan mikro pada specimen masing-masing. F. Daftar Pustaka : 6 (Tujuh) buku G. Dosen Pembimbing : Ir. Tri Mulyanto, MT.

3 A. Pendahuluan Elektroplating berkembang sangat pesat dengan menjelma menjadi industri kecil dan menengah di berbagai negara berkembang, perlahan proses pelapisan listrik ini menjadi kebutuhan di bidang perindustrian dan menjadi pilihan utama dari berbagai metode pelapisan yang lain dikarenakan prosesnya mudah serta biaya yang relatif terjangkau juga bahan-bahan yang digunakan mudah didapat. Pelapisan elektoplating juga mencangkup ilmu dasar kimia dan elektronika. Salah satu yang menjadi daya tarik penulis untuk menganalisa apakah ada pengaruh pelapisan chrome terhadap sifat mekanik pada logam menggunakan metode elektroplating dengan variabel waktu proses menghasilkan ketebalan yang berbeda, dimana variabel inilah yang mampu divariasikan dengan pasti jika dibandingkan dengan variabel yang lainnya. B. Pokok Permasalahan Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis tertarik untuk mengadakan penelitian mengenai : Pengaruh tebal pelapisan chrome terhadap sifat mekanik pada baja SS400 dengan metode elektroplating. C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh ketebalan lapisan chrome pada material baja SS400 yang mendapat variabel waktu proses yang berbeda. 2. Mengetahui kekuatan pada baja yang dilapiskan chrome dengan melakukan uji tarik. 3. Mengetahui struktur makro dan mikro pada baja SS400 yang dilapisi chrome dengan melakukan uji metallografi. D. Landasan Teori 1. Baja Baja adalah logam paduan dengan besi (Fe) sebagai unsur dasar dan karbon (C) sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisar antara 0,2 % hingga 2,1 % berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengerasan pada kisi kristal atom besi. Baja karbon adalah baja yang mengandung karbon lebih kecil 1,7 %, Baja mempunyai unsurunsur lain sebagai pemadu yang dapat mempengaruhi sifat dari baja. Penambahan unsur-unsur dalam baja karbon dengan satu unsur atau lebih, tergantung dari pada karakteristik baja karbon yang akan dibuat. 2. Elektroplating Electroplating 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. Proses electroplating melindungi logam dasar dengan menggunakan logamlogam tertentu sebagai pelapis dan pelindung, misalnya nikel, krom, tembaga, seng dan sebagainya. E. Metodologi Penelitian 1. Alat penelitian a. Peralatan Elektroplating b. Mesin Poleshing c. Alat ukur Ketebalan (Micrometer Sekrup) d. Alat uji Tarik (Tensile Strength ) e. Alat uji Metalografi (microskop metallogrphy) f. Amplas g. Gergaji besi. h. Kamera digital 2. Bahan a. Specimen Baja karbon rendah SS400 dengan dimensi 4.5x40x300 satuan mm. b. Larutan Crhomic acid (CrO 3 ) c. Asam Sulfat (H2SO4) d. Anoda timah hitam e. Resin dan Hardner f. Autosol

4 3. Proses pelapisan a. Mempersiapkan bahan, dalam hal ini plat baja SS400 dan chrome cair (larutan chomic acid (CrO3) dan asam sulfat (H2SO4)). b. Membuat specimen sesuai bentuk uji tarik logam dengan standard SNI c. Membersihkan benda uji dengan larutan HCl d. Polishing specimen e. Membersihkan benda uji f. Memasukan specimen ke dalam bak larutan dengan jarak anoda 30 cm g. Mengangkat specimen dengan waktu yang ditentukan yaitu selama 1 jam dan 2 jam. h. Polishing dengan menggunakan alat poles yang bertujuan untuk mengkilapkan dan menghaluskan permukaan specimen. Pada pelapisan chrome dengan proses elektroplating diatas dengan variasi waktu 1 jam dan 2 jam memiliki ketebalan yang segnifikan, dimana bisa dilihat dari grafik 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 SS Data pengujian Tarik 4. Proses Uji tarik a. Bahan material yang digunakan adalah Baja karbon rendah SS400. b. Alat uji yang digunakan adalah Universal Tensile Strength Kapasitas 30 ton. c. Sampel uji dibentuk standart sesuai dengan jenis benda uji, dengan bentuk batang uji kuat tarik sesuai SNI (batang uji tarik untuk bahan logam) d. Batang uji digunakan untuk uji tarik baja plat,baja lembaran(plat) dan baja profil. F. Data Dan Analisa 1. Selisih Pengukuran

5 perhitungan pengujian dari data Specimen A1 δ T δ uy δ y ε = = = 436,96 N/mm2, = tinggi δ uy x = 31 x = ,32 N = =, = 307,86 N/mm2, = x 100% = x 100% = 8,00 % Specimen A2 δ T δ uy δ y ε = =,, = tingg δ uy xi = 32 x, = = 456,17 N/mm2 = ,11 N =, = 317,33 N/mm2, = x 100% = x 10 = 9,00 % Specimen A3 δ T δ uy δ y ε = =,, = tingg δ uy xi = 34 x, = =,, = = 458,69 N/mm2 x 100% = ,67 N = 311,91 N/m 2, = x 100 = 11,66 % Dari grafik diatas terlihat segnifikan bahwa pelapisan chrome selama 2 jam pertambahan panjang yang paling tinggi dengan tingkatan rata-rata 11,11% sedangkan specimen tanpa pelapisan mengalami paling kecil mengalami pertambahan panjang 9,17%, tetapi pada pelapisan chrome selama 1 jam pada specimen A1 dan A2 dengan elongation 8,00% dan 9,00% mengalami kegagalan dalam uji tarik dikarenakan patah tidak dititik yang diinginkan dan pada pelapisan chrome selama 2 jam pada specimen B2 dengan elongation 9,33% juga mengalami kegagalan. Pada hasil uji tarik diatas dan analisa diatas bisa disimpulkan bahwa pelapisan dengan proses elektroplating selama 1 jam, 2 jam dan tanpa proses memiliki hasil yang berbeda. Kemudian dapat terlihat bahwa pelapisan selama 2 jam mengalami sifat mekanik yang lebih tinggi, dimana pelapisan selama 2 jam mengalami elongation yang paling tinggi dan proses pelaisan selama 1 jam hampir tidak terlalu jauh beda dengan tanpa proses pelapisan dapat dilihat dari gambar grafik G. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian pengaruh tebal lapisan chrome terhadap sifat mekanik pada baja karbon rendah SS400 dengan metode elektroplating, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Penambahan lapisan chrome terhadap baja karbon rendah SS400 berpengaruh terhadap tingkat keku tan pada baja. 2. Nilai rata-rata tebal lapisan chrome mengalami peningkatan yang signifikan setelah mengalami proses elektroplating selama 2 jam, nilai tebal rata-rata mencapai sekitar µm sedangkan untuk proses elektroplating selama 1 jam nilai rata-rata tebalnya yaitu µm. 3. Setelah melakukan tensile strength 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 9.55% sedangkan specimen tanpa pelapisan paling sedikit mengalami pertambahan panjang dengan nilai ratarata 9.17%.

6 H. Daftar Pustaka [1] Hartono, Anton, Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating), Andi Offset, Yogyakarta, [2] Djaprie, Sriati, Metalurgi Mekanik, edisi ketiga, jilid 1, Erlangga, Jakarta, [3] Davis, H.E,Troxell, G.E,Hauck, GFW. The Testing of Engineering Materials, Mc Graw Hill company, New York, [4] Kutz, Myer, Handbook Of Material Selection, An Introduction,6 th ed. John Wiley & Sons, Inc, New York, [5] William, Nash, Strength of Materials. Schaum s Outlines, Mc Graw Hill company, New York, [6] BSN ( Badan Standart Nasionl). SNI Batang uji tarik untuk bahan logam (dilihat dari tanggal 26 Desember 2012).