pendahuluan - Jurnal UNESA

advertisement
Pengaruh Variasi Tegangan dan Arus pada Proses Pelapisan Nikel Terhadap Kekuatan Bending Baja ST-41
PENGARUH VARIASI TEGANGAN DAN ARUS PADA PROSES PELAPISAN NIKEL
TERHADAP KEKUATAN BENDING BAJA ST-41
Nur Hadi
S1 Teknik Mesin Manufaktur, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya
E-mail : [email protected]
Arya Mahendra Sakti
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya
e-mail: [email protected]
Abstrak
Pelapisan logam merupakan cara yang dilakukan untuk memberikan sifat tertentu pada suatu permukaan benda kerja
dengan tujuan memiliki penampilan yang indah, ketahanan terhadap korosi, memiliki penampilan yang indah,
memiliki nilai ekonomis yang tinggi serta memperbaiki sifat mekanik material. Material yang dilapisi yakni baja
ST-41 yang banyak digunakan sebagai peralatan otomotif, bahan kontruksi maupun bidang kerja yang lain. Nikel
adalah Bahan yang digunakan untuk melapisi baja ST-41 pada penelitian ini yang merupakan logam yang keras,
tahan aus, konduktor panas dan listrik ynag cukup baik. Penelitian yang akan dilakukan bertujuan untuk mengetahui
pengaruh tegangan dan arus yang digunakan pada pelapisan logam terhadap hasil uji bending pada material baja
ST-41 setelah dilakukan proses pelapisan nikel. Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian eksperimen
dengan melakukan proses pelapisan nikel terhadap material baja ST-41 menggunakan variasi tegangan 1 volt, 2
volt, dan 3 volt. Variasi yang kedua adalah variasi arus, yakni 30 ampere, 40 ampere dan 50 ampere. Standart uji
bending yang digunakan adalah ASTM B489 (Standard Practice for Bend Test for Ductility of Electrodeposited and
Autocatalytically Deposited Metal Coatings on Metals). Pada penelitian eksperimen ini, penulis menggunakan
metode analisis data kualitatif deskriptif, yaitu dengan mendeskripsikan data secara sistematis, faktual dan akurat
mengenai hasil uji bending yang diperoleh setelah baja ST-41 dilapisi nikel dalam bentuk analisis kualitatif
deskriptif dalam bentuk grafik. Hasil penelitian diperoleh nilai uji bending tertinggi terjadi pada arus 30 ampere
dengan tegangan 3 volt sebesar 376,61 kgf/mm2 dan spesimen yang mengalami kenaikan paling sedikit terjadi pada
arus 50 ampere dengan tegangan 3 volt sebesar 350,01 kgf/mm2. Pada hasil uji bending dispesimen yang sudah
dilapisi nikel menunjukkan bahwa arus dan tegangan yang semakin tinggi hasil uji bending semakin turun.
Kata Kunci: Baja ST-41,pelapisan logam, tegangan listrik, arus listrik, uji bending
Abstract
Metal coating is a way to give certain properties on a workpiece surface with the aim of having a beautiful
appearance, corrosion resistance, high economic value and improving material mechanical properties. Material
coated ST-41 steel is widely used as automotive equipment, construction materials and other fields of work. Nickel
is a material used to coat ST-41 steel in this study which is a hard metal, durable, good conductor of heat and
electricity. The aim of this research is to know the effect of voltage and current used on metal coating on bending
test result on ST-41 steel material after nickel plating process. The research is an experimental research by applying
nickel coating process to ST-41 steel material using variation of voltage: 1 Volt, 2 Volt and 3 Volt. The second
variation is the current variation, ie 30 amperes, 40 amperes and 50 amperes. The bending test standard used is
ASTM B489 (Standard Practice for Bend Test for Ductility of Electrodeposited and Autocatalytically Deposited
Metal Coatings on Metals). In this experimental research, the writer uses descriptive qualitative data analysis
method, that is by describing data systematically, factually and accurately about bending test result obtained after
ST-41 steel coated by nickel in the form of descriptive qualitative analysis in graphic form. The result of the
research shows that the highest bending test value occurs at 30 ampere current with 3 volts voltage equal to 376,61
kgf/mm2 and the lowest bending test value occurs at 50 ampere current with 3 volts voltage equal to 350,01
kgf/mm2. In bending test results on nickel-coated specimens show that the higher currents and voltages cause the
bending test results to decrease.
Keywords : ST41 steel, electroplating, electrical voltage, electrical current, bending test
53
JTM, Volume 05 Nomor 02 Tahun 2017, Hal 53-59
PENDAHULUAN
Perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan serta
teknologi pada industri pelapisan logam telah
menjadi bidang pekerjaan yang mengalami kemajuan
yang sangat pesat mulai dari jenis pelapisan, bahan
pelapis yang digunakan, hingga hasil lapisannya.
Tersedianya material logam yang mempunyai
keunggulan sangat diperlukan untuk menjadi bahan
dasar dari komponen pelapisan logam. Kebutuhan
industri pelapisan logam tidak hanya menuntut
ketahanan terhadap korosi, namun juga kekuatan dari
material, memiliki penampilan yang indah, serta
memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Pelapisan
logam adalah proses pelapisan logam dan nonlogam
yang menggunakan arus listrik searah (direct
current/DC) melalui metode elektrolisis (Ir. Azhar A.
Saleh, 2014). Hukum Faraday sangat erat kaitannya
dengan efisiensi arus yang terjadi pada proses
pelapisan dengan cara listrik. Sedangkan dalam
kelistrikan arus selalu berdampingan dengan
tegangan.
Pada umumnya bahan yang digunakan sangat
banyak jenisnya, dimana komposisi kimia, sifat
mekanis,
ukuran,
bentuk
dan
sebagainya
dispesifikasikan untuk masing-masing penggunaan.
Salah satu jenis baja yang paling banyak digunakan
adalah baja karbon rendah. Salah satu baja karbon
rendah adalah baja ST-41 dengan kadar karbon 0,25
% dalam aplikasinya banyak digunakan baik untuk
kepentingan otomotif, industri, konstruksi atau
bidang-bidang kerja lain.
Beragam bahan yang digunakan untuk melapisi
baja ST-41 pada proses pelapisan logam, salah
satunya yaitu nikel. Pelapisan nikel, merupakan salah
satu jenis pelapisan untuk menghasilkan sifat keras
dan tahan aus pada permukaan logam ( Moler, J.B.,
1969). Nikel merupakan logam keras, ulet, dan
berwarna putih keperakan. Nikel juga memiliki nilai
kekerasan Mohs dalam bentuk mineral mencapai
angka 4 yang sama dengan kekerasan Mohsnya besi
(id.wikipedia.org). Nikel merupakan konduktor panas
dan listrik yang cukup baik, sehingga unsur ini sangat
cocok untuk proses pelapisan terhadap logam karena
sifat daya hantar listriknya. Pelapisan logam nikel
banyak diaplikasikan di otomotif, berbagai alat
perkantoran, alat-alat pertanian, aksesori rumah
tangga, dan berbagai alat-alat industri.
Proses elektroplating mengubah sifat fisik dan
mekanik. Salah satu contoh perubahan fisik ketika
material dilapis dengan nikel adalah bertambahnya
daya tahan material terhadap korosi, serta
bertambahnya kapasitas konduktivitasnya. Adapun
dalam sifat mekanik terjadi perubahan mekanik,
terjadi perubahan kekuatan tarik maupun tekan dari
suatu material sesudah mengalami pelapisan
dibandingkan sebelumnya. Karena itu, tujuan
pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk
menigkatkan sifat mekanis pada subtrat, melindungi
subtrat dari korosi dan memperindah tampilan
(decorative). ( Anton J. Hartomo dan Tomijiro
Kaneko , 1992 ). Salah satu pengujian untuk melihat
sifat mekanik dari logam adalah pengujian bending.
Pengujian bending dilakukan untuk mengetahui mutu
material secara visual dan untuk mengukur kekuatan
material akibat pembebanan.
Berdasarkan uraian tersebut, proses pelapisan
tidak lepas dari suatu masalah, baik masalah dari
logam yang dilapisi dan juga proses pelapisan itu
sendiri, sehingga dapat menurunkan mutu atau
kualitas pelapisan logam salah satu perhatian adalah
variasi tegangan dan arus untuk mengetahui nilai uji
mekanik dari besi yang telah dilapisi nikel. maka
penulis tertarik untuk mengadakan penelitian sebagai
tugas akhir dengan judul “Pengaruh variasi tegangan
dan arus pada proses pelapisan nikel terhadap
kekuatan bending baja ST-41”
Berdasarkan pemikiran diatas maka didapatkan
rumusan masalah sebagai berikut :
 Bagaimana pengaruh variasi arus listrik pada proses
pelapisan nikel terhadap uji bending baja ST-41.
 Bagaimana pengaruh variasi tegangan listrik pada proses
pelapisan nikel terhadap uji bending baja ST-41.
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
 Untuk mengetahui pengaruh variasi arus listrik pada proses
pelapisan nikel terhadap uji bending baja ST-41.
 Untuk mengetahui pengaruh variasi tegangan listrik pada
proses pelapisan nikel terhadap uji bending baja ST-41.
METODE
Berdasarkan permasalahan dan tujuan penelitian
maka metode penelitian yang digunakan adalah jenis
penelitian eksperimen (experimental research) yang
bertujuan untuk mengetahui besarnya kekuatan
bending material.penelitian eksperimen diartikan
sebagai metode penelitian yang digunakan untuk
mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang
lain dalam kondisi yang terkendalikan (Sugiyono,
2014)
Penelitian dilakukan pada tiga tempat.
Pemotongan bahan uji dilakukan Laboratorium
Pelapisan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,
Universitas Negeri Surabaya. Pelapisan bahan uji
dilakukan di. UKM Mael Corom, desa Seger Waras,
Kecamatan Candi, Kabupaten Sidoarjo. Untuk
pengujian bending dilakukan di laboratorium di Balai
Latihan Kerja Surabaya, Jalan Dukuh Menanggal
3,29 Surabaya. Waktu Penelitian ini dilakukan mulai
bulan februari 2017 sampai dengan bulan maret 2017.
o Variabel Penelitian
Variabel penelitian adalah suatu atribut atau
suatu sifat atau nilai dari orang, obyek atau
kegiatan yang mempunyai variasi tertentu yang
ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan
kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono,
2014).
 Variabel terikat yang digunakan dalam
penelitian ini adalah :
 Hasil pelapisan logam.
 Hasil uji bending.
 Variabel bebas yang dilakukan pada
penelitian ini diantaranya:
Pengaruh Variasi Tegangan dan Arus pada Proses Pelapisan Nikel Terhadap Kekuatan Bending Baja ST-41
 Tegangan dengan variasi 1 , 2 , 3 volt.
 Arus dengan variasi 30, 40, 50 ampere.
 Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah
:
 Baja ST-41.
 Nikel.
 Lama pencelupan benda uji 15 menit
Benda kerja yang akan digunakan dipersiapkan
terlebih dahulu, diantaranya baja ST-41 sebagai
katoda, nikel sebagai anoda dan nikel klorida
(NiCl) sebagai larutan elektrolit. Untuk persiapan
awal ,baja ST-41 dilakukan pembersihan terlebih
dahulu dengan sabun guna membersihkan dari
kotoran yang menempel pada benda uji. Setelah
dibersihkan dengan sabun, baja ST-41
dibersihkan lagi menggunakan larutan HCl guna
menghilangkan karat atau kotoran yang tidak
bisa dihilangkan hanya dengan sabun saja.
Selanjutnya, baja ST-41 dibersihkan kembali
dengan air sabun hingga bersih guna
menghilangkan cairan HCL yang digunakan
pada pembersihan sebelumnya, kemudian baja
ST-41 dibilas dengan air untuk menghilangkan
sisa sabun yang masih menempel pada benda uji
hingga benar-benar bersih. Baja ST-41 yang
telah bersih, kemudian dilakukan proses
elektroplating atau pelapisan, dengan langkah
awal mengisi bak elektroplating diisi dengan
dengan larutan elektrolit NiCl secukupnya. Baja
ST-41 yang telah bersih, kemudian dilakukan
proses pelapisan. Setelah baja ST-41 selesai
dilakukan proses pelapisan dengan variasi arus
30 ampere, 40 ampere, dan 50 ampere dengan
variasi tegangan 1 volt, 2 volt, dan 3 volt. Setelah
baja ST-41 dilakukan proses pekapisan, baja st41 dibilas dengan air bersih dan dikeringkan.
o Spesifikasi Spesimen yang Digunakan
Obyek penelitian yang digunakan peneliti adalah
baja karbon rendah yaitu baja jenis ST-41
dengan diameter = 10 mm dan panjang = 180
mm, kemudian dilakukan pelapisan logam
dengan menggunakan pelapis jenis nikel.
Gambar 1. Spesifikasi Spesimen
o Peralatan Penelitian yang digunakan dalam proses
pelapisan nikel krom adalah sebagai berikut:
- Meteran
- Penjepit material
- Stopwatch
- Gerinda potong
- Bak elektroplating - Rak
- DC power source - Heater
- Recervoir
- Bak air
- Universal Testing Mechine (UTM),
o Bahan yang digunakan dalam proses pelapisan
nikel krom adalah sebagai berikut:
- Baja roll ST-41
- Hcl
- Nikel tumbal (anoda)
- Air
- Larutan elektrolit (NiCl)
- Sabun
- Amplas 200 mesh
- plastik
- Sarung tangan
o Cara Kerja Uji Bending
Untuk proses pengujian bending yang akan
dilakukan, bahan uji atau sampel yang digunakan
yaitu spesimen uji bending dibuat sesuai standar
ASTM B489 (Standard Practice for Bend Test
for
Ductility
of
Electrodeposited
and
Autocatalytically Deposited Metal Coatings on
Metals).
RANCANGAN PENELITIAN
o Proses Elektroplating
Gambar 3. Universal Testing Mechine (UTM)
Gambar 2. Skema Proses Elektroplating
55
JTM, Volume 05 Nomor 02 Tahun 2017, Hal 53-59
hasil yang diperoleh selama pengujian dalam
bentuk grafik.
o Flowchart Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai rata-rata uji bending berdasarkan variasi arus
dan tegangan dapat dilihat dan dianalisa
menggunakan gambar grafik di gambar 5
Rata-Rata Nilai Uji Bending
Variasi Arus dan Tegangan
400
350
300
250
200
150
100
50
Nilai Uji
Bending
(kgf/mm…
0
1 2 3 1
2 3 1 2
3 Tegangan
tanpa 30
40
50 Arus (amepere)
perlaku
Gambar 5. Diagram Hasil Rata-Rata Uji Bending
Tiap Variasi Arus dan Tegangan
Gambar 4. Proses Penelitian
Peneliti akan melakukan penelitian berupa
eksperimen, diawali dengan mempersiapkan alat
dan bahan untuk dilakukan pelapisan pada baja
ST-41. Pelapisan dilakukan menggunakan dua
variasi, yaitu tegangan dan arus. Variasi
tegangan yang digunakana adalah 1 volt, 2 volt,
dan 3 volt. Sedangkan variasi arus yang
digunakan adalah 30 ampere, 40 ampere, 50
ampere. Setelah proses pelapisan dilakukan
dengan baik dan benar, maka akan terbentuk
hasil produk pelapisan yang diinginkan.
Kemudian dilakukan pengecekan dari benda uji
logam yang di elektroplating.
Untuk tahap selanjutnya setelah spesimen
logam di elektroplating adalah spesimen
dilakukan uji bending. Setelah dilakukan uji
bending pada setiap hasil produk pelapisan,
maka akan dilakukan analisa data dan
pembahasan, untuk kemudian dapat ditarik
kesimpulan. Proses penelitian telah selesai
dilakukan sesuai dengan prosedur.
o Teknik Analisis Data
Pada penelitian eksperimen ini, penulis
menggunakan metode analisis data kualitatif
deskriptif, yaitu dengan mendeskripsikan data
secara sistematis, faktual dan akurat mengenai
Di gambar 5 menunjukkan adanya kenaikan nilai
uji bending sesudah dilapisi nikel dengan variasi arus
maupun tegangan yang berbeda. Hasil pelapisan yang
baik adalah jika hasil uji bending sesudah pelapisan
nikel pada spesimen meningkat dari sebelum dilapisi
nikel, karena tujuan dari penelitian ini lebih
ditekankan pada unsur meningkatkan kekuatan
mekaniknya.
o
Pembahasan
Dari proses pelapisan nikel didapatkan
lapisan permukaan spesimen memiliki kekuatan
bending lebih besar dibandingkan spesimen yang
tidak dilapisi. Dilihat dari spesimen sesudah diuji
bending, bisa dilihat kenaikan nilai uji bending
tiap variabel berbeda-beda dengan kenaikan
terbesar dialami oleh spesimen variasi arus 30
ampere dengan tegangan 3 volt. Pada variasi ini
spesimen ketika di uji bending tidak mengalami
retak ataupun pecah-pecah, sehingga lapisan
nikel yang terbentuk dipermukaan spesimen
melindungi permukaan spesimen yang dikenai
beban bending waktu dilakukan pengujian
bending pada spesimen. Sehingga nilai uji
bending yang didapat sangat tinggi melebihi
spesimen dasar tanpa pelapisan nikel.
 Hubungan nilai uji bending dengan arus
nilai uji bending
Pengaruh Variasi Tegangan dan Arus pada Proses Pelapisan Nikel Terhadap Kekuatan Bending Baja ST-41
380
375
370
365
360
355
350
345
340
335
330
bending permukaan spesimen yang dilapisi
nikel akan pecah yang mengakibatkan nilai
uji bending akan turun karena lapisan nikel
yang terbentuk tidak lagi melindungi
spesimen yang diuji bending.
Pemakaian arus yang terlalu besar
menyebabkan partikel-partikel ion nikel
yang akan menempel pada spesimen terjadi
terlalu banyak, ini akan mengakibatkan
deposit yang terbentuk tidak sempurna.
Arus 30
ampere
Arus 40
ampere
Arus 50
ampere
1
2
 Hubungan nilai uji bending dengan tegangan
Hubungan antara nilai uji bending
dengan tegangan dapat dilihat pada gambar
7
3
Tegangan
nilai uji bending
Gambar 6. Hubungan Antara Nilai Uji Bending
dengan Arus
Gambar grafik diatas dapat menjelaskan
bahwa, ketiga grafik yang terbentuk
kecenderungan yang sama, yakni semakin
menurun nilai uji bending ketika arus
semakin meningkat. Tetapi tetap mengalami
peningkatan jika dibandingkan dengan row
spesimen. Nilai uji bending tertinggi terjadi
pada arus 30 ampere dengan tegangan 3 volt
sebesar 376,61 kgf/mm2 dan spesimen yang
mengalami kenaikan paling sedikit terjadi
pada arus 50 ampere dengan tegangan 3 volt
sebesar 350,01 kgf/mm2. Dari grafik antara
hubungan uji bending dengan arus
memperlihatkan bahwa kenaikan arus akan
membuat nilai uji bending akan semakin
rendah juga.
Hal
ini
terjadi
kemungkinan
disebabkan karena sifat jenuh yang dimiliki
oleh ion-ion Na2+ untuk menempel pada
permukaan yang mulai timbul pada arus dan
tegangan yang semakin meningkat dengan
acuan ukuran tempat pelapisan nikel
memiliki panjang 2500 mm, lebar 1500 mm,
dan tinggi 1200 mm dengan kapasitas
penampungan 3000 liter dan jarak spesimen
dengan anoda tumbal sejauh 200 mm
dengan lama pencelupan 15 menit.
Banyaknya
lapisan
nikel
yang
terbentuk pada permukaan spesimen akan
mempengaruhi kekerasan pada lapisan nikel
yang
terbentuk
itu
sendiri
yang
mengakibatkan penurunan nilai uji bending.
Ini dikarenakan nikel sendiri memiliki skala
kekerasan mohs mencapai 4 yang sama
dengan besi (id.wikipedia.org). Jadi, ketika
lapisan nikel yang terbentuk terlalu banyak,
akan mengakibatkan kekerasan yang akan
bertambah juga, sehingga semakin tinggi
arus maupun tegangan yang digunakan akan
semakin turun juga nilai uji bending pada
spesimen, karena semakin keras dan getas
lapisan yang terbentuk, maka ketika diuji
380
375
370
365
360
355
350
345
340
335
330
Tegangan
1 volt
Tegangan
2 volt
Tegnagan
3 volt
30
40
50
Arus
Gambar 7. Hubungan Nilai Uji Bending dengan
Tegangan
Jika tegangan listrik divariasikan maka besar
daya listrik akan bervariasi juga, ini
dikarenakan hambatan (ohm) dianggap
konstan/sama, seperti batang tembaga
anoda/katoda, kabel penghubung dan larutan
elektrolit. Proses pelapisan nikel pada
tegangan 3 volt menjadi tegangan yang
optimal karena menghasilkan lapisan yang
paling tinggi nilai uij bendingnya, hal ini
disebabkan besar muatan listrik (arus x
waktu ) dan distribusi arus merata sesuai
kebutuhan untuk mengangkut ion-ion Na2+
selama pelapisan nikel.
Tegangan merupakan hasil kali arus
listrik dengan hambatan, pada tegangan
yang sama dengan jarak yang berbeda maka
jumlah aliran arus menjadi berbeda. Ini
terjadi karena tegangan mempengaruhi
proses pelepasan ion nikel pada anoda dan
pengendapan ion nikel pada katoda.
Semakin tinggi tegangan maka pelepasan
ion pada anoda semakin cepat, serta
pengendapan ion nikel pada spesimen pun
lebih cepat, ini terjadi karena kenaikan
tegangan mempercepat proses pelepasan ion
nikel pada anoda dan pengendapan ion nikel
pada katoda, dari grafik menunjukkan,
pemakaian tegangan yang semakin tinggi
57
JTM, Volume 05 Nomor 02 Tahun 2017, Hal 53-59
mengurangi
efektifiats
elektropalting.
Tegangan yang semakin tinggi memacu
timbulnya pengganggu yaitu gas hidrogen
(H+) atau yang biasa disebut Hydrogen
Embrittment pada ASTM B 633-07
(Yerikho,2013), ini yang terjadi pada variasi
arus 50 ampere dengan tegangan 3 volt.
Disetiap spesimen yang dilapisi dengan
arus 30 ampere ketika dilakukan pengujian
bending tidak mengalami kerusakan pada
permukaan spesimen yang tertekuk, baik
pada tegangan 1 volt, 2 volt maupun 3 volt,
ini disebabkan variabel arus dan tegangan
yang digunakan paling efektif di penelitian
ini, hal ini dikarenakan lapisan nikel yang
terbentuk
benar-benar
melindungi
permukaan spesimen yang akan diuji
bending, in dibuktikan dengan nilai uji
bending yang paling tinggi dari setiap
variabel yang dipilih. Untuk arus 40 ampere
yang tidak mengalami kerusakan ketika diuji
bending hanya pada voltase 1 volt,
sedangkan untuk tegangan 2 volt da 3 volt
mengalami keretakan ketika diuji bending,
hal ini dikarenakan lapisan nikel yag
terbentuk terlalu tebal, sehingga ketika diuji
bending lapisan yang mengalami keretakan
tidak lagi melindungi spesimen ketika diuji
bending. Sedangkan variasi arus 50 ampere
dengan tegangan 1 volt dan 2 volt
mengalami keretakan, bahkan divariasi 3
volt lapisan nikel yang dikenai beban
bending mangalami pengelupasan. Hal ini
dikarenakan sifat jenuh yang terjadi pada
variabel arus dan tegangan yang terlalu
tinggi, yang mengakibatkan ikatan ion Na2+
tidak terlalu kuat yang berimbas pada
lapisan nikel yang diuji bending akan pecah
yang mengakibatkan penurunan dari nilai uji
bending dengan variasi arus dan tegangan
yang dipilih.
Didalam pengujian bending yang telah
dilakukan pada spesimen, ini membuktikan
bahwa apabila semakin banyak lapisan nikel
yang terbentuk dipermukaan spesimen,
maka semakin getas dan keras pula lapisan
yang terbentuk sehingga mudah retak
bahkan pecah lapisan tersebut ketika dikenai
beban bending. Ini dikarenakan nikel sendiri
memiliki kekerasan mohs mencapai 4 yang
besarnya
sama
dengan
besi
(id.wikipedia.org). Yang
mengakibatkan
penurunan nilai uji bending pada spesimen
ketika lapisan nikel yang terbentuk terlalu
banyak dipermukaan spesimen mengalami
keretakan maupun pengelupan, yang mana
lapisan nikel yang terbentuk tidak lagi
melindungi spesimen yang dilapisi nikel
tersebut .
Pada hasil uji bending dispesimen yang
sudah dilapisi nikel menunjukkan bahwa
arus dan tegangan yang semakin tinggi tidak
menjamin hasil uji bending akan terus
meningkat seiring kenaikan variasi arus
maupun tegangan yang dipilih.
Dari grafk yang terbentuk antara arus
dengan nilai uji bending dan tegangan
dengan nilai uji bending yang didapat, dapat
ditarik kesimpulan bahwa variasi yang
paling berpengaruh adalah variasi arus. Ini
bisa dilihat grafik yang terbentuk, dengan
variasi arus 30 ampere grafik yang terbentuk
naik secara signifikan seiring bertambahnya
tegangan, sedangkan arus 40 ampere dan 50
ampere grafik yang terbentuk cenderung
stabil seiring bertambahnya tegangan.
Sedangkan dari grafik yang tebentuk dari
variasi tegangan dengan nilai uji bending
dapat dilihat bahwa dari tegangan 1 volt, 2
volt dan 3 volt dengan bertambahnya arus
mengalami kecenderungan nilai uji bending
yang turun seiring bertambahnya arus yang
digunakan.
SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
1. Pengaruh pemakaian arus yang terlalu besar
menyebabkan partikel-partikel ion nikel
yang akan menempel pada spesimen terjadi
lebih banyak, ini akan mengakibatkan
deposit yang terbentuk tidak sempurna.
Ketebalan yang terbentuk pada permukaan
spesimen akan mempengaruhi kekerasan
pada lapisan nikel yang terbentuk itu sendiri
yang mengakibatkan penurunan nilai uji
bending, karena lapisan nikel yang terbentuk
tidak lagi melindungi permukaan spesimen
yanng diuji bending.
2. Pengaruh pemakaian tegangan yang semakin
tinggi maka pelepasan ion pada anoda
semakin cepat, serta pengendapan ion nikel
pada spesimen pun lebih cepat, ini terjadi
karena kenaikan tegangan mempercepat
proses pelepasan ion nikel pada anoda dan
pengendapan ion nikel pada katoda, dari
grafik menunjukkan, pemakaian tegangan
yang semakin tinggi mengurangi efektifitas
elektropalting. Hal ini dibuktikan dengan
semakin tingginya tegangan yang dipakai
maka nilai dari uji bending semakin
menurun.
B. Saran
Saran yang dapat disampaikan pada
penelitian dengan variasi arus dan tegangan
pelapisan nikel ini adalah sebagai berikut :
1. Spesimen yang dilapisi nikel pada proses
pembersihan sebelum proses pelapisan nikel
haruslah selalu diperhatikan kebersihannya,
ini dikarenakan jika spesimen tidak benarbenar bersih dari kotoran, larutan HCl,
sabun, maupun karat, akan mengakibatkan
Pengaruh Variasi Tegangan dan Arus pada Proses Pelapisan Nikel Terhadap Kekuatan Bending Baja ST-41
2.
pelapisan nikel yang dilakukan pada
spesimen tidak maksimal.
Dalam proses pengerjaan pelapisan nikel,
dalam menentukan besarnya variasi arus dan
tegangan yang digunakan harusnya lebih
diperhatikan. Hal ini dikarenakan semakin
besar arus dan tegangan yang digunakan
belum menjamin hasil pelapisan dapat
menempel dengan baik dan merata didalam
proses pelapisan nikel.
Sugiyono. 2014. Metode Penelitian Kuantitatif,
Kualitatif dan R&D. Alfabeta: Bandung
DAFTAR PUSTAKA
Afrilinda, Eva. 2011. “Pengaruh Variasi Rapat Arus
dan Waktu Pencelupan pada Pelapisan Seng
yang Dikonversikan dengan Khromat Hijau
pada AISI 1005”. Kementrian Perindustrian
: Balai Besar Logam dan Mesin
(BBLM/MIDC).
Ahmad, M. Azhar. 2011. “Analisa Pengaruh Besar
Tegangan Listrik Terhadap Ketebalan
Pelapisan Chrom pada Pelat Baja dengan
Proses Elektroplating”. Tugas Akhir.
Makassar : Universitas Hasanuddin.
Amanto, Hari dan Daryanto. 2006. Ilmu bahan.
Jakarta: Bumi Aksara.
Ananta, Riyan H. 2016. “Pengaruh Variasi Waktu
Celup dan Kuat Arus Terhadap Ketebalan
Permukaan dan Struktur Mikro Baja ST41
pada Proses Pelapisan Nikel”. Surabaya :
Universitas Negeri Surabaya.
Arsianto, S. A. 1995. Mengenal Teknik Pelapisan
Logam. Bandung : Balai Besar.
Irvan, Tauvana Ade. (2016). “Pengaruh Variasi
Tegangan dan Waktu Pelapisan Terhadap
Kekilapan, Kekerasan dan Kekasaran
Permukaan Aluminium”. Purwakarta :
Politeknik Enjineering Indorama.
Moler, J.B. 1969. Elektroplating and Related Process
Cemical Publishing Co. Inc. New York.
Putri, Andrisel. 2015. “Karakterisasi Sifat Mekanik
Hasil Elektroplating Nikel Karbonat
(NiCO3) pada Tembaga (Cu)”. Padang :
Universitas Andalas.
Saleh, A.A. 2014. Teknik Pelapisan Logam dengan
Cara Listrik. Bandung : Yrama Widya.
Simatupang, Rio. 2013. “Pengaruh Proses Pelapisan
NiCoCrAl Terhadap Flexural Strength &
Modulus Flexural Pada Baja ST-37”.
Surabaya : Universitas Negeri Surabaya.
59
Download