studi pelapisan nikel dekoratif dengan … · logam ni mempunyai tingkat kecerahan dekoratif yang...

5
STUDI PELAPISAN NIKEL DEKORATIF DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN PENGKILAT NATRIUM KLORIDA UNTUK HOME INDUSTRY KERAJINAN LOGAM Bambang Darmawan 1) , Asep Setiadi 2) , Ega Tqwali 3) , 1,2,3) Dosen Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, FPTK UPI Email : [email protected] ABSTRAK Logam Ni mempunyai tingkat kecerahan dekoratif yang kurang baik apabila dilapiskan langsung pada baja karbon ST-37. Hal ini perlu diperhatikan mengingat kecerahan dekoratif merupakan peranan penting dalam menentukan kualitas lapisan. Untuk meningkatkan kecerahan dekoratif lapisan perlu dilakukan penambahan klorida pada proses pelapisan Nikel. Percobaan dilakukan dimulai dari persiapan bahan uji baja karbon ST-37 dan bahan pelapis Ni. Kemudian dilakukan persiapan awal yaitu pembersihan permukaan bahan yang akan dilapis dan pembuatan larutan pelapis. Dilanjutkan percobaan pelapisan Ni pada ST-37. Kemudian dilakukan perlakuan panas terhadap hasil proses pelapisan dengan memvariasikan temperatur laku panas. Analisis terhadap hasil ketebalan dan foto penampang struktur mikro dilakukan sehingga dapat menyimpulkan pengaruh natrium klorida dan waktu terhadap ketebalan hasil lapisan. Natrium klorida dapat digunakan sebagai alternatif bahan pengkilat, ketebalan lapisan dalam proses elektroplating, ketebalan lapisan merupakan fungsi dari waktu pelapisan dan waktu proses pelapisan yang paling baik pada 25 menit. Kata kunci : nikel, dekoratif, ketebalan, struktur mikro, baja karbon PENDAHULUAN Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan industri dan ekonomi di Indonesia, maka meningkat pula penggunaan bahan logam, baik sebagai komponen proses di industri, maupun sebagai komponen produk yang dipasarkan di masyarakat. Jumlah penduduk Indonesia yang telah melebihi 200 juta orang, akan membuat konsumsi pemakaian logam dalam sarana kehidupan menjadi sangat besar. Sehingga dengan banyaknya penggunaan bahan dari logam atau paduannya maka perlu mengetahui kerusakan barang-barang tersebut akibat korosi (karat). Sesuai definisi, bahwa korosi adalah kerusakan akibat hasil dari reaksi kimia antara logam atau paduan logam dengan lingkungannya. Dari definisi tersebut jelas bahwa barang-barang yang terbuat dari logam atau paduaannya yang rentan terhadap korosi dapat mengalami kerusakan akibat terserang korosi. Dampak kerusakan akibat korosi sangat besar pengaruhnya terhadap berjalannya suatu proses industri. Hampir semua sektor industri mempunyai permasalahan dengan korosi, misalnya sektor industri logam, industri perhubungan, industri pertambangan dan energi, pekerjaan umum, industri pertanian dan lain sebagainya. Akibat kerusakan yang ditimbulkan korosi tersebut, maka dapat diperkirakan secara kasar bahwa biaya penanggulangan korosi mencapai 1,5 % dari GNP, maka dapat dibayangkan besarnya biaya yang harus dikeluarkan untuk penanggulangan korosi tersebut, dan pada saat ini biaya yang diperlukan mencapai orde beberapa trilyun rupiah. Untuk memperkecil dampak negatif dari kerusakan yang ditimbulkan akibat korosi, maka diperlukan salah satu upaya untuk melakukan pencegahan awal (prevention of corrosion). Teknik pelapisan logam dengan menggunakan arus listrik searah (electroplating) merupakan salah satu cara pencegahan awal dari serangan korosi tersebut. Logam Ni merupakan logam pelapis yang baik untuk dekoratif tetapi masih mempunyai kekurangan pada nilai kecerahan dekoratif dan daya lekatnya. Logam Ni mempunyai kecerahan dekoratif yang kurang baik apabila dilapiskan langsung pada baja karbon ST- 37. Hal ini perlu diperhatikan mengingat kecerahan dekoratif merupakan peranan penting dalam menentukan kualitas lapisan. Untuk meningkatkan daya lekat lapisan perlu penambahan klorida pada proses pelapisan Nikel. METODE PERCOBAAN Percobaan dilakukan dimulai dari persiapan bahan uji baja karbon ST-37 dan bahan pelapis Ni. Kemudian dilakukan persiapan awal yaitu pembersihan permukaan bahan yang akan dilapis dan pembuatan larutan pelapis. Dilanjutkan 7

Upload: phungkhanh

Post on 17-Sep-2018

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

STUDI PELAPISAN NIKEL DEKORATIF DENGAN

MENGGUNAKAN BAHAN PENGKILAT NATRIUM

KLORIDA UNTUK HOME INDUSTRY KERAJINAN LOGAM

Bambang Darmawan1)

, Asep Setiadi 2)

, Ega Tqwali 3)

, 1,2,3)

Dosen Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, FPTK UPI Email : [email protected]

ABSTRAK Logam Ni mempunyai tingkat kecerahan dekoratif yang kurang baik apabila dilapiskan langsung pada baja

karbon ST-37. Hal ini perlu diperhatikan mengingat kecerahan dekoratif merupakan peranan penting dalam

menentukan kualitas lapisan. Untuk meningkatkan kecerahan dekoratif lapisan perlu dilakukan penambahan

klorida pada proses pelapisan Nikel. Percobaan dilakukan dimulai dari persiapan bahan uji baja karbon ST-37

dan bahan pelapis Ni. Kemudian dilakukan persiapan awal yaitu pembersihan permukaan bahan yang akan

dilapis dan pembuatan larutan pelapis. Dilanjutkan percobaan pelapisan Ni pada ST-37. Kemudian dilakukan

perlakuan panas terhadap hasil proses pelapisan dengan memvariasikan temperatur laku panas. Analisis

terhadap hasil ketebalan dan foto penampang struktur mikro dilakukan sehingga dapat menyimpulkan

pengaruh natrium klorida dan waktu terhadap ketebalan hasil lapisan. Natrium klorida dapat digunakan

sebagai alternatif bahan pengkilat, ketebalan lapisan dalam proses elektroplating, ketebalan lapisan merupakan

fungsi dari waktu pelapisan dan waktu proses pelapisan yang paling baik pada 25 menit.

Kata kunci : nikel, dekoratif, ketebalan, struktur mikro, baja karbon

PENDAHULUAN

Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan

industri dan ekonomi di Indonesia, maka

meningkat pula penggunaan bahan logam, baik

sebagai komponen proses di industri, maupun

sebagai komponen produk yang dipasarkan di

masyarakat. Jumlah penduduk Indonesia yang

telah melebihi 200 juta orang, akan membuat

konsumsi pemakaian logam dalam sarana kehidupan menjadi sangat besar. Sehingga dengan

banyaknya penggunaan bahan dari logam atau

paduannya maka perlu mengetahui kerusakan

barang-barang tersebut akibat korosi (karat).

Sesuai definisi, bahwa korosi adalah kerusakan

akibat hasil dari reaksi kimia antara logam atau

paduan logam dengan lingkungannya. Dari

definisi tersebut jelas bahwa barang-barang yang

terbuat dari logam atau paduaannya yang rentan

terhadap korosi dapat mengalami kerusakan akibat

terserang korosi. Dampak kerusakan akibat korosi

sangat besar pengaruhnya terhadap berjalannya

suatu proses industri. Hampir semua sektor

industri mempunyai permasalahan dengan korosi,

misalnya sektor industri logam, industri

perhubungan, industri pertambangan dan energi,

pekerjaan umum, industri pertanian dan lain

sebagainya. Akibat kerusakan yang ditimbulkan

korosi tersebut, maka dapat diperkirakan secara

kasar bahwa biaya penanggulangan korosi

mencapai 1,5 % dari GNP, maka dapat

dibayangkan besarnya biaya yang harus

dikeluarkan untuk penanggulangan korosi

tersebut, dan pada saat ini biaya yang diperlukan mencapai orde beberapa trilyun rupiah. Untuk memperkecil dampak negatif dari

kerusakan yang ditimbulkan akibat korosi, maka

diperlukan salah satu upaya untuk melakukan

pencegahan awal (prevention of corrosion).

Teknik pelapisan logam dengan menggunakan

arus listrik searah (electroplating) merupakan

salah satu cara pencegahan awal dari serangan

korosi tersebut. Logam Ni merupakan logam

pelapis yang baik untuk dekoratif tetapi masih

mempunyai kekurangan pada nilai kecerahan dekoratif dan daya lekatnya. Logam Ni mempunyai kecerahan dekoratif yang kurang baik

apabila dilapiskan langsung pada baja karbon ST- 37. Hal ini perlu diperhatikan mengingat

kecerahan dekoratif merupakan peranan penting

dalam menentukan kualitas lapisan. Untuk

meningkatkan daya lekat lapisan perlu

penambahan klorida pada proses pelapisan Nikel.

METODE PERCOBAAN Percobaan dilakukan dimulai dari persiapan bahan

uji baja karbon ST-37 dan bahan pelapis Ni.

Kemudian dilakukan persiapan awal yaitu pembersihan permukaan bahan yang akan dilapis

dan pembuatan larutan pelapis. Dilanjutkan

7

percobaan pelapisan Ni pada ST-37 dengan variasi

waktu dengan penambahan natrium klorida (NaCl)

1%. Pengujian kecerahan dekoratif dan ketebalan

lapisan dilakukan. Analisis terhadap hasil

kecerahan dekoratif dan uji ketebalan serta foto

penampang struktur mikro dilakukan sehingga

dapat menyimpulkan pengaruh natrium klorida

dan waktu terhadap ketebalan hasil lapisan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tingkat kecerahan lapisan diukur dengan

menggunakan alat ukur iluminasi cahaya, data

iluminasi cahaya yang diperoleh, didapat dari hasil

Gambar 1. Foto lapisan pada waktu pelapisan nikel pengkuran tegangan berupa tinggi gelombang

(amplitude) pada osiloskop. Gelombang yang ditunjukkan oleh osiloskop dapat dinyatakan

sebagai kualitas kecerahan dari proses electroplating nikel dekoratif (Tabel 1).

Tabel 1. Data hasil pengujian iluminasi

cahaya lapisan nikel dekoratif

Gambar 2. Cara pengukuran ketebalan lapisan

Tabel 2. Data hasil pengujian ketebalan lapisan

Pengukuran ketebalan dilakukan dengan cara

pengamatan benda kerja pada mikroskop,

kemudian dilakukan pemotretan. Setelah itu

dilakukan pengukuran ketebalan lapisan yang

terbentuk pada permukaan benda kerja dilakukan

dengan cara mengukur lapisan pada foto hasil

pemotretan sehingga dapat diketahui ketebalan

lapisannya. Sebagai contoh diambil dari data pada

Tabel 2 dipakai data waktu pelapisan nikel 5 menit

ke 1 seperti dibawah 1 dan 2.

Dari gambar 1 diukur ketebalan lapisan pada

permukaan benda kerja dengan cara pengukuran

ditunjukkan pada gambar 2 diatas, sehingga

didapatkan ketebalan lapisannya adalah 3 mm.

Dimana lapisan yang diukur adalah lapisan nikel

dan lapisan yang terbentuk sebelum nikel yang

menempel pada permukaan benda kerja yang

8

kemungkinan muncul akibat proses preparasi yang

kurang baik ataupun muncul akibat proses

pelapisan nikel itu sendiri. Sedangkan unutk

lapisan khrom dalam foto tidak terlihat karena

lapisannya sangat tipis disebabkan waktu

pelapisan khrom untuk pelapisan khrom dekoratiif

adalah 2 menit dan lapisan ini hanya berfungsi

sebagai pelapis dekoratif.

Tabel 3. Data hasil perhitungan ketebalan

lapisan

pada benda kerja (spesimen)

Agar data diatas dapat terlihat perubahan nilainya maka dibuat dalam bentuk grafik dibawah ini.

Setelah semua ketebalan pada foto diketahui kemudian dilakukan perhitungan pembesaran yang

digunakan untuk mengetahui ketebalan lapisan

yang sebenarnya. Untuk menghitung pembesaran yang digunakan pada foto adalah dengan cara

membagi ketebalan skala foto diatas dengan ketebalan sebenarnya skala pada foto. Dimana

diketahui ketebalan skala pada foto adalah 13 mm

dan ketebalan skala sebenarnya adalah 50 μm. Sehingga dengan menggunakan persamaan

dibawah ini dapat diketahui pembesarannya. =

13 = 50

13 = = 260

0,05

Setelah diketahui pembesaran yang digunakan adalah 260 kali, maka dengan menggunakan persamaan dibawah ini dapat diketahui ketebalan lapisan yang terbentuk. =

3

= 260 = 0,01154 = 11,54 Dengan menggunakan cara yang sama, maka semua data ketebalan lapisan yang terbentuk dapat diketahui dan dicatat dalam tabel dibawah ini.

Gambar 3. Grafik hubungan waktu pelapisan nikel

dengan ketebalan lapisan

Dari gambar 3 tersebut maka dapat disimpulkan

bahwa pada ketebalan lapisan dalam proses

elektroplating, ketebalan lapisan merupakan fungsi dari waktu pelapisan.

KESIMPULAN

Berdasarkan analisis data, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Natrium klorida dapat digunakan sebagai

alternatif bahan pengkilat 2. Ketebalan lapisan dalam proses elektroplating,

ketebalan lapisan merupakan fungsi dari waktu pelapisan.

3. Waktu proses pelapisan yang paling baik pada 25 menit

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis mengucapkan terimakasih kepada UPI yang telah memberi dana Hibah PKM BHP dari

Dana DIPA – BOPTN UPI TA 2014 dengan SK

Rektor UPI Nomor: 3415/UN40/LT/2014 Tanggal 23 April 2014

Daftar Pustaka

Graham, A.K. (1975), Electroplating Engineering

Hand Book, third edition, Mac Graw Hill,

New York.

Lowenhein, F.A. (1987), Electroplating, Mac

Graw Hill, New York.

Mohler, J.B. (1969), Electroplating and Related

Processes, Chemical Publishing Co.Inc,

New York. 9

Solehudin, A., Widyanto, B., Hidrianto, R.W.

(2001), Studi Perbandingan Konsentrasi

NH4Cl dan NaCl serta Waktu Proses

Pelapisan Nikel Terhadap Dayalekat,

Ketebalan dan Kekerasan pada Baja SAE

1005, Journal Korosi dan Material,

Indocor, 1, No. 2.

Solehudin, A., Juwita, L. (2002), Pelapisan logam

Nikel dekoratif dengan mengunakan Bahan

Pengkilat alternatif Garam Klorida, Jurnal

Korosi dan Material, Indocor, II, No.4.

10