1 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Topik

Proses Elektroplating (Pelapisan logam Fe dengan Cu secara elektrolisa)

1.2 Tujuan Percobaan

1. Melindungi logam yang mudah berkarat dengan logam yang lebih tahan

karat

2. Memperkeras permukaan logam

3. Memperbaiki penampilan logam yang akan dilapisi

1.3 Dasar Teori

Elektroplating adalah proses pelapisan suatu logam dengan logam lain dengan

cara elektrolisis. Prinsip dasar elektroplating adalah proses elektrolisis yaitu bila

arus listrik searah dialirkan melalui suatu larutan elektrolit akan menjadi pengurai

zat kimia dalam larutan elektrolit tersebut.

Contoh: dalam larutan CuSO4 dialirkan arus listrik searah melalui katoda dan

anodanya.

Maka larutan CuSO4 akan terurai menjadi anion dan kation

CuSO4 CU2+ + SO42

Bila Anoda terbuat dari ion SO42 akan menarik atom tembaga sambil

melepaskan elektron-elektronnya dan kembali membentuk CuSO4

SO42- + Cu SO4 + 2e-

Pada Katoda ion Cu2+ akan menerima 2 elektron yang berasal dari ion SO42

dan menjadi logam tembaga yang menutup seluruh permukaan katoda.

Prinsip proses elektroplating:

1. Katoda adalah logam yang akan dilapisi

2. Anoda adalah logam untuk melapisi

2 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

3. Elektrolit adalah larutan garam dari anodanya

4. Proses menggunakan arus searah (DC)

5. Menggunakan Hukum Faraday I dan II

=. .

Keterangan:

G = Berat zat yang terbentuk (gram)

I = Kuat arus (ampere)

t = Waktu (detik)

e = Berat setara (MA/valensi)

3 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

BAB II

METODOLOGI PRAKTIKUM

2.1 Waktu dan Tempat

Pengujian electroplating dilakukan pada :

Hari / Tanggal Tempat Kegiatan

Selasa, 23 September 2014 Lab. Teknik Mesin PNJ Teori & Pengambilan sample

Selasa, 30 September 2014 Lab. Teknik Mesin PNJ Preparasi

Selasa, 7 Oktober 2014 Lab. Teknik Mesin PNJ Preparasi

Selasa, 21 Oktober 2014 Lab. Teknik Mesin PNJ Anodizing

Selasa, 28 Oktober 2014 Lab. Teknik Mesin PNJ Elektroplating

2.2 Alat dan Bahan yang Diperlukan

2.2.1 Alat-alat yang Diperlukan

1. Perangkat alat electroplating

2. Kawat tembaga

3. Amplas grade P120, P200, P320, P400, P600, P800

4. Elektroda Cu dan Stainless steel

5. Jangka sorong

6. Neraca

7. Pengaduk

2.2.2 Bahan-bahan yang Diperlukan

1. Benda kerja yang akan dilapisi

2. Bahan untuk pencucian / pembersihan

4 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

Chemical Degreasing : NaOH = 30 gr/l

Elektro Degreasing : NaOH = 25 gr/l

Na2CO2 = 15 gr/l

Pickling : H2SO4 = 150 ml/l

3. Bahan untuk Elektrolit

a. Bahan untuk elektrolit tembaga I yaitu elektrolit tembaga sianit yang

terdiri dari:

KCN = 75 gr/l

CuSO4SH2O = 100 gr/l

Na2CO310H2O = 40 gr/l

b. Bahan untuk elektrolit tembaga II yaitu elektrolit asam tembaga yang

terdiri dari:

CuSO4 = 220 gr/l

H2SO4 = 65 ml/l

NaCL = 0.15 gr/l

2.3 Langkah Kerja

1. Bersihkan benda kerja dari oli dan lain-lain dengan cara mencuci

menggunakan sabun

2. Amplas benda kerja (Urutan nomer amplas dari yang terkasar)

3. Timbang benda kerja ke-1 sebelum dilapisi

4. Ukur permukaan benda kerja untuk menentukan arus yang akan dipakai

5. Lakukan proses pembersihan sebaga berikut :

Waktu =10 menit

Temperatur = 90 oC

Bak 1.01

Chemical Degreasing I

Bak 1.02

Electro Degreasing

5 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

Waktu = 5 menit

Rapat arus = Untuk Baja 5 A/dm2

Bukan Baja 3 A/dm2

Bilas dengan air

Waktu = 10 menit

Bilas dengan air mengalir

6. Tahapan pelapisan

Waktu = 15 menit

Kuat arus = 0.5 A/dm2 1,5A/dm2

Bilas dengan air yang

Mengalir

Bak 1.04

Pickling

Bak 1.03

Pembilasan

Bak 1.05

Pembilasan

Bak 1.07

Pembilasan

Bak 1.06

Pelapisan tembaga I

6 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

7. Keringkan benda kerja dengan hair dryer

8. Timbang benda setelah dilapisi tembaga yang pertama.

Pelapisan tembaga II, masukan benda kerja ke :

Waktu = 15 menit

Kuat arus = 0.5 A/dm2 1,5A/dm2

Bilas dengan air yang mengalir

9. Keringkan lagi benda kerja dengan hair dryer

10. Timbang lagi benda kerja setelah dilapisi tembaga yang kedua.

11. Gosok benda kerja dengan autosol sampai mengkilap.

Bak 1.09

Pembilasan

Bak 1.08

Pelapisan tembaga II

7 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

BAB III

LEMBAR DATA PERCOBAAN

Judul Percobaan : Proses Elektroplating

Hari/Tanggal Percobaan : Selasa, 28 Oktober 2014

Pembimbing : Vika Rizkia ST.MT.

Nama Praktikan/Semester : Rath Kautsar Firdaus / 5

Tujuan Percobaan :

1. Melindungi logam yang mudah berkarat dengan

logam yang lebih tahan karat

2. Memperkeras permukaan logam

3. Memperbaiki penampilan logam yang akan dilapisi

3.1 Data Pengamatan Benda Kerja

Gambar Benda Kerja

Gambar 1 - Benda Kerja

8 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

Ukuran Benda Kerja

Luas Permukaan Benda Kerja

Luas Area Permukaan = 1605.6 mm2

Dua Luas Permukaan = 1605.6 mm2 x 2 = 3211.2 mm2 = 0.32112 dm2

Besar Arus yang Digunakan

I = A x 1.5 [Ampere / dm2]

= 0.32112 dm2 x 1.5 [Ampere / dm2] = 0.48168 [ampere]

Catatan : dalam pengerjaan proses electroplating dilakukan 3 orang

sehingga arus yang di-set ditambahkan dengan arus partner kerja

Gambar 2 - Ukuran Benda Kerja

72 mm

22.3 mm

9 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

3.2 Data Pengamatan Praktek Anodizing

1.01

Chemical

Degreasing

1.02

Elektro

Degreasing

1.04

Pickling

1.06

Pelapisan

Tembaga

I

1.08

Pelapisan

Tembaga

II

Keterangan

1. Temperature 82C 26C 26C 26C 26C Suhu

Ruangan =

26C

2. Waktu 10 menit 5 menit 10menit 15 menit 15 menit

3. Arus - 3A/dm2 - 1,5A/dm2 1.5A/dm2

Berat benda sebelum dilapisi: 55,04 gr 55,14 gr 55,43 gr

Pembimbing Praktikan

(Vika Rizkia ST.MT) (Rath Kautsar.F)

No. Bak

Pengamatan

10 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

BAB IV

ANALISA DATA

Pewarnaan proses elektroplating berdasarkan jenis zat yang terkandung

dalam pelapisan tembaga atau bahan lainnya.

Untuk menjaga proses elektroplating, praktikan harus mengamati

perpindahan jarum penunjuk voltase yang biasanya dapat berpindah secara

drastis, untuk meminimalisir kegagalan proses.

Dalam pembersihan karat pada benda kerja, disarankan tidak menggunakan

kikir dalam pembersihannya, karena pemakanan yang cukup dalam pada

kikir, sehingga dalam proses penghalusan dengan amplas, tidak

memerlukan tenaga yang banyak dikarenakan goresan yang dalam. Jika

praktikan menggunakan kikir ketika proses pembersihan karat, hasil dari

elektroplating akan tergores/tidak halus dan tidak meratanya pelapisan.

Perlu diperhatikan pada proses penimbangan, jangan sampai tersentuh

tangan karena kondisi sudah steril, sedangkan tangan mengandung

minyak/lemak.

Gunakan masker dan sarung tangan kimia untuk menjaga keselamatan dan

kebersihan praktikan serta lingkungan itu sendiri.

Lakukan sesuai proses yang tercantum agar meminimalisir kegagalan

proses dan keefektifan waktu pada proses elektrolizing.

11 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

BAB V

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil praktikumyang diperoleh, maka dapat disimpulkan sebagai

berikut:

1. Electroplating adalah proses pelapisan suatu logam dengan logam lain

dengan cara elektrolisis. Prinsip dasar electroplating adalah proses

elektrolisis yaitu bila arus lisrik searah dialirkan melalui suatu larutan

elektrolit akan menjadi pengurai zat kimia dalam larutan elektrolis tersebut.

2. Benda kerja praktikum yang dilakukan proses electroplating ditimbang

beratnya sebanyak 3x, yaitu 55,04 gr setelah pickling, 55,14 gr setelah

pelapisan tembaga I, 55,43 gr setelah pelapisan tembaga II. Kenaikan berat

benda kerja disebabkan oleh lapisan logam lain pada benda kerja.

3. Kelebihan Elektroplating:

Temperatur proses, rendah

Kondisi proses, pada lingkungan atmosfir biasa

Peralatan, relatif murah

Komposisi larutan, luas

Laju pengendapan, cepat

Porositas pada lapisan, relatif rendah

Dapat menghasilkan beberapa lapisan

4. Kekurangan Elektroplating:

Terbatas pada logam & paduannya

Perlu perlakuan awal thd bendakerja

Terbatas pada bendakerja yg bersifatkonduktor

12 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

BAB VI

DOKUMENTASI

Gambar 3 - Proses Chemical Degreasing Gambar 4 - Proses Electrolytic Degreasing

Gambar 5 - Proses Pickling Gambar 6 - Proses Cyan Copper

Gambar 7 Proses Acide Copper Gambar 8 - Benda Kerja Setelah Pelapisan ke-2

13 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

Gambar 9 - Proses Pengeringan Gambar 10 Benda kerja setelah kering

Gambar 11 proses penimbangan Gambar 12 proses pemolesan

14 | P r o s e s E l e k t r o p l a t i n g

BAB VII

DAFTAR PUSTAKA

Avner, Sidney H. 1974. Introduction to Physical Metallurgy. New York:

McGrawHill.

Laporan Pedoman Laboratorium Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin,

Politeknik Negeri Jakarta.

Howard, E. Boyer. 1986. Selection of Materials For Component

Design.Michigan: American Society for Materials.

Anodizing dan Electroplating, Lab Version