volume 6 • nomor oktober 2017 • hal. 305 - 351

TEKNIK DESAIN MEKANIKA

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin

Volume 6 • Nomor 4 • Oktober 2017 • Hal. 305 - 351

ISSN 2302 – 5182

JITM-TDM Volume 6 Nomor 4 Hal. 305-351 Badung, Oktober 2017 ISSN 2302-5182

Jurusan Teknik Mesin – Fakultas Teknik

Universitas Udayana

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik, Universitas Udayana

Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362

Telp./Fax.: +62 361 703321

http://www.mesin.unud.ac.id

i

ISSN 2302 –5182

Volume 6, Nomor 4, Oktober 2017, Hal. 305 – 351

Penanggung Jawab Ketua Jurusan Teknik Mesin UNUD

Ketua Dewan Redaksi Dr. Ir. I Ketut Suarsana, MT

Redaksi Pelaksana/Tim Validasi I Gede Teddy Prananda Surya, S.T., M.T.

Ir. I Nengah Suarnadwipa, M.T. Ir. A. A Adhi Suryawan, MT

I Gede Putu Agus Suryawan, S.T, M.T. Dr. Ir. I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, MT

I Made Astika, ST., M.Erg. MT Ir. I Made Suarda, M. Eng.

Editor Ahli Dosen-dosen di Jurusan Teknik Mesin

Universitas Udayana

Alamat Redaksi Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali 80362

Telp. / Fax.: 62 361 703321 E-mail: [email protected]; [email protected]

Info JITM-TDM: www.mesin.unud.ac.id

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin TEKNIK DESAIN MEKANIKA diterbitkan oleh Jurusan Teknik Mesin - Universitas Udayana empat kali dalam setahun pada bulan Januari, April, Juli dan Oktober, berisi artikel hasil penelitian dan kajian teoritis-analitis di bidang Teknik Mesin. Dewan redaksi menerima tulisan yang belum pernah serta tidak sedang dipertimbangkan untuk diterbitkan atau dipublikasikan dalam media lain. Naskah diketik dalam Bahasa Indonesia atau bahasa Inggris dengan mengikuti pedoman yang dapat diunduh di halaman website Jurusan Teknik Mesin UNUD atau web JITM-TDM.

ii

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin – TEKNIK DESAIN MEKANIKA Volume 6, Nomor 4, Oktober 2017

Kata Pengantar

Puji syukur tercurahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terbitnya Jurnal Ilmiah Teknik Mesin – TEKNIK DESAIN MEKANIKA, Universitas Udayana volume 6 Nomor 4, Oktober 2017 ini. Penerbitan jurnal ini bertujuan menyediakan media publikasi untuk hasil-hasil penelitian maupun kajian aplikasi di bidang Teknik Mesin, baik untuk peneliti di kalangan internal maupun eksternal kampus Universitas Udayana, baik dari kalangan mahasiswa maupun dosen.

Dewan redaksi mengucapkan terima kasih atas dukungan dan motivasi dari rekan-rekan di kampus serta pimpinan jurusan dalam merealisasikan terbitnya jurnal ini. Dewan redaksi juga menyampaikan terima kasih atas partisipasi rekan-rekan peneliti yang mengirimkan naskahnya untuk dipublikasikan via Jurnal Teknik Mesin Universitas Udayana.

Dalam penerbitan JITM TEKNIK DESAIN MEKANIKA Volume 6 Nomor 4 ini, disajikan 8 artikel, dalam berbagai topik meliputi gasifikasi/biogas, transmisi, studi numerik uji tarik, material, pompa, pembakaran, kolektor surya, pompa kalor dan komposit.

Akhirnya, Dewan redaksi berharap semoga artikel-artikel dalam jurnal ini bermanfaat bagi pembaca dan memperkuat semangat untuk ikut dalam pengembangan ilmu dan teknologi terutama di bidang Teknik Mesin. Kami tunggu naskah-naskah untuk penerbitan berikutnya.

Dewan Redaksi

iii

ISSN 2302 –5182

TEKNIK DESAIN MEKANIKA

Jurnal IlmiahTeknik Mesin

Volume 6 • Nomor 4 • Oktober 2017 • Hal. 305 – 351

D a f t a r I s i

Pengaruh Permeabilitas Cetakan Pasir dan Penambahan Silikon(Si) pada Proses

Pengecoran Terhadap Kekerasan, Porositas dan Struktur Mikro Alumunium Silikon

(Al-Si)

Sihar J. Siagian, I Ketut Gede Sugita dan Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati

305- 310

Perancangan dan Pengujian Alat Destilasi Minyak Dari Limbah Sampah Plastik

Judhid Adi Mursito, I Gusti Ketut Sukadana, I Gusti Ngurah Putu Tenaya

311 - 317

Variasi Ketebalan Panel Green Komposit Terhadap Koefisien Serap Bunyi Komposit

Serabut Kelapa (Cocos Nuciferal) Dengan Perekat Getah Pinus (Pinus Merkusii)

Julius Novel Sagitta, I Ketut Gede Sugita, Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati

318 - 322

Eksperimental Kondisi Busi Motor Bensin 4 Tak Sampai Jarak Tempuh 8000 Kilometer

Dengan Variasi Bahan Bakar

Muhammad Danial, Ainul Ghurri, Wayan Nata Septiadi

323 - 327

Pengaruh Air Fuel Ratio Terhadap Bentuk Dan Kecepatan Rambat Api

Premixed Berbahan Bakar Gas Dari Bahan Dasar Arak Bali

I Wayan Sarga, I G.N.P. Tenaya dan I G.K. Sukadana

328 - 333

VARIASI PANJANG DAN FRAKSI VOLUME TERHADAP KOEFISIEN SERAP

BUNYI PANEL GREEN KOMPOSIT SERABUT KELAPA (Cocos nuciferal) DENGAN

PEREKAT GETAH PINUS (Pinus merkusii )

Yosua Kristianto, I Ketut Gede Sugita, Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati

334 - 339

Pengaruh Jumlah Sudu Pengaduk Saringan Terhadap Kapasitas Produksi Luluh Tanah

Liat Sebagai Bahan Baku Bata Merah

I Gusti Made Yudyantara, I Made Widiyarta, I Made Parwata, DNK P Negara

340 - 342

Peningkatan Sifat Mekanik Baja St 60 dengan Pelapisan Krom Keras (Electroplating)

Terhadap Ketebalan Lapisan Bahan Poros

I Kt. Suarsana, A.A.I. A. S. Komaladewi

344-348

Pengaruh Kemiringan Sudut Sudu Pengaduk Terhadap Kapasitas Saringan Bahan Baku

Batu Bata Merah

I Wayan Juli Arta P, I Made Widiyarta, I Made Parwata,DNK Putra Negara

349 - 351

Jurnal Ilmiah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol. 6 No. 4, Oktober 2017 (344 –348)

Korespondensi: Tel./Fax.: 081338606307 / -

E-mail: [email protected]

Peningkatan Sifat Mekanik Baja St 60 dengan Pelapisan Krom

Keras (Electroplating) Terhadap Ketebalan Lapisan Bahan Poros

I Kt. Suarsana 1), A.A.I. A. S. Komaladewi 2) 1,2) Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali.

Abstrak

Teknik pelapisan logam krom keras (electroplating) yaitu melapisi logam induk dengan logam pelapis (krom)

sehingga didapatkan permukaan logam yang dilapis lebih keras dibandingkan sebelum dilapisi. Setelah

mengalami proses pelapisan maka akan terbentuk lapisan dengan ketebalan dan kekerasan tertentu pada

permukaan suatu material logam. Adapun masalah yang timbul perubahan Sifat Mekanik yang terjadi pada baja St 60

bahan poros dengan pelapisan krom keras terhadap ketebalan lapisa. Pada penelitian ini diambil dua factor yang terdiri

dari A (arus Listrik) dan B (waktu penahanan), dimana A terdiri dari 3 taraf yaitu: 30, 40 dan 60 ampere dan B terdiri dari 3

taraf yaitu 30, 45 dan 60 menit. Keseluruhan eksperiman memerlukan 9 kombinasi, dan pengulangan sebanyak 3 kali, maka

didapat 27sampel. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa waktu penahanan (holding time) dan arus listrik yang

digunakan pada proses elektroplatingkrom keras sangat mempengaruhi hasil ketebalan lapisan. Dari range arus listrik 40 A

sampai 60 A dan waktu penahanan 30 menit sampai 60 menit didapatkan lapisan yang paling tebal dan keras adalah sebesar

40,35 mikrometer.

Kata kunci : Waktu Penahanan, Arus listrik,dan ketebalam lapisan.

Abstract

Electroplating metal coating technique is coating the parent metal with metal coating (chrome) so that the metal surface is

coated harder than before coated. After experiencing the coating process will form a layer with a certain thickness and

hardness on the surface of a metal material. The problems that arise changes in the mechanical properties that occur in St 60

steel axle material with hard chrome coating against the thickness of the coating. In this research, two factors consist of A

(Electrical current) and B (holding time), where A consists of 3 levels, namely: 30, 40 and 60 ampere and B consists of 3

levels ie 30, 45 and 60 minutes. All experiments require 9 combinations, and repetitions 3 times, then 27 samples are

obtained. The results of this study indicate that holding time and electrical current used in the hard chrome electroplating

process greatly affect the result of layer thickness. From the range of electric current 40 A to 60 A and holding time 30

minutes to 60 minutes obtained the most thick and hard layer is 40.35 micrometers.

Keywords: Holding Time, Electric current and layer thickness.

1. Pendahuluan

Penggunaan suatu material dari logam

memerlukan perlakuan yang khusus, karena

beberapa logam dari penggunaanya memerlukan

sifat mekanik tertentu. Sifat mekanik yang

paling banyak diharapkan ada pada logam yang

digunakan di bidangindustri yaitu kemampuan

untuk tahan aus (Abrasion resistance), dan

tahan korosi (Corrosion resistance) yang mana

logam mempunyai reaksi yang sangat aktif

terhadap perubahan temperatur dan cuaca,

sehingga kemungkinan suatu bahan logam

terkena korosi sangat besar [1].Salah satu logam

yang paling banyak dipakai di industi adalah

baja St 60. Baja St 60 selain mudah didapat

dipasaran juga memiliki kelebihan mudah untuk

dibentuk, karena kelebihannya itu banyak

dipergunakan sebagai bahan pembuat shaft,

rolls,gear, crankshaft dan lain-lain. Tetapi

dibalik kelebihannya tersebutlogam ini memiliki

kelemahan yaitu kemampuannya untuk tahan

gores atau aus dan tahan korosi sangat rendah.

Suatu cara untuk memperbaiki kelemahannya

tersebut dilakukan dengan memperkeras permukaan

logam melalui proses elektroplating krom keras.

Elektroplating krom keras adalah merupakan teknik

pelapisan suatu logam yaitu melapisi logam induk

dengan logam pelapis (krom) sehingga didapatkan

permukaan logam yang dilapis lebih keras

dibandingkan sebelum dilapisi. Setelah mengalami

proses pelapisan maka akan terbentuk lapisan dengan

ketebalan dan kekerasan tertentu pada permukaan

baja St. 60 [2]. Sehingga dipandang perlu dilakukan

penelitian bagaimana perubahan Sifat Mekanik yang

terjadi pada baja St 60 bahan poros dengan pelapisan

(electroplating) krom keras terhadap dan ketebalan

lapisan.

2. Dasar Teori

Teknik perlindungan logam terus berkembang sejalan

dengan perkembangan teknologi pengerjaan logam.

Usaha-usaha kearah tersebut dilakukan dengan

banyak cara salah satunya melalui penggunaan bahan

yang tahan terhadap lingkungan, pengendalian

lingkungan dan usaha lain yang termasuk dalam

I Kt. Suarsana, A.A.I. A. S. Komaladewi/Jurnal Ilmiah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol. 6 No. 4, Oktober 2017 (344 –348)

344

tindakan pencegahan yaitu reaksi yang didasarkan

pada konsep elektrokimia.Sistem perlindungan

utamanya ditujukan untuk memisahkan kontak

langsung antara logam dengan lingkungan agar tidak

terjadi korosi, juga untuk mendapatkan sifat-sifat lain

yang diharapkan pada logam tersebut. Sifat-sifat

yang akan ditingkatkan adalah sifat-sifat seperti

berikut ini : [3]

- Daya tahan korosi (Corrosion resistance)

- Tampak rupa (Appearance)

- Daya tahan gores atau aus (Abarsion resistance)

- Harga / nilai (Value)

- Mampu solder (Solderbility)

- Daya kontak listrik (Electrical contact resistance)

- Mampu pantul atau bias cahaya (Reflectivity)

Lapisan yang dapat menghasilkan sifat-sifat tersebut

di atas adalah lapisan dengan bahan pelapis logam,

sedangkan mekanisme proses dapat dilakukan

dengan metode antara lain lapis secara listrik

(electroplating), celup panas (hot dip galvanize),

semprot logam (metal spraying) dan lain-lain.

2.1 Pelapisan Secara Listrik (Electroplating)

Pelapisan secara listrik merupakan proses

pelapisan suatu logam secara elektrolisa melalui

penggunaan arus listrik searah (direct current / DC)

dan larutan kimia (elektrolit) yang berfungsi sebagai

media penyupley ion-ion logam membentuk endapan

atau lapisan logam pada elektroda

katoda.[3].Terjadinya endapan karena adanya ion-ion

bermuatan listrik yang berpindah secara terus-

menerus dari satu elektroda melalui larutan elektrolit.

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 konstant.Prinsip

atau teori dasar dari proses lapis listrik adalah

berpedoman atau berdasarkan Hukum Faraday yang

menyatakan : [4] Jumlah zat-zat atau unsur-unsur

yang terbentuk dan terbebas pada elektroda selama

electrolisa sebanding dengan jumlah arus listrik yang

mengalir dalam larutan elektrolit.Jumlah zat-zat atau

unsur-unsur yang dihasilkan oleh arus listrik yang

sama selama elektrolisa adalah sebanding dengan

berat ekivalen masing-masingmasing zat

tersebut.Pernyataan Faraday tersebut di atas dapat

ditulis dengan ketentuan atau rumus seperti berikut

ini :

I. t. e

B = ———— ……………(2 .1)

F

Keterangan :

B = Berat zat yang terbentuk (gram)

I = Jumlah arus yang mengalir (Ampere)

t = Waktu (detik)

e = Berat ekivalen zat yang dibebaskan (berat

atom suatuunsur dibagi

valensi unsur tersebut).

F=Jumlah arus yang diperlukan untuk membebaskan

sejumlah gram ekivalen suatu zat.

1F= 96.500 Coulumb yaitu jumlah arus listrik

yang diperlukan untuk membebaskan 1 grek

suatu zat.

Hukum Faraday sangat erat kaitannya dengan

efisiensi arus yang terjadi pada proses pelapisan

secara listrik. Efisiensi arus adalah perbandingan

berat endapan yang terjadi dengan berat endapan

secara teoritis dan dinyatakan dalam persen.Bila

diatas dijelaskan bahwa tegangan arus dalam proses

lapis listrik diinginkan dalam kondisi yang konstant,

maksud dari pernyataan tersebut adalah tegangan

tidak akan berubah atau terpengaruh oleh besar

kecilnya Ampere yang terpakai [3].

V

I = ———— ……………. (2.2)

R

Keterangan :

I = Banyaknya arus (Ampere)

V = Tegangan (Volt)

R = Tahanan (ohm)

2.2 Pengertian Elektroplating Krom

Chromium (krom) adalah logam non ferro

yang dalam tabel priodik termasuk group VI.b dan

lebih mulia dibandingkan dengan besi (Fe). Memiliki

nomor atom 24 . Berat Jenis ( density ) krom adalah

7,91 gr/cm 2. Kekuatan tarik yang dimiliki krom

adalah 275 Mpa.Proses pelapisan chromium mulai

dikenal secara luas pada industri-industri logam

sebagai lapisan lindung atau pengerjaan permukaan

(surface treatment/metal finishing) pada tahun 1930

dan merupakan lapisan yang mempunyai sifat-sifat

yang keras, warna putih kebiru-biruan dan tahan

terhadap efek kekusaman yang tinggi [5].Ditinjau

dari sifat dan pemakaian lapisan chromium, maka

proses pelapisan chromium dapat diklasifikasikan

menjadi dua yaitu proses pelapisan chromium

dekoratip dan proses pelapisan chromium keras (hard

chromium/ industrial chromium).

2.3 Krom keras

Krom keras biasanya dilakukan ke permukaan

langsung benda kerja, tanpa lapisan logam lain

diantaranya. Lapis krom keras ini banyak digunakan

untuk benda-benda yang karena penggunaannya

memerlukan sifat teknik tertentu. Sifat yang paling

penting dalam lapis krom keras adalah kekerasan,

daya lekat, daya tahan korosi dan memiliki koefisien

gesekan rendah. Tebal lapisan krom keras bervariasi

tergantung kegunaannya. Paling tipis bisa mencapai 5

mikron dan paling tebal bisa mencapai 3750 mikron

yaitu dipakai untuk melapisi Crankshafts [6].Dalam

larutan untuk proses pelapisan krom pada umumnya

hanya terdapat 2 bahan utama, yaitu asam kromat dan

asam yang berfungsi sebagai katalis. Krom yang

akan diendapkan berasal dari larutan yang di dapat

dari CrO3 atau asam kromat. Asam kromat berwarna

coklat kemerah-merahan, sangat higroskopis serta


345

mudah larut dalam air.Secara garis besarnya proses

lapis listrik dapat dikelompokkan dalam tiga tahap

pengerjaan yaitu :Pendahuluan (Pre treatment),

permukaan benda kerja yang akan dilapis harus

dalam kondisi yang benar-benar bersih, bebas dari

bermacam-macam pengotor. Hal ini mutlak agar bisa

didapat hasil lapisan dengan cara listrik yang

baik.Untuk mendapatkan kondisi seperti tersebut

perlu dilakukan pengerjaan pendahuluan dengan

tujuan :Menghilangkan semua pengotor yang ada di

permukaanbenda kerja seperti pengotor organik,

anorganik / oksida dan lain-lainnya.Mendapatkan

kondisi fisik permukaan yang lebih baik.Teknik

pengerjaan pendahuluan ini tergantung dari

pengotornya, tetapi secara umum dapat

diklasifikasikan sebagai berikut :

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 menghalus permukaannya

dilakukan dengan proses buffing.

Pencucian dengan pelarut (Solvent) :

Proses ini bertujuan untuk membersihkan lemak,

minyak, garam dan kotoran-kotoran lainnya dengan

pelarut organik.

Pencucian dengan asam (Pickling) :

Pencucian dengan asam adalah bertujuan untuk

membersihkan permukaan benda kerja dari oksida

atau karat dan sejenisnya secara kimia .Larutan asam

ini terbuat dari pencampuran air bersih dengan asam

antara lain :Asam chlorid (HCl), Asam sulfat

(H2SO4) dan Asam sulfat dan asam fluorid (HF)

Proses Lapis Listrik :

Setelah benda kerja betul-betul bebas dari

pengotor, maka benda kerja tersebut sudah siap untuk

dilapis. Kondisi operasi yang perlu diperhatikan

dalam proses lapis listrik adalah :

Rapat arus (Current density) :Rapat arus adalah

bilangan yang menyatakan jumlah arus listrik yang

mengalir perluas unit electroda. Terbagi dalam dua

macam yaitu rapat arus katoda (cathode currenty)

dan rapat arus anoda (anode current density). Pada

proses lapis listrik, rapat arus yang diperhitungkan

ialah rapat arus katoda yaitu banyaknya arus listrik,

yang diperlukan untuk mendapatkan atom-atom

logam pada tiap satuan luas benda yang akan dilapis.

Tegangan Arus (Voltage).Pada proses lapis listrik,

tegangan yang digunakan harus konstant, sehingga

yang divariabelkan hanyalah ampernya saja.

Temperatur (suhu larutan) :pH Larutan, pH dipakai

untuk menentukan derajat keasaman suatu larutan

elekctrolyt dan dalam operasi lapis listrik.

Proses pengerjaan akhir (Post Treatment) :

Benda kerja yang telah dilakukan proses lapis

listrik, biasanya dibilas dan kemudian dikeringkan.

Mekanisme Terbentuknya Lapisan Chromium

Mekanisme terbentuknya lapisan chromium sama

halnya seperti pada proses pelapisan secara listrik

untuk logam lainnya, meskipun pada proses

pelapisan chromium tidak menggunakan anoda

chromium.Dalam proses pelapisan chromium,

mekanisme perpindahan ion-ion dari larutan

kekatoda tidaklah mudah, karena chromium dalam

larutan merupakan senyawa komplek. Ion-ion

chromium diambil sebagai pelapis hanya bersumber

dari larutan elektrolit, tidak mendapat suppley dari

anoda, karena anoda pada pelapisan chromium

berjenis tidak larut (unsoluble anode) yang hanya

berfungsi sebagai penghantar listrik.Pada mulanya

reaksi terjadi pada katoda dan dianoda terjadi

penguraian oksigen yang mengirimkan elektron-

elektron chromium kekatoda. Chromium hexavalent

(Cr6+) tereduksi menjadi chromium trivalent (Cr3+)

dan membentuk colloid chromic oxide dengan air,

sehingga terjadi pereduksian garam komplek

chromium menjadi logam chromium yang menempel

pada katoda, sedangkan yangtidak tereduksi

membentuk chromium hydroksida.Pada katoda

terjadi tiga reaksi yaitu deposisi chromium

mengeluarkan hydrogen dan pembentukan chromium

valensi tiga , reaksi tersebut adalah sebagai berikut

Cr2O72 + 14 H+ + 12 e 2 Cr + 7 H2O

H + + 2 e H2

Cr2O72 + 14 H+ + 6 e 2 Cr2- + 7 H2O

Cr3+ + 3 e Cr

Pada anoda terjadi reaksi pengeluaran

oksigen dan oksidasi ion chromium. Reaksi tersebut

adalah:

2 H2O O2 + 4 H+

2Cr+ + 6 H2O 2 CrO3 + 12 H++ 6e

2.4 Ketebalan Lapisan

Ketebalan lapisan yang terbentuk dapat dicari

dengan cara seperti berikut :mengukur ketebalan

pelapisan pada foto yang telah diambil kemudian

dibandingkan dengan ketebalan yang telah diketahui

dengan pembesaran yang sama, digunakan pada saat

pengamatan dan pengambilan foto. Dalam hal ini

mikroskop hanya digunakan untuk mengamati

ketebalan dari pelapisan

Z = ……….(2.3)

T = ………(2.4)

Dimana : T = tebal lapisan yang dicari ( mm )

Tf= tebal pembanding pada foto ( mm )

Ts= tebal pembanding diketahui ( mm )

Tfs=tebal lapisan yang diukurpada foto (mm)

Z = pembesaran yang digunakan pada mikroskop dan

foto.

Cara mengukur yang kedua adalah dengan

matematis dengan membandingkan massa

Tf

Ts

Tfs

Z


346

lapisan yang terbentuk dengan massa jenis pelapis

dan luas permukaan setelah dilapisi.

W

T = ……(2.5)

ρ . A

Dimana : T = tebal lapisan yang terbentuk ( cm )

W = m2 - m1 = masa lapisan yang terbentuk

( gr )

ρ = massa jenis pelapis ( gr/cm3 )

A = luas permukaan setelah dilapisi (cm 2)

3. Metode Penelitian

3.1 Bahan

Baja St 60 adalah baja dengan kandungan karbon

sampai 0,4 % dan memiliki kekuatan tarik 60

kg/mm2, dalam penelitian ini dipakai sebagai

spesimen yang akan dilapis krom keras. Adapun luas

permukaan specimen yang akan dilapis adalah 54

cm2 dengan bentuk persegi panjang dan tebal 1 cm.

Gambar 3.1 . Gambar Spesimen

Larutan yang akan digunakan adalah larutan krom

keras (Hard Cromium plating solution) :

Chromic acid (CrO3)300 g/l, Mach I Maintenance90

cc/l, Mach I Initial 40cc/l, Temperatur55 s/d 65oC,

PH < 1. Sebelum pelapisan dilakuan pembersihan

dengan larutan asam sulfat (H2SO4) dan larutan HCl.

3.2 Alat Penelitian

Rectifier atau power supply adalah suatu alat yang

dapat mengubah tegangan listrik dari 220 volt

menjadi yang lebih rendah sesuai dengan yang

diinginkan, atau alat ini juga disebut dengan trafo

step down. Tegangan yang keluar dari trafo masih

dalam keadaan bolak-balik (AC), sehingga untuk

merubah dari dari AC ke DC (arus searah) maka

diperlukan kuprok sebagai penyearah dan

kapasitorelektrolit sebagai perata dari tegangan out

put. Pada rectifier juga dipasang sebuah instrumen

volt meter yang dipasang secara paralel dan sebuah

amperemeter yang dipasang secaras seri. Rectifier

secara lengkap seperti ditunjukkan dalam gambar

dibawah ini.

Gambar 3. 2 Rectifier

Bak diperlukan untuk menampung larutan elektrolit

larutan pencuci dan air pembilas. Bahan bak

tergantung dari jenis dan kondisi larutan yang

ditampung atau dengan perkataan lain bahan bak

hendaknya tahan terhadap korosi yang ditimbulkan

oleh larutan, tahan terhadap suhu larutan dan tidak

mencemari larutan yang ditampungnya. Selain

memperhatikan bahwa bak, juga perlu diperhatikan

konstruksi yang dikaitkan dengan bentuk dan ukuran

kerja yang akan dilapis.

Gambar 3.3 Bak Plating

Heater atau pemanas ini adalah alat untuk

memanaskan larutan untuk mendapatakan kondisi

operasi diisyaratkan oleh proses elektroplating.

Termometer adalah alat ukur temperatur sehingga

suhu/temperatur bisa diketahui.Termostat adalah alat

untuk menjaga suhu tetap konstan.

Agitator Alat yang menghasilkan gelembung-

gelembun udara sebagai pergerakan dari larutan

untuk mendapatkan oksigen.

4. Hasil dan Pembahasan

Data yang diperoleh dari hasil pengukuran kemudian

dihitung untuk mendapatkan ketebalan dari pelapisan

krom keras yang telah dilakukan. Setelah didapatkan

tebal setiap specimen kemudian dirata-ratakan untuk

setiap waktu pencelupan.Cara ini digunakan untuk

semua penelitian kemudian hasil dari pada

perhitungan tersebut dicatat kedalam tabel 4.1.

7 cm

2,5

cm


347

Pengolahan Data Perhitungan Ketebala

Dari data pengukuran ketebalan diatas

didapatkandata berdasarkan pada eksperimen

factorial 32 seperti pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.1. Data perhitungan ketebalan berdasarkan

pada eksperi.

Grafik Hasil Penelitian

Gambar 4.1 Grafik hubungan tebal lapisan dengan

waktu penahanan (holding time)

Grafik pada gambar 4.1 menunjukan bahwa

meningkatnya tebal lapisan akibat meningkatnya

besar arus listrik dan waktu penahanan.

Meningkatnya besar arus listrik yang di berikan dari

40A ke 60A rata – rata tebalnya meningkat dari

16,92 mikrometer menjadi 27,60 mikrometerdenagan

lama waktu penahanan 30 menit, dari tebal 24,32

mikrometer menjadi 35,42 mikrometer dengan lama

waktu penahanan 45 menit, dari tebal 33,23

mikrometer menjadi 4.,35 mikrometer dengan lama

waktu penahanan 60 menit.

Dari data hasil perhitungan ketebalan lapisan (Tabel

4.1 ) diatas dapat dihitung secara statistic dan hasil di

tabelkan pada tabel anova.

Tabel 4.2 Analisis Variansi Untuk Percobaan

Dwifaktor Dengan n Replikasi (AN0VA)

Pembahasan Data

Untuk perlakuan A (Dimana A adalah Arus listrik)

dimana :α = 0,05 maka nilai v1 (derajat kebebasan

factor A) = 2 dan v2 (derajat kebebasan error) = 18

maka nilai Ftabel adalah 3,55. Nilai Fhitung 224 ternyata

Fhitung (224) lebih besar dari pada Ftabel (3,55) maka

Hipotesa1 (H01) ditolak. Kesimpulan yang dapat

diambil adalah bahwa terdapat pengaruh arus listrik

terhadap ketebalan lapisan.

Untuk perlakuan B (dimana B adalah waktu

penahanan / holding time) dimana ;α = 0,05 maka

nilai v1 (derajat kebebasan factor B) = 2 dan v2

(derajat kebasan error) = 18 maka nilai Ftabel adalah

3,55. Nilai Fhitung = 540 ternyata Fhitung (540) lebih

besar dari pada Ftabel (3,55) maka Hipotesa 2 (H02)

ditolak. Kesimpulan yang dapat diambil adalah

bahwa terdapat pengaruh waktu penahanan / holding

time terhadap ketebalan lapisan.

Untuk perlakuan AB (dimana A adalah Arus listrik,

B adalah Waktu penahanan/holding time.dimana α =

0,05 maka nilai v1 (derajat kebebasan factor AB) = 4

dan v2 (derajat kebebasan error) = 18 maka nilai Ftabel

adalah 2,93. Nilai Fhitung = 6,16 ternyata Fhitung (6,16)

lebih besar dari pada Ftabel (2,93) maka hipotesa 3

(H03) ditolak. Kesimpulan yang dapat diambil adalah

bahwa terdapat pengaruh arus listrik dan waktu

penahanan terhadap ketebalan lapisan.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 30 45 60

Teb

al

lap

isan

(m

ikro

mete

r)

Waktu penahanan (menit)

40 A

50 A

60 A

Arus

Listrik

Waktu Penahanan

( holding time ) Jumlah

(A) ( B )

30

menit

45

menit

60

menit

40 Ampere 16,53 25,66 33,7

17,37 23,95 34,41

16,85 23,34 31,58

Jumlah 50,75 72,95 99,69 223,39

Rata-rata 16,92 24,32 33,23

50 Ampere 19,62 32,4 36,77

22,78 31,44 36,73

21 31,06 36,91

Jumlah 63,4 94,9 110,41 268,71

Rata-rata 21,13 31,63 36,80

60

Ampere 26,3 36,3 40,48

27,24 34,67 39,51

29,26 35,29 41,05

Jumlah 82,8 106,26 121,04 310,1

Rata-rata 27,60 35,42 40,35

Total 196,95 274,11 331,14 802,2

Pengaruh

Variansi

Derajat

Kebebasan

Jumlah

Kuadrat

Rataan

Kuadrat

F hitung

(FC)

F

tabel (Ft)

A 2 4,181.102 2,091.102 2,24.102 3,55

B 2 1,008.103 5,04.102 5,4.102 3,55

AB 4 23 5,75 6,16 2,93

Galat 18 16,8 0,9333

Total 28 1,466.103


348

5. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa

tentang pengaruh variasi waktu penahanan (holding

time) dan arus listrik pada proses elektroplating krom

keras terhadap ketebalan baja St. 60, maka dapat

ditarik kesimpulan bahwa waktu penahanan (holding

time) dan arus listrik yang digunakan pada proses

elektroplatingkrom keras sangat mempengaruhi hasil

ketebalan lapisan . Dari range arus listrik 40 A

sampai 60 A dan waktu penahanan 30 menit sampai

60 menit didapatkan lapisan yang paling tebal adalah

pada arus listrik 60 Ampere dengan waktu pelapisan

60 menit sebesar 40,35 mikrometer.

Daftar Pustaka

[1] Fontana Mars. G. Corrosion Engineering.

Second edition. 1978. Mc Graw Hill

International Book Company.

[2]. Frederick A Lowenheim, 1978,”Electroplating,”

McGraw-Hill Book Company, USA.

[3]. Azhar A. Saleh ,” Pelapisan Logam,” Balai

Besar Pengembangan Industri Logam Dan

Mesin

[4].Djulia Onggo , 2000 ,” Kimia Anorganik II :

Logam,”Penerbit ITB Departemen Kimia,

Bandung

[5]. Bettina Kerle, 2000 “Hexavalent Chromium

Processes”,Jerman

[6]. G.L.J.van Vlient W Both, 1984 ”Teknologi untuk

Bangunan Mesin Bahan-BahanI,” penerbit

Erlangga, Jakarta

Peningkatan Sifat Mekanik BajaSt 60 dengan Pelapisan Krom

Keras (Electroplating) TerhadapKetebalan Lapisan Bahan Poros

by Ketut Suarsana

Submission date: 23-Jan-2018 08:33PM (UTC+0700)Submission ID: 905764037File name: Jurnal_Ilmiah_TDM_Suarsana_KOMALA.pdf (465.13K)Word count: 3282Character count: 18964

9%SIMILARITY INDEX

8%INTERNET SOURCES

1%PUBLICATIONS

2%STUDENT PAPERS

Exclude quotes Of f

Exclude bibliography On

Exclude matches Of f

Peningkatan Sifat Mekanik Baja St 60 dengan Pelapisan KromKeras (Electroplating) Terhadap Ketebalan Lapisan BahanPorosORIGINALITY REPORT

MATCH ALL SOURCES (ONLY SELECTED SOURCE PRINTED)

5%

de.slideshare.netInternet Source

volume 6 • nomor oktober 2017 • hal. 305 - 351

Documents