1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penyempurnaan performa dari suatu material sangat diperlukan, agar komponen mesin menjadi lebih tahan lama, namun perlu dicari proses yang optimal sehingga diperoleh hasil yang diharapkan. Penggunaan logam berkualitas tinggi tentu saja akan menaikkan biaya/harga jual suatu mesin atau peralatan. Hal ini dapat berakibat bahwa perusahaan tersebut akan kurang mampu bersaing dengan perusahaan sejenis di pasaran. Dengan demikian penggunaan bahan berkualitas tinggi, secara ekonomis, tidak senantiasa menguntungkan. Aluminium dan paduannya saat ini semakin banyak digunakan dalam pembuatan komponen mesin. Beberapa contoh penggunaan paduan aluminium adalah velg dan propeller, tentunya hal ini membuat alumunium harus memenuhi sifat fisis dan mekanis tertentu seperti ketahanan aus dan kekerasan. Aluminium dan paduannya dipilih karena mempunyai sifat yang baik antara lain: ringan, kekuatan tinggi dan ulet, mudah difabrikasi, mampu bentuk serta ketahanan korosi yang baik. Sehingga dari sifat-sifat tersebut aluminium mempunyai variasi sifat mekanik dan fisis yang baik, tapi masih perlu ditingkatkan. Baling-baling (propeller) adalah jenis kipas yang mentransmisikan daya dengan mengubah gerak rotasi menjadi daya dorong. Perbedaan tekanan yang dihasilkan antara permukaan depan dan belakang blade berbentuk airfoil, dan cairan (seperti udara atau air) dipercepat belakang blade. Dinamika Propeller dapat dimodelkan oleh kedua prinsip Bernoulli dan hukum Newton ketiga. Sebuah baling-baling laut dalam bahasa sehari-hari dikenal sebagai baling-baling sekrup atau baling-baling perahu nelayan, bisa dilihat pada Gambar 1.1.
2 Gambar 1.1 Baling-baling perahu nelayan (sumber : 2.bp.blogspot.com) Velg adalah lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam dari ban sudah terpasang pada kendaraan seperti mobil. Sebagai contoh, pada roda sepeda di tepi lingkaran yang besar menempel pada ujung luar dari jari-jari roda yang memegang ban dan tabung. Fungsi alat ini adalah sebagai tempat menempelnya ban pada ujung luar jari-jari roda agar ban dapat bergesekan ketika berputar. Gambar 1.2 Velg mobil (sumber : superpolishpremium.com) Atas dasar pertimbangan tersebut, perlu dicari upaya untuk menggunakan bahan dasar dari bahan berkualitas sedang (harga lebih murah), tetapi dengan perlakuan khusus pada permukaannya (surface treatment). Meskipun surface treatment tidak diakui sebagai disiplin ilmu seperti misalnya kimia organik, karena surface treatment meminjam teori dan praktik dari berbagai ilmu dan teknologi. Perlakuan khusus tersebut dapat berupa pelapisan permukaan (coating),
3 perlakuan mekanis (mechanical treatment) atau berupa perlakuan panas (heat treatment). Secara umum, surface treatment dimaksudkan untuk mendapatkan sifatsifat tertentu dari permukaan suatu bahan (logam dan non-logam) seperti: 1. Meningkatkan tahan korosi suatu permukaan 2. Meningkatkan tahan aus permukaan (menurunkan koefisien gesek) 3. Meningkatkan kekuatan bahan 4. Meningkatkan konduktivitas listrik permukaan 5. Meningkatkan tahanan listrik permukaan 6. Meningkatkan sifat mampu-las permukaan 7. Memperindah penampilan permukaan (Malau, 2011) Cara pelapisan (coating) yaitu bahan tambah yang digunakan tidak bereaksi dengan substrat dan juga tidak terdifusi ke dalam substrat. Contoh cara pelapisan yang dapat ditempuh antara lain : electroplating, electroless plating, hot dipping, chemical vapor deposition (CVD), phisycal vapor deposition (PVD) dan lain-lain (Malau, 2011). Electroplating dengan nickel atau teknik lapis listrik nickel adalah salah satu teknik surface treatment bahan, baik untuk bahan konduktor maupun non konduktor. Dibalik sifat dekoratif dan atraktif karena pelapisan tersebut, ada keuntungan proses teknik surface treatment ini, yaitu meningkatkan kekerasan, ketahanan aus, dan ketahanan korosi material (Huang dkk, 2000). Kekerasan dan ketahanan aus nickel lebih unggul jika di-plating pada baja karbon, apalagi alumunium, sehingga permasalahan dalam aplikasi untuk peralatan kedokteran/kesehatan, komponen mesin, gear, shaft, pump, rotors, cutting tools, dsb. bisa diatasi dengan pelapisan (Merlo, 2003). Untuk mengatasi kekurangan semua itu maka perlu dilakukan surface treatment, diantaranya dengan melakukan pelapisan nickel plating.
4 1.2 Rumusan Masalah Pengembangan proses pengerasan permukaan alumunium dengan nickel plating yang tingkat keberhasilannya diukur dengan melihat karakteristik berdasarkan sifat-sifat : 1. Kekerasan permukaan 2. Ketahanan aus 3. Ketebalan lapisan 1.3 Batasan Masalah Untuk memfokuskan penelitian yang akan dilakukan, maka dibuat beberapa batasan-batasan: 1. Material yang di-electroplating adalah aluminium yang berasal dari velg dan baling-baling perahu. 2. Variable yang gunakan adalah arus 1, 3 dan 5 ampere dan waktu electroplating 5 menit, 10 menit, 15 menit 1.4 Tujuan Penelitian Mengetahui pengaruh arus listrik dan lama waktu proses pelapisan nickel terhadap kekerasan, ketahanan aus dan ketebalan lapisan alumunium setelah pelapisan. 1.5 Manfaat Penelitian Sumbangan pemikiran bagi perkembangan proses surface treatment, yang dalam hal ini adalah laju keausan dan kekerasan permukaan alumunium. Berdasarkan hasil penelitian ini, para pengguna/industri akan mengetahui lama pelapisan dan arus yang menghasilkan hasil yang paling optimum.
5 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: BAB 1 PENDAHULUAN Meliputi: latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Meliputi: tinjauan umum mengenai penelitian proses electroplating yang sudah pernah dilakukan BAB 3 LANDASAN TEORI Meliputi: teori mengenai alumunium, teori mengenai proses electroplating, teori pengujian-pengujian yang dilakukan meliputi: pengujian laju keausan, pengujian kekerasan permukaan dan pengujian SEM (Scanning Electron Microscopy). BAB 4 METODOLOGI PENELITIAN Meliputi: alat dan bahan penelitian, tahapan penelitian, parameter penelitian, waktu dan lokasi penelitian, diagram alir penelitian, dan analisis hasil. BAB 5 PEMBAHASAN DAN HASIL PENELITIAN Meliputi: cara penelitian dan analisis hasil penelitian. BAB 6 PENUTUP Meliputi: kesimpulan dan saran DAFTAR PUSTAKA