perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGARUH WAKTU PELAPISAN DAN RAPAT ARUS KATODA
TERHADAP KEKERASAN DAN ADHESIVITAS LAPISAN
PADA PLAT BAJA KARBON RENDAH AISI 1021
DENGAN PROSES ELEKTROPLATING HARD CHROME
MENGGUNAKAN CrO3 250 gr/liter DAN H2SO4 5 gr/liter
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Disusun oleh :
HENDRATO
NIM. I0407071
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dengan semakin berkembangnya dunia industri, khususnya industri
manufaktur, maka banyak pula inovasi-inovasi maupun penemuan baru dalam
dunia industri. Hal ini dikarenakan adanya permintaan dari konsumen untuk
menghasilkan produk yang mempunyai kualitas tinggi. Industri dituntut dapat
membuat produk yang tidak hanya memiliki penampilan yang menarik, dan
mampu bertahan lama, tetapi juga mempunyai nilai kekuatan (strength) dan
ketangguhan (toughness) yang tinggi.
Perkembangan teknologi rekayasa pelapisan listrik (elektroplating) telah
banyak memberikan konstribusi yang cukup signifikan terhadap laju pertumbuhan
industri manufaktur, terutama dalam proses finishing. Teknologi pelapisan logam
telah membantu industri manufaktur dalam memperoleh suatu material yang
mempunyai kekuatan dan ketangguhan yang tinggi, sehingga dapat memenuhi
permintaan konsumen akan produk yang berkualitas tinggi.
Elektroplating adalah suatu teknologi yang relatif mudah dikerjakan
dengan menggunakan peralatan yang sederhana dan membutuhkan pekerja yang
relatif sedikit. Kemudahan-kemudahan ini menarik para wirausahawan untuk
bergerak dibidang ini. Hal ini dapat dilihat dari laju pertumbuhan industri kecil
dan menengah yang bergerak dalam bidang pelapisan logam, diantaranya bengkel
fabrikasi, jasa alat berat, asesoris kendaraan bermotor, dan pelapisan bagian-
bagian mesin kendaraan bermotor.
Pada dasarnya elektroplating dilakukan dengan maksud memberi
perlindungan terhadap bahaya korosi, membentuk sifat keras permukaan, dan sifat
teknis atau mekanis tertentu, terhadap logam dasar. Di dunia industri, bukan
hanya penampilan produk yang diinginkan pasar, tetapi sifat keras permukaan dan
adhesivitas juga sangat membantu terhadap keberhasilan produk di pasaran.
Dengan kata lain, suatu produk pelapisan logam tidak hanya membutuhkan hasil
dengan penampilan produk yang bagus, mengkilat dan cemerlang tetapi juga
harus memiliki kekerasan permukaan dan adhesivitas yang baik pula.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
Masalah yang sekarang dihadapi oleh industri pelapisan logam adalah
tingkat kekerasan permukaan dan adhesivitas hasil pelapisan logam masih sangat
rendah, sehingga konsumen tidak mau menerima produk. Rendahnya kekerasan
permukaan dan adhesivitas produk dipengaruhi oleh belum di temukannya
komposisi larutan elektrolit, waktu pelapisan, dan rapat arus katoda yang tepat
untuk membuat produk pelapisan logam dengan kekerasan permukaan dan
adhesivitas tinggi. Oleh karena itu perlu ditemukan suatu formula yang paling
tepat (menyangkut komposisi bahan dan kondisi proses) dari elektroplating
dengan pelapisan hard chrome untuk mendapatkan produk dengan nilai kekerasan
permukaan dan adhesivitas yang tinggi. Hal ini sangat berguna mengingat industri
kecil dan menengah belum memperhatikan kondisi optimum proses pelapisan
logam, khususnya pelapisan hard chrome.
Berangkat dari fenomena di atas maka penulis mencoba untuk
menganalisa proses elektroplating hard chrome dengan variabel waktu proses
elektroplating dan rapat arus katoda, dimana variabel ini mampu divariasikan
dengan pasti jika dibandingkan dengan variabel yang lainnya. Variasi lama proses
elektroplating dan rapat arus katoda yang diberikan pada proses elektroplating
hard chrome akan sangat mempengaruhi kekerasan permukaan dan adhesivitas
lapisan hard chrome.
Hasil penelitian ini akan menambah masukan tentang teknologi pelapisan
logam yang sudah cukup lama digeluti oleh beberapa industri elektroplating yang
terdapat di dalam negeri. Jika mutu dan kuantitas produksi dapat ditingkatkan,
produk pelapisan ini bukan hanya dapat meningkat pada skala nasional tetapi juga
interrnasional. Selain itu pendapatan para pekerja atau buruh akan meningkat dan
akan semakin banyak para wirausahawan yang berminat berusaha dibidang ini.
Hal ini dapat membuka peluang dalam penyerapan tenaga kerja sehingga dapat
mengurangi jumlah pengangguran di Indonesia.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan suatu masalah
yaitu sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh waktu proses elektroplating terhadap kekerasan dan
adhesivitas hasil pelapisan?
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
2. Bagaimana pengaruh rapat arus katoda proses elektroplating terhadap
kekerasan dan adhesivitas hasil pelapisan?
1.3. Batasan Masalah
Untuk menentukan arah penelitian yang baik, ditentukan batasan masalah
sebagai berikut:
1. Material yang digunakan sebagai katoda adalah baja karbon rendah AISI 1021
2. Model pelapisan merupakan krom keras elektroplating
3. Larutan elektrolit yang digunakan adalah :
a. Krom oksida (CrO3) sebanyak 250 gr/liter
b. Asam sulfat (H2SO4) sebanyak 5 gr/liter
4. Temperatur larutan dianggap konstan 50-60 °C.
5. Parameter yang divariasikan adalah waktu pelapisan dan rapat arus katoda
6. Sumber tegangan yang digunakan dalam proses pelapisan berasal dari arus
bolak-balik yang di searahkan.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui pengaruh waktu dan rapat arus katoda terhadap kekerasan
lapisan krom keras.
2. Untuk mengetahui pengaruh waktu dan rapat arus katoda terhadap adhesivitas
lapisan krom keras.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Menambah referensi sebagai pengembangan ilmu di bidang elektroplating,
khususnya pelapisan krom keras.
2. Sebagai referensi tentang pengaruh variasi rapat arus katoda dan waktu proses
elektroplating terhadap kekerasan dan adhesivitas hasil pelapisan krom keras.
3. Dapat memprediksi kekerasan dan adhesivitas hasil pelapisan cukup dengan
mengatur variasi rapat arus katoda dan waktu proses elektroplating.
4. Mengetahui kombinasi rapat arus katoda dan waktu proses elektroplating yang
tepat untuk kekerasan dan adhesivitas hasil pelapisan yang optimal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Bab I Pendahuluan, berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
2. Bab II Dasar Teori, berisi definisi pelapisan logam, macam-macam pelapisan
logam, pelapisan logam elektrokimia, prinsip kerja pelapisan listrik, tahapan
proses pelapisan listrik, pelapisan krom, pelapisan krom dekoratif, pelapisan
krom keras, mekanisme terbentuknya lapisan krom, dasar teori pengujian
kekerasan dan adhesivitas lapisan, serta tinjauan pustaka.
3. Bab III Metode Penelitian, berisi diagram alir penelitian, bahan yang
digunakan, mesin dan alat yang digunakan, tempat penelitian, prosedur
pelaksanaan penelitian, prosedur pengujian kekerasan dan adhesivitas lapisan.
4. Bab IV Data dan Analisa, berisi data hasil pengujian dan analisa hasil
pengukuran kekerasan serta adhesivitas dari proses pelapisan yang dilakukan.
5. Bab V Penutup, berisi kesimpulan dari penelitian yang dilakukan dan saran-
saran bagi penelitian selanjutnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Pelapisan Logam
Pelapisan logam adalah suatu cara yang dilakukan untuk memberikan
sifat tertentu pada suatu permukaan benda kerja, dimana diharapkan benda
tersebut akan mengalami perbaikan baik dalam hal struktur mikro maupun
ketahanannya, dan tidak menutup kemungkinan pula terjadi perbaikan terhadap
sifat fisiknya. Pelapisan logam merupakan bagian akhir dari proses produksi dari
suatu produk. Proses tersebut dilakukan setelah benda kerja mencapai 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 di sebut tahap penyelesaian dari
suatu produksi benda kerja.
2.1.1. Macam-Macam Pelapisan Logam
1. Pelapisan dekoratif
Pelapisan dekoratif bertujuan untuk menambah keindahan tampak luar
suatu benda atau produk. Sekarang ini pelapisan dengan bahan kromium
sedang digemari karena warnanya yang cemerlang, tidak mudah terkorosi dan
tahan lama. Produk yang dihasilkan banyak digunakan sebagai asesoris pada
kendaraan bermotor baik yang beroda 2 maupun pada kendaraan beroda 4.
Dengan kata lain pelapisan ini hanya untuk mendapatkan bentuk luar yang baik
saja. Logam-logam yang umum digunakan untuk pelapisan dekoratif adalah
emas, perak, nikel dan kromium.
2. Pelapisan protektif
Pelapisan protektif adalah pelapisan yang bertujuan untuk melindungi
logam yang dilapisi dari serangan korosi karena logam pelapis tersebut akan
memutus interaksi dengan lingkungan sehingga terhindar dari proses oksidasi.
3. Pelapisan untuk sifat khusus permukaan
Pelapisan ini bertujuan untuk mendapatkan sifat khusus permukaan
seperti sifat keras, sifat tahan aus dan sifat tahan suhu tinggi atau gabungan dari
beberapa tujuan diatas secara bersama-sama. Misalnya dengan melapisi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
bantalan dengan logam nikel agar bantalan lebih keras dan tidak mudah aus
akibat gesekan pada saat berputar.
2.1.2. Pelapisan Logam Elektrokimia
1. Pelapisan anodik
Pelapisan anodik merupakan pelapisan dimana potensial listrik logam
pelapis lebih anodik terhadap substrat. Contohnya pelapisan pada baja yang
memiliki potensial listrik -0,04 V yang dilapisi dengan logam seng yang
memiliki potensial listrik -0,0762 V. Logam seng bersifat lebih anodik
terhadap baja sehingga logam seng akan mengorbankan dirinya dalam bentuk
korosi sehingga logam yang lebih katodik terhindar dari reaksi korosi.
Pelapisan ini termasuk dalam jenis pelapisan protektif.
Keunggulan dari pelapisan ini adalah sifat logam pelapis yang bersifat
melindungi logam yang dilapisi sehingga walaupun terjadi cacat pada
permukaan pelapis karena sebab seperti tergores, retak, terkelupas dan lain-lain
sehingga terjadi kontak terhadap lingkungan sekitarnya, sampai batas tertentu
tetap terproteksi oleh logam pelapis.
2. Pelapisan katodik
Pelapisan katodik merupakan pelapisan dimana potensial listrik logam
pelapis lebih katodik terhadap substrat. Contohnya pelapisan pada tembaga
yang memiliki potensial listrik +0,34 V yang dilapisi dengan logam emas yang
memiliki potensial listrik +1,5 V. Logam emas bersifat lebih mulia
dibandingkan dengan logam tembaga, maka apabila logam pelapis mengalami
cacat, logam yang dilapisi akan terekpos ke lingkungan dan bersifat anodik
sehingga akan terjadi korosi lokal yang intensif terhadap substrat.
Pelapisan katodik sangat cocok digunakan pada pelapisan dekoratif
karena umumnya aksesoris dan perhiasan dari bahan-bahan imitasi tidak
dikenai gaya-gaya dari luar sehingga kecil kemungkinan untuk mengalami
cacat lokal pada permukaan.
2.2. Prinsip Kerja Pelapisan Listrik
Pelapisan listrik (electroplating) adalah suatu proses pengendapan zat
atau ion-ion logam pada elektroda negatif (katoda) dengan cara elektrolisis.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Terjadinya suatu endapan pada proses ini adalah karena adanya ion-ion bermuatan
listrik berpindah dan suatu elektroda melalui elektrolit yang mana hasil dan
elektrolisis tersebut akan mengendap pada katoda, sedangkan endapan yang
terjadi bersifat adesif 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 (Saleh, A.A., 1995).
Prinsip atau teori dasar dari elektroplating adalah berpedoman atau
berdasarkan Hukum Faraday yang menyatakan :
Jumlah zat (unsur-unsur) 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 tersebut diatas dapat ditulis dengan ketentuan atau
rumus seperti berikut ini:
FetI
B..
(2.1)
Dimana :
B = Berat lapisan menurut hukum Faraday (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
= 96.500 Coloumb
Pada prinsipnya pelapisan logam dengan cara lapis listrik adalah
merupakan rangkaian dari arus listrik, anoda, larutan elektrolit dan katoda (benda
kerja). Keempat gugusan ini disusun sedemikian rupa, sehingga membentuk suatu
sistim lapis listrik dengan rangkaian sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
Anoda dihubungkan dengan kutub positip dari sumber listrik
Katoda dihubungkan pada kutub negatif dari sumber listrik
Anoda dan Katoda direndamkan dalam larutan elektrolit
Keterangan :
(1) Anoda (bahan pelapis)
(2) Katoda (benda yang dilapisi)
(3) Elektrolit
(4) Sumber arus searah
Gambar 2.1. Sketsa pelaksanaan elektroplating
Prinsip dasar dari pelapisan logam secara listrik ini adalah penempatan
ion-ion logam yang ditambah elektron pada logam yang dilapisi, yang mana ion-
ion logam tersebut didapat dari anoda dan elektrolit yang digunakan. Bila arus
listrik (potensial) searah dialirkan antara kedua elektroda anoda dan katoda dalam
larutan elektrolit, maka muatan ion negatif ditarik oleh elektoda katoda.
Sementara ion bermuatan negatif berpindah kearah elektroda bermuatan negatif.
Ion-ion tersebut dinetralisir oleh kedua elektroda dan larutan elektrolit yang
hasilnya diendapkan pada elektroda katoda. Hasil yang terbentuk/terjadi adalah
lapisan logam dan gas hidrogen.
Elektroplating termasuk salah satu cara menanggulangi korosi pada
logam dan juga berfungsi sebagai ketahanan bahan. Di samping itu elektroplating
juga memberikan nilai estetika pada logam yang dilapisi, yaitu warna dan tekstur
tertentu, serta untuk mengurangi tahanan kontak serta meningkatkan
kecemerlangan permukaan atau daya pantul.
2.3. Tahapan Proses Pelapisan Listrik
Tahapan proses pelapisan dengan menggunakan metode elektroplating
dibagi menjadi tiga tahapan yaitu :
2.3.1. Proses Pengerjaan Awal (Pre Treatment)
Sebelum dilakukan pelapisan pada logam, permukaan logam harus
disiapkan untuk menerima adanya lapisan. Persiapan ini bertujuan untuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
meningkatkan daya ikat antara lapisan dengan bahan yang dilapisi. Permukaan
yang ideal dari bahan dasar adalah permukaan yang seluruhnya mengandung atom
bahan tersebut tanpa adanya bahan asing lainnya (Hartono, A.J. dan Kaneko, T.,
1995). Untuk mendapatkan kondisi seperti tersebut perlu dilakukan pengerjaan
pendahuluan dengan tujuan :
Menghilangkan semua pengotor yang ada dipermukaan benda kerja seperti
pengotor organik dan anorganik/oksida.
Mendapatkan kondisi fisik permukaan yang lebih baik dan lebih aktif.
Teknik pengerjaan pendahuluan ini tergantung dari pengotornya, tetapi
secara umum dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Pembersihan secara mekanik
Pekerjaan ini bertujuan untuk menghaluskan permukaan dan
menghilangkan goresan-goresan serta geram-geram yang masih melekat pada
benda kerja. Biasanya untuk menghilangkan goresan-goresan dan geram-geram
tersebut dilakukan dengan mesin gerinda, sedangkan untuk menghaluskan
permukaannya dilakukan dengan proses buffing. Prinsipnya sama seperti
proses gerinda, tetapi roda/wheel polesnya yang berbeda yaitu terbuat dari
bahan katun, kulit dan laken. Selain dari pengerjaan seperti tersebut diatas,
kadang-kadang diperlukan proses lain misalnya penyikatan (brushing) dan
brigthening.
2. Pembersihan dengan pelarut (solvent)
Proses ini bertujuan untuk membersihkan lemak, minyak, garam dan
kotoran-kotoran lainnya dengan pelarut organik. Pembersihan dilakukan
dengan cara:
Vapour degreasing yaitu proses pembersihan dengan pelarut yang tidak
mudah terbakar. Prinsipnya benda kerja diuapkan dengan pelarut tersebut
dalam keadaan panas, kemudian kotoran akan mengembun/menguap karena
adanya reaksi dari bahan pelarut.
Proses pembersihan pada temperatur kamar yaitu dengan menggunakan
pelarut organik, tetapi dilakukan pada temperatur kamar dengan cara
diusap/dipoles.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
3. Pembersihan dengan alkalin (degreasing)
Proses ini bertujuan untuk membersihkan benda kerja dari lemak atau
minyak-minyak yang menempel. Pembersihan ini perlu sekali, karena lemak
maupun minyak tersebut akan mengganggu pada proses pelapisan, karena
mengurangi kontak antara lapisan dengan logam dasar/benda kerja. Pencucian
dengan alkalin digolongkan dalam dua cara yaitu dengan cara biasa (alkaline
degreasing) dan dengan cara elektro (elektrolitic degreasing). Pembersihan
secara biasa adalah merendamkan benda kerja ke dalam larutan alkalin dalam
keadaan panas selama 5-10 menit. Lamanya perendaman harus disesuaikan
dengan kondisi permukaan benda kerja. Seandainya lemak atau minyak yang
menempel lebih banyak, maka dianjurkan lamanya perendaman ditambah
hingga permukaan bersih dari noda-noda tersebut.
4. Pencucian dengan asam (pickling)
Proses pencucian dengan asam bertujuan untuk membersihkan
permukaan benda kerja dari oksida atau karat dan sejenisnya secara kimia
melalui peredaman. Larutan asam ini terbuat dari pencampuran air bersih
dengan asam antara lain :
Asam klorida (HCl)
Asam sulfat (H2SO4)
Asam sulfat dan asam fluorida (HF)
Reaksi proses pickling sebetulnya adalah proses elektrokimia dalam
sel galvanis antara logam dasar (anoda) dan oksida (katoda). Gas H2 yang
timbul dapat mereduksi ferrioksida menjadi ferrooksida yang mudah larut.
Dalam reaksi ini biasanya diberikan inhibitor agar reaksi tidak terlalu cepat dan
menghasilkan pembersihan yang merata. Untuk benda kerja dari besi/baja cor
yang masih mengandung sisa-sisa pasir dapat digunakan larutan campuran dari
asam sulfat dan asam fluorida, sebab larutan tersebut dapat berfungsi selain
untuk menghilangkan oksida/serpih juga dapat membersihkan sisa-sisa pasir
yang menempel pada benda kerja (Saleh, A.A., 1995).
2.3.2. Proses Pelapisan Listrik
Setelah benda kerja betul-betul bebas dari pengotor, maka benda kerja
tersebut sudah siap untuk dilapisi. Dalam operasi pelapisan, kondisi operasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
perlu/penting sekali untuk diperhatikan. Karena kondisi tersebut menentukan
berhasil atau tidaknya proses pelapisan serta mutu pelapisan yang dihasilkan.
Kondisi operasi yang berpengaruh terhadap kualitas pelapisan listrik (Hartomo,
A.J. dan Kaneko, T., 1995), antara lain :
1. Rapat arus (current density)
Rapat arus adalah harga yang menyatakan jumlah arus listrik yang
mengalir persatuan luas permukaan elektroda. Ada dua macam rapat arus yaitu
rapat arus anoda dan rapat arus katoda. Pada proses lapis listrik rapat arus yang
diperhitungkan adalah rapat arus katoda, yaitu banyaknya arus listrik yang
diperlukan untuk mendapatkan atom-atom logam pada tiap satuan luas
permukaan benda kerja yang akan dilapisi. Untuk proses lapis listrik ini faktor
rapat arus memegang peranan sangat penting, karena akan mempengaruhi
efisiensi arus.
AI
J
(2.2)
Dimana : J = Rapat arus (A/dm2)
I = Arus (A)
A = Luas penampang (dm2)
Untuk memvariasikan arus, yang diatur hanyalah tahanannya saja, sedangkan
tegangannya tetap. Satuan rapat arus dinyatakan dalam A/dm2, atau A/m2.
2. Efisiensi Arus
Efisiensi arus adalah perbandingan berat endapan yang terjadi dengan
berat endapan secara teoritis dan dinyatakan dalam persen. Tegangan dalam
proses lapis listrik diinginkan dalam kondisi yang konstan, artinya tegangan
tidak akan berubah atau terpengaruh oleh besar kecilnya arus yang terpakai.
Efisiensi katoda dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut :
BW
(2.3)
Dimana :
Efisiensi Arus (%)
W = Berat lapisan (gr)
B = Berat lapisan menurut hukum faraday (gr)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
3. Tegangan (voltage)
Seperti di jelaskan sebelumnya bahwa pada proses lapis listrik,
tegangan yang digunakan harus konstan sehingga yang di variasikan hanya
rapar arusnya saja. Maksudnya adalah bila luas permukaan benda kerja
bervariasi, maka rapat aruslah yang di variasikan sesuai dengan ketentuan,
sedangkan tegangannya tetap.
4. Temperatur larutan
Temperatur larutan dapat mempengaruhi hasil lapisan. Kenaikan
temperatur larutan menyebabkan bertambahnya ukuran kristal. Pada temperatur
yang tinggi, daya larut bertambah besar dan terjadi penguraian garam logam
yang menjadikan tingginya konduktifitas serta menambah mobilitas ion logam,
tetapi viscositas jadi berkurang, sehingga endapan ion logam pada katoda akan
lebih cepat sirkulasinya.
5. pH Larutan
pH di pakai untuk menentukan derajat keasaman suatu larutan
elektrolit dan dalam operasi lapis listrik, pH berarti juga pOH-. pH larutan
dapat diatur/diukur dengan alat ukur pH meter atau colorimeter. Tujuan
menentukan derajat keasaman ini adalah untuk melihat atau mengecek
kemampuan dari larutan dalam menghasilkan lapisan yang lebih baik.
6. Konsentrasi Larutan
Konsentrasi larutan merupakan cara untuk menyatakan hubungan
kuantitatif antara zat terlarut dan zat pelarut. Konsentrasi larutan umumnya
dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total pelarut.
VMr
GM (2.4)
Dimana :
M = Molaritas (M)
G = Berat zat terlarut (gr)
Mr = Massa molekul relative zat terlarut
V = Volume Larutan (L)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
7. Waktu pelapisan
Waktu pelapisan akan mempengaruhi terhadap kuantitas dari hasil
pelapisan yang terjadi di permukaan produk yang dilapisi. Kenaikan waktu
akan menyebabkan naiknya konduktivitas dan difusivitas larutan elektrolit. Hal
ini berarti tahanan elektrolit akan mengecil sehingga potensial yang dibutuhkan
untuk mereduksi ion-ion logam berkurang.
2.3.3. Proses Pengerjaan Akhir (Post Treatment)
Benda kerja yang telah dilakukan proses lapis listrik biasanya di bilas dan
dikeringkan. Tetapi kadang-kadang perlu juga dilakukan pengerjaan lanjut seperti
misalnya dipasipkan atau diberi lapis pelindung chromat (chromatting) atau lapis
lindung transparan yaitu dengan lacquar. Proses ini dilakukan dengan cara
dipping biasa, tetapi untuk lapis lindung dengan lacquar biasa secara electro dan
dipping.
2.4. Pelapisan Krom (Chrome Electroplating)
Krom atau chromium adalah logam non ferro, Proses pelapisan
chromium mulai dikenal secara luas pada industri logam sebagai lapisan lindung
atau pengerjaan permukaan (surface treatment/metal finishing) pada tahun 1930
dan merupakan lapisan yang mempunyai sifat yang keras, warna putih kebiru-
biruan, dan tahan terhadap efek kekusaman yang tinggi. Selain nikel maka
pelapisan krom banyak dilaksanakan untuk mendapatkan permukaan yang
menarik. Karena sifat khas krom yang sangat tahan karat maka pelapisan krom
mempunyai kelebihaan tersendiri bila dibandingkan dengan pelapisan lainnya.
Selain sifat dekoratif dan atraktif dari pelapisan krom, keuntungan lain
dari pelapisan krom adalah dapat dicapainya hasil pelapisan yang keras.
Ditinjau dari sifat dan pemakaian lapisan chromium dapat
diklasifikasikan menjadi dua yaitu pelapisan chromium dekoratif dan proses
pelapisan chromium keras (hard chromium / industrial chromium).
a. Krom dekoratif (decorative chrome)
Krom dekoratif mempunyai ciri lapisan yang tipis, dengan menitik beratkan
pada segi tampak rupa yang menarik dan indah, permukaannya halus tanpa
noda, tidak mudah pudar, dan menambah daya tahan terhadap korosi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
b. Krom keras (hard chrome)
Krom keras mempunyai ciri lapisan yang lebih tebal, dan banyak digunakan
untuk benda-benda yang karena penggunaannya memerlukan sifat mekanik
tertentu. Sifat yang paling penting dalam lapis krom keras adalah kekerasan,
daya lekat, daya tahan korosi, dan memiliki koefisien gesek yang rendah.
2.4.1. Pelapisan Krom Dekoratif
Pelapisan krom dekoratif yaitu pelapisan yang meniti beratkan pada segi
tampak rupa yang menarik dan indah, dilihat dari segi dekoratifnya. Lapisan ini
umumnya dikombinasikan dengan lapisan dasar (strike) tembaga, nikel, (double
and tripel layer) kemudian krom. Kombinasi pelapisan tersebut mempunyai
fungsi dan tujuan sebagai berikut :
Membuat lapisan lebih mengkilat
Melindungi logam dasar dari korosi
Membentuk permukaaan yang rata
Mempertinggi daya lekat (adhesivitas)
Ketebalan lapisan krom dekoratif berkisar antara 0,25 – 0,5 m,
dibandingkan dengan lapisan nikel, maka lapisan krom dekoratif jauh lebih tipis
yaitu lima persen dari tebal lapisan nikel tunggal. Sedangkan lapisan krom keras
mempunyai ketebalan yang dapat mencapai 20 sampai 150 m.
Dengan terus berkembangnya teknologi pelapisan krom dekoratif, maka
krom dekoratif dapat diklasifikasikan mejadi dua yaitu pelapisan krom biasa
berwarna putih perak kebiruan dan pelapisan krom hitam (black chromium)
dimana lapisan krom hitam ini banyak digunakan untuk komponen optik,
elektronik, solar cell dan lain-lain.
2.4.2. Pelapisan Krom Keras
Pelapisan krom keras merupakan rekayasa pelapisan pada logam dimana
depositnya lebih tebal dan waktu pelapisan lebih lama serta dengan kecepatan
pelapisan krom lebih cepat. Krom keras memiliki keunggulan sifat fisik dan
mekanis diantaranya memiliki angka gesekan kecil, keras dan tahan terhadap
kondisi (Hartomo, A.J. dan Kaneko, T., 1995). Dalam penerapannya banyak
digunakan secara luas di banyak industri meliput bidang farmasi, kimia, minyak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
dan gas, tekstil, percetakan, pertambangan, pengecoran, penerbangan dan
otomotif.
Krom keras mempunyai ketebalan yang dapat mencapai 20 sampai 150
m dengan kekerasan lebih dari 300 HV, yang umumnya diaplikasikan untuk alat-
alat industri yang bergerak dan memerlukan ketahanan goresan dan abrasi yang
tinggi (Raharjo, 2010). Krom keras diaplikasikan dengan cara melapis produk
industri seperti rol, bolt joint, sock absorber dan as power steering dengan sistem
satu lapis menggunakan rectifier dengan suplai daya antara 4 hingga 12 V serta
lama waktu yang telah ditentukan.
Untuk pelapisan hard chrome asam kromat merupakan salah satu sumber
ion krom yang akan melapis pada katoda, karena anoda yang digunakan tidak
aktif maka berkurangnya konsentrasi ion krom perlu ditambahkan asam kromat
untuk menjaga kadar krom dalam larutan. Asam kromat dalam larutan asam pekat
di dalam bak plating sebagian besar sebagai ion dikhromat. Pada katode
setidaknya ada tiga reaksi berlangsung, yaitu deposisi krom, pengeluaran
hidrogen, pembentukan Cr. Pada anoda juga terjadi tiga reaksi serentak, yaitu
pengeluaran oksigen, oksidasi ion kromat dan produksi timbel dioksida pada
anoda.
2.4.3. Mekanisme Terbentuknya Lapisan Krom
Mekanisme terbentuknya lapisan krom sama halnya seperti pada proses
pelapisan listrik pada logam lain namun, proses pelapisan krom tidak
menggunakan anoda chromium. Sumber logam krom didapat dari asam krom, tapi
perdagangan yang tersedia adalah krom oksida (CrO3) yang berbentuk serbuk,
sehingga terdapatnya asam krom adalah pada waktu krom oksida bercampur
dengan air.
CrO3 + H2O H2CrO4
Larutan untuk pelapisan kromium terutama terdiri dari asam kromat
(CrO3) ditambahkan sejumlah kecil anion dari senyawa sulfat atau fluorida
compleks, dimana senyawa utama didalam larutan adalah asam kromat (CrO3)
yang diencerkan dalam larutan kental H2CrO4 dan beberapa asam lain. Namun
untuk dapat diendapkan dari air, di dalam larutan tersebut harus ada zat tambahan
yang berfungsi sebagai katalis yang memungkinkan terjadinya pengendapan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
logam kromium pada katoda, zat tambahan tersebut umumnya adalah sulfat dan
fluorida dalam bentuk fluosilikat atau silicofluorida (sif).
Perbandingan antara CrO3 terhadap katalis yang umumnya sulfat
memiliki arti penting bagi hasil yang didapatkan, oleh karena itu rasio antara CrO3
terhadap sulfat harus dibuat optimal dalan rangka mendapatkan cakupan arus yang
merata dan menyeluruh. Kedua larutan memiliki kelemahan dan kelebihan
masing-masing dimana larutan encer lebih rendah biaya, efifiensi katoda lebih
baik. Sedangkan untuk larutan yang pekat memerlukan tegangan arus yang lebih
rendah, tidak sensitif terhadap kontaminasi dan cakupan arus lebih baik. Adapun
temperatur operasi keduanya antara 32oC hingga 50oC dengan rapat arus sebesar
1430 A/m2, pada tegangan arus 4 sampai 12 V
Dalam proses elektroplating sumber ion krom valensi 3 berasal dari
larutan elektrolit yang mengandung asam kromat. Mekanisme pengendapan Cr+3
terjadi pada katoda dalam membentuk lapisan menurut persamaan, sebagai
berikut :
Cr2 (SO4)3 2Cr+3 + 3SO4
Larutan terionisasi sehingga membentuk ion positif (+) dan negati (-).
Sementara larutan asam dikromat merupakan oksidator kuat.
Cr2O27 + 2H+ + 6e 2Cr3
+ + 7H2O
Dalam larutan basa, daya oksidator melemah.
Cr2O7 + 2H + 6e 2Cr2+ + 7H2O
Krom tidak dapat dideposit dalam larutan berair CrO3 saja, harus ada sedikit
radikal asam yang berperan sebagai katalis agar terjadi deposisi katodik
logamnya, misalnya CrO2-.
Asam kromat dalam larutan asam pekat bak plating berada kebanyakan
sebagai ion dikromat. Pada katoda setidaknya tiga reaksi berlangsung
deposisi/pemgemdapan krom, pengeluaran hidrogen dan pembentukan Cr (III).
Dalam proses elektroplating ini reaksi yang terjadi pada katoda adalah :
1. Pengendapan krom :
Cr2O7– + 14H+ + 12e– 2Cr + 7H2O
2. Pelepasan gas hidrogen :
2H+ + e– H2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
3. Pembentukan Cr ( III ) :
Cr2O7– + 14H+ + 6e– 2Cr3+ + 7H2O
Pada anoda juga terjadi tiga reaksi serentak pengeluaran oksigen,
oksidasi ion kromat dan produksi timbel dioksid. Sedangkan reaksi yang terjadi
pada anoda adalah :
1. Pelepasan gas hidrogen :
2H2O O2 + 4H+ + 4e–
2. Oksidasi ion kromat :
2Cr 3+ + 6H2O 2CrO3 + 12H+ + 6e–
3. Produksi timbal oksida :
Pb + 2H2O PbO2 + 4H+ + 4e–
Kebanyakan daya serap untuk mengeluarkan oksigen, sedangkan dua
reaksi lain sangat penting oksidasi ulang Cr (III) pada anoda membantu
menyeimbangkan produksinya pada katoda dan menjaga tingkat Cr3+. Bagi
operasi memadai bak plating kromnya, anoda timbel harus tertutup lapisan timbel
dioksida. Apabila film tersebut hilang maka timbel kromat dan anodanya tidak
menjalankan fungsi pengaturan konsentrasi Cr3+ di baknya.
2.5. Dasar Teori Pengujian Lapisan
Pengujian lapisan krom keras dilakukan untuk mengetahui pengaruh
waktu pelapisan dan rapat arus katoda terhadap kekerasan dan adhesivitas lapisan
krom keras. Pengujian lapisan krom keras dilakukan dalam tiga tahap yaitu :
1. Dasar teori pengujian kekerasan lapisan
2. Dasar teori pengujian adhesivitas lapisan
2.5.1. Dasar Teori Pengujian Kekerasan Lapisan
Pengujian kekerasan lapisan dilakukan dengan metode micro vickers
sesuai dengan ASTM E 384-99. Metode mocro vickers ini berdasarkan pada
penekanan oleh suatu gaya tekan tertentu oleh sebuah indentor berupa pyramid
diamond terbalik dengan sudut puncak 136º ke permukaan logam yang akan diuji
kekerasannya, dimana permukaan logam yang diuji ini harus rata dan bersih.
Setelah gaya tekan secara statis ini ditiadakan dan pyramid diamond dikeluarkan
dari bekas yang terjadi, maka akan terbentuk permukaan bekas segi empat dengan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
dua diagonal karena piramid merupakan piramida sama sisi. Diagonal segi empat
bekas tersebut diukur secara teliti, kemudian diambil nilai diagonal rata-rata. Nilai
kekerasan yang diperoleh disebut sebagai kekerasan micro vickers, yang biasa
disingkat VHN (Vickers Hardness Number). Untuk memperoleh nilai kekerasan
vickers, maka nilai diagonal rata-rata yang diperoleh dimasukkan ke dalam rumus
berikut ini:
Gambar 2.2. Skematis prinsip indentasi micro vickers
2
2
0
)(854,1
)(2
136sin2
dP
VHN
d
PVHN
(2.5)
Dimana :
VHN = Vickers Hardness Number (HV)
P = beban penekanan (kgf)
d = diagonal rata-rata hasil penekanan (mm)
2.5.2. Dasar Teori Pengujian Adhesivitas Lapisan.
Pengujian tingkat adhesivitas dilakukan dengan cara pengujian tekuk
(bend test) sesuai dengan ASTM B 571-97 yang menyatakan diameter silinder
tekuk (mandrel) harus empat kali ketebalan spesimen. Pengujian ini dilakukan
untuk mengetahui adhesivitas lapisan yang terjadi pada masing-masing spesimen,
langkah-langkah persiapan dan pengujiannya adalah sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
1. Tekuk 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. Ulangi langkah di atas menggunakan benda uji yang berbeda.
Keterangan :
A = Mandrel
B = Spesimen
Gambar 2.3. Skema metode bend test
2.6. Tinjauan Pustaka
Malau (2009) melakukan pelapisan dengan krom dalam larutan elektrolit
dengan kandungan asam kromat 250 g/liter, asam sulfat 2,5 g/liter dan aquades.
Spesimen S45C yang dilapisi berfungsi sebagai katoda dan timah hitam (Pb)
sebagai anoda. Parameter pelapisan meliputi variasi tegangan (3, 4, 5, 6, dan 9 V),
suhu (40, 45, 55, dan 60 oC) dan lama pelapisan (30, 40, 50, dan 60 menit).
Pengujian kekerasan dengan indentasi micro vickers dengan beban 250 gram dan
laju keausan spesifik dicari dengan metode ogoshi pada beban tekan 1kg. Malau
menyatakan bahwa krom dapat meningkatkan kekerasan maksimum menjadi 900
VHN0,25 dengan kekerasan row material sebesar 197 VHN0,25. Kekerasan dan
keausan spesifik lapisan krom dipengaruhi oleh tegangan, suhu, dan lama
pelapisan. Lapisan krom memiliki keausan spesifik (1,25 x 10-8 mm2/kg) lebih
rendah dibandingkan dengan keausan spesifik raw material sebesar 34,9 x 10-8
mm2/kg. Kekerasan akan meningkat dan sebaliknya keausan spesifik menurun
jika lama pelapisan naik dari 3 sampai 6 V. Kekerasan akan meningkat dan
100 mm
A
B
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
sebaliknya keausan spesifik menurun jika lama pelapisan naik dari 30 menjadi 50
manit. Tegangan, lama, dan suhu pelapisan yang paling tepat masing-masing
adalah 6 V, 50 menit, dan 55oC untuk memperoleh hasil optimum atau terbaik
dengan kekerasan tertinggi dan keausan spesifik terendah.
Ndariyono (2010) melakukan pelapisan tembaga, nikel, dan krom.
Parameter pelapisan meliputi variasi temperatur larutan elektrolit 25-30, 40-45,
50-55, dan 60-65 oC dan variasi rapat arus katoda 1500, 1760, 2000, dan 2720
A/m2. 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 60-65oC dan rapat arus 2720 A/m2 menghasilkan lapisan
adhesivitas lapisan menunjukkan bahwa terjadi keretakan lapisan pada setiap
spesimen.
Raharjo (2010) melakukan penelitian menggunakan baja karbon rendah
yang dilapisi dengan menggunakan metode elektroplating krom keras dengan
variasi tegangan listrik 4, 6, 8, 10 dan 12 volt serta lama waktu pelapisan 5, 10,
dan 15 menit. Selanjutnya dilakukan pengujian ketebalan serta kekerasan dan
dianalisis dengan membangun persamaan matematik regresi polynomial orde tiga.
Penelitian menunjukan bahwa ketebalan lapisan krom keras pada tegangan 4, 6, 8,
10, 12 V selama 15 menit adalah sebesar 7.76, 9.31, 17.85, 27.16, dan 3
kemudian nilai kekerasan menunjukkan 214.28, 232.92 , 254.77, 286.17, dan
351.29 VHN. Lapisan pada struktur mikro merata dan baik serta hasil analisis
regresi polinomial antara tegangan dan waktu terhadap ketebalan tegangan dan
waktu terhadap kekerasan menunjukkan nilai determinat 0,999. Dari sini dapat
disimpulkan bahwa tebal lapisan krom keras serta kekerasan akan naik seiring
dengan naiknya tegangan listrik dan waktu pada lama waktu proses elektroplating
15 menit.
Sukrawan (2001) melakukan Pelapisan kromium keras pada cincin torak
bertujuan untuk menambah daya tahan material terhadap keausan, sehingga umur
pemakaian lebih lama. Pelapisan dilakukan atas berbagai variasi rapat arus mulai
dari 20 A/dm2 sampai 140 A/dm2, sedangkan parameter lain dibuat konstan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
Proses pelapisan yang memenuhi syarat kekerasan (600 KHN) adalah proses
pelapisan dengan rapat arus 50 A/dm2, 55 A/dm2, 80 A/dm2, 100 A/dm2, 120
A/dm2 dan 140 A/dm2, sedangkan kondisi optimum dicapai pada rapat arus 100
A/dm2 yang menghasilkan kekerasan 840 KHN.
Torres, at al (2010) melakukan pelapisan kromium multilayers dengan
tiga larutan yang berbeda. Variasi rapat arus yang digunakan adalah 10 dan 70
A/dm2, sedangkan suhu yang diteliti adalah 35 °C dan 55 °C. Studi ini
menunjukkan bahwa endapan multilayer memiliki perilaku yang berbeda
tergantung pada jenis struktur mikro. Memang endapan multilayers memiliki
karakteristik invers dari deposit lapisan tunggal pada 35 °C dan 70 A/dm2. Ketika
kita memperoleh kekerasan mikro tinggi dalam endapan lapisan tunggal, maka
kita memperoleh kekerasan mikro rendah di endapan multilayer dan seterusnya
untuk ukuran retak, kepadatan crack, tegangan sisa dan ukuran butir. Dua struktur
mikro yang berbeda yaitu kolumnar diperoleh pada 10 A/dm2 dan equiaxial
diperoleh pada 70 A/dm2. Pada 55 °C hanya terdapat struktur mikro tipe
kolumnar, pada 10 dan 70 A/dm2. Sifat-sifat multilayers kromium ditandai dengan
cara memindai mikroskop elektron (SEM) dan difraksi sinar-X (XRD). Secara
umum deposit microcracked dengan kekerasan mikro tinggi, tegangan sisa tinggi,
dan ukuran butir kecil.
Protsenko, at al (2011) melakukan pelapisan menggunakan sulfat
kromium valensi tiga (krom keras). Pelapisan kromium tersebut mengandung
asam format dan karbamid sebagai zat kompleks. Kromium diendapkan ke katoda
pada suhu 30 – 40 ° C dan rapat arus katoda saat ini dari 10 – 25 A/dm2.
Pelapisan ini kemungkinan akan mendapatkan tebal (sampai beberapa ratus
mikrometer) lapisan kromium keras dengan struktur nanokristalin dan laju
pengendapan lapisan mencapai 0,8 – 0,9µm/menit. yang divariasikan : (1) 30 ° C,
(2) 35 ° C, (3) 40 ° C pelapisan komposisi dasar; pH 1,5. Dalam penelitian ini di
ketahui bahwa efisiensi rapat arus dipengaruhi oleh suhu pelapisan. Penurunan
suhu pelapisan menyebabkan penampilan permukaan lapisan menjadi jelek.
penampilan permukaan lapisan tidak terang pada suhu mandi dari 30 ° C. Oleh
karena itu, nilai optimal dari suhu pelapisan adalah sekitar 35 ° C. Jika nilai rapat
arus katoda pada pelapisan kromium lebih dari 25 A/dm2, penampilan permukaan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
lapisan kromium menjadi kusam. Permukaan lapisan kasar dan tidak cerah pada
nilai-nilai rapat arus 25 A/dm2. Dengan demikian, rapat arus paling
menguntungkan dekat dengan 15 – 20 A/dm2. Struktur lapisan dan morfologi
permukaan di uji dengan metode hamburan sudut-kecil sinar-x (SAXS). Didapat
bahwa lapisan kromium valensi tiga yang diteliti memiliki struktur nanokristalin.
Pelapisan kromium memperoleh ketebalan maksimum 20 µm pada komposisi
dasar dari rapat arus 20 A/dm2, suhu 35 ° C, dan pH 1,5. Pengaruh rapat arus
serta suhu pelapisan pada kekerasan lapisan terbukti pada percobaan ini.
Kekerasan lapisan terbukti meningkatkan ketika arus kepadatan meningkat 15–
25A/dm2. Kekerasan lapisan berkurang seiring dengan peningkatan suhu
pelapisan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian
Penyiapan Spesimen Uji Dan Pengerjaan Awal
Pembilasan
Pelapisan Hard Chrome Variasi waktu 30, 40, 50, dan 60 menit
Variasi rapat arus 20, 30, 40 dan 50 A/dm²
Pengujian Kekerasan Lapisan Pengujian Adhesivitas Lapisan
Kesimpulan
Analisa Data
Pengujian Komposisi Kimia Logam
Mulai
Selesai
Hasil Pengujian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
3.2. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Katoda (logam yang dilapisi)
Spesimen berupa plat strip yang telah diuji komposisi kimianya dan
didapatkan beberapa persentase kandungan yang terdapat di dalam logam
tersebut di mana dapat dilihat pada tabel 3.1. Dari hasil pengujian komposisi
kimia tersebut, spesimen yang digunakan dapat dimasukkan ke dalam golongan
baja karbon rendah AISI 1021.
Tabel 3.1. Komposisi kimia baja karbon rendah AISI 1021
Unsur Kandungan (%) Unsur Kandungan (%)
Fe 97,6 Co 0,0704
C 0,204 Cu 0,234
Si 0,527 Nb 0,0486
Mn 0,392 Ti 0,0142
P 0,0795 V 0,0272
S 0,0532 W < 0,0250
Cr 0,248 Pb < 0,0100
Mo 0,0431 Ca 0,0009
Ni 0,354 Zr 0,0243
Al 0,0260
Panjang : 100 mm
Lebar : 30 mm
Tebal : 3 mm
Gambar 3.2. Dimensi katoda
100 mm
3 mm 30 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
2. Anoda (Logam pelapis)
Dalam penelitian ini anoda yang digunakan anoda timbal (Pb) karena
bukan sebagai pelapis dan tidak larut, endapan yang terbentuk di katoda adalah
asam kromat yang telah dilarutkan dengan asam sulfat dan air. Timah hitam
hanya sebagai penghantar arus listrik saja karena mempunyai sifat daya hantar
yang baik.
Panjang : 75 mm
Lebar : 37 mm
Tebal : 3 mm
Gambar 3.3. Dimensi anoda
3. Larutan elektrolit
Komposisi pembuatan larutan untuk pelapisan krom :
CrO3 / krom oksida (chromic oxide) 250 gr/1iter
Berbentuk serbuk
H2SO4 / asam sulfat (sulfate acid) 5 gr/liter
3.3. Mesin Dan Alat Penelitian
Proses pelapisan dan pengujian logam dilakukan di laboratorium
Material Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret. Adapun alat
yang digunakan adalah sebagai berikut :
a. Rectifier
Rectifier ini berfungsi sebagai sumber arus listrik searah (DC). Dengan alat ini
tegangan dan arus yang akan digunakan dalam penelitian dapat diatur.
75 mm
3 mm 37 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Gambar 3.4. Rectifier
b. Gelas ukur
Gelas ukur berfungsi sebagai tempat untuk menampung larutan elektrolit yang
akan digunakan di dalam penelitian atau bak plating. Gelas ukur juga
digunakan untuk mengukur volume air dan larutan elektrolit.
Gambar 3.5. Gelas Ukur
c. Bak pembersih
Setelah spesimen dilapisi, spesimen dibilas dengan air bersih pada bak
pembersih yang telah disiapkan. Bak pembersih ini berfungsi untuk
membersihkan spesimen dari sisa larutan plating.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Gambar 3.6. Bak pembersih
d. Thermocontroller
Thermocontroller digunakan untuk mengukur suhu larutan elektrolit,
menngatur suhu yang diinginkan dan sebagai sakelar otomatis untuk memutus
aliran listrik ke kompor listrik.
Gambar 3.7. Thermocontroller
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
e. Pemanas (kompor listrik)
kompor listrik digunakan untuk memanaskan larutan elektrolit
Gambar 3.8. Kompor listrik
f. Timbangan digital
Timbangan digital digunakan untuk menimbang bahan kimia untuk larutan
elektrolit, berat spesimen sebelum dan sesudah pelapisan.
Gambar 3.9. Timbangan digital
g. Kabel listrik
Kabel listrik digunaan untuk mengalirkan listrik dari rectifier ke katoda dan
anoda serta peralatan elektronik lainnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
h. Spektrometer
Spektrometer adalah mesin uji komposisi kimia. Mesin ini digunakan untuk
menguji komposisi kimia spesimen yang akan dilapisi.
Gambar 3.10. Spektrometer
i. Gerinda listrik
Gerinda listrik digunakan untuk menghaluskan permukaan benda kerja dan
untuk menghilangkan lapisan oksida yang melapisi permukaan logam.
\
Gambar 3.11. Gerinda listrik
j. Stopwatch
Stop watch digunakan untuk menghitung lama waktu pelapisan krom keras.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
k. Sandpaper
Sandpaper atau amplas digunakan untuk menghaluskan permukaan specimen
uji. Sandpaper yang digunakan memiliki ukuran kekasaran 100, 150, 300, 600,
800, dan 1000,
Gambar 3.12. Sandpaper
l. Mandrel (silinder tekuk)
Mandrel atau silinder tekuk digunakan untuk mengatur diameter tekukan saat
uji adhesivitas. Madrel yang digunakan bediameter 3 kali tebal plat yaitu 12
mm sesuai dengan ASTM B 571-97 standard banding test.
Gambar 3.13. Mandrel
m. Jangka sorong
Alat ini dipakai untuk mengukur dimensi spesimen. Pembacaan skala
pengukuran dimensi spesimen sampai ketelitian 0,1 mm.
n. Kamera digital
Kamera digital digunakan untuk mengambil gambar spesimen setelah
dilakukan proses elektroplating, dan setelah dilakukan uji adhesivitas. Selain
itu kamera digital juga digunakan untuk mengambil gambar proses
elektroplating dan alat-alat yang diperlukan dalam elektroplating.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
o. Mesin uji keras jenis micro vickers
Alat uji kekerasan permukaan ini digunakan untuk menentukan kekerasan
lapisan hasil pelapisan hard chrome.
Gambar 3.14. Micro vickers
p. Alat tekuk plat
Alat tekuk plat ini digunakan untuk pengujian adhesivitas lapisan krom.
Gambar 3.15. Alat tekuk plat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Gambar 3.16. Rangkaian instalasi penelitian
3.4. Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan pelapisan krom keras dilakukan di laboratorium Material
Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret. Adapun tahap-tahap
dalam pelaksanaan pelapisan krom keras adalah sebagai berikut :
3.4.1. 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 AISI
1021. Spesimen yang akan digunakan dalam penelitian dipotong dengan ukuran
panjang 100 mm, lebar 30 mm, tebal 3 mm, kemudian dilakukan pembersihan
secara mekanik. Pembersihan secara mekanik dilakukan dengan menggunakan
gerinda, kemudian dilanjutkan 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.
Rectifier
Kompor Listrik
Thermo Controller
Stop Kontak
Bak Plating
Katoda Anoda
Thermocouple
Kontak Kompor Listrik
Amperemete
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
3.4.2. Pembuatan Larutan Elektrolit
Cara pembuatan larutan elektrolit pelapisan krom keras adalah sebagai
berikut (Saleh, A.A., 1995) :
1. Timbang bahan-bahan sesuai dengan berat yang telah ditentukan.
Komposisi pembuatan larutan untuk pelapisan krom keras adalah :
CrO3 250 gr/1iter
H2SO4 5 gr/1iter
2. Sediakan aquades sebanyak 6 liter.
3. Empat setengah liter air tersebut dimasukkan ke dalam bak.
4. Masukkan bahan-bahan yang telah tersedia seperti komposisi diatas secara
berurutan sebagai berikut :
a) Masukkan krom oksida dan aduk hingga larut.
b) Masukkan asam sulfat secara perlahan-lahan sambil diaduk hingga larut.
c) Sisa air satu setengah liter dimasukkan juga sambil diaduk.
d) Biarkan larutan selama ± 4 jam, kemudian dilakukan penyaringan.
e) Setelah dilakukan penyaringan, biarkan lagi larutan selama ± 4 jam.
f) Larutan yang telah mengalami penyaringan dan pengendapan selama ± 4
jam, sudah bisa digunakan.
3.4.3. Pengerjaan Awal
Setelah pembersihan secara mekanik selesai, dilanjutkan dengan proses
degreasing, yaitu pembersihan spesimen dengan menggunakan larutal alkali
(basa) agar kotoran dan lemak-lemak yang menempel saat proses pembersihan
secara mekanik hilang. 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 pickling, yaitu
pembersihan specimen dengan menggunakan larutan asam. Proses pickling
dilakukan dengan mencelupkan spesimen pada larutan asam sulfat (H2SO4)
dengan kosentrasi sebesar 10-40% pada suhu 60-80 °C selama 5-15 menit (Saleh,
A.A., 1995). Tujuan dari pickling adalah untuk membersihkan benda kerja dari
lapisan oksida atau karat dan unsur-unsur pengotor lainnya yang menempel,
sehingga akan menghasilkan daya adhesivitas yang kuat pada benda kerja.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
3.4.4. Proses Pelapisan Krom Keras
Langkah-langkah dalam proses pelapisan krom keras adalah sebagai
berikut :
1. Mempersiapkan seluruh alat dan bahan yang akan digunakan dalam proses
pelapisan seperti spesimen, larutan elektrolit, logam pelapis, rectifier,
stopwatch, thermometer, thermocontroller, bak plating, bak pembilas dll.
2. Spesimen yang akan dilapisi harus dibersihkan dengan proses mekanik,
degreasing, rinsing, dan pickling terlebih dahulu.
3. Setelah pickling selesai spesimen dibilas dengan air bersih.
4. Pelaksanaan pelapisan krom keras (hard chrome) :
a. Timbang berat spesimen sebelum dilapisi
b. Sebelum spesimen dimasukan ke dalam larutan chromium, panaskan larutan
elektrolit sampai temperatur konstan 50-60 °C
c. Spesimen yang telah dibilas, lalu dimasukkan ke dalam larutan krom keras.
d. Hubungkan 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 rapat arus dan menghidupkan stopwatch
g. Pencelupan dilakukan dengan memvariasikan waktu pelapisan dan rapat
arus katoda :
Waktu pelapisan : 30, 40, 50, dan 60 menit
Variasi rapat arus : 20, 30, 40 dan 50 A/dm²
h. Setelah proses pelapisan krom keras selesai, spesimen diangkat dan
langsung dibilas dengan air bersih yang ada di bak pembilasan
i. Setelah pembilasan selesai, kemudian dilakukan pengeringan
j. Timbang berat spesimen setelah dilapisi
5. Pelaksanaan proses akhir :
Melakukan pengamatan visual
Melakukan pengambilan gambar
Melakukan pengujian kekerasan
Melakukan pengujian adhesivitas
Pengolahan data hasil penelitian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
3.5. Pengujian Lapisan Krom Keras
Pengujian lapisan krom keras dilakukan untuk mengetahui pengaruh
waktu pelapisan dan rapat arus katoda terhadap kekerasan dan adhesivitas lapisan
krom keras. Pengujian lapisan krom keras dilakukan dalam dua tahap yaitu :
1. Pengujian kekerasan lapisan krom keras
2. Pengujian adhesivitas lapisan krom keras
3.5.1. Pengujian Kekerasan Lapisan Krom Keras
Pada tahap ini, spesimen yang telah disiapkan diuji kekerasannya dengan
menggunakan mesin uji keras jenis mocro vickers. Metode vickers ini berdasarkan
pada ASTM E 384-99. Kekerasan micro vickers atau VHN (Vickers Hardness
Number) didapat dari pengukuran diagonal rata-rata yang kemudian dihitung
dengan rumus (2.5).
3.5.2. Pengujian Adhesivitas Lapisan Krom Keras
Pengujian tingkat adhesivitas lapisan krom keras dilakukan dengan cara
pengujian tekuk (bend test) sesuai dengan ASTM B 571-97. Langkah-langkah
persiapan dan pengujian adhesivitas sesuai dengan langkah-langkah pengujian
adhesivitas yang telah dijelaskan pada dasar teori pengujian adhesivitas lapisan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
BAB IV
DATA DAN ANALISA
4.1. Analisa Kekerasan Lapisan
Pengujian kekerasan pada spesimen dilakukan pada sebelum dan sesudah
dilakukannya pelapisan krom keras. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kenaikan
nilai kekerasan spesimen setelah dilakukan pelapisan krom keras. Pengukuran
kekerasan lapisan krom keras dilakukan dengan menggunakan mesin uji keras
jenis micro vickers berdasarkan pada ASTM E 384-99. Sebelum dilakukan
pengujian, terlebih dahulu mengatur beban indentasi sebesar 200 gf. Setelah itu
dilakukan pengujian kekerasan spesimen sebelum dan sesudah dilakukannya
pelapisan krom keras dengan contoh perhitungan sebagai berikut :
Contoh perhitungan kekerasan spesimen A1 sebelum dilapisi
Diketahui : Beban penekanan (P) = 200 gf = 0,2 kgf
Titik 1 : Diagonal 1 = 43,13 µm = 43,13 × 10-3 mm
Diagonal 2 = 42,01 µm = 42,01 × 10-3 mm
Diagonal rata-rata (d) = 42,57 µm = 42,57 × 10-3 mm
Titik 2 : Diagonal 1 = 43,62 µm = 43,62 × 10-3 mm
Diagonal 2 = 41,50 µm = 41,50 × 10-3 mm
Diagonal rata-rata (d) = 42,56 µm = 42,56 × 10-3 mm
Titik 3 : Diagonal 1 = 42,04 µm = 42,04 × 10-3 mm
Diagonal 2 = 42,82 µm = 42,82 × 10-3 mm
Diagonal rata-rata (d) = 42,43 µm = 42,43 × 10-3 mm
Kekerasan lapisan titik 1
HVmm
kgf
d
PVHN 61,204
)1057,42(
2,0854,1
)(
854,12321
Kekerasan lapisan titik 2
HVmm
kgf
d
PVHN 71,204
)1042,56(
2,0854,1
)(
854,12322
Kekerasan lapisan titik 3
HVmmkgf
dP
VHN 97,205)1043,42(
2,0854,1)(
854,12323
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Kekerasan rata-rata lapisan
HVVHNVHNVHN
VHN ratarata 10,2053
97,20571,20461,2042
321
Standar deviasi
1
)( 2
n
xXS i
x
76,013
)10,20597,205()10,20471,204()10,20561,204( 222
Hasil perhitungan spesimen sebelum dan sesudah pelapisan krom keras
dapat dilihar pada tabel 4.1. di bawah ini :
Tabel 4.1. Kekerasan spesimen sebelum dan sesudah pelapisan
Kode
Spesimen
Waktu
(Menit)
Rapat Arus
(A/dm2)
Kekerasan Spesimen
(HV)
Selisih
Kekerasan
(HV) Sebelum Sesudah
A1
30
20 205,10 302,98 97,88
A2 30 205,05 355,82 150,77
A3 40 206,16 402,33 196,17
A4 50 205,68 376,92 171,24
B1
40
20 205,21 337,49 132,28
B2 30 205,18 408,63 203,45
B3 40 205,32 458,92 253,60
B4 50 204,71 403,66 198,95
C1
50
20 205,05 412,37 207,32
C2 30 204,23 441,21 236,98
C3 40 206,44 491,39 284,95
C4 50 205,40 475,11 269,71
D1
60
20 204,77 459,25 254,48
D2 30 206,10 499,41 293,31
D3 40 205,37 527,35 321,98
D4 50 204,60 503,53 298,93
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Gambar 4.1. Grafik kekerasan lapisan sebagai fungsi rapat arus
Pada grafik kekerasan lapisan sebagai fungsi rapat arus terlihat bahwa
secara umum kekerasan naik secara siknifikan pada rapat arus 20 A/dm2 sampai
40 A/dm2 dan kemudian kekerasan menurun bila rapat arus lebih dari 40 A/dm2.
Proses pelapisan krom keras pada rapat arus 20 A/dm2 dan 30 A/dm2
menghasilkan kekerasan yang rendah. Hal ini disebabkan daya listrik yang rendah
dan penyebaran arus kurang merata sehingga pelapisan kurang optimal. Proses
pelapisan krom keras pada rapat arus 40 A/dm2 memberikan konduktivitas arus
terbaik sehingga mobilitas ion-ion krom (Cr3+) yang menuju katoda untuk
membentuk endapan menjadi optimal. Proses pelapisan krom keras pada rapat
arus 50 A/dm2 reaksi ion-ion krom (Cr3+) meningkat yang disertai kenaikan
temperatur larutan elektrolit. Temperatur elektrolit yang terlalu tinggi
menyebabkan gelembung-gelembung gas disekitar benda kerja terlalu banyak. Hal
tersebut mengakibatkan pelapisan kurang optimal karena terhambatnya ion-ion
krom (Cr3+) yang akan menempel pada katoda. Pelapisan yang kurang optimal
menyebabkan menurunnya kekerasan dan adhesivitas lapisan.
250
300
350
400
450
500
550
15 20 25 30 35 40 45 50 55
Kek
eras
an (
HV
)
Rapat Arus (A/dm2)
30 menit 40 menit 50 menit
60 menit Poly. (30 menit) Poly. (40 menit)
Poly. (50 menit) Poly. (60 menit)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Gambar 4.2. Grafik kekerasan lapisan sebagai fungsi waktu
Dari grafik kekerasan lapisan sebagai fungsi waktu dapat dilihat bahwa
semakin lama waktu pelapisan akan menghasilkan kekerasan lapisan yang
semakin tinggi. Hal ini disebabkan semakin lama proses pelapisan akan
meningkatkan pengendapan ion-ion krom (Cr3+) pada katoda. Pengendapan ion
yang meningkat pada permukaan katoda akan berdampak terhadap bertambahnya
ketebalan lapisan krom sehingga kekerasan lapisan bertambah. Waktu pelapisan
yang terlalu lama dapat menyebabkan lapisan krom keras menjadi getas sehingga
adhesivitasnya menurun.
4.2. Analisa Adhesivitas Lapisan
Pengujian adhesivitas dilakukan dengan cara pengujian bend test sesuai
dengan ASTM B 571 – 97. Pengujian dilakukan dengan menekuk plat dengan
menggunakan alat penekuk plat yang telah dilengkapi dengan mandrel sebagai
pengatur diameter tekukan. Mandrel yang digunakan berukuran diameter 12 mm
sesuai dengan standar pengujian bend test yaitu diameter harus 3 kali tebal plat.
Hasil pengujian adhesivitas dapat dilihat di gambar 4.9., 4.10., 4.11., dan 4.12.
sebagai berikut :
250
300
350
400
450
500
550
25 30 35 40 45 50 55 60 65
Kek
eras
an (
HV
)
Waktu (menit)20 A/dm2 30 A/dm2 40 A/dm250 A.dm2 Poly. (20 A/dm2) Poly. (30 A/dm2)Poly. (40 A/dm2) Poly. (50 A.dm2)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
20 A/dm2 30 A/dm2 40 A/dm2 50 A/dm2
Gambar 4.3. Spesimen hasil pelapisan selama 30 menit
20 A/dm2 30 A/dm2 40 A/dm2 50 A/dm2
Gambar 4.4. Spesimen hasil pelapisan selama 40 menit
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
20 A/dm2 30 A/dm2 40 A/dm2 50 A/dm2
Gambar 4.5. Spesimen hasil pelapisan selama 50 menit
20 A/dm2 30 A/dm2 40 A/dm2 50 A/dm2
Gambar 4.6. Spesimen hasil pelapisan selama 60 menit
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Dari gambar 4.3, 4.4, 4.5, 4.6 terlihat bahwa secara umum adhesivitas
akan meningkat pada rapat arus 20 A/dm2 sampai 40 A/dm2 dan kemudian
adhesivitas menurun bila rapat arus lebih dari 40 A/dm2. Pada rapat arus 20 A/dm2
menghasilkan lapisan krom keras dengan tingkat adhesivitas rendah. Hal ini
dikarenakan rapat arus 20 A/dm2 merupakan rapat arus yang terlalu rendah,
sehingga konduktivitas arus dan mobilitas ion-ion krom (Cr3+) yang menuju
katoda untuk membentuk endapan menjadi kurang optimal.
pada rapat arus 30 A/dm2 dan 40 A/dm2 menghasilkan lapisan krom
keras dengan tingkat adhesivitas tinggi. Hal ini dikarenakan pada rapat arus 30
A/dm2 dan 40 A/dm2 memberikan konduktivitas arus terbaik sehingga mobilitas
ion-ion krom (Cr3+) yang menuju katoda untuk membentuk endapan menjadi
optimal.
Sedangkan rapat arus 50 A/dm2 juga menghasilkan lapisan krom keras
dengan tingkat adhesivitas rendah. Hal ini dikarenakan rapat arus 50 A/dm2
merupakan rapat arus yang terlalu tinggi, sehingga reaksi ion-ion krom (Cr3+)
meningkat yang disertai kenaikan temperatur larutan elektrolit. Temperatur
elektrolit yang terlalu tinggi menyebabkan gelembung-gelembung gas hidrogen
(H) disekitar benda kerja terlalu banyak. Gelembung-gelembung gas hydrogen
(H) dapat menyebabkan cacat pada lapisan lapisan krom keras yang biasa disebut
kerapuhan hidrogen (hydrogen embrittlement). Gelembung-gelembung gas
hydrogen (H) juga dapat menyebabkan pelapisan krom keras menjadi kurang
optimal karena terhambatnya ion-ion krom (Cr3+) yang akan menempel pada
katoda.
Pelapisan yang kurang optimal menyebabkan ion-ion krom (Cr3+) hanya
mengendap pada permukaan spesimen dan tidak mampu mensubstitusi susunan
atom baja karbon (Fe3C). Hal ini mengakibatkan menurunnya tingkat adhesivitas
lapissan krom keras.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
30 menit 40 menit 50 menit 60 menit
Gambar 4.7 Spesimen hasil pelapisan selama 20 A/dm2
30 menit 40 menit 50 menit 60 menit
Gambar 4.9. Spesimen hasil pelapisan selama 30 A/dm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
30 menit 40 menit 50 menit 60 menit
Gambar 4.9. Spesimen hasil pelapisan selama 40 A/dm2
30 menit 40 menit 50 menit 60 menit
Gambar 4.10. Spesimen hasil pelapisan selama 50 A/dm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
Dari gambar 4.7, 4.8, 4.9, dan 4.10 terlihat bahwa secara umum semakin
lama proses pelapisan maka adhesivitas lapisan krom keras akan semakin
menurun. Hal ini dikarenakan waktu pelapisan yang terlalu lama menyebabkan
jumlah mobilitas ion-ion krom (Cr3+) yang menuju katoda untuk membentuk
endapan terlalu banyak. Waktu pelapisan yang terlalu lama menyebabkan endapan
ion-ion krom (Cr3+) menjadi jenuh dan kurang optimal. Pengendapan yang kurang
optimal menyebabkan ion-ion krom (Cr3+) hanya mengendap pada permukaan
spesimen dan tidak mampu mensubstitusi susunan atom baja karbon (Fe3C). Hal
ini mengakibatkan menurunnya tingkat adhesivitas lapisan krom keras.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari proses yang dilakukan dengan variasi waktu pelapisan dan rapat
arus katoda pada proses elektroplating krom keras untuk uji tampak fisik,
kekerasan dan adhesivitas lapisan dari baja karbon rendah AISI 1021 dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Semakin lama waktu pelapisan mengakibatkan kekerasan lapisan krom keras
meningkat tetapi adhesivitasnya menurun.
2. Kekerasan dan adhesivitas lapisan krom keras meningkat pada rapat arus 20
A/dm2 sampai 40 A/dm2 tetapi menurun pada rapat arus 50 A/dm2.
5.2. Saran
Dalam penelitian ini yang dibahas hanya pengaruh variasi waktu
pelapisan dan rapat arus katoda terhadap kekerasan dan adhesivitas lapisan pada
proses elektroplating hard chrome. Selanjutnya pada penelitian berikutnya
disarankan :
1. Melakukan penelitian dengan memvariasikan parameter-parameter lain yang
dapat mempengaruhi proses pelapisan.
2. Sebaiknya dilakukan penelitian lanjutan untuk proses pelapisan krom keras.
3. Spesimen yang digunakan jangan terlalu tebal karena akan kesulitan saat
melakukan bend test untuk mengetahui adhesivitas lapisan.