BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Proses akhir logam (metal finishing) merupakan bidang yang sangat luas, yang dimana tujuan utamanya adalah untuk mencegah logam dengan korosifnya, namun juga mendapatkan sifat-sifat lain seperti tampak rupa, ketangguhan dan daya hantar listrik. Salah satu cara dari finishing logam yang banyak diterapkan adalah pelapisan logam. Mekanisme dari proses ini dapat dilakukan dengan metoda antara lain secara lelektroplating, celup panas, dan semprot logam. Penggunaan salah satu metoda ini didasarkan oleh material yang akan dilapis, dimana akan digunakan dan bagaimana fungsinya. Kehidupan masyarakat modern tidak bisa terlepas dari benda-benda yang dibuat dengan proses elektroplating. Komponen dan aksesori kendaraan bermotor, aksesori mebel, kursi lipat, berbagai alat perkantoran, alat-alat pertanian, jam tangan, aksesori rumah tangga, dan berbagai alat-alat industri dilakukan pengerjaan akhir melalui proses electroplating (Sutomo,2002). Beberapa masalah yang sekarang dihadapi adalah mutu produk hasil pelapisan logam sangat rendah jika tidak ditambahkan bahan pengkilat. Oleh karena itu perlu ditemukan suatu formula yang paling baik (menyangkut komposisi bahan dan kondisi proses) dari elektroplating dengan pelapisan tembaga untuk mendapatkan produk dengan nilai dekoratif tinggi. Hal ini sangat berguna mengingat proses pelapisan logam tembaga sangat umum digunakan dalam dunia industri (R. Sudigdo S, 1998). 1
2 Metode yang umum digunakan untuk pelapisan adalah pelapisan secara listrik (elektroplating) yaitu proses pelapisan logam maupun non logam secara elektrolisis melalui penggunaan arus searah (DC) dan larutan kimia (elektrolit) yang berfungsi sebagai media penyuplai ion-ion logam untuk membentuk lapisan (endapan) logam pada katoda. Dalam studi ini akan dilakukan penelitian elektroplating dengan memvariasikan antara pengaruh konsentrasi larutan terhadap produk hasil elekroplating dan pengaruh waktu terhadap produk hasil elektroplating. Untuk memperoleh komposisi dan ketebalan yang optimum perlu dilakukan pengujian yang berulang-ualng. Hasil produk electroplating dapat di analisis menggunakan SEM (Scanning Elektron Microscope ) untuk memperoleh struktur mikro dari tembaga (Cu) setelah melalui proses elektroplating. Logam pelapis yang digunakan adalah tembaga (Cu) dengan kemurnian 99 %. Pelapisan tembaga umumnya ditujukan untuk menjadikan benda mempunyai permukaan lebih keras dan mengkilap selain juga sebagai perlindungan terhadap korosi. Salah satu contoh pemanfaatnya adalah untuk pelapisan baja karbon. Logam baja karbon merupakan logam yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, akan tetapi baja karobn merupakan logam yang mudah teroksidasi dalam udara bebas dan mudah berkarat sehingga diperlukan pelapisan untuk menghambat proses pengkaratan. Penelitian yang telah dilakukan menggunakan larutan elektrolit asam sulfat (H2SO4) untuk menghasilkan komposisi ketebalan yang optimum. Akan tetapi, hasil yang diperoleh kurang maksimal dalam struktur mikron tembaga (Cu), masih terdapat banyak rongga dalam pelapisa elektroplating. Hal ini akan menyebabkan baja yang memperoleh pelapisan tembaga akan mudah terkorosi oleh lingkungan
3 luar. Dalam penelitian ini menggunakan larutan asam nitrat (HNO3) untuk memperoleh struktur mikro yang lebih baik dalam proses elektroplating. Konsentrasi larutan elektrolit pada fasa target, konsentrasi ion logam Cu 2+ di fasa sumber dan waktu pada proses recovery logam Cu serta menentukan kondisi optimum dan efisiensi pengendapan Cu. Kondisi optimum dan efisiensi pengendapan ditentukan melalui pengukuran bobot logam yang terendapkan di katoda pada berbagai variabel percobaan dengan arus 3 ampere dan tegangan 4 volt (Ndariyono,2011). Faktor yang berpengaruh terhadap kualitas hasil pelapisan tembaga di antaranya adalah faktor temperatur, rapat arus, konsentrasi larutan dan waktu pelapisan. Pengaruh konsentrasi larutan dan waktu proses elektroplating pada kualitas hasil pelapisan terletak pada penampilan akhir, konsentrasi rendah dan waktu singkat menghasilkan hasil lapisan yang suram sedangkan konsentrasi tinggi dan waktu relatif lama menyebabkan lapisan menjadi mengkilap dan memiliki ketelabalan yang maksimal. Penelitian elekroplating ini menggunakan larutan elektrolit asam nitrat (HNO3) dengan variabel konsentrasi larutan dan waktu proses elektroplating unutuk memperoleh ketebalan dana struktur mikro yang optimum sebagai pembanding dengan penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya. Dengan demikian perlu dilakukan suatu penelitian Pengaruh Konsentrasi Larutan Asam Nitrat Dan Waktu Terhadap Produk Hasil Elektroplating Tembaga Pada Baja Karbon Rendah AISI 1023 untuk memperoleh hasil dan komposisi proses elekroplating yang optimum. Sehingga hasil elektroplating dapat digunakan di masyarakat dan bidang industri.
4 1.2 Rumusan Masalah Adapaun rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu : 1. Bagaimana hubungan temperatur dan waktu terhadap berat produk hasil proses elektroplating? 2. Bagaimana hubungan temperatur dan waktu terhadap ketebalan dan laju ketebalan setelah proses elektroplating? 3. Bagaimana karakteristik mikro struktur dari tembaga setelah mengalami proses elektroplating? 1.3 Tujuan Adapaun tujuan dalam penelitian ini yaitu : 1. Untuk mendapatkan temperatur dan waktu optimum terhadap berat produk hasil proses elektroplating. 2. Untuk mendapatkan temperatur dan waktu optimum terhadap ketebalan dan laju produksi setelah proses elektroplating. 3. Untuk mendapatkan mikro struktur tembaga sebagai pelapis baja karbon rendah pada hasil proses elektroplating. 1.4 Batasan Masalah Adapaun batasan masalah tujuan dalam penelitian ini yaitu : 1. Larutan yang digunakan pada proses electroplating adalah Tembaga (II) Nitrat (CuNO3) dan Asam Nitrat (HNO3). 2. Arus yang digunakan pada proses electroplating adalah 3 Ampere. 3. Tegangan yang digunakan pada proses electroplating adalah 4 volt.
5 4. Suhu yang digunakan pada proses electroplating adalah 40 o C dan 50 o C. 5. Waktu yang digunakan pada proses electroplating adalah 600 detik, 900 detik, dan 1200 detik. 6. Jarak yang digunakan anatara anoda dan katoda pada proses electroplating adalah 5 cm. 1.5 Manfaat Adapaun manfaat dalam penelitian ini yaitu : 1. Manfaat Umum a. Menambah referensi sebagai pengembangan ilmu di bidang elektroplating, umumnya pelapisan tembaga. b. Dijadikan acuan bagi penelitian selanjutnya. 2. Manfaat Khusus a. Mengetahui mekanisme pelapisan logam dengan cara elektroplating terutama pada elektroplating tembaga, sehingga dapat menerapkan mekanisme elektroplating dalam kehidupan sehari-hari. b. Mengetahui kombinasi pelapisan yang tepat dengan ketebalan lapisan yang maksimal 3. Manfaat Lebih Khusus a. Dapat menentukan massa pelapisan maksimal dengan waktu yang tepat sehingga mampu mendapatkan ketebalan yang maksimal. b. Dapat memperoleh karakteristik mikros struktur tembaga sebagi pelapis baja karbon rendah agar tahan terhadap korosi setelah dilakukan proses elektroplating.
6 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bab I Pendahuluan, berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, tujuan, manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan. 2. Bab II Dasar Teori, berisi tinjauan pustaka dan dasar teori mengenai pelapisan logam secara listrik, komponen-komponenya maupun jenis pengerjaan pendahuluan pada benda kerjanya. 3. Bab III Metode Penelitian, berisi diagram alir penelitian, bahan yang digunakan, mesin dan alat yang digunakan, tempat penelitian, prosedur pelaksanaan penelitian dan pengujian. 4. Bab IV Analisa Data dan Pembahasan, berisi data hasil pengujian dan analisa hasil pengukuran ketebalan dari proses pelapisan yang dilakukan. 5. Bab V Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan yang diambil dari penelitian yang dilakukan.