skripsi / tugas akhir -...
TRANSCRIPT
SKRIPSI / TUGAS AKHIRSKRIPSI / TUGAS AKHIR
PENGARUH TEBAL PELAPISAN CHROME TERHADAP SIFAT
MULYUDHA (20408600)MULYUDHA (20408600)
JURUSAN TEKNIK MESINJURUSAN TEKNIK MESIN
PENGARUH TEBAL PELAPISAN CHROME TERHADAP SIFAT
MEKANIK PADA BAJA SS400 DENGAN METODE ELEKTROPLATING
LATAR BELAKANG
Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan zat
(ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katode) melalui
proses elektrolisa. Pada umumnya pelapisan bertujuan
untuk melindungi dari korosi, meningkatkan penampilan
permukaan logam dan meningkatkan sifat mekanik suatupermukaan logam dan meningkatkan sifat mekanik suatu
logam.
Metode perlindungan logam yang banyak digunakan dan
paling mudah dilakukan serta dari aspek biaya lebih murah
adalah proses pelapisan.
PERMASALAHANPERMASALAHAN
� Ruang lingkup permasalahan ini terfokus pada pengaruh
tebal pelapisan chrome pada baja SS400 dengan metode
elektroplating. Dalam penelitian ini dilakukan pembentukan
lapisan chrome untuk menegtahui sifat mekanik pada bajalapisan chrome untuk menegtahui sifat mekanik pada baja
SS400, yang kemudian diuji tarik dan uji metalografi.
Tujuan Penelitian
� Mengetahui pengaruh ketebalan lapisan chrome pada
material baja SS400 yang mendapat variabel waktu proses
yang berbeda.
� Mengetahui kekuatan pada baja yang dilapiskan chrome� Mengetahui kekuatan pada baja yang dilapiskan chrome
dengan melakukan uji tarik.
� Mengetahui struktur makro dan mikro pada baja SS400
yang dilapisi chrome dengan melakukan uji metallografi.
LANDASAN TEORILANDASAN TEORI
Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan zat
(ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katode) melalui
proses elektrolisa. Terjadi proses pengendapan pada
katoda disebabkan oleh adanya pemindahan ionion
Elektroplating
bermuatan listrik dari anoda dengan perantara larutan
elektrolit, yang terjadi secara terus menerus pada
tegangan konstan hingga akhirnya mengendap dan
menempel kuat membentuk lapisan permukaan benda
logam.
Pada umumnya pelapisan diterapkan ke suatu permukaan
dengan tujuan untuk :
�Melindungi permukaan dari lingkungan yang mungkin
TUJUAN DARI PROSES PELAPISAN
menyebabkkan korosi atau reaksi deteriorative (merusak).
�Untuk meningkatkan penampilan permukaan.
�Untuk memperbaiki permukaan dan meningkatkan sifat
mekanik suatu logam.
Klasifikasi pelapisan chrome
� Pelapisan chrome dekoratif
Pada pelapisan ini umumnya logam (benda kerja) terlebih
dahulu dilapis dengan tembaga kemudian nikel dan akhirnya
chrome. Tebal lapisan krom dekoratif berkisar antara 0,25 –
0,5 µm.0,5 µm.
� Pelapisan chrome keras
Pelapisan ini sering disebut industrial chrome yaitu pelapisan
chrome yang memanfaatkan sifat-sifat krom untuk
mendapatkan sifat-sifat seperti; tahan panas, aus, erosi,
korosi dan koefisien rendah
Baja karbon rendah (low carbon steel)mengandung karbon antara 0,025%
– 0,25% C. Maka baja karbon rendah dapat digunakan atau dijadikan baja-
baja sebagai berikut:
� Baja karbon rendah ( low carbon steel ) yang mengandung 0,04% -
0,10%C untuk dijadikan baja– baja plat atau strip.
BAJA KARBON RENDAH
� Baja karbon rendah yang mengandung 0,5% C digunakan untuk
keperluan badan-badan kendaraan.
� Baja karbon rendah yang mengandung 0,15%-0,20% C digunakan
untuk konstruksi jembatan, bangunan, membuat baut atau dijadikan
baja konstruksi.
Baja SS400
Baja SS400 merupakan baja karbon rendah
dengan sedikit kandungan silicon. Beberapa hasil
penelitian menemukan bahwa kandungan
siliconnya antara 0.06 dan 0.037%.
Berikut komposisi kimia baja SS400 :
Percobaan
Diagram alir penelitian
BAHAN PERCOBAAN
� Specimen Baja karbon rendah SS400 dengan
dimensi 4.5x40x300 satuan mm.
� Larutan Crhomic acid (CrO3)
� Asam Sulfat (H2SO4)
BAJA SS400
� Asam Sulfat (H2SO4)
� Anoda timah hitam
� Resin dan Hardner
� Autosol
Alat yang digunakan
� Peralatan Elektroplating
� Mesin Poleshing
� Alat ukur Ketebalan ( Micrometer Sekrup )
� Alat uji Tarik ( Tensile Strength )
� Alat uji Metalografi ( microskop metallogrphy)
� Amplas 220 – 1500
� Gergaji besi.
� Kamera digital
Proses pelapisan pada baja SS400
Hasil Pembentukan Lapisan chrome
Sampel Hasil pelapisan chrome pada baja SS400 dengan metode
elektroplating Selama 1 Jam dan 2 Jam
Pemanasan Selama 1Jam Pemanasan Selama 2 Jam
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Lapisan chrome pada permukaan baja SS400
specimen Arus WaktuPengukuran(mm)
Rata-rataTitik 1 Titik 2 Titik 3
A1
200 A 1 jam
4.21 4.21 4.22 4.213
A2 4.21 4.21 4.22 4.213
A3 4.22 4.22 4.22 4.220
B1
200 A 2 jam
4.17 4.17 4.18 4.173
B2 4.17 4.17 4.19 4.177
B3 4.16 4.17 4.16 4.163
Pengukuran sebelum proses elektroplating
specime
nArus Waktu
Pengukuran (mm) Rata-rata
(mm)Titik 1 Titik 2 Titik 3
A1
200 A 1 jam
4.30 4.30 4.31 4.303
A2 4.31 4.31 4.31 4.310
A3 4.31 4.32 4.31 4.313
B1
200 A 2 jam
4.33 4.33 4.33 4.330
B2 4.35 4.33 4.32 4.333
B3 4.34 4.35 4.34 4.343
Pengukuran setelah proses elektroplating
Specimen Arus WaktuPengukuran(mm) Selisih
(mm)sebelum sesudah
A1
200A 1 jam
4.213 4.303 0.090
A2 4.213 4.310 0.097
A3 4.220 4.313 0.093
B1
200A 2 jam
4.173 4.330 0.157
B2 4.177 4.333 0.156
B3 4.163 4.343 0.180
selisih ketebalan sebelum dan sesudah di elektrplating
Pada pelapisan chrome dengan proses elektroplating diatas dengan variasi
waktu 1 jam dan 2 jam memiliki ketebalan yang segnifikan, dimana bisa
dilihat dari tabel diatas dimana selisih ketebalan yang didapat sangat berbeda
jauh. Hal ini membuktikan bahwa proses pelapisan dengan proses
elektroplating dengan variasi waktu 1 jam dan 2 jam mengalami pengaruh
terhadap ketebalan pada baja karbon rendah SS400.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
A1 B1 A2 B2 A3 B3
Te
ba
l (µ
m)
Benda uji
Selisih Ketebalan Pelapisan chrome
1 jam
2 jam
Grafik perbandingan selisih ketebalan pelapisan chromeGrafik perbandingan selisih ketebalan pelapisan chrome
Nilai rata-rata tebal pelapisan chrome paling besar yaitu pada specimen
yang mengalami proses pelapisan selama 2 jam yaitu 164,33 µm dan
untuk proses pelapisan selama 1 jam dengan nilai rata-rata yaitu 93,33
µm. Dari data dapat dilihat bahwa semakin lama proses pelapisan maka
nilai rata-rata tebal lapisan chrome akan meningkat.
Sampel uji tarik
Pelapisan selama 1 jam Pelapisan selama 2 jam
Tanpa proses pelapisan
Data uji tarik
Hasil Uji tarik dengan proses elektroplating selama 1 jam
Specimen A1 Specimen A2
Specimen A3
Hasil Uji Tarik Dengan Proses elektroplating selama 2 jam
Specimen B1 Specimen B2
Specimen B3
Hasil uji tarik tanpa proses elektroplating
Specimen C1 Specimen C2
Specimen C3
Elongation setelah pengujian tarik
0
2
4
6
8
10
12
14
benda uji 1 benda uji 2 benda uji 3
Elo
ng
ati
on
( %
)
Specimen
Elongation setelah pengujian tarik
1 jam
2 jam
tanpa pelapisan
CONTOH PERHITUNGAN
Struktur mikro dan makro pelapisan chrome dengan
metode elektroplating
Sampel uji metalografi
Dalam pengujian metalografi ini untuk melihat
struktur mikro dan makro yang terfokus pada tebal
pelapisan, apakah terlihat ketebalan pelapisan
dengan proses pelapisan chrome dengan metode
elektroplating dengan variasi waktu selama 1
jam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan denganjam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan dengan
melakukan pembesaran 400x untuk struktur mikro
dan pembesaran 100x untuk struktur makro.
Struktur mikro dan makro lapisan chrome proses elektroplating
selama 1 jam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan
Struktur Makro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating selama
1 jam
Resin & hardner
Lapisan CrO3
SS400
1 jam
Struktur Mikro lapisan chrome setelah dilakukan
proses elektroplating selama 1 jam
SS400
Lapisan CrO3
Resin & hardner
Struktur Makro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating
selama 2 jam
Resin & hardner
Lapisan CRO3SS400
Struktur Mikro lapisan chrome setelah dilakukan
proses elektroplating selama 2 jam
SS400
Lapisan CRO3
Resin & hardner
Struktur makro tanpa proses pelapisan
Resin & hardner
SS400
Struktur mikro tanpa proses pelapisan
SS400Resin & hardner
KESIMPULANKESIMPULAN
� Penambahan lapisan chrome terhadap baja karbon rendah SS400 berpengaruh
terhadap tingkat kekuatan pada baja.
� Nilai rata-rata tebal lapisan chrome mengalami peningkatan yang signifikan
setelah mengalami proses elektroplating selama 2 jam, nilai tebal rata-rata
mencapai sekitar 164,33 µm sedangkan untuk proses elektroplating selama 1
jam nilai rata-rata tebalnya yaitu 93,33 µm.
� Setelah melakukan tensile strenght pada baja karbon rendah SS400 dengan
pelapisan chrome dengan proses elektroplating selama 2 jam merupakan
pertambahan panjang yang paling tinggi dengan nilai rata-rata 11.11%,
pelapisan selama 1 jam dengan nilai rata-rata 9.53% sedangkan specimen
tanpa pelapisan paling sedikit mengalami pertambahan panjang dengan nilai
rata-rata 9.17%.
TERIMA KASIHTERIMA KASIHassalamualaikum wr.wbassalamualaikum wr.wbassalamualaikum wr.wbassalamualaikum wr.wb