TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI WAKTU CELUP TEMBAGA PROSES ELEKTROPLATING TEMBAGA, NIKEL DAN KROM TERHADAP CACAT VIBROUS PADA ALUMUNIUM 1100

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI WAKTU CELUP TEMBAGA PROSES ELEKTROPLATING TEMBAGA, NIKEL DAN KROM TERHADAP CACAT VIBROUS PADA ALUMUNIUM Tugas Akhir Ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh: ALBERT ADI CHANDRA D JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2007

2 LEMBAR SOAL ii

3 PERSETUJUAN Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Tugas Akhir sebagai syarat menyelesaikan program studi strata satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Disusun oleh: Nama : Abert adi chandra NIM : D Judul : Pengaruh Variasi Waktu Celup Tembaga Proses Elektroplating Tembaga, Nikel Dan Krom Terhadap Cacat Vibrous Pada Aluminium 1100 Disetujui pada: Hari Tanggal : : Mengetahui Pembimbing I Pembimbing II (Ir. Bibit Sugito, MT.) (Ir.Pramuko Ilmu Purboputro,MT.) iii

4 PENGESAHAN Telah diuji dan dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Tenik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik. Disahkan pada: Hari Tanggal : : Pembimbing I : Pembimbing II : (Ir. Bibit Sugito,MT.) (Ir. Pramuko I.P,MT.) Penguji : (Ir.Agus Hariyanto,MT.) Mengetahui : Ketua Jurusan : Dekan : (Marwan Effendy,MT.) (Ir. H. Sri Widodo, MT.) iv

5 MOTTO Hendaklah orang-orang merasa takut seandainya mereka meninggalkan generasi (penerus) yang lebih di belakang mereka, yang mereka khawatirkan nasibnya. Oleh sebab itu hendaklah mereka bertaqwa kepada Allah dan hendaklah mengucapkan perkataan (mendidik) yang benar. (QS. 4:9) v

6 PERSEMBAHAN Pesembahan kepada mereka yang menyayangi diriku dan yang menjadi bagian dari hidupku. Sebagai wujud rasa syukur dan hormat, rasa terima kasih serta kasih sayang. Tugas akhir ini kupersembahkan kepada: 1. Allah SWT yang tiada henti-hentinya melimpahkan berkat dan rahmatnya, amin. 2. Kedua orang tuaku yang telah memberi masukan dan tuntunan Untuk menyelesaikan tugas akhir ini. vi

7 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr.Wb. Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT, Tuhan alam semesta dan manusia atas seluruh nikmat dan karunia-nya serta tak henti-hentinya memberikan kenikmatan kepada manusia di muka bumi yang tak dapat diukur dengan nilai, sehingga penulis memiliki kesempatan, kemauan, dan kesanggupan untuk menyusun, menulis dan menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul PENGARUH VARIASI WAKTU CELUP TEMBAGA PROSES ELEKTROPLATING TEMBAGA, NIKEL DAN KROM TERHADAP CACAT VIBROUS PADA ALUMINIUM 11OO. Penulis sadar, bahwa dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini tidak lepas dari kesalahan, kekhilafan, bantuan, serta dukungan baik moril maupun materiil dari semua pihak. Khususnya adalah pihak yang telah memberikan banyak kesempatan kepada penulis sehingga termanifestasi dalam bentuk penelitian. Sholawat serta salam semoga selalu terlimpahkan kepada penghulu para rosul, nabi agung Muhammad saw, beserta keluarga dan sahabat nabi. Dengan segala kerendahan hati sudilah kiranya semua pihak menerima ucapan terima kasih atas segala yang telah diberikan kepada penulis. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: vii

8 1. Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah, dan nikmat-nya yang selalu diberikan kepadaku tanpa memandang waktu. 2. Ir. Sri Widodo, MT, Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Marwan Effendy, ST, MT, Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta. 4. Ir. Bibit Sugito, MT, selaku dosen pembimbing I yang telah memberi saran, masukan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Ir. Pramuko I.P, MT, selaku dosen pembimbing II yang juga memberi saran dan masukan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Ir. Agus Hariyanto, MT selaku dosen penguji yang telah menguji dan memberi banyak masukan tentang proses elektroplating. 7. Bapak-bapak Dosen Jurusan Teknik Mesin yang telah begitu banyak memberikan pengetahuan yang tiada ternilai, serta seluruh staf dan karyawan yang telah memberikan pelayanan dan fasilitas pada penulis. 8. De Ika Putri Utami tersayang yang selalu menemani hari-hariku dan tiada hentinya memberi dorongan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 9. Teman-teman kost ARDIAN yang telah banyak membantu dalam segala hal, Kompak selalu friend. viii

9 Dengan selesainya penyusunan Tugas Akhir ini, penulis berharap dapat memberikan manfaat yang baik, serta mampu menjadi arahan dalam perjalanan pengetahuan. Penulis menyadari bahwa penyusunan ini masih jauh dari sempurna, maka sangat besar keinginan penulis untuk mendapatkan saran dan kritik yang kontruktif guna memperluas wawasan penulis sebagai proses pembelajaran diri. Wassalamu alaikum Wr.Wb. Surakarta, 2007 Penulis ix

10 PENGARUH VARIASI WAKTU CELUP TEMBAGA PROSES ELEKTROPLATING TEMBAGA NIKEL DAN KROM TERHADAP CACAT VIBROUS PADA ALUMINIUM 1100 Albert Adi Chandra Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura ABSTRAKSI Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh waktu penahanan celup Tembaga pada proses elektroplating Tembaga, Nikel dan Krom terhadap ketebalan lapisan dan cacat vibrous (buram) yang terjadi pada proses elektroplating pada bahan Aluminium (1100). Proses elektroplating dengan menggunakan pelapisan Tembaga, Nikel dan Krom banyak digunakan terutama untuk suku cadang sepeda motor dan peralatan listrik. Lapisan Tembaga merupakan lapisan dasar yang dapat menambah daya rekat lapisan Nikel. Nikel merupakan logam ideal sebagai perlindungan terhadap korosi dan proses sebelum pelapisan Krom yang besifat lapisan yang dekoratif.. Proses elektroplating menggunakan konsep reduksi-oksidasi dengan menggunakan rangkaian sel elektrolisis. Pada proses elektroplating Aluminium 1100 (10 cm x 5 cm x 1 mm) menggunakan pelapisan Tembaga dengan variasi waktu pencelupan 90 detik, 120 detik, 150 detik, 180 detik dan 210 detik. pelapisan Nikel dengan waktu pencelupan 420 detik dan pelapisan Krom dengan waktu pencelupan 10 detik. Arus yang dialirkan berkisar antara 3 Ampere dengan tegangan 15 Volt.. Adapun kesimpulannya yaitu setelah dilakukan pengujian struktur mikro didapat variasi ketebalan untuk lapisan Tembaga µm, ketebalan lapisan Nikel dan ketebalan untuk lapisan Krom µm. Cacat vibrous terjadi pada waktu pencelupan Tembaga 90 detik dan 120detik karena kurang terdistribusi meratanya lapisan. Dari grafik 1 dan 2 menunjukkan bahwa semakin lama waktu celup Tembaga maka berat lapisan Tembaga dan tebal lapisan Tembaga yang dihasikan akan semakin besar. Specimen 1 dan 2 terjadi cacat vibrous karena kurang meratanya distribusi lapisan Tembaga, specimen 3 lapisan yang dihasikan telah rata/baik, specimen 4 mendapatkan hasil yang baik dan specimen 5 mendapatkan hasil yang baik dimana tidak adanya cacat vibrous dan permukaan terlihat mengkilap. Kata kunci: Aluminium 1100, Elektroplating, Cacat Vibrous, Struktur Mikro x

11 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR... ii HALAMAN PERSETUJUAN... iii HALAMAN PENGESAHAN... iv MOTTO... v PERSEMBAHAN... vi KATA PENGANTAR... vii ABSTRAKSI... x DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR TABEL... xvii DAFTAR GRAFIK... xviii DAFTAR RUMUS... xix BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Identifikasi Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penelitian Sistematika Penulisan... 6 xi

12 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Landasan Teori Aluminium Aluminium Paduan Proses Elektroplating Mengenal Pelapisan Permukaan Logam Bahan Pelapisan Teori Dasar Elektroplating Urutan Proses Pelapisan tembaga Nikel dan Krom Cacat Logam Cacat Vibrous (Buram) BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian Persiapan Peralatan dan Bahan Proses Elektroplating Peralatan Bahan Proses Dasar Elektroplating Penghalusan Permukaan Persiapan Permukaan Pelapisan Dasar (Perekatan) Pelapisan Utama/Refleksi Sinar xii

13 Pelapisan Dekoratif Pengaruh Arus Pada Elektrokimia Sel Volta atau Sel Galvani Sel Elektrolisis Pengaruh Waktu Celup Elektroplating Pada Hukum Faraday Pemeliharaan Kebersihan Pelumasan Pemeriksaan Harian Pengujian Struktur Mikro BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Penelitian Pelapisan Tembaga Pelapisan Nikel Pelapisan Krom Data Hasil Pengamatan Foto Struktur Mikro Pembahasan Pengaruh Waktu Celup Elektroplating Terhadap Hukum Faraday Pembahasan Pengaruh Waktu Celup Elektroplating terhadap Ketebalan xiii

14 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 1.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Proses Reduksi dan Oksidasi Gambar 2.2. Cacat Interkristalin Rapuh Gambar 2.3. Cacat Interkristalin Ulet Gambar 2.4. Cacat Trankristalin Ulet Gambar 2.5. Cacat Trankristalin Mikro Ulet Gambar 2.6. Cacat Trankristalin Rapuh Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian Gambar 3.2. Mesin Poles Gambar 3.3. Bak Larutan Tembaga Gambar 3.4. Bak Larutan Nikel Gambar 3.5. Bak Larutan Krom Gambar 3.6. Power Supply DC Gambar 3.7. Agitator...49 Gambar 3.8. Head Exchanger...50 Gambar 3.9. Jig Gambar Thermometer...51 Gambar Gelas Ukur Gambar Stop Watch Gambar Timbangan Digital Gambar Pelat Aluminium Gambar Tembaga Batangan xv

16 Gambar Nikel Batangan Gambar Timbal Setengah Silinder Gambar Rangkaian Sel Volta Gambar Rangkaian Sel Elektrolisis Gambar Olympus Metalurgical Gambar 4.1. Foto Mikro Specimen Aluminium Gambar 4.2. Foto Mikro Specimen 1 Setelah Proses Elektroplating Tembaga, Nikel dan Krom Gambar 4.3. Foto Mikro Specimen 2 Setelah Proses Elektroplating Tembaga, Nikel dan Krom Gambar 4.4. Foto Mikro Specimen 3 Setelah Proses Elektroplating Tembaga, Nikel dan Krom. 74 Gambar 4.5. Foto Mikro Specimen 4 Setelah Proses Elektroplating Tembaga, Nikel dan Krom Gambar 4.6. Foto Mikro Specimen 5 Setelah Proses Elektroplating Tembaga, Nikel dan Krom xvi

17 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Klasifikasi Paduan Aluminium Tempaan...13 Tabel 2.2. Ciri Operasi Bak Sianida Tembaga...19 Tabel 2.3. Formulasi Watt s...21 Tabel 4.1. Data Pelapisan Tembaga...69 Tabel 4.2. Data Pelapisan Nikel...70 Tabel 4.3. Data Pelapisan Krom...71 xvii

18 DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1. Hubungan Waktu Pencelupan Tembaga dengan Berat Lapisan Tembaga...70 Grafik 4.2. Hubungan Waktu Pencelupan Tembaga dengan Tebal Lapisan Tembaga xviii

19 DAFTAR RUMUS Rumus 1. Hukum Faraday...27 Rumus 2. Efisiensi Katoda xix