bab iii metodologi 3.1 tujuan pembuatan alatrepository.unj.ac.id/2304/9/bab iii .pdf · 3.2 alat...
TRANSCRIPT
30
BAB III
METODOLOGI
3.1 Tujuan Pembuatan Alat
Pembuatan alat ini bertujuan untuk mempermudah calon
pengusaha elektroplating chrome memulai usahanya dengan biaya awal
yang rendah dengan cara merancang sendiri komponen alat elektroplating
yang mudah di dapat dipasaran. Sehingga peneliti dapat memberikan
kontribusi kepada calon pengusaha elektroplating chrome.
3.2 Alat dan bahan
3.2.1 Peralatan dan Bahan pembuatan alat
Peralatan pembuatan alat pengujian yang digunakan adalah:
a. Laptop (dengan kelengkapan software LiveWire)
b. Gerinda potong
c. Las listrik
d. Mesin bor
e. Gergaji besi
f. solder
g. Dan peralatan bengkel lainnya.
Software “Livewire” digunakan untuk mendesain skema rangkaian
alat serta untuk mensimulasikan hasil rangkainan tersebut. peralatan
31
bengkel digunakan sebagai alat bantu dalam pembuatan alat. Sedangkan
bahan yang digunakan adalah:
a. Plat besi
b. Besi siku
c. Mur dan baut
d. Papan kayu
e. Timah solder
f. Isolator
g. Kabel bakar
3.2.2 Alat dan Bahan untuk Pengujian
Alat dan bahan untuk pengujian alat yang digunakan adalah:
a. Stopwatch
b. Termometer alkohol
c. Boumemeter
d. Gelas ukur
e. Multitester
f. Timbangan
g. Lampu hologen 50 watt
3.3 Tahapan Perencanaan
Tahapan perencanaan yang dilakukan merupakan langkah awal
dalam merancang dan membangun sebuah alat. Untuk mempermudah
tahapan proses perencanaan, maka dibuat system flowchart yang dapat
dilihat pada gambar 3.1
32
Gambar 3.1 flowchart penelitian
Mulai
Identifikasi masalah
Konsep desain
Analisis masalah
Uji kinerja alat
Analisis desain dan pembuatan gambar kerja
Persiapan komponen alat
Evaluasi
berhasil
berhasil
selesai
Uji fungsional alat
Perakitan alat
evaluasi
ya
tidak
tidak
ya
berhasil
33
3.4 Perancangan Alat Rectifier
Peneliti merancang terlebih dahulu skema rangkain rectifier yang
kemudian dibuat dalam bentuk nyata yang akan digunakan sebagai media
penelitian.
Gambar 3.2 Skema rangkain rectifier
3.4.1 Komponen Rectifier
1. Trafo step down
Trafo yang digunakan sebagai alat uji ini adalah trafo tipe step
down yang memiliki lilitan sekunder lebih sedikit dari pada lilitan primer,
sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan AC dari 220V menjadi 12V
dan memiliki kapasitas 25 ampere.
34
Gambar 3.3 Trafo step down
2. MCB (Miniature Circuit Breaker)
MCB yang digunakan dalam penilitian ini memiliki kapasistas 6
ampere, selain berguna sebagai saklar MCB juga dapat berfungsi seperti
sikring (fuse) memutus aliran arus listrik ketika terjadi gangguan arus
lebih.
Gambar 3.4 MCB C6 50Hz
35
3. Dioda Bridgre 35A
Dioda Bridge digunakan sebagai penyearah arus atau pengubah
tegangan AC 12V Menjadi DC 12V. Dioda bridge yang digunakan dalam
penelitian ini memiliki kapasitas 35A.
Gambar 3.5 Dioda Bridge 35A
4. Heatsink
Heatsink berfungsi untuk menyerap panas yang ditimbulkan oleh
dioda bridge selama proses kerja berlangsung. Heatsink yang digunakan
dalam penelitian ini terbuat dari material alumunium yang memiliki
kemampuan melepas atau mengurai panas dengan baik.
Gambar 3.6 Heatsink alumunium
36
5. Kapasitor
Kapasitor atau ELCO berfungsi sebagai isolator atau penyimpan
sejumlah kecil muatan arus listrik19
. Kapasitor yang digunakan dalam
penelitian ini memiliki nilai kapasitas 10000 uf dengan voltase kerja 35v.
Gambar 3.7 Kapasitor (ELCO)
6. Transistor Mosfet
Transistor Mosfet berfungsi sebagai penguat arus dan pengatur
stabilitasi tegangan arus searah (DC) yang dihasilkan dari dioda. Tipe
transistor mosfet yang digunakan adalah 2N3773 berjenis NPN.
Gambar 3.8 Transistor 2N3773 (NPN)
19 Trevor Linsley, Instalasi Listrik Dasar, (Jakarta: Erlangga, 2004) hlm. 159
37
7. Ampere meter
Ampere meter adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui
besarnya arus listrik DC maupu AC yang mengalir pada suatu beban
listrik. Untuk jenis analog, ampere meter ini menggunakan kekuatan
magnit yang biasanya tidak bisa mengukur dengan tepat20
.
Gambar 3.9 Ampere meter 30A
8. Voltmeter
Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur
besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik21
. Konsep yang
digunakan dalam sebuah volt meter hampir sama dengan konsep pada
ampere meter hanya saja pada voltmeter dipasang secara seri.
20
Daryanto, Op.Cit., hlm.44 21 Ibid., hlm.43
38
Gambar 3.10 Volt meter 20V
9. Banana connector
Banana Connector ini sering disebut juga dengan Konektor 4mm,
dikarenakan diameter Pin Banana ini berukuran 4mm. Salah satu
kelebihan Banana Connector (Konektor Banana) adalah dapat melewatkan
arus listrik yang tinggi hingga 10A.
Gambar 3.11 Banana connector
10. fuse hode
Fuse atau sekering merupakan komponen yang berfungsi sebagai
pengaman dalam rangkaian elektronika maupun perangkat listrik. Fuse
(Sekering) pada dasarnya terdiri dari sebuah kawat halus pendek yang
39
akan meleleh dan terputus jika dialiri oleh arus listrik yang berlebihan
ataupun terjadinya hubungan arus pendek (short circuit) dalam sebuah
peralatan listrik.
Gambar 3.12 Fuse atau sikring
3.4.2 Perakitan Rectifier
Proses perakitan adalah proses dimana tiap komponen rectifier
mulai dirangkai sesuai dengan skema yang sudah disiapkan. Pada tahap
pemasangan komponen dibutuhkan ketelitian agar tidak terjadi kesalahan
dalam pemasangan.
Gambar 3.13 Perakitan rectifier 25A. 12V
40
Gambar 3.14 komponen alat elektroplating
3.5 Uji Fungsi Komponen Elektroplating
Komponen elektroplating yang akan di uji fungsinya adalah:
Rectifier, bak larutan, pompa larutan dan saringan larutan.
1. Uji fungsi rectifer
Uji fungsi yang dilakukan pada rectifier yaitu menguji alat rectifier ini
dapat menghasilkan arus atau tidak. Cara mengujinya yaitu kabel
output rectifier dihubungkan pada lampu 12V 50watt, lalu
potensiometer diputar searah jarum jam, jika pada posisi 0 lampu
belum menyala dan setelah potensiometer diputar kekanan lampu
semakin terang menyalanya maka rectifier sudah berfungsi dengan
baik.
2. Uji fungsi bak larutan
Uji fungsi bak larutan dilakukan dengan cara:
a. Mengukur banyak jumlah volume larutan yang dapat ditampung
dalam bak.
41
b. Bak larutan tahan terhadap panas atau tidak.
c. Bak dapat digunakan untuk manggantung katoda (benda kerja) dan
anoda.
d. Bak dapat digunakan menempatkan pompa dan penyaring larutan.
3. Uji fungsi pompa larutan
Uji fungsi pompa larutan dilakukan dengan cara:
a. Pompa dapat menyalurkan larutan ke saringan.
b. Pompa dapat melakukan pengadukan sehingga kotoran yang
mengendap dapat naik kepermukaan dan tersaring.
4. Uji fungsi saringan larutan
Uji fungsi saringan larutan dilakukan dengan cara:
a. Saringan dapat menyaring larutan dengan baik.
b. Selama proses penyaringan, tidak ada kotoran yang menempel
pada benda kerja.
3.6 Uji Fungsi Unit Alat Elektroplating
Setelah semua komponen peralatan diuji kinerjanya dan berfungsi
dengan baik, kemudian dirakit menjadi unit alat elektroplating yang siap
digunakan, lalu alat elektroplating ini digunakan untuk melapisi benda
kerja yang sudah disiapkan. Benda kerja yang akan di lapisi permukaanya
adalah plat besi, kemudian benda kerja dibuat dengan ukuran masing-
masing 60mm x 60mm dengan tebal plat 2mm sebanyak 8 sample. Ada 2
percobaan dalam penelitian ini dan tiap percobaan diberi perlakuan yang
42
berbeda. Perlakuan dalam penelitian ini adalah dengan memanipulasi besar
arus dan lama pelapisan. Setelah semua benda kerja dilapisi dengan
menggunakan alat elekltroplating lalu diperiksa hasil pelapisannya.
3.7 Instrumen pengumpulan data
Instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data dalam
percobaan ini terdiri atas dua jenis yaitu:
1. Instrumen alat
a. Rectifier
Input: 220V
Output: 12 V
Kapasitas 25 ampere
b. Bak larutan
Bahan: plastik pvc
Dimensi bak: 30cm x 21cm x 20cm
Volume bak: 12 liter
c. Pompa larutan
Input: 220V/240V 50Hz
Pemakaian listrik: 18w
Kapasitas aliran: 1000L/jam
d. Filter larutan
Bahan: kapas sintetis
Dimensi filter: 11cm x 8cm x 2,5cm
43
e. Heater dan termostat
Input: 220V
Temp. Max heater: 350watt
Range termostat: 40°c - 110°c
2. Instrumen pengamatan
Setiap benda kerja yang telah dilapis diperiksa, dan dilihat dengan
teliti lalu dicatat hasil data nya sebagai berikut:
a. Kehalusan pada permukaan benda kerja
1. Halus
Hasil pelapisan dinyatakan halus apabila kehalusan permukaan
benda kerja sama dengan kehalusan benda kerja yang sebelum
dilapis.
2. Tidak halus
Hasil pelapisan dinyatakan tidak halus apabila permukaan benda
kerja terdapat kotoran atau terkelupas.
b. Mengkilapnya permukaan benda kerja
1. Mengkilap
Hasil pelapisan dinyatakan mengkilap apabila mengkilapnya
permukaan benda kerja melebihi mengkilapnya permukaan
benda kerja sebelum dilapis.
2. Buram
Hasil pelapisan dinyatakan buram apabila permukaan benda
kerja tidak mengkilap.
44
c. Hasil pelapisan merata keseluruh permukaan benda kerja
1. Terlapis seluruhnya 100%
2. Terlapis kurang dari 100%
d. Tidak terdapat cacat pelapisan pada permukaan benda kerja
1. Tidak terdapat cacat
Hasil pelapisan dinyatakan tidak terdapat cacat apabila
permukaan benda kerja tidak terdapat kotoran, terkelupas dan
hangus.
2. Terdapat cacat
Hasil pelapisan dinyatakan cacat apabila permukaan benda kerja
terdapat kotoran, terkelupas atau hangus.
3.8 Teknik analisis data
Dalam proses pelapisan ini ada 2 percobaan dan tiap percobaan
memiliki 4 benda kerja. Percobaan pertama dengan menggunakan varibel
waktu sebesar 10 menit, 20 menit, 30 menit dan 40 menit dengan kuat arus
5 ampere. Sedangkan Percobaan kedua dengan menggunakan varibel
waktu sebesar 10 menit, 20 menit, 30 menit, dan 40 menit dengan kuat
arus 8 ampere. Variabel waktu yang digunakan di 2 percobaan tersebut
hanya untuk proses pelapisan nikel, sedangkan untuk pelapisan tembaga
dan chrome menggunakan variabel waktu yang sama yaitu 5 menit.
Setelah benda kerja melalui proses elektroplating maka akan dilihat hasil
45
pelapisannya. Hasil yang akan diteliti pada benda kerja yang telah dilapis
meliputi:
1. Kehalusan permukaan benda kerja
2. Mengkilapnya permukaan benda kerja
3. Meratanya lapisan permukaan benda kerja
4. Tidak terdapat cacat
Setiap benda kerja diamati terhadap keempat point tersebut, dan
dinyatakan “baik” apabila memenuhi keempat kriteria tersebut.