MEKANIKA Volume 11 Nomor 2, Maret Yerikho 1, Wahyu Purwo Raharjo 2, Bambang Kusharjanta 2

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH VARIASI ARUS LISTRIK TERHADAP KETEBALAN LAPISAN TEMBAGA PADA PROSES ELEKTROPLATING PLAT BAJA KARBON RENDAH

Momentum, Vol. 13, No. 2, Oktober 2017, Hal ISSN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Proses akhir logam (metal finishing) merupakan bidang yang sangat luas,

BAB I PANDAHULUAN. Berbagai industri barang perhiasan, kerajinan, komponen sepeda. merupakan pelapisan logam pada benda padat yang mempunyai

PENGARUH SUHU LARUTAN ELEKTROLIT DAN WAKTU PELAPISAN TEMBAGA PADA PLAT BAJA LUNAK TERHADAP NILAI KETEBALAN ABSTRACT

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

PENGARUH VARIASI RAPAT ARUS TERHADAP KETEBALAN LAPISAN ELEKTROPLATING SENG PADA BAJA KARBON RENDAH. Nizam Effendi *)

PENGARUH VARIASI TEGANGAN DAN WAKTU PADA PROSES PELAPISAN NIKEL TERHADAP KEKUATAN BENDING BAJA ST 41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Rapat Arus Terhadap Ketebalan Dan Struktur Kristal Lapisan Nikel pada Tembaga

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Penelitian dan Pembahasan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

BAB I PENDAHULUAN. Dalam teknologi pengerjaan logam, proses electroplating. dikategorikan sebagai proses pengerjaan akhir (metal finishing).

STUDI PELAPISAN KROM DENGAN PROSES ELEKTROPLATING PADA HANDEL REM SEPEDA MOTOR DENGAN VARIASI RAPAT ARUS

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pengaruh Parameter Proses Pelapisan Nikel Terhadap Ketebalan Lapisan

BAB III METODE PENELITIAN dan dilaksanakan di Laboratorium Fisika Material Departemen Fisika

PENGARUH TEMPERATUR LARUTAN ELEKTROLIT, RAPAT ARUS KATODA TERHADAP KETEBALAN DAN ADHESIVITAS LAPISAN PADA PROSES ELEKTROPLATING TEMBAGA-NIKEL-KHROM

PENGARUH VARIASI ARUS LISTRIK TERHADAP KETEBALAN LAPISAN TEMBAGA PADA PROSES ELEKTROPLATING PLAT BAJA KARBON RENDAH

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN DAN WAKTU PELAPISAN NIKEL PADA ALUMINIUM TERHADAP KEKERASAN

STUDI PELAPISAN KROM PADA BAJA KARBON DENGAN VARIASI WAKTU PENCELUPAN 10, 20, 30, 40, 50 MENIT DAN TEGANGAN 9 VOLT DENGAN ARUS 5 AMPERE

PENGARUH KONSENTRASI NIKEL DAN KLORIDA TERHADAP PROSES ELEKTROPLATING NIKEL

PENGARUH PROSENTASE KARBON PADA BAJA KARBON PROSES ELECTROPLATING TEMBAGA

PENGARUH WAKTU PENCELUPAN DAN TEMPERATUR PROSES ELEKTROPLATING TERHADAP KETEBALAN DAN KEKERASAN PERMUKAAN BAJA ST 42

PENGARUH KUAT ARUS DAN WAKTU TERHADAP HASIL PEWARNAAN DAN MASSA ALUMINIUM PADA PROSES ANODIZING DENGAN ELEKTROLIT H 2 SO 4 15%

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. penelitian eksperimental nyata (true experimental research). Dalam hal ini

PENGARUH LAJU KOROSI PELAT BAJA LUNAK PADA LINGKUNGAN AIR LAUT TERHADAP PERUBAHAN BERAT.

PENGARUH ph LARUTAN ELEKTROLIT TERHADAP TEBAL LAPISAN ELEKTROPLATING NIKEL PADA BAJA ST 37. Abstrak

BAB III METODE PENELITIAN

ANALISA STRUKTUR MIKRO LAPISAN KROM DAN NIKEL PADA BAHAN DASAR KUNINGAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. (C), serta unsur-unsur lain, seperti : Mn, Si, Ni, Cr, V dan lain sebagainya yang

PENINGKATAN KETAHANAN KOROSI BAJA JIS S45C HASIL ELECTROPLATING NIKEL PADA APLIKASI MATERIAL CRYOGENIC

BAB I PENDAHULUAN. Melihat kerugian yang terjadi yang akan ditimbulkan oleh korosi. ini maka berbagai usaha dilakukan untuk dapat mencegah korosi

PENGARUH VARIASI WAKTU ANODIZING TERHADAP STRUKTUR PERMUKAAN, KETEBALAN LAPISAN OKSIDA DAN KEKERASAN ALUMINIUM 1XXX. Sulaksono Cahyo Prabowo

PENGARUH INSTALASI DAN VARIASI WAKTU PELAPISAN NIKEL TERHADAP KETEBALAN LAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON MENENGAH

VARIASI RAPAT ARUS DALAM PROSES PELAPISAN KHROMIUM KERAS PADA CINCIN TORAK. Yusep Sukrawan 1

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user

BAB II LANDASAN TEORI. Gas HHO merupakan hasil dari pemecahan air murni ( H 2 O (l) ) dengan proses

UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH WAKTU DAN LUAS PERMUKAAN TERHADAP KETEBALAN PRODUK PADA ELEKTROPLATING ACID ZINC

PENGARUH WAKTU PADA ELEKTROPLATING KROM DEKORATIF DENGAN LOGAM BASIS TEMBAGA TERHADAP LAJU KOROSI

PELAPISAN EMAS PADA KERAJINAN TANGAN PEWTER UNTUK MENINGKATKAN NILAI JUAL

PENINGKATAN KUALITAS PRODUK INDUSTRI KECIL PERALATAN RUMAH TANGGA DENGAN PELAPISAN LOGAM

LAPORAN PENELITIAN PROSES PENYEPUHAN EMAS

PELAPISAN EMAS PADA KERAJINAN TANGAN PEWTER UNTUK MENINGKATKAN NILAI JUAL

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

I. Tujuan. Dasar Teori

Pengaruh Jarak Anoda-Katoda dan Durasi Pelapisan Terhadap Laju Korosi pada Hasil Electroplating Hard Chrome

BAB. 3 METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian eksperimental laboratorium, yaitu

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. 1. Tempat pengambilan data bertempat di Laboratorium Bahan Teknik

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. material lainnya yang dipergunakan sehari-hari memerlukan proses. penyelesaian akhir sebelum digunakan. Proses ini disebut dengan

Pengaruh Rapat Arus Dan Temperatur Elektrolit Terhadap Ketebalan Lapisan Dan Efisiensi Katoda Pada Elektroplating Tembaga Untuk Baja Karbon Sedang

BAB III METODE PENELITIAN

NASKAH PUBLIKASI ILMIAH PENGARUH VOLTASE TERHADAP KETEBALAN DAN KILAP PADA PROSES PELAPISAN TEMBAGA PADA MATERIAL BAJA KARBON SEDANG

ANALISA PERBANDINGAN PELAPISAN GALVANIS ELEKTROPLATING DENGAN HOT DIP GALVANIZING TERHADAP KETAHANAN KOROSI DAN KEKERASAN PADA BAJA

PENGARUH SUHU DAN WAKTU PELAPISAN TEMBAGA-NIKEL PADA BAJA KARBON RENDAH SECARA ELEKTROPLATING TERHADAP NILAI KETEBALAN DAN KEKASARAN

STUDI PELAPISAN KROM DENGAN PROSES ELEKTROPLATING PADA HANDEL REM SEPEDA MOTOR DENGAN VARIASI WAKTU PENAHAN CELUP TERHADAP KETEBALAN LAPISAN

W, 2016 PENGGUNAAN MULTIMEDIA PEMBELAJARAN UNTUK MENINGKATKAN PRESTASI BELAJAR PADA MATA KULIAH KOROSI DAN PELAPISAN LOGAM

Pengaruh Kuat Arus Terhadap Ketebalan Lapisan Dan Laju Korosi (Mpy) Hasil Elektroplating Baja Karbon Rendah Dengan Pelapis Nikel

TUGAS AKHIR KARAKTERISASI PERMUKAAN MULTILAPIS KROM DAN TEMBAGA PADA BAJA KARBON HASIL PROSES ELECTROPLATING

berat yang terkandung dalam larutan secara elektrokimia atau elektrolisis; (2). membekali mahasiswa dalam hal mengkaji mekanisme reaksi reduksi dan

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN TERHADAP LAJU PELEPASAN MATERIAL, OVERCUT, DAN TAPERING PADA PROSES ELECTROCHEMICAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang

PENGARUH RAPAT ARUS DAN WAKTU PELAPISAN PADA PROSES ELECTROPLATING TERHADAP KETEBALAN LAPISAN KROM

PUBLIKASI ILMIAH. Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik.

Mengubah energi kimia menjadi energi listrik Mengubah energi listrik menjadi energi kimia Katoda sebagi kutub positif, anoda sebagai kutub negatif

MEKANIKA Volume 11 Nomor 2, Maret 2013

LAPORAN PENGAMATAN PENYEPUHAN LOGAM

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang

PENGARUH VARIASI WAKTU CELUP 4, 6 DAN 8 DETIK TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KEKASARAN TEMBAGA PADA PELAT BAJA KARBON SEDANG DENGAN PROSES ELEKTROPLATING

BAB III METODE PENELITIAN. 1. Tempat pengambilan data bertempat di Laboratorium Bahan Teknik

PENGARUH VARIASI KONSENTRASI LARUTAN NaCl TERHADAP KETAHANAN KOROSI HASIL ELEKTROPLATING Zn PADA COLDROLLED STEEL AISI 1020

SIDANG TUGAS AKHIR. oleh : Rosalia Ishida NRP Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Sulistijono, DEA Dr. Hosta Ardhyananta, ST, MSc

STUDI KARAKTERISTIK ELEKTROPLATING KUNINGAN (Cu-Zn) PADA BAJA CARBON RENDAH (FeC) SA 516 DENGAN VARIABEL WAKTU

PENINGKATAN EFISIENSI KOMPOR GAS DENGAN PENGHEMAT BAHAN BAKAR ELEKTROLIZER

KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK HASIL ELEKTROPLATING NIKEL KARBONAT (NiCO 3 ) PADA TEMBAGA (Cu)

STUDI EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH VARIASI RAPAT ARUS PADA HARD CHROME ELECTROPLATING TERHADAP KARAKTERISTIK PERMUKAAN BAJA KARBON RENDAH

ELEKTROKIMIA. VURI AYU SETYOWATI, S.T., M.Sc TEKNIK MESIN - ITATS

VARIASI WAKTU HARD CHROMIUM PLATING TERHADAP KARAKTERISTIK STRUKTUR MIKRO, NILAI KEKERASAN DAN LAJU KOROSI BAJA KARBON RENDAH

Pengaruh Rapat Arus dan Asam Borat terhadap Kualitas dan Morfologi Hasil Elektrodeposisi Kobal pada Substrat Tembaga

3. ELEKTROKIMIA. Contoh elektrolisis: a. Elektrolisis larutan HCl dengan elektroda Pt, reaksinya: 2HCl (aq)

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

PENGARUH KUAT ARUS PADA PROSES ANODIZING TERHADAP KARAKTERISTIK VELG MOBIL MERK BSA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Sudaryatno Sudirham ing Utari. Mengenal. Sudaryatno S & Ning Utari, Mengenal Sifat-Sifat Material (1)

PENGARUH VARIASI TEGANGAN DAN WAKTU PELAPISAN TERHADAP KEKILAPAN, KEKERASAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN ALUMINIUM

BAB IV DATA HASIL PENELITIAN

NASKAH PUBLIKASI ILMIAH

ANALISA PENGARUH TEGANGAN DAN SUHU ELEKTROLIT PADA KUALITAS PEWARNAAN KOMPOSIT AL 6061 ABU BATUBARA

TEKNIKA VOL.3 NO.2 OKTOBER_2016

PENGARUH PENGERJAAN DINGIN TERHADAP KETAHANAN KOROSI AISI 1020 HASIL ELEKTROPLATING Zn DI MEDIA NaCl. Oleh : Shinta Risma Ingriany ( )

BAB II PEMBAHASAN. II.1. Electrorefining

Elektrokimia. Sel Volta

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PERSETUJUAN... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL...

KIMIA ELEKTROLISIS

Korosi telah lama dikenal sebagai salah satu proses degradasi yang sering terjadi pada logam, khusunya di dunia body automobiles.

Transkripsi:

62 OPTIMALISASI VARIASI TEGANGAN DAN WAKTU TERHADAP KETEBALAN DAN ADHESIVITAS LAPISAN PADA PLAT BAJA KARBON RENDAH DENGAN PROSES ELECTROPLATING MENGGUNAKAN PELAPIS SENG Yerikho 1, Wahyu Purwo Raharjo 2, Bambang Kusharjanta 2 1 Program Sarjana Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret 2 Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Keywords : zinc electroplating thickness adhesion voltage coating time Abstract : This research investigates the optimization of zinc coating by varying the voltage (2, 4, 6, and 8 V) and time (10, 20, 30, and 40 minute), to find out the best plating based of the thickness and adhesion. The chatode is mild steel by 30 mm in length, 100 mm in width, and 2.5 mm in height. Electrolyte solution was composed of sodium hydroxide 420 grams, zinc oxide 97.5 grams, rochelle salt 9.75 grams, and aquades 1 litre. Measurement of coating thicknesses was using coating thickness measuring instrument dualscope MPOR and based on ASTM B 499. Qualitative adhesion testing of zing coating was based on ASTM B 571-97.The best plating properties, such as the deposit thickness and adhesion, is obtained at 6 V and 20 minutes. PENDAHULUAN Baja merupakan salah satu material konstruksi yang kerap digunakan karena memiliki sifat mekanik yang baik dalam kekuatan, kekakuan, dan keuletan.namun seringkali kondisi dan pengaruh lingkungan mempengaruhi umur pakai suatu struktur bangunan. Baja, yang unsur utamanya besi, unggul ditinjau dari properti mekaniknya, namun memerlukan perlindungan khusus di lingkungan terbuka agar tidak mengalami korosi. Mekanisme proses korosi antara lain ditandai dengan terjadinya proses pertukaran ion antara logam dengan lingkungannya. Akibatnya pada logam tersebut terjadi perubahan fisik (geometri) dan penurunan sifat mekanik.hal tersebut harus diantisipasi dalam pengaplikasian logam. Salah satu cara mengatasi kendala yang terjadi adalah melakukan pengendalian korosi sehingga dapat memperpanjang usia pemakaian logam, khususnya baja. Logam seng (Zn) mempunyai sifat lebih anodik daripada besi.aplikasi seng pada pelapisan logam, khususnya baja, dimanfaatkan sebagai sacrificial anode.sifat perlindungan sacrificial ini dapat diartikan bahwa lapisan seng bersifat anodis terhadap logam dasarnya.seandainya ada pori-pori yang terjadi pada lapisan, karena logam pelapis lebih reaktif terhadap lingkungan dari pada logam dasar (Fe) maka reaksi pada logam dasar tidak berlangsung. Pelapisan baja dengan menggunakan logam seng dapat dilakukan dengan berbagai metoda yaitu hot dip galvanize (celup panas), electroplating, sherardizing (sementasi), dan spraying (penyemprotan). Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah metode pencelupan dingin atau dikenal dengan electroplating.pelapisan ini menggunakan arus listrik searah. Dengan cara kerja yang mirip elektrolisa, dimana logam pelapis seng bertindak sebagai anoda sedangkan logam dasar (spesimen) sebagai katoda. Dari segi biaya produksi, pelapisan seng relatif lebih rendah dibandingkan dengan logam lain yang dapat dipakai untuk melindungi baja atau besi dari serangan korosi yaitu cadnium (Cd), Cupper (Cu), dan chromium (Cr). Dari beberapa karakteristik dan sifat pelapisan seng dengan metoda electroplating, sifat perlindungan sacrificial yang baik dan biaya produksi yang relatif murah, hal tersebut mendorong pelapisan seng banyak digunakan secara komersil. Hal ini dapat dilihat dari laju pertumbuhan industri kecil dan menengah yang bergerak dalam bidang pelapisan logam diantaranya bengkel fabrikasi, jasa alat berat, dan juga pelapisan bagian-bagian mesin kendaraan bermotor. Pelapisan seng dilakukan dengan maksud memberi perlindungan terhadap bahaya korosi, memperbaiki tampak rupa pada permukaan, dan sebagai lapisan dasar untuk proses selanjutnya. Di dunia industri, selain ketahanan korosi yang baik, produk hasil pelapisan juga harus memiliki penampilan produk yang bagus. TINJAUAN PUSTAKA Proses pelapisan logam dengan metoda electropating merupakan suatu cara yang dilakukan untuk memberikan sifat tertentu pada suatu permukaan benda kerja. Proses pelapisan logam tersebut dilakukan setelah benda kerja mencapai

63 bentuk akhir atau setelah proses pengerjaan mesin serta penghalusan terhadap permukaan benda kerja yang dilakukan. Dengan demikian, proses pelapisan termasuk dalam kategori pekerjaan finishing atau sering juga disebut tahap penyelesaian dari suatu produksi benda kerja. Prinsip dasar dari pelapisan logam secara electroplating ini adalah reduksi ion-ion logam sehingga terjadi pengendapan logam pada katoda secara elektrolisis.hasil elektrolisis tersebut akan mengendap pada katoda, sedangkan endapan yang terjadi bersifat adhesif terhadap logam dasar. Selama proses pengendapan atau deposit berlangsung terjadi reaksi kimia pada elektroda dan elektrolit baik reaksi reduksi maupun oksidasi dan diharapkan berlangsung terus menerus menuju arah tertentu secara tetap. Untuk itu diperlukan arus listrik searah (direct current) dan tegangan yang konstan. Prinsip atau teori dasar dari elektroplating adalah berpedoman atau berdasarkan Hukum Faraday yang menyatakan: Jumlah zat yang terbentuk dan terbebas pada elektroda selama elektrolisis sebanding dengan jumlah arus listrik yang mengalir dalam larutan elektrolit. Jumlah zat yang dihasilkan oleh arus listrik yang sama selama elektrolisis adalah sebanding dengan beratnya ekivalen masing-masing zat tersebut.pernyataan Faraday dapat ditulis dengan ketentuan atau rumus seperti berikut ini: I. t. e B = (1) F Keterangan : B = Berat zat yang terbentuk ( gr ) I = Jumlah arus yang mengalir (A) t = Waktu ( detik ) e = Berat ekivalen zat yang dibebaskan (berat atom suatu unsur dibagi valensi unsur tersebut) F = Jumlah arus yang diperlukan untuk membebaskan sejumlah gram ekivalen suatu zat (1F=96.500 Coulumb) Hukum Faraday sangat erat kaitannya dengan efisiensi arus yang terjadi pada proses electroplating. Efisiensi arus adalah perbandingan berat endapan yang terjadi dengan berat endapan secara teoritis dan dinyatakan dalam persen. Bila di atas dijelaskan bahwa tegangan dalam electroplating diinginkan dalam kondisi konstan, maksud dari pernyataan tersebut adalah tegangan tidak akan berubah atau terpengaruh oleh besar kecilnya arus yang terpakai. (Saleh, A.A., 1995) V I = (2) R Keterangan : V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere) R = Tahanan (Ohm) Pelapisan Seng dengan MetodeElectroplating Pada umumnya, proses pelapisan seng antara lain untuk mendapatkan lapisan pada permukaan logam dasar dengan maksud : Sebagai lapisan pelindung Memperbaiki tampak rupa Sebagai lapisan dasar untuk proses selanjutnya Pelapisan menggunakan arus listrik searah, dengan cara kerja seperti elektrolisa. Logam seng bertindak sebagai anoda, sedangkan logam dasar bertindak sebagai katoda. Proses pelapisan pada benda kerja dapat diterangkan dengan mengambil contoh elektroplating seng (Zn) menggunakan elektrolit Zinc Cate. Ion logam seng (Zn2+) dalam elektrolit yang bermuatan positif menuju benda kerja (katoda) yang bermuatan negatif sehingga ion logam Zn2+akan tereduksi menjadi logam Zn dan mengendap di katoda membentuk lapisan logam (deposit), menurut reaksi : Zn 2+ (aq)+ 2e Zn (s) (pembentukan lapisan seng) 2H + (aq)+ 2e H 2(g) (pembentukan gas hidrogen) ½ O 2(g) + H 2(g) H 2 O (l) (reduksi oksigen terlarut) Ion seng dalam elektrolit yang telah tereduksi dan menempel di katoda, posisiya akan diganti oleh anoda seng yang teroksidasi dan larut dalam elektrolit menurut reaksi: Zn (s) Zn 2+ (l)+ 2e (oksidasi anoda seng ke dalam elektrolit) H 2(l) 4H + (aq) + O 2(g) + 4e (pembentukan gas oksigen) H 2(g) 2H + (aq)+ 2e (oksidasi gas hidrogen) Apabila proses elektroplating berjalan seimbang maka konsentrasi elektrolit akan tetap, anoda makin lama berkurang dan terjadi pengendapan (deposit) logam yang melapisi katoda sebagai benda kerja. Penelitian Yang Telah Dilakukan Popoola, dkk (2011) meneliti pengaruh variabel electroplating baja karbon rendah yang dilapisi seng. Pada waktu proses pelapisan konstan (10 menit) dengan tegangan 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0 V, ketebalan lapisan berturut-turut adalah 0.10, 0.08, 0.16, 0.26, 0.31, dan 0.36 µmm. Pada waktu tegangan konstan (0.8V) dengan waktu proses pelapisan 10, 15, 20, 25, dan 30 menit, berturut-turut tebal lapisan seng adalah 0.10, 0.18, 0.31, 0.39, dan 0.47 mm. Hasil electroplating yang terbaik dengan rentang tegangan 0.5-1.0V dan waktu 10-30 menit didapat dari sampel dengan tegangan 0.8V dengan waktu 20 menit.

64 Durodola, dkk (2011) meneliti resistansi korosi dari baja karbon rendah yang dilapisi seng dengan metode electroplating. Penelitian dilakukan dengan variasi tegangan 0.6V, 0.8V, 1.0V, 1.5V, dan variasi waktu 20, 30, 40, 50, 60 menit. Pada saat tegangan konstan (1,5 V) dengan waktu proses pelapisan adalah 20, 30, 40, 50, dan 60 menit, berturut-turut tebal lapisan seng adalah 6.40, 7.67, 8.20, 17.10, dan 18.70 µm. Pada saat waktu proses pelapisan konstan (40 menit) dengan tegangan 0.6, 0.8, 1.0, dan 1.5 V, berturut-turut tebal lapisan seng adalah 3.09, 3.51, 3.80, dan 8.20 µm. Hasil terbaik untuk properti fisik seperti warna, kecerahan, dan adhesivitas didapat dari sampel 0.6V dengan waktu 20 menit, 0.8 V dengan waktu 30 menit, dan 1.0V dengan waktu 40 menit. Bamidele, dkk (2011) meneliti tentang pengaruh variabel proses pelapisan seng pada baja karbon rendah dengan tegangan konstan terhadap tebal lapisan seng dan laju deposit. Pada saat tegangan konstan (0,8 V) dan jarak anoda dan katoda 10 cm dengan waktu proses pelapisan 10, 15, 20, 25, dan 30 menit berturut-turut tebal lapisan seng adalah 0.156, 0.234, 0.364, 0.468, dan 0.520 µm. Hasil properti dengan effisiensi pelapisan terbaik didapat dari sampel dengan waktu 20 menit, 20 cm jarak dari anoda, dan pada tegangan 0.8V. Song (2012) meneliti hubungan antara mikrostruktur dan adhesivitas dari pelapisan seng pada baja dengan proses hot dip galvanized. Adhesivitas pelapisan seng pada baja dapat ditingkatkan dengan menghindari adanya oksidasi yang terjadi pada permukaan antara lapisan seng dan baja. Ndariyono (2010) melakukan pelapisan tembaga, nikel, dan krom. Parameter pelapisan meliputi variasi temperatur larutan elektrolit 25-30, 40-45, 50-55, dan 60-65 o C dan variasi rapat arus katoda 1500, 1760, 2000, dan 2720 A/m 2. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian ketebalan dan adhesivitas lapisan. Ndariyono menyatakan bahwa semakin tinggi temperatur dan rapat arus menghasilkan lapisan yang semakin mengkilap, semakin tebal dan semakin efisien. Pada temperatur 60-65 o C dan rapat arus 2720 A/m 2 menghasilkan lapisan yang paling mengkilap dan menghasilkan ketebalan sebesar 4,33 µm. Pengujian adhesivitas lapisan menunjukkan bahwa terjadi keretakan lapisan pada setiap spesimen. METODE PENELITIAN Bahan Penelitian 1. Katoda (logam yang dilapisi) Spesimen berupa plat strip baja karbon rendah. 2. Anoda (logam pelapis) Penelitian ini menggunakan anoda seng (Zn). Alat Yang Digunakan 1. Rectifier 2. Gelas ukur 3. Bak pembersih 4. Stopwatch 5. Sandpaper 6. Mandrel 7. Jangka sorong 8. Timbangan digital 9. Dualscope MPOR 10. Gerinda listrik 11. Kamera digital 12. Alat tekuk plat Gambar 1. Rangkaian instalasi percobaan Persiapan Spesimen Uji Spesimen yang digunakan dalam penelitian ini adalah plat strip yang telah diuji komposisi kimianya. Pengujian komposisi kimia dilakukan untuk mengetahui jenis dari spesimen yang akan dipergunakan. Dari hasil pengujian komposisi kimia menunjukkan bahwa spesimen merupakan karbon rendah. Spesimen yang akan digunakan dalam penelitian dipotong dengan ukuran panjang 100 mm, lebar 30 mm, tebal 2,5 mm, kemudian permukaan spesimen dihaluskan dengan menggunakan gerinda dan dihaluskan lagi dengan menggunakan kertas amplas dengan ukuran kekasaran 100, 150, 300, 600, 800, 1000. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan karat dan kotoran-kotoran yang menempel pada permukaan spesimen. Pembuatan Larutan Elektrolit Cara pembuatan larutan elektrolit pelapisan seng adalah sebagai berikut: 1. Menimbang bahan-bahan sesuai dengan berat yang telah ditentukan. Komposisi pembuatan larutan untuk pelapisan seng adalah: Sodium Hydroxide (NaOH) sebanyak 420 gram Zinc Oxide (ZnO) sebanyak 97,5 gram Rochelle Salt (NaK(C 4 H 4 O 6 ) sebanyak 9,75 gram 2. Menyediakan aquades sebanyak 1 liter. 3. Memasukkan 0,75 liter aquades ke dalam bak. 4. Memasukkan bahan-bahan yang telah tersedia seperti komposisi diatas secara berurutan sebagai berikut: a) Memasukkan Sodium Hydroxide dan aduk hingga larut.

65 b) Memasukkan Zinc Oxide secara perlahanlahan sambil diaduk hingga larut. c) Memasukkan Rochelle Salt kemudian diaduk hingga larut. d) Sisa air 0,25 liter dimasukkan juga sambil diaduk. e) Membiarkan larutan selama ± 4 jam, kemudian dilakukan penyaringan. f) Setelah dilakukan penyaringan, larutan dibiarkan lagi selama ± 4 jam. g) Larutan yang telah mengalami penyaringan dan pengendapan selama ± 4 jam, sudah bisa digunakan. Pengerjaan Awal Setelah spesimen dihaluskan dan rata, maka dilakukan proses degreasing, yaitu pencucian spesimen dengan detergen agar kotoran dan lemaklemak pada saat proses permesinan hilang dan bersih. Kemudian setelah itu dilakukan proses rinsing atau pembilasan dengan air bersih dan spesimen dikeringkan dengan cara dijemur di bawah sinar matahari. Setelah spesimen kering dilanjutkan dengan proses pengetsaan. Proses pengetsaan dilakukan dengan mencelupkan spesimen pada larutan asam sulfat (H 2 SO 4 ) dengan kosentrasi sebesar 10% pada suhu 90 C selama 1-5 menit. Tujuan dari pengetsaan adalah membersihkan benda kerja dari lapisan oksida dan unsur pengotor yang menempel sehingga akan menghasilkan daya adhesi yang kuat pada benda kerja. Proses Pelapisan Seng Langkah-langkah dalam proses pelapisan seng adalah sebagai berikut : 1. Mempersiapkan seluruh alat dan bahan yang akan digunakan dalam proses pelapisan seperti spesimen, larutan elektrolit, logam pelapis, rectifier, stopwatch, thermometer, bak plating, dan bak pembilas. 2. Spesimen yang akan dilapisi dibersihkan dengan proses degreasing, rinsing, dan pengetsaan terlebih dahulu. 3. Setelah pengetsaan selesai spesimen dibilas dengan air bersih. 4. Pelaksanaan pelapisan seng (zinc electroplating): a. Menimbang berat spesimen sebelum dilapisi. b. Sebelum spesimen dimasukan ke dalam larutan zincate, jaga larutan elektrolit sampaitemperatur konstan 30 C c. Spesimen yang telah dibilas, lalu dimasukkan ke dalam larutan seng. d. Menghubungkan ke sumber arus listrik (rectifier), spesimen/katoda ke kutub negatif, sedangkan anoda/pelapis ke kutub positif e. Setelah semuanya siap, stop kontak dihidupkan. f. Mengatur besar tegangan dan menghidupkan stopwatch. g. Pencelupan dilakukan dengan memvariasikan waktu pelapisan dan tegangan katoda: Waktu pelapisan: 10, 20, 30, dan 40 menit Variasi tegangan : 2, 4, 6, dan 8 V h. Setelah proses pelapisan seng selesai, spesimen diangkat dan langsung dibilas dengan air bersih yang ada di bak pembilasan. i. Setelah pembilasan selesai, kemudiandilakukan pengeringan. j. Menimbang berat spesimen setelah dilapisi. 5. Pelaksanaan proses akhir: a. Melakukan pengamatan visual b. Melakukan pengambilan gambar c. Melakukan pengukuran ketebalan d. Melakukan uji ahesivitas e. Pengolahan data hasil penelitian Pengukuran Ketebalan Lapisan Seng Pengukuran ini untuk mengetahui ketebalan lapisan yang terjadi pada masing-masing spesimen, alat yang digunakan coating thickness measuring instrument dualscope MPOR. Standar pengujian yang dipakai adalah ASTM B 499 (Test Method for Measurement of Coating Thicknesses by the Magnetic Method: Nonmagnetic Coatings on Magnetic Basis Metals). Langkah-langkah persiapan dan pengujiannya adalah sebagai berikut: 1. Memasang dualscope MPOR ke base metal Fe. 2. Mengkalibrasi dualscope MPOR. 3. Menguji spesimen dengan 3 titik. 4. Menguji dengan spesimen yang lainnya. Pengujian Adhesivitas Lapisan Seng Pengujian tingkat adhesivitas lapisan seng dilakukan dengan cara pengujian tekuk (bend test) sesuai dengan ASTM B 571-97. Langkah-langkah persiapan dan pengujiannya adalah sebagai berikut: 1. Menekuk benda uji dengan benda berbentuk silinder (mandrel), sampai kedua kaki benda uji sejajar. 2. Diameter silinder (mandrel) harus empat kali tebal benda uji. 3. Memeriksa daerah cacat visual benda uji yang telah ditekuk. 4. Mengambil gambar visual yang terjadi pada benda uji. 5. Mengulangi langkah di atas pada spesimen lainnya. HASIL DAN PEMBAHASAN AnalisaPengaruh Tegangan dan Waktu Grafik 1 menunjukkan bahwa ketebalan deposit semakin naik seiring dengan kenaikan tegangan. Tegangan mempengaruhi proses pelepasan ion seng pada anoda dan pengendapan ion seng pada katoda. Semakin tinggi tegangan maka pelepasan ion pada anoda semakin cepat, serta pengendapan ion seng pada katoda pun lebih cepat. Hal tersebut sesuai dengan Hukum Faraday, bahwa berat deposit berbanding lurus dengan waktu pelapisan. Sehingga ketebalan deposit juga ikut meningkat dengan bertambahnya waktu pelapisan.

66 Grafik yang terbentuk tidak naik secara linier, hal tersebut menunjukkan pemakaian tegangan semakin tinggi mengurangai efektivitas electroplating. Tegangan yang semakin tinggi memacu timbulnya pengganggu yaitu gas hidrogen (H2) atau yang juga disebut dengan Hydrogen Embrittlement pada ASTM B 633-07. Nilai ketebalan deposit tertinggi terjadi pada spesimen bertegangan 8 V dengan waktu 40 menit, yaitu sebesar 15µm. Dan ketebalan deposit terendah terjadi pada spesimen bertegangan 2 V dengan waktu 10 menit, yaitu sebesar 1,2µm. Fe/Zn 5 SC 1 (tipis) 5 Grafik 1.Ketebalan deposit sebagai fungsi tegangan Grafik2 menunjukkan bahwa ketebalan deposit semakin naik dengan waktu pelapisan yang semakin lama. Grafik yang terbentuk hampir membentuk garis linier yang menunjukkan bahwa jumlah ketebalan deposit berbanding lurus dengan waktu pelapisan. Pengendapan ion seng pada katoda bertambah seiring dengan waktu electroplating. Tegangan dan waktu yang optimal terhadap ketebalan deposit diperoleh dari spesimen bertegangan 6 V dengan waktu 20 menit, dengan ketebalan 7µm. Spesimen tersebut telah mencapai standar ketebalan lapisan sesuai ASTM B 633-07, yaitu dengan nomor klasifikasi Fe/Zn 5 dan kondisi SC 1 (tipis). Tabel 1. menjelaskan mengenai standar ketebalan lapisan sesuai ASTM B 633-07. Tabel 1. Standar Ketebalan Lapisan (ASTM B 633-07) Grafik 2. Ketebalan deposit sebagai fungsi waktu. Grafik3 menunjukkan massa deposit semakin bertambah seiring dengan kenaikan tegangan. Kenaikan tegangan mempercepat proses pelepasan ion seng pada anoda dan pengendapan ion seng pada katoda. Namun penggunaan tegangan yang tinggi pada jangka waktu proses yang lama tidak mendukung efektivitas proses electroplating. Pertambahan massa berkurang pada tegangan 8 V dengan waktu pelapisan selama 40 menit. Massa deposit tertinggi yaitu 425 mg didapat pada spesimen 8 V, 40 menit; dan massa deposit terendah yaitu 11 mg didapat pada spesimen 2 V, 10 menit. Nomor Klasifikasi Kondisi Ketebalan minimal (µm) Fe/Zn 25 SC 4 (sangat tebal) 25 Fe/Zn 13 SC 3 (tebal) 12 Fe/Zn 8 SC 2 (sedang) 8 Grafik 3.Massa deposit sebagai fungsi tegangan. Grafik 4 menunjukkan bahwa massa deposit semakin naik seiring dengan lama waktu pelapisan.

67 Grafik yang terbentuk antara massa deposit dan lama waktu hampir membentuk garis linier yang semakin menanjak. Hal tersebut sesuai dengan Hukum Faraday, bahwa massa lapisan berbanding lurus dengan waktu pelapisan. kurang merata. Pada spesimen yang merefleksikan cahaya secara pudar (Gambar 2.c), lapisan seng yang terbentuk tidak merata yaitu terbentuk penumpukan seng pada banyak titik. Spesimen yang merefleksikan cahaya dengan terang (Gambar 2.b) memiliki lapisan yang cenderung merata dibanding spesimen yang lain.hasil pelapisan pada spesimen tersebut paling merata (lapisan yang homogen) dan merefleksikan cahaya lebih terang terdapat pada spesimen bertegangan 4 V dengan waktu 10 menit, 6 V dengan waktu 20 menit, dan 8 V dengan waktu 30 menit. Hasil tersebut sesuai dengan hipotesis peneliti sesuai penelitian Popoola dan Fayomi. Pada penelitian mereka pada rentang tegangan 0,5-1 V dan rentang waktu 10-30 menit, hasil terbaik terdapat pada tegangan dan waktu pertengahan yaitu 0,8 V dengan waktu 20 menit. (a) (b) Grafik 4. Massa deposit sebagai fungsi waktu. Analisis Adhesivitas Lapisan Pengujian adhesivitas secara kualitatif pada semua spesimen dilakukan sesuai standar ASTM A 571-97. Pada masing-masing spesimen, dengan variasi tegangan dan waktu yang berbeda, tidak terjadi retakan pada lapisan seng yang telah ditekuk. Lapisan seng yang terbentuk pada tiap spesimen memiliki tingkat adhesivitas yang baik. Tabel 2. Penampakan visual refleksi cahaya dari spesimen yang dilapisi. Waktu Tegangan 10 menit 20 menit 30 menit 40 menit 2 V menyebar menyebar menyebar menyebar 4 V terang pudar pudar pudar 6 V pudar terang pudar pudar 8 V pudar pudar terang pudar Tabel 2 menjelaskan mengenai visualisasi refleksi cahaya lapisan seng dari masing-masing spesimen. Pada spesimen yang merefleksikan cahaya yang menyebar (Gambar 2.a) mengindikasikan bahwa lapisan seng yang terbentuk terlalu tipis dan (c) Gambar 2.Foto mikroskop optikal perbesaran 4x dari variasi tegangan dan waktu (a) 2 V, 10 menit; (b) 6 V, 20 menit; (c) 8 V, 40 menit. KESIMPULAN 1. Nilai optimal untuk tegangan dan waktu pelapisan terhadap lapisan seng didapat pada teganan 6 V dengan waktu 20 menit. 2. Nilai optimal untuk tegangan dan waktu pelapisan terhadap adhesivitas lapisan seng didapat pada spesimen pada variasi 4 V dengan waktu 10 menit, 6 V dengan waktu 20 menit, dan 8 V dengan waktu 30 menit. Kesimpulan yang dapat ditarik dari hasil tersebut bahwa nilai optimal variasi tegangan dan waktu terhadap ketebalan deposit dan adhesivitas didapat pada spesimen pada tegangan 6 Volt dengan waktu 20 menit. Dimana ketebalan deposit didapat optimal, distribusi lapisan deposit merata, dan memiliki refleksi cahaya yang terang. DAFTAR PUSTAKA 1.., 1996, Standard Test Method for Measurement of Coating Thicknesses by the

68 Magnetic Method: Nonmagnetic Coatings on Magnetic Basis Metals, American Society for Testing and Materials, USA. 2.., 1998, Annual Book of ASTM standart, Section 3, Vol. 03.01, ASTM, West Conshohocken, PA 19428. 3. Bamidele, D.M& Olugbuyiro, J.A.O., 2011, Effect of Some Plating Variables on Zinc Coated Low Carbon Steel Substrates, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, Vol. 10, No.13, pp. 1255-1262. 4. Durodola, B.M., Olugbuyiro, J.A.O., Mashood, S.A., Fayomi, O.S., & Poopola, A.P.I., 2011,Study of Influence of Zinc Plated Mild Steel Deterioration in Seawater Environment,. Int. J. Electrochem. Sci. 6, 5605-5616. 5. Hartono, A.J., dan Kaneko, T., 1995,Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating), Andi Offset, Yogyakarta. 6. Ndariyono., 2011, Pengaruh Temperatur Larutan Elektrolit, Rapat Arus Katoda Terhadap Ketebalan Dan Adhesivitas Lapisan Pada Proses Electroplating Tembaga-Nikel- Krom,Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 7. Poopola, A.P.I., & Fayomi, O.S., 2011, Effect of Some Process Variables on Zinc Coated Low Carbon Steel Substrates, Science Research and Essay Vol. 6(20), pp. 4264-4272. 8. Saleh, A.A., 1995, Pelapisan Logam, Balai Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin, Bandung.