Pengaruh Konsentrasi Larutan Elektrolit dan Waktu Terhadap Karakteristik Lapisan Elektroplating Nikel pada Baja St 42

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ELEKTROLIT DAN WAKTU TERHADAP KARAKTERISTIK LAPISAN

ELEKTROPLATING NIKEL PADA BAJA ST 42

Mochamad Alfi Zahwanul Farich S1 Pendidikan Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: alfi_zahwanul_farich@yahoo.com

Aisyah Endah PalupiJurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: aisyahep2000@yahoo.com

Abstrak Elektroplating dilakukan dengan mengalirkan arus listrik melalui larutan antara logam yang konduktif. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas hasil pelapisan antara lain waktu, tegangan, arus, pH, suhu, dan elektrolit. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi larutan elektrolit dan lama waktu pada proses elektroplating terhadap karakteristik Baja St 42 dan mengetahui pengaruh nilai ketebalan hasil lapisan elektroplating terhadap nilai kekerasan dan kekasaran pada Baja St 42. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen, dengan memvariasikan konsentrasi elektrolit dan lama waktu pada pelapisan nikel secara elektroplating. Konsentrasi elektrolit diberi nama 1, 2, 3, 4, dan 5 dengan nilai boume berururtan dengan konsentrasi 26, 23, 20, 17, dan 14, sedangkan waktu pelapisan selama 600 detik, 1200 detik, dan 1800 detik. Hasil pengujian karakteristik spesimen setelah proses elektroplating diperoleh hasil uji ketebalan tertinggi pada konsentrasi 1 dan waktu 1800 detik dengan nilai sebesar 27,96 µm, 25,58 µm, dan 27,38, serta diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α sehingga Ho ditolak. Hasil uji kekasaran paling rendah pada konsentrasi 1 waktu 600 detik dengan nilai 0,645µm atau turun 42,15% dari kekasaran raw material, serta diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α sehingga Ho ditolak. Hasil uji kekerasan diperoleh kekerasan tertinggi pada konsentrasi 1 dengan waktu 1800 detik dengan nilai 31,82 HRC, serta diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α sehingga Ho ditolak. Hubungan hasil ketebalan lapisan dengan kekasaran dan kekerasan lapisan diperoleh F hitung < F tabel dan nilai sig > α sehingga Ho ditolak.Kata kunci: baja st 42, konsentrasi elektrolit, waktu pelapisan, ketebalan lapisan, kekasaran

lapisan, kekerasan lapisan.

AbstractElectroplating is done by means of an electric current through the solution between the conductive metal. There are several factors that affect the quality of the coating include time, voltage, flow, pH, temperature, and electrolyte. The purpose of the study for determine the effect of electrolyte concentration and the duration of the electroplating process on the characteristics of steel 42, and determine the effect of the value thickness of the electroplating layer results on hardness and roughness on steel 42. Research was an experimental study, by varying the electrolyte concentration and the length of time in the nickel plating is electroplating. Electrolyte concentrations are named 1, 2, 3, 4, and 5 with Baume values in sequence with the concentrations 26, 23, 20, 17, and 14, while the coating time during 600 seconds, 1200 seconds and 1800 seconds. The results of the test specimen characteristics after the electroplating process obtained test results on the thickness of the highest concentrations of 1 and a second time in 1800 with a value of 27.96 µm, 25.58 µm, and 27.38 µm, as well as the obtained F count > F table and sig < α so Ho is rejected. Most low roughness test results at a concentration of 1 time 600 seconds with a value of 0.645 µm or down to 42.15 % from the raw materials roughness, as well as the obtained F count > F table and sig < α so that Ho is rejected . Hardness test results obtained the highest hardness at a concentration of 1 with a time 1800 seconds of values 31.82 HRC, as well as the obtained F count > F table and sig < α so that Ho is rejected. Relationship layer thickness results with the roughness and hardness coatings obtained F calculated < F table and sig > α so that Ho is rejected.Keywords: steel st 42, electrolyte concentrations, coating time, coating thickness, coating

roughness, coating hardness

PENDAHULUAN

14

JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014, 14 - 22

Sejalan dengan perkembangan industri, ilmu pengetahuan dan teknologi, penggunaan logam tidak bisa dipisahkan dari kehidupan sehari-hari, dengan demikian logam harus memiliki tampilan sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan, misalnya untuk penggunaan berbagai peralatan rumah tangga dan konstruksi, logam harus memiliki tampilan indah, menarik dan tahan korosi serta khusus untuk keperluan konstruksi memerlukan kekuatan mekanis tertentu, sehingga dibutuhkan upaya penyelesaian tahap akhir (finishing) untuk mempercantik maupun melindungi logam dari bahaya kerusakan dan meningkatkan kekuatan mekanis logam (Hartomo dan Koneko, 1995: 1).

Ada berbagai cara proses finishing yang dapat memperkecil kerusakan logam dan memberikan efek tampilan indah serta memberikan pengaruh mekanik diantaranya pelapisan elektroplating. Elektroplating dilakukan dengan mengalirkan arus listrik melalui larutan antara logam atau material lain yang konduktif. Dua buah plat logam elektroda (anoda dan katoda) dihubungkan pada kutup positif dan negatif terminal sumber arus searah (DC) (Hartomo dan Koneko, 1995: 5). Akibat diberi tegangan dari sumber DC akan terjadinya endapan pada baja karena adanya ion-ion bermuatan listrik yang berpindah secara terus menerus dari satu elektroda melalui larutan elektrolit. Di industri ada beberapa macam logam pelapisan secara elektroplating, yaitu nikel (Ni), tembaga (Cu) dan khrom (Cr) (Hartomo dan Koneko, 1995: 3). Nikel memiliki kekerasan dan kekuatan sedang, keliatan dan keuletan baik, daya hantar listrik dan termal baik, diudara kota tercemar mengalami tarnish (bercak noda) (Hartomo dan Koneko, 1995: 51). Nikel bersifat tahan karat, dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek tetapi jika dipadukan dengan besi membentuk baja tahan karat yang keras, mempunyai sel satuan kubus berpusat muka (fcc) (Surdia dan Saito, 2000: 148).

Penelitian Afriany, et al., (2012: 377) membandingkan larutan klorida sulfat dengan larutan nikel waats, diperoleh hasil larutan nikel waats lebih optimal untuk meningkatkan kekerasan dibandingkan larutan klorida sulfat pada kondisi sama. Penelitian Napitupulu, (2005: 356) hasil penelitian pada pelapisan nikel dengan temperatur 60°C lebih optimal daripada 70°C pada kondisi waktu tetap, diperoleh selisih ketebalan sebesar

0,0009 μm, serta semakin lama waktu pelapisan, tebal lapisan yang dihasilkan juga semakin besar, didukung hasil penelitian Raharjo, S., (2010: 304) semakin lama waktu pelapisan semakin tinggi nilai kekerasan spesimen dengan kondisi tegangan yang sama. Sedangkan pada penelitiannya Basmal, et al., (2012: 28) hasil ketebalan elektroplating nikel aktual menyamai dengan ketebalan teori terjadi pada kondisi suhu 65°C, waktu 20 menit.

Berdasarkan beberapa hasil penelitian di atas masih perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai variasi konsentrasi elektrolit dan lama pelapisan terhadap karakteristik Baja St 42.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi larutan elektrolit dan lama waktu pada proses elektroplating terhadap karakteristik Baja St 42 dan mengetahui pengaruh nilai ketebalan hasil lapisan elektroplating terhadap nilai kekerasan dan kekasaran pada Baja St 42.

Manfaat penelitian ini adalah mengetahui pengaruh konsentrasi elektrolit dan waktu terhadap karakteristik hasil elektroplating.

METODERancangan Penelitian

Keterangan:*) Nama konsentrasi elektrolit, komposisi elektrolit pada Tabel 1

Gambar 1. Rancangan PenelitianTempat dan Waktu Penelitian

Pengaruh Konsentrasi Larutan Elektrolit dan Waktu Terhadap Karakteristik Lapisan Elektroplating Nikel pada Baja St 42

Penelitian eksperimen pelapisan elektroplating dilaksanakan di lima tempat sebagai berikut. PT. Hanil Jaya Stell, Waru, Sidoarjo untuk

pengujian komposisi spesimen. UPT PPPK Dinas Pendidikan Prov. Jatim

untuk memotong spesimen. Laboratorium Pelapisan Jurusan Teknik

Mesin Universitas Negeri Surabaya untuk melakukan eksperimen elektroplating.

Laboratorium Pengujian Bahan Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Surabaya untuk menguji kekerasan, kerataan dan ketebalan spesimen.

Bengkel Adi Joyo Krom, Sukodono, Sidoarjo melakukan poles spesimen

Pelaksanaan penelitian dilakukan pada bulan Maret 2014 sampai Mei 2014.

Variabel Penelitian Variabel Bebas

Waktu : 600, 1200, 1800 detik. Konsentrasi elektrolit: baume 26, 23, 20, 17

dan 14. Variabel Kontrol

Baja St 42. Suhu elektrolit (±60°C). Kuat arus 5 A. Jarak elektroda 100 mm Volume elektrolit 1500 ml

Variabel Terikat Kekerasan permukaan Baja St 42. Kekasaran permukaan Baja St 42.

Ketebalan hasil lapisan.

Pembuatan ElektrolitElektrolit yang digunakan berjenis nikel waats,

pembuatan elektrolit dengan cara melarutkan NiSO4, NiCl2, H3BO3 ke dalam aquades dengan suhu 60-80°C menggunakan magnetic stirrer selama 1 jam dengan pengadukan, untuk mengukur nilai baumen menggunakan boume hydrometer

Tabel 1. Konsentrasi elektrolitNama

KonsentrasiBoume ppm

1 26 545.160,002 23 446.040,003 20 344.166,674 17 275.333,335 14 229.444,44

Komposisi NiSO4, NiCl2, H3BO3 dan aquades untuk menentukan baume seperti pada Tabel 2.

Kemudian untuk setiap pengkilapnya menggunakan brightener sebanyak 0,1% dari volume elektrolitnya.

Tabel 2. Komposisi NiSO4, NiCl2, H3BO3

dan Aquades

BaumeAquades

(liter)NiSO4 (mg)

NiCl2

(mg)H3BO3

(mg)26 1 435.600 59.400 50.16023 1 356.400 48.600 41.04020 1,2 330.000 45.000 38.00017 1,5 330.000 45.000 38.00014 1,8 330.000 45.000 38.000

Teknik Pengumpulan dataPembuatan spesimen sejumlah 45 dengan diameter 40 mm dan tebal 10 mm kemudian spesimen dibersihkan secara mekanis menggunkan mesin poles dan alkali dengan H2SO4

15% lalu spesimen diuji raw material selanjutnya proses eksperimen elektroplating dengan memvariasikan konsentrasi dan waktu, kemudian diuji menggunakan microprocessor coating thickness gauge untuk uji ketebalan lapisan, surface roughness tester untuk uji kekasaran lapisan, dan Rockwell untuk uji kekerasan lapisan

Teknik Analisis DataSetelah data diperoleh selanjutnya mengolah

data yang sudah terkumpul kemudian dianalisa dengan SPSS 20

HASIL DAN PEMBAHASANHasil Uji Komposisi Spesimen (Raw material)

Hasil uji komposisi Baja St 42 menggunakan alat Optical Emision Spectometry Metal Analyzer diperoleh nilai komposisi sepeti pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil uji komposisi dengan metode Optical Emision Spectometry Metal Analyzer

NoNama

SenyawaNilai (%)

NoNama

SenyawaNilai (%)

1 C 0,12 9 V 0,002 Si 0,22 10 Ni 0,123 S 0,02 11 Ti 0,004 P 0,03 12 Cr 0,135 Mn 0,56 13 Al 0,016 Cu 0,01 14 Sb 0,027 Sn 0,01 15 Nb 0,008 Mo 0,01 16 Fe 98,79

Berdasarkan Tabel 3. Diketahui material memiliki nilai karbon sebesar 0,12% (dibawah 0,3%) sehingga material dikategorikan sebagai baja karbon rendah (Smallman R.E., & Bishop R.J. 2006: 327).Hasil Uji Karakteristik Spesimen Setelah Proses Elektroplating

16

JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014, 14 - 22

Hasil uji ketebalan menggunakan uji microprocessor coating thickness gaugePengujian microprocessor coating thickness

gauge merupakan pengujian ketebalan lapisan dengan menempelkan sensor pada permukaan spesimen. Hasil uji ketebalan berdasarkan waktu 600 detik dijelaskan pada Gambar 2.

Gambar 2. Hasil uji ketebalan lapisan pada waktu 600 detik

Nama konsentrasi elektrolit nomor 1 memiliki nilai baume 26, nomor 2 memiliki nilai baume 23, nomor 3 memiliki nilai baume 20, nomor 4 memiliki nilai baume 17, nomor 5 memiliki nilai baume 14. Nilai baume elektrolit menandakan kepekatan elektrolit itu sendiri sehingga dapat diartikan nilai baume 26 merupakan konsentrasi elektrolit yang paling pekat, sedangkan komposisi bahan untuk menentukan nilai baume dirincikan pada Tabel 2. Kemudian untuk mempermudah nilai baume disebutkan dengan nomor 1 sampai 5.

Berdasarkan Gambar 2. semakin tinggi konsentrasi elektrolit diperoleh semakin tinggi hasil ketebalan pelapisan pada kondisi waktu sama, dengan hasil ketebalan tertinggi pada konsentrasi 1 dengan nilai pada spesimen 1 sebesar 23,52 μm, spesimen 2 sebesar 22,60 μm dan spesimen 3 sebesar 24,04 μm, sedangkan nilai terendah pada konsentrasi 5 dengan nilai pada spesimen 1 sebesar 22,84 μm, spesimen 2 sebesar 22,36 μm dan spesimen 3 sebesar 22,04 μm.

Hasil uji ketebalan berdasarkan waktu 1200 detik dijelaskan pada Gambar 3.

Gambar 3. Hasil uji ketebalan lapisan pada waktu 1200 detik

Hasil uji ketebalan pada waktu 1200 detik diperoleh hasil seperti hasil pada waktu 600 detik dimana diperoleh semakin tinggi konsentrasi elektrolit atau semakin pekat elektrolit diperoleh nilai ketebalan hasil pelapisan semakin tinggi, dimana nilai ketebalan tertinggi pada konsentrasi 1 dengan nilai pada spesimen 1 sebesar 25,36 μm, spesimen 2 sebesar 25,18 μm dan spesimen 3 sebesar 24,58 μm, sedangkan nilai terendah pada konsentrasi 5 dengan nilai pada spesimen 1 sebesar 22,40 μm, spesimen 2 sebesar 23,10 μm dan spesimen 3 sebesar 22,52 μm . Hal ini juga terjadi pada hasil uji ketebalan untuk waktu pelapisan 1800 detik, dipresentasikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Hasil uji ketebalan lapisan pada waktu 1800 detik

Nilai ketebalan tertinggi berdasarkan waktu 1800 detik pada konsentrasi 1 dengan nilai pada spesimen 1 sebesar 27,96 μm, spesimen 2 sebesar 25,58 μm dan spesimen 3 sebesar 27,38 μm, sedangkan nilai terendah pada konsentrasi 5 dengan nilai pada spesimen 1 sebesar 23,26 μm, spesimen 2 sebesar 23,80 μm dan spesimen 3 sebesar 23,56 μm.

Berdasarkan data Gambar 2, Gambar 3, dan Gambar 4. diperoleh rekapitulasi hasil ketebalan berdasarkan konsentrasi ada perbedaan ketebalan hasil lapisan pada waktu 600, 1200 dan 1800 detik. Secara keseluruhan nilai ketebalan mengalami kenaikan linier dengan naikknya konsentrasi, karenakan semakin tinggi konsentrasi elektrolit, jumlah NiSO4 dan NiCl2 yang terlarut semakin banyak sehingga NiSO4 dan NiCl2

berpeluang terdistribusi lebih banyak, Sedangkan waktu mempengaruhi perpindahaan elektron anoda ke katoda semakin besar berdasarkan lama proses elektroplating.

Pengaruh Konsentrasi Larutan Elektrolit dan Waktu Terhadap Karakteristik Lapisan Elektroplating Nikel pada Baja St 42

Analisa statistik hasil uji ketebalan lapisan menggunakan software SPSS

Analisa normalitas nilai uji ketebalan diperoleh data mean sebesar 23,9, median 27,76, standar devisiasi 1,196, rasio skewness adalah derajat ketidaksimetrisan suatu distribusi. Ukuran skewness adalah 1,260, rasio skewness diperoleh dari nilai skewness dibagi standar error skewness.

Jika rasio skewness berada diantara nilai -2.00 sampai dengan 2.00 maka distribusi data adalah normal, sehingga semakin jauh nilai skewness dari nol maka nilai data di atas memilki kurva menceng kekiri dipersentasikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Distribusi frekuensi data uji ketebalan

Nilai kurtosis adalah derajat keruncingan suatu distribusi. Ukuran kurtosis adalah 2,674, rasio kurtosis diperoleh dari nilai kurtosis dibagi dengan standar erornya.

Analisa rasio kurtosis sama seperti rasio skewness, diperoleh nilai rasio kurtosis berdistribusi tidak normal, sehingga memiliki nilai positif dan memilki kurva tidak runcing dipersentasikan pada Gambar 5. Hasil pengujian ANOVA diperoleh F hitung sebesar 12,308 dengan sig 0,00, F tabel 3,22, dengan kondisi dimana F hitung > F tabel dan nilai sig < α (0,05) maka disimpulakan Ho ditolak yang berarti koofisien korelasi signifikan.

Berdasarkan analisa regresi diperoleh persamaan regresi.

Y = 25,501 - 0,778E-500X1 - 0,508X2 (1)

Penjelasan, nilai 25,501 adalah konstanta dari nilai ketebalan. Nilai -0,778E-500 pada variabel nama konsentrasi (X1) artinya bila X1 dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar -0,778E-500. Nilai -0,508 pada variabel waktu (X2) artinya bila X2

dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar -0,508

Hasil uji kekasaran dengan menggunakan uji kekasaran surface tester

Pengujian menggunakan metode surface tester merupakan pengujian kekasaran hasil lapisan dengan cara menempelkan sensor pada permukaan spesimen

Gambar 6. Hasil uji kekasaran lapisan pada waktu 600 detik

Berdasarkan Gambar 6. diperoleh kekasaran raw material sebesar 1,115 μm. Semakin tinggi konsentrasi elektrolit semakin turun nilai kekasarannya, dibuktikan pada spesimen 1 pada konsentrasi nomor 1 diperoleh penurunan sebesar 41,15%, konsentrasi nomor 2 diperoleh penurunan sebesar 39,10%, konsentrasi nomor 3 diperoleh penurunan sebesar 30,31%, konsentrasi nomor 4 diperoleh penurunan sebesar 5,65%, dan konsentrasi nomor 5 diperoleh terjadi kenaikan sebesar 10,76%. Kekasaran hasil lapisan terendah pada spesimen 1 konsentrasi 2 dengan nilai 0,645 µm sedangkan hasil uji kekasaran tertinggi pada spesimen 3 pada konsentrasi 2 dengan nilai 1,265 µm, dengan data tersebut dapat diklarifikasikan bahwa kekasaran tidak terdistribusi linier, hal ini dipengaruhi faktor kekasaran spesimen tidak dilakukan uji kekasaran awal secara keseluruhan sebagai data raw material, sehingga diasumsikan kekasaran awal spesimen belum bisa dikontrol.

Hasil uji kekasaran pada waktu 1200 detik dipresentasikan pada Gambar 7.

18

JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014, 14 - 22

Gambar 7. Hasil uji kekasaran lapisan pada waktu 1200 detik

Hasil pada konsentrasi nomor 1 diperoleh penurunan kekasaran sebesar 24,57%, konsentrasi nomor 2 diperoleh kenaikan sebesar 6,64%, konsentrasi nomor 3 diperoleh penurunan sebesar 1,43%, konsentrasi nomor 4 diperoleh penurunan sebesar 17,94%, dan konsentrasi nomor 5 diperoleh penurunan sebesar 13,54%. Hasil kekasaran lapisan terendah pada spesimen 2 konsentrasi 4 dengan nilai 0,685 µm sedangkan hasil uji kekasaran tertinggi pada spesimen 3 pada konsentrasi 2 dengan nilai 2,131 µm.

Hasil uji kekasaran pada waktu 1800 detik juga dipresentasikan pada Gambar 8.

Gambar 8. Hasil uji kekasaran lapisan pada waktu 1800 detik

Gambar 8. diperoleh data spesimen 1 pada konsentrasi nomor 1 diperoleh penurunan kekasaran sebesar 4,70%, konsentrasi nomor 2 diperoleh kenaikan sebesar 19,34%, konsentrasi nomor 3 diperoleh kenaikan sebesar 57,18%, konsentrasi nomor 4 diperoleh kenaikan sebesar 37,18%, dan konsentrasi nomor 5 diperoleh kenaikan sebesar 25,08%.

Hasil kekerasan lapisan terendah pada spesimen 2 konsentrasi 4 dengan nilai 0,861 µm sedangkan hasil kekasaran tertinggi pada spesimen 3 pada konsentrasi 2 dengan nilai 3,533 µm. Berdasarkan data pada Gambar 6, Gambar 7, dan Gambar 8 diperoleh rekapitulasi hasil kekasaran berdasarkan konsentrasi ada perbedaan kekasaran

mengalami kenaikan sesuai dengan lama proses elektroplating.

Analisa statistik hasil uji kekasaran lapisan menggunakan software SPSS

Analisa normalitas nilai uji ketebalan diperoleh data mean sebesar 1,28, median 1,18, standar devisiasi 0,573, rasio skewness 4,25 (menceng kekiri) dipersentasikan pada Gambar 9.

Gambar 9. Distribusi frekuensi data uji kekasaran

Nilai rasio kurtosis sebesar 9,23 (berdistribusi tidak normal, dan memilki kurva tidak runcing) dipersentasikan pada Gambar 9.

Hasil pengujian ANOVA diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α maka disimpulakan Ho ditolak yang berarti koofisien korelasi signifikan. Berdasarkan analisa regresi diperoleh persamaan.

y = 0,770 + 0,001X1 - 0,037X2 (2)

Penjelasan dari persamaan nilai 0,770 adalah nilai konstanta dari nilai ketebalan. Nilai 0,001 pada variabel nama konsentrasi (X1) artinya bila X1

dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar 0,001. Nilai - 0,037 pada variabel waktu (X2) artinya bila X2 dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar - 0,037.

Hasil uji lapisan elektroplating setiap perlakuan dengan menggunakan uji kekerasan rockwell

Pengujian metode rockwell merupakan pengujian kekerasan hasil lapisan dengan cara menekankan indentor kepermukaan spesimen. Hasil uji kekerasan lapisan pada waktu 600 detik dipaparkan Gambar 10.

Pengaruh Konsentrasi Larutan Elektrolit dan Waktu Terhadap Karakteristik Lapisan Elektroplating Nikel pada Baja St 42

Gambar 10. Hasil uji kekerasan lapisan pada waktu 600 detik

Berdasarkan Gambar 10. diperoleh kekerasan raw material sebesar 30,2 HRC. Hasil uji kekerasan pada waktu elektroplating 600 detik memiliki nilai kekerasan lebih tinggi dibandingkan kekerasan raw material. Dibuktikan pada spesimen 1 konsentrasi nomor 1 diperoleh kenaikan kekerasan sebesar 2,19%, konsentrasi nomor 2 diperoleh kenaikan sebesar 2,32%, konsentrasi nomor 3 diperoleh kenaikan sebesar 3,32%, konsentrasi nomor 4 diperoleh kekerasan sebesar 2,86%, dan konsentrasi nomor 5 diperoleh kekerasan sebesar 2,92%. Hal ini dikarenakan perpaduan Ni dengan Fe dapat membentuk baja tahan karat yang keras (Sugiarta, et al., 2012: 24).

Hasil kekerasan lapisan terendah pada spesimen 3 konsentrasi 3 dengan nilai kekerasan 30,26 HRC sedangkan hasil uji kekerasan tertinggi pada spesimen 3 pada konsentrasi 1 dengan nilai 31,48 HRC, dengan data tersebut dapat diklarifikasikan bahwa kekerasan tidak terdistribusi linier untuk semua spesimen tetapi secara keseluruhan semakin tinggi konsentrasi elektrolit semakin tinggi nilai kekerasannya.

Hasil uji kekerasan pada waktu 1200 detik juga dipresentasikan pada Gambar 11.

Gambar 11. Hasil uji kekerasan lapisan pada waktu 1200 detik

Hasil uji kekerasan pada semua spesimen dengan waktu elektroplating 1200 detik memiliki nilai

kekerasan lebih tinggi dibandingkan kekerasan raw material. Hasil kekerasan lapisan terendah pada konsentrasi 5 dengan nilai kekerasan 30,74 HRC, 30,54 HRC, 30,90 HRC sedangkan hasil uji kekerasan tertinggi pada konsentrasi 1 dengan nilai 31,64 HRC, 31,44 HRC, 31,42 HRC.

Hasil uji kekerasan pada semua spesimen dengan waktu elektroplating 1800 detik memiliki nilai kekerasan lebih tinggi dibandingkan kekerasan raw material. Hasil uji kekerasan pada waktu 1800 detik dipresentasikan pada Gambar 12.

Gambar 12. Hasil uji kekerasan lapisan pada waktu 1800 detik

Hasil kekerasan lapisan terendah Hasil kekerasan lapisan terendah pada konsentrasi 5 dengan nilai kekerasan 31,52 HRC, 30,32 HRC, 30,46 HRC sedangkan hasil uji kekerasan tertinggi pada konsentrasi 1 dengan nilai 31,82 HRC, 31,46 HRC, 30,82 HRC. Berdasarkan data pada Gambar 10, Gambar 11, dan Gambar 12. diperoleh rekapitulasi hasil kekerasan berdasarkan konsentrasi diperoleh perbedaan kekerasan hasil lapisan pada waktu 600, 1200 dan 1800 detik. Secara keseluruhan nilai kekerasan hasil lapisan mengalami kenaikan sesuai dengan lama proses elektroplating tetapi pada waktu 1800 konsentrasi 1 mengalami penurunan.

Analisa statistik hasil uji kekerasan lapisan menggunakan software SPSS

Analisa normalitas nilai uji kekerasan diperolehdata mean sebesar 30,89, median 30,82, standar devisiasi 0,419, rasio skewness 0,64 (menceng kekanan) dipersentasikan pada Gambar 13.

20

JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014, 14 - 22

Gambar 13. Distribusi frekuensi data uji kekerasan

Nilai rasio kurtosis sebesar -0,643 (berdistribusi normal dan memilki kurva runcing) dipersentasikan pada Gambar 13. Hasil pengujian ANOVA diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α maka disimpulakan Ho ditolak yang berarti koofisien korelasi signifikan. Berdasarkan analisa regresi diperoleh persamaan regresi.

y = 31,033 - 0,133X1 - 0,000X2 (3)

Penjelasan dari persamaan nilai 31,033 adalah nilai konstanta dari nilai ketebalan. Nilai -0,133 pada variabel nama konsentrasi (X1) artinya bila X1

dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar - 0,133. Nilai -0,000 pada variabel waktu (X2) artinya bila X2 dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar -0,000.

Pengaruh Hasil Uji Ketebalan Pelapisan Terhadap Kekasaran dan Kekerasan

Hubungan nilai uji ketebalan terhadap nilai uji kekasaran dan kekerasan berdasarkan waktu 600 detik dapat dilihat pada Gambar 14.

Gambar 14. Ketebalan vs kekasaran vs kekerasan pada setiap konsentrasi pada waktu 600 detik

Hubungan nilai uji ketebalan terhadap nilai uji kekasaran dan kekerasan berdasarkan waktu 1200 detik dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 15. Ketebalan vs kekasaran vs kekerasan pada setiap konsentrasi pada waktu 1200 detik

Hubungan nilai uji ketebalan terhadap nilai uji kekasaran dan kekerasan berdasarkan waktu 1800 detik dapat dilihat pada Gambar 16.

Gambar 16. Ketebalan vs kekasaran vs kekerasan pada setiap konsentrasi pada waktu 1800 detik

Berdasarkan data Gambar 14, Gambar 15, dan Gambar 16, diketahui hasil ketebalan lapisan berbanding lurus dengan kekerasan permukaan spesimen tetapi untuk uji kekasaran terjadi naik turun.

Analisa statistik hasil uji ketebalan terhadap uji kekasaran dan kekerasan lapisan menggunakan software SPSS

Analisa regresi nilai uji ketebalan terhadap uji kekasaran dan kekerasan diperoleh hasil pengujian ANOVA dengan nilai F hitung > F tabel dan nilai sig > α maka disimpulakan Ho ditolak yang berarti koofisien korelasi signifikan serta berdasarkan analisa regresi diperoleh persamaan.

y = 3,763 +0,349 X1 +0,639 X2 (4)

Penjelasan dari persamaan nilai 3,763 adalah nilai konstanta dari nilai ketebalan. Nilai 0,349 pada variabel nama konsentrasi (X1) artinya bila X1

dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar 0,349. Nilai 0,639 pada variabel waktu (X2) artinya bila X2 dinaikkan 1 point maka Y akan naik sebesar 0,639.

Pengaruh Konsentrasi Larutan Elektrolit dan Waktu Terhadap Karakteristik Lapisan Elektroplating Nikel pada Baja St 42

PENUTUP

Simpulan Hasil pengujian karakteristik spesimen setelah

proses elektroplating diperoleh hasil uji ketebalan tertinggi pada konsentrasi 1 dan waktu 1800 detik dengan nilai sebesar 27,96 µm, 25,58 µm, dan 27,38, serta diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α sehingga Ho ditolak. Hasil uji kekasaran paling rendah pada konsentrasi 1 waktu 600 detik dengan nilai 0,645µm atau turun 42,15% dari kekasaran raw material, serta diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α sehingga Ho ditolak. Hasil uji kekerasan diperoleh kekerasan tertinggi pada konsentrasi 1 dengan waktu 1800 detik dengan nilai 31,82 HRC, serta diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α sehingga Ho ditolak. Ketebalan lapisan berbanding lurus dengan kekerasan permukaan spesimen tetapi untuk uji kekasaran terjadi naik turun, serta diperoleh F hitung > F tabel dan nilai sig < α sehingga Ho diterima.

Pengaruh hasil ketebalan lapisan dengan kekasaran dan kekerasan lapisan diperoleh F hitung < F tabel dan nilai sig > α sehingga Ho ditolak.

Saran

Perlu dikaji ulang mengenai metode pencucian sebelum proses elektroplating.

Perlu dilakukan variasi perlakuan yang lebih variatif.

Sebagai acuan pada penelitian selanjutnya mengenai topik elektroplating nikel.

DAFTAR PUSTAKA

Afriany, Reni., Kusmono., & Soekrisno, R., 2012. Pengaruh Konsentrasi Larutan dan Waktu Pelapisan Nikel pada Aluminium Terhadap Kekerasan. Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III. Prosiding. 377

Basmal., Bayuseno., & Nugroho, S. 2012. Pengaruh Suhu dan Waktu Pelapisan Tembaga-Nikel pada Baja Karbon Rendah Secara Elektroplating Terhadap Nilai Ketebalan dan Kekasaran. Rotasi. Jurnal. Vol. 14, No. 2. 24

Hartomo Anton J., & Koneko T. 1995. Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating). Yogyakarta: Andi Offset. 20-81

Napitupulu, Richard Alfonso Mangaraja. 2005. Pengaruh Temperatur dan Waktu Pelapisan Terhadap Laju Pelapisan Nikel pada Baja Karbon Rendah. Teknik SIMETRIKA. Jurnal. Vol. 4, No. 2. 353

Raharjo, Samsudi., 2010, Pengaruh Variasi Tegangan Listrik dan Waktu Proses Elektroplating Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Baja Karbo Rendah dengan Khrom. Prosiding Semina Nasional Unimus 2010. Universitas Muhammadiyah Semarang: 304

Smallman R.E., & Bishop R.J. 2006. Metalurgi Fisik Modern & Rekayasa Material (Edisi Keenam). (Terjemahan Sriati Djapri). Jakarta: PT Gelora Aksara Pratama: 67-327 (Buku asli diterbitkan tahun 1999)

Sugiarta., Bayuseno, A. P., & Nugroho, Sri. 2012. Pengaruh Konsentrasi Larutan dan Kuat Arus terhadap Ketebalan pada Proses Pelapisan Nikel untuk Baja Karbon Rendah. Rotasi. Jurnal. Vol. 14, No. 4, 24-25

Surdia, T., dan Saito, S. 2000. Pengetahuan Bahan Teknik (Edisi kelima). Jakarta: PT Pradnya Paramita. 32-150

22