PENGARUH KUAT ARUS 1,25A- 2,5A DALAM PROSES … filePENGARUH KUAT ARUS 1,25A- 2,5A DALAM PROSES...
Transcript of PENGARUH KUAT ARUS 1,25A- 2,5A DALAM PROSES … filePENGARUH KUAT ARUS 1,25A- 2,5A DALAM PROSES...
i
PENGARUH KUAT ARUS 1,25A- 2,5A DALAM PROSES
ANODIZING TERHADAP NILAI KEKERASAN BAHAN
ALUMINIUM
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1
Diajukan oleh:
Agung Dwi Jayanto
NIM: 135214069
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
THE EFFECT OF AMPERAGE FROM 1.25A -2.5A ON THE
ANODIZING PROCESS AGAINST THE HARDNESS VALUE
ALUMINIUM MATERIAL
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik Degree
in Mechanical Engineering
by
Agung Dwi Jayanto
Student Number: 135214069
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARI
Anodizing atau yang dikenal dengan nama pelapisan logam adalah suatu
perlakuan permukaan untuk melapisi permukaan logam dengan lapisan oksida
protektif hingga ketebalan tertentu agar terlindungi dari pengaruh destruktif
lingkungan yang menyebabkan korosi, keausan, dan meningkatkan daya tahan
abrasi. Metode anodizing juga menghasilkan tampilan logam yang lebih menarik,
bertekstur, dan berwarna. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui
bagaimana pengaruh variasi konsentrasi asam sulfat pada proses anodizing bahan
aluminium terhadap ketebalan lapisan oksida dan kekerasan pada permukaan
aluminium.
Plat aluminium diamplas secara bertahap hingga permukaan aluminium
bersih dan tidak terdapat goresan-goresan yang dapat mengganggu hasil
anodizing. Proses anodizing dilakukan dengan menggunakan Trafo slide
regulator, kemudian dilakukan proses cleaning, etching, desmut, anodizing dan
rinsing pada setiap prosesnya. Proses anodizing dilakukan menggunakan variasi
kuat arus 1.5A, 1.75A, 2A, 2.25A dan 2.5A dengan waktu pencelupan 15 menit.
Pengujian yang dilakukan meliputi foto mikro ketebalan lapisan oksida dan
kekerasan permukaan aluminium (Vickers).
Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan kuat arus pada proses
anodizing berpengaruh terhadap ketebalan lapisan oksida dan kekerasan
permukaan aluminium. Ketebalan lapisan oksida optimum sebesar 20 μm terjadi
pada anodizing dengan kuat arus 1.5A dan nilai kekerasan yang paling optimum
terjadi pada kuat arus 1.5A dengan nilai kekerasan sebesar 66.13 VHN.
Kata kunci: anodizing, aluminium, ketebalan, kekerasan, H2SO4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
Anodizing or known as metal coating is a surface treatment for coating
metal surfaces with protective oxide layers up to a certain thickness to be
protected from environmental destructive effects that cause corrosion, wear and
increase abrasion resistance. The anodizing method also produces a more
attractive, texture, and colored metal look. The purpose of this study was to find
out how the effect of variation on sulfuric acid concentration on aluminum
material anodizing process of oxide layers thickness and hardness on aluminum
surface.
The aluminum plate is gradually sanded up to a clean aluminum surface and no
scratch streaks can interfere with anodizing results. The anodizing process is done
by using a 3 Ampere current with voltage slide regulator, then cleaning, etching,
desmut, anodizing and rinsing process in each process. The anodizing process was
carried out using a variation on 1.5A, 1.75A, 2A, 2.25A and 2.5A concentration
with a dyeing time of 15 minutes. Tests carried out including a micro photograph
of the thickness of the oxide layer and the hardness of the aluminum surface
(Vickers).
The result of the experiment shows that increase of current concentration in
anodized during the proces of anodizing give impact to the thickness of oksida
layer an the hardnes of aluminium surface. The thickness of optimum oksida layer
occure in anodizing with current concentration of 1.5Ampere an optimum harness
point on current concentration of 1.5Ampere with hardness point 66,13VHN.
Keywords: anodizing, aluminum, thickness, hardness, H2SO4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya
skripsi yang berjudul “PENGARUH KUAT ARUS 1,25A- 2,5A DALAM
PROSES ANODIZING TERHADAP NILAI KEKERASAN BAHAN
ALUMINIUM”.
Skripi ini penulis menyusun sebagai salah satu syarat bagi setiap mahasiswa
program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta untuk mendapatkan Gelar Sarjana S-1 Teknik Mesin.
Selama melakukan penelitian, penulis telah menerima banyak bantuan
dalam bentuk materi maupun dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan kali ini penulis akan menyampaikan rasa terimakasih yang amat
dalam kepada:
1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik
Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen pembimbing tugas akhir,
terima kasih untuk bimbingan dan saran yang sudah diberikan selama ini.
4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik.
5. Suyanto dan Dra Sri Wagyuni., selaku orang tua penulis.
6. Adrian Haris, Handoko Restu Nugroho, Samuel Wildan Setyawan dan
Andreas Hermawan selaku teman sekelompok yang senantiasa menemani
suka dan duka.
7. Teman-teman Teknik Mesin USD Angkatan 2013 yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu.
8. Seluruh teman-teman Waton Seneng yang telah menemani dan memberi
semangat kepada penulis.
9. Seluruh staff pengajar dan laboran Program Studi Teknik Mesin, Fakultas
Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah
mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
TITLE PAGE ii
HALAMAN PERSETUJUAN iii
HALAMAN PENGESAHAN iv
HALAMAN PERNYATAAN v
LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI xi
INTISARI vii
ABSTRACT viii
KATA PENGANTAR ix
DAFTAR ISI xi
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR GAMBAR xv
DAFTAR SIMBOL xviii
BAB I
PENDAHULUAN................................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang Masalah .......................................................................... 2
1.2. Rumusan masalah .................................................................................... 4
1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5
1.4. Batasan masalah....................................................................................... 5
1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................... 6
1.6. Metode Penelitian ................................................................................... 6
1.7. Sistematika Penulisan ............................................................................. 7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 9
2.1.Kajian Pustaka ......................................................................................... 9
2.2.Dasar Teori ............................................................................................. 13
2.2.1 Definisi Anodizing......................................................................... 13
2.2.2 Klarifikasi anodizing........................................................................ 14
2.3.Aluminium .............................................................................................. 17
2.4.Aluminium Murni ................................................................................... 19
2.5.Proses Anodizing ..................................................................................... 21
2.6.Konsentrasi Elektrolit Pada Proses Anodizing ........................................ 27
2.7.Pembentukan Lapisan Oksida................................................................. 28
2.8.Sifat Penerapan Anodizing ...................................................................... 32
2.9.Pengujian Struktur Mikro ....................................................................... 33
2.10.Pengujian Kekerasan Mikro Vickers .................................................... 35
BAB III
METODE PENELITIAN .................................................................................... 37
3.1.Diagram Alir Penelitian Anodizing ......................................................... 37
3.2.Alat dan Bahan Penelitian ...................................................................... 38
3.2.1.Alat Penelitian .......................................................................... 38
3.2.2.Bahan Penelitian ........................................................................ 47
3.3.Pelaksanaan Penelitian............................................................................ 52
3.3.1.Tahapan-tahapan Proses Anodizing Aluminium ....................... 52
3.3.2. Pelaksanaan pengujian.............................................................61
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 66
4.1.Perhitungan Rapat Arus yang mengalir ................................................. 66
4.2.Hasil Pengujian Kekerasan Vickers pada Permukaan Aluminium ........ 69
4.3.Hasil Pengamatan Struktur Mikro .......................................................... 72
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 78
5.1.Kesimpulan ............................................................................................ 78
5.2.Saran ...................................................................................................... 78
DAFTAR PUSTAKA 80
LAMPIRAN 81
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Komposisi Aluminium seri 1XXX................................................ 20
Tabel 4.1 : Hasil perhitungan rapat arus.......................................................... 69
Tabel 4.2 : Hasil pengujian raw material......................................................... 70
Tabel 4.3 : Hasil pengujian dan perhitungan kekerasan lapisan oksida
setelah proses anodizing dengan variasi konsentrasi kuat arus
1.5A, 1.75A, 2A, 2.25A dan 2.5A pada larutan anodizing........... 71
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Elektroda pada proses anodic oxidation........................................ 14
Gambar 2.2 : Diagram porbeix aluminium.......................................................... 18
Gambar 2.3: Tahapan proses anodizing................................................................ 21
Gambar 2.4: Rangkaian pada proses anodic oxdation.......................................... 23
Gambar2.5 : Grafik waktu pencelupan anodizing terhadap berat lapisan oksida
yang terbentuk dengan variasi konsentrasi elektrolit....................... 28
Gambar 2.6 : Struktur Pori pada lapisan hasil anodizing......................................29
Gambar 2.7 : Skema lapisan pori hasil anodisasi................................................. 30
Gambar 2.8 : Kuat arus yang terjadi pada pembentukan lapisan oksida
anodizing.......................................................................................... 32
Gambar 2.9 : Pengujian Vickers........................................................................... 36
Gambar 3.1 : Diagram Alir Penelitian................................................................... 37
Gambar 3.2 : DC Power Supply ........................................................................... 38
Gambar 3.3 : Kabel Penghubung .......................................................................... 39
Gambar 3.4 : Bak Plastik....................................................................................... 39
Gambar 3.5 : Thermometer................................................................................... 40
Gambar 3.6 : Gelas Ukur Plastik .......................................................................... 40
Gambar 3.7 : Stopwatch ....................................................................................... 41
Gambar 3.8 : Timbangan Digital........................................................................... 41
Gambar 3.9 : Alat Uji Foto Mikro......................................................................... 42
Gambar 3.10 : Alat Uji Kekerasan........................................................................ 42
Gambar 3.11 : Klem Pean Lurus.......................................................................... 43
Gambar 3.12 : Tang .............................................................................................. 43
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 3.13 : Dudukan Plat Aluminium ............................................................ 44
Gambar 3.14 : Penjepit Buaya............................................................................... 44
Gambar 3.15 : Sarung Tangan............................................................................... 45
Gambar 3.16 : Mistar Baja.................................................................................... 45
Gambar 3.17 : Amplas........................................................................................... 46
Gambar 3.18 : Alat Tulis....................................................................................... 46
Gambar 3.19 : Kamera.......................................................................................... 46
Gambar 3.20 : Gerenda Tangan............................................................................ 47
Gambar 3.21 : Asam Sulfat (H2SO4)..................................................................... 48
Gambar 3.22 : Phosporic Acid (H3PO4) .............................................................. 48
Gambar 3.23 : Asam Cuka/Asam Asetat (CH3CO2H).......................................... 49
Gambar 3.24 : Larutan Desmut............................................................................. 50
Gambar 3.25 : Soda Api (NaOH).......................................................................... 50
Gambar 3.26 : Diterjen Murni/Natrium Karbonat (Na2CO3)............................... 51
Gambar 3.27 : Spesimen........................................................................................ 51
Gambar 3.28 : Plat Aluminium Penghantar.......................................................... 52
Gambar 3.29 : Proses Pengamplasan Spesimen.................................................... 53
Gambar 3.30 : Proses Cleaning Spesimen (a), Proses Rinsing (b) ....................... 54
Gambar 3.31 : Proses Etching (a), Proses Rinsing (b).......................................... 55
Gambar 3.32 : Proses Desmut (a), Proses Rinsing (b)........................................ 56
Gambar 3.33 : Proses Anodic Oxidation (a) Proses Rinsing (b)........................... 57
Gambar 3.34 : Pengujian Vickers.......................................................................... 58
Gambar 4.1 : Spesimen aluminium setelah proses anodizing sebelum dilakukan
pengujian (a) anodizing pada kuat arus 1.5A, (b) anodizing pada
kuat arus 1.75A, (c) anodizing pada kuat arus 2A, (d) anodizing
pada kuat arus 2.25A, (e) anodizing pada kuat arus 2.5A................ 66
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
Gambar 4.2: Grafik perbandingan antara nilai kekerasan (VHN) dengan kuat
arus setelah proses anodizing........................................................... 71
Gambar 4.3: Foto mikro kabel kalibrasi............................................................... 72
Gambar 4.4: Foto mikro variasi kuat arus 1.5A. Resin (a). Raw material (b)...... 73
Gambar 4.5: Foto mikro variasi kuat arus 1.75A. Resin (a). Raw material (b).... 73
Gambar 4.6: Foto mikro variasi kuat arus 2A. Resin (a). Raw material (b)......... 74
Gambar 4.7: Foto mikro variasi kuat arus 2.25A. Resin (a). Raw material (b).... 74
Gambar 4.8: Foto mikro variasi kuat arus 2.5A. Resin (a). Raw material (b)...... 75
Gambar 4.9: Grafik hubungan antara kuat arus dengan ketebalan lapisan oksida
(μm) setelah proses anodizing......................................................... 76
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Satuan
n Jumlah zat mol
i Arus Liastrik ampere
F Faraday coulomb/mol
t Waktu menit
m Massa g/dm2
VHN Vickers hardness number kg/mm2
P Bahan yang digunakan kgf
d2
Panjang diagonal rata-rata µm
J Rapat Arus A/mm2
A Luas Permukaan mm2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
PENGARUH KUAT ARUS 1,25A- 2,5A DALAM PROSES
ANODIZING TERHADAP NILAI KEKERASAN BAHAN
ALUMINIUM
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagai persaratan
mencapai derajat sarjana S-1
Disusun oleh :
AGUNG DWI JAYANTO
NIM : 135214069
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG MASALAH
Aluminium merupakan jenis logam yang banyak digunakan dalam
kehidupan sehari–hari. Aluminium sudah digunakan di banyak aplikasinya
karena umur pakainya yang sangat tinggi. Seperti contohnya pada produksi
casing elektronik, jam tangan, bahkan badan pesawat menggunakan material
ringan dengan umur pakai yang tinggi, hal ini sangat dimungkinkan
mengingat karakteristik logam aluminium memiliki berat jenis cukup ringan
(2,70 gr/cmᵌ), mudah dibentuk dan tahan terhadap korosi (Hutasoid, 2008).
Sifat aluminium memiliki kekerasan yang rendah serta warna aluminium
yang cenderung kusam dan tidak menarik sehingga perlu adanya perlakuan
khusus untuk mengurangi kekurangan aluminium ini salah satu perlakuan
yang dilakukan.
Aluminium adalah pelapisan surface treatment menggunakan metode
anodizing. Anodizing adalah suatu perlakuan perlakuan untuk melapisi
permukaan logam dari pengaruh destructive lingkungan yang menyebabkan
korosi. Disamping itu, metode anodizing juga menghasilkan tampilan logam
yang lebih menarik, berstruktur dan berwarna, serta tahan terhadap gesekan
permukaan.
Pada permukaan aluminium yang di anodizing nantinya akan terbentuk
lapisan oksida protektif alumina (Al2O3). Lapisan oksida (Al2O3) yang sudah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
terbentuk akibat proses anodizing memiliki ketebalan yang lebih tinggi dari
pembentukan oksida secara alami, dan juga memiliki kekerasan yang lebih
tinggi. Selain itu peningkatan nilai ekstetika, juga dapat dilakukan dengan
proses anodizing ini. Pembentukan lapisan oksida dapat dikontrol sedemikian
rupa melalui larutan elektrolit, sehingga hasil dari lapisan oksida aluminium
dapat diberi warna sesuai yang di inginkan
Keberhasila anodizing berupa lapisan oksida yang optimal dipengaruhi
beberapa faktor yaitu arus, tegangan, jenis meterial yang digunakan, waktu
pencelupan, jenis larutan elektrolit yang digunakan konsentrasi larutan
elektrolit pada proses anodizing. Penelitian sebelumnya pada tahun (2008)
menunjukan semakin tinggi konsentrasi asam sulfat pada larutan anodizing
maka akan menaikan ketebalan lapisan oksida. Ketebalan lapisan oksida
tertinggi hingga 14,51µm di dapat pada konsentrasi 0,36M namun pada
kosentrasi 0,48M ketebalan yang dihasilkan hanya 9,95µm. Meningkatkan
kosentrasi larutan menghasilkan permukaan dengan pori yang lebih padat ini
di tandai bertambah kepekatan warna kelabu setelah proses anodizing.
Dari hasil penelitian yang di lakukan tersebut menunjukan bahwa hasil
dari pengaruh kosentrasi larutan elektrolit terhadap ketebalan lapisan oksida
dan kekerasan rata rata permukaan aluminium berbeda beda hal ini di duduga
karena komposisi paduan aluminium, kosentrasi larutan yang tidak seragam
dan perbedaan komposisi larutan anodizing pada proses anodizing, yang
kemungkinan besar berpengaruh pada perbedaan hasil penelitian tresebut ,
namun dari semua penelitian yang sudah pernah dilakukan terhadap sebuah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
kesamaan, yakni jika kosentrasi asam sulfat yang digunakan terlalu tinggi
atau rendah akan menghasilkan ketebalan lapisan oksida yang rendah pada
aluminium, lapisan oksida yang rendah ini disebabkan oleh dua hal, yaitu jika
kosentrasi asam sulfat terlalu rendah maka akan mengurangi kemampuan
elektrolit dalam menghantarkan listrik, sehingga kecepatan pertumbuhan
oksida akan kerkurang sedangkan jika penggunaan asam sulfat terlalu tinggi
akan mempercepat terbentuknya lapisan oksida namun lapisan oksida yang
sudah terbentuk akan segera dilarutkan kembali oleh asam sulfat sehingga
lapisan oksida yang terbentuk lebih tipis dan kekerasan lapisan oksida yang
terbentuk akan semakin berkurang namun pori yang terbentuk lebih padat
dibanding dengan jika menggunakan asam sulfat dengan kosentrasi yang
lebih rendah.
1.2.RUMUSAN MASALAH
Dari latar belakang masalah di atas, dapat dirumuskan permasalahan yang
akan dibahas sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh kuat arus, suhu dan waktu proses anodizing terhadap
struktur permukaan pada permukaan aluminium?
2. Bagaimana pengaruh kuat arus, suhu dan waktu proses anodizing terhadap
kekerasan lapisan oksida pada aluminium?
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
1.3.TUJUAN PENELITIAN
a. Mengetahui ketebalan struktur mikro permukaan hasil proses anodizing
aluminium dengan variasi kuat arus 1.5A, 1.75A, 2A, 2.25A dan 2.5A.
b. Mengetahui kekerasan lapisan oksida hasil proses anodizing aluminium
dengan variasi kuat arus1.5A, 1.75A, 2A, 2.25A dan 2.5A.
1.4.BATASAN MASALAH
Penelitian ini dibatasi oleh hal-hal berikut :
a. Suhu yang terjadi pada proses anodizing berkisar 27-40ᵒC.
b. Penelitian dibatasi pada pengujian struktur permukaan dan kekerasan
permukaan lapisan aluminum oksida.
c. Lamanya proses anodizing untuk setiap konsentrasi adalah 15 menit.
d. Tegangan listrik (voltase) yang digunakan adalah 20 volt.
e. Proses anodizing terjadi pada tekanan udara ruangan yang konstan/stabil .
f. Penelitian ini hanya menganalisis pengaruh proses anodizing terhadap
kekerasan permukaan logam aluminium .
g. Konsentrasi larutan 15% (asam sulfat).
h. Variasi konsentarasi tegangan proses anodizing adalah (1,5A), (1,75A), (2A),
(2,25A), (2,5A).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
1.5.Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian aluminium anodizing ini adalah
1. Penelitian ini diharapkan dapat menemukan perlakuan anodizing yang tepat
pada bahan aluminium sehingga dapat diterapkan dalam proses fabrikasi yang
lebih baik dan sesuai dengan standar yang dibutuhkan.
2. Memberikan referensi tambahan bagi penelitian dan pengembangan untuk
metode anodizing selanjutnya.
1.6.Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Literatur
Studi literatur adalah suatu cara pengumpulan data yang diperoleh melalui
buku-buku referensi sebagai acuan, sehingga dapat digunakan untuk
menunjukan keperluan daya yang berhubungan dengan masalah yang
dihadapi.
2. Metode Observasi Lapangan
Metode ini dilakukan dengan mencari informasi langsung di lapangan tentang
bagaimana alat, cara dan proses aluminium anodizing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
3. Metode Eksperimen
Metode eksperimen merupakan metode yang digunakan untuk mendapatkan
data dengan melakukan percobaan- percobaan dan pengujian.
4. Metode Perakitan
Langkah ini meliputi perancangan-perancangan komponena alat dan
perakitan alat.
5. Metode Trial/Penyimpulan
Metode ini merupakan pengecekan akhir dan uji coba dari hasil analisis
kemudian diambil keputusan dari keseluruhan proses.
1.7.Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terdiri dari lima bab,
yaitu:
BAB I: PENDAHULUAN
Dalam bab ini menguraikan tentang pokok-pokok dalam penulisan tugas
akhir yang meliputi: latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah,
manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematik penulisan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
BAB II: DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
Dasar teori diawali dengan teori sebelumnya yang mengemukakan
penjelasan tentang aluminium dan tahapan-tahapan pada proses anodizing
yang menunjang penelitian ini, landasan teori tentang aluminium, serta
penjelasan tentang anodizing aluminium.
BAB III : METODE PENELITIAN
Metode penelitian berisi tentang diagram alir penelitian, persiapan peralatan
dan pembahasan masalah tentang proses aluminium anodizing.
BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian dan pembahasan berisi tentang hasil penelitian dan analisis
hasil penelitian dari proses anodizing pada aluminium.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan dan saran berisi kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian
dan masukan-masukan yang ingin disampaikan pada penelitian ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kajian Pustaka
Aluminium merupakan salah satu material logam yang banyak dimanfaatkan
dan dikembangkan pada berbagai macam aplikasi khususnya dalam dunia
perindustrian. Agar kualitas fisik maupun mekanis dari aluminium semakin baik
dalam segi ketahanan dan nilai dekoratif maka diperlukan sebuah treatment
khusus untuk meningkatkan kualitas dari aluminium, salah satu proses yang
digunakan yaitu dengan menggunakan metode anodizing. Metode anodizing
adalah sebuah proses surface treatment untuk meningkatkan ketebalan lapisan
protektif alami pada logam aluminium.
Lapisan oksida adalah bagian dari logam aluminium yang dilapisi, namun
memiliki struktur berpori yang memberikan reaksi untuk proses pewarnaan,
proses anodizing dapat mengubah permukaan aluminium menjadi lebih dekoratif
dan tahan terhadap korosi. Aluminium adalah logam yang paling sesuai untuk
proses anodizing. Logam non ferous lainya yang dapat digunakan untuk anodizing
adalah magnesium dan titanium (Taufiq, 2011).
Anodizing atau oksida anoda secara luas digunakan untuk tujuan protektif
perlindungan dan dekorasi permukaan alumunium. Proses anodizing prinsipnya
hampir sama dengan proses pelapisan listrik (elektroplatting), tetapi bedanya logam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
yang akan dilapisi ditempatkan sebagai anoda di dalam larutan elektrolit. Perbedaan
lain larutan elektrolit yang digunakan bersifat asam dan arus yang digunakan searah
(DC) direct current. Proses utama, dalam anodizing aluminium memerlukan
larutan asam sulfat, asam kromat atau campuran asam sulfat dan asam oksalat
(Santhiarsa, 2010).
Asam sulfat yang digunakan harus asam pekat, serta asam tersebut menjadi
oksidator. Beberapa manfaat dari oksidasi anoda aluminium adalah meningkatkan
ketahanan korosi, memperbaiki penampilan dan meningkatkan ketahanan abrasi.
Biasanya oksidasi anodik menggunakan asam sulfat (H2SO4), karena selain murah
dan mudah untuk didapatkan, dan hasil pelapisannya mempunyai sifat estetika dan
fungsional yang luas (Santhiarsa, 2009).
Pada penelitian yang pernah dilakukan oleh Sulistijono (2006), yang meneliti
tentang pengaruh densitas arus dan konsentrasi asam sulfat terhadap ketebalan dan
kualitas pewarnaan lapisan oksida pada anodizing aluminium 6063 dengan variasi
konsentrasi asam sulfat pada proses anodiz sebesar 5%, 10%, 15%, dan 20% serta
variasi arus 12-24 dengan range 4 A/ft2. Dari hasil penelitian didapat tebal lapisan
oksida aluminum anodizing dengan konsentrasi asam sulfat pada larutan anodis
pada konsentrasi 5% densitas arus yang paling optimum adalah 20 A/ft2 yaitu
sebesar 21.6 µm, pada konsentrasi 10% densitas arus yang paling optimum adalah
16 A/ft2 yaitu sebesar 22.6 µm, pada konsentrasi 15% densitas arus yang paling
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
optimum adalah 16 A/ft2 yaitu sebesar 13.8 µm, pada konsentrasi 20% densitas
arus yang paling optimum adalah 20 A/ft2 yaitu sebesar 15.4 µm.
Semakin besar konsentrasi anodizing maka pembentukan lapisan oksida pada
aluminium semakin berkurang, hal ini disebabkan karena meningkatya konsentrasi
larutan elektrolit sehingga akan meningkatkan konduktifitas atau daya hantar larutan
dan menurunkan tegangan yang dibutuhkan sehingga lapisan oksida yang terlarut
juga akan semakin besar sehingga lapisan oksida yang sudah terbentuk akan luluh
kembali kedalam larutan elektrolit. Sedangkan pada konsentrasi 5% elektrolit yang
ada masih belum cukup banyak untuk mengalirkan elektron pada katoda,
menyebabkan penurunan efisiensi arus pada katoda sehingga ketebalan lapisan oksida
lebih kecil dibandingkan penggunaan konsentrasi 10%.
Pada penelitian anodizing paduan aluminium dengan konsentrasi elektrolit
15, 20 dan 25% Vol. asam sulfat H2SO4 dengan penambahan 6% wt. asam oksalat
pada setiap konsentrasi asam sulfat yang dilakukan Sidharta. (2014), didapatkan
hasil anodizing yang terbaik pada larutan elektrolit dengan 15% vol. H2SO4 + 6%
wt. H2C2O4 dengan waktu proses selama 7 menit yang menghasilkan perubahan
kekerasan material dari 115 VHN menjadi 190 VHN serta ketebalan lapisan
oksida tertinggi 83,81 μm.
Sidharta, dkk. (2012), meneliti tentang pengaruh konsentrasi elektrolit dan
waktu anodasi terhadap ketahanan aus dan kekerasan pada lapisan oksida paduan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
aluminium ADC12, dengan menggunakan tegangan listrik sebesar 24 volt,
konsentrasi asam oksalat 6% vol, waktu pencelupan 3, 5, dan 7 menit, sedangkan
konsentrasi asam sulfat 15%, 20%, dan 25% terhadap paduan aluminium ADC12
dengan ukuran 20 x 20 x 4 mm. Dari hasil penelitian yang dilakukan didapatkan
kekerasan rata-rata pada konsentrasi elektrolit 15% pada waktu 3, 5, dan 7 berturut-
turut adalah 117, 119 dan 189 (VHN) sedangkan pada konsentrasi elektrolit 20%
pada waktu 3, 5, dan 7 berturut-turut adalah 168, 106 dan 153 (VHN) dan pada
konsentrasi elektrolit 25% pada waktu 3, 5, dan 7 berturut-turut adalah 168, 179 dan
166 (VHN). Dengan semakin bertambahnya tingginya konsentrasi asam sulfat pada
larutan elektrolit ternyata tidak menghasilkan peningkatan kekerasan yang signifikan,
konsentrasi yang menghasilkan nilai kekerasan dan ketahanan aus yang paling tinggi
adalah pada 15% H2SO4 + 6% H2C2O4.
Dari beberapa penelitian di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh
konsentrasi asam sulfat pada proses anodizing terhadap ketebalan lapisan oksida
dan kekerasan pada permukaan aluminium murni memiliki suatu besaran yang
optimum, dimana penggunaan konsentrasi yang terlalu besar justru akan
meluluhkan lapisan oksida yang telah terbentuk sedangkan pada konsentrasi yang
terlalu rendah larutan elektrolit tidak cukup untuk menghantarkan elektron
sehingga lapisan oksida yang terbentuk tidak terlalu tebal. Selain beberapa faktor
di atas pengaruh rapat arus, kuat arus, konsentrasi elektrolit, dan jenis material
yang digunakan juga mempengaruhi karakteristik permukaan material yang
dianodizing dan didieying.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
2.2. Dasar Teori
2.2.1. Definisi Anodizing
Anodizing adalah proses pelapisan elektrokimia yang digunakan untuk
mempertebal atau memperkuat lapisan protektif alami pada logam. Proses ini
bertujuan untuk meningkatkan kekerasan permukaan, ketahanan arus ataupun
sifat mekanis pada logam. Prinsip dasar proses anodizing adalah elektrolisis.
Pada proses elektrolisis komponen yang terpenting adalah elektroda dan
elektrolit. Pada proses elektrolisis katoda merupakan kutub negatif (sebagai
penghantar benda kerja) dan anoda merupakan kutub positif (benda kerja).
Dari difinisi tersebut diketahui bahwa prinsip dasar proses anodozing
adalah elektrilisis. Proses elektrolisis yang merupakan prinsip berlangsungnya
reaksi kimia oleh arus listrik. Pada proses anodizing komponen yang
terpenting dari proses elektolisis ini adalah elektroda dan elektrolit.
Karakteristik dalam lapisan anodizing menghasilkan suatu lapisan tipis oksida
yang baik terhadap logam dasarnya. Lapisan tersebut memiliki sifat sebagai
berikut:
1. Transparan, dengan berbagai macam warna.
2. Terintergrasi dengan baik pada logam dasarnya, dan tidak dapat mengelupas.
3. Keras, mendekati kekereasan sapphir.
Sifat-sifat di atas merupakan keunggulan dari lapisan oksida pada proses
anodizing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
2.2.2. Klasifikasi anodizing
Adapun klasifikasi yang ada dalam proses anodizing adalah sebagai berikut:
1. Elektroda
Elektroda adalah sebuah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan
dengan bagian non-logam dari sebuah rangkaian listrik, ditemukan oleh
Michael Faraday dari bahasa Yunani elektron. Pada percobaan anodizing ini,
bagian anoda dan katoda menggunakan jenis logam yang sama yaitu plat
aluminium. Sebuah elektron dalam sebuah sel elektrolis ditunjukan sebagai
anoda atau katoda. Anoda ini didefinisikan sebagai elektroda dimana elektron
memasuki sel kemudian menimbulkan reduksi. Setiap elektroda dapat menjadi
sebuah anoda atau katoda tergantung voltase yang diberikan kedalam sel
tersebut. Sebuah elektroda bipolar adalah elektroda yang berfungsi sebagai
anoda dari sebuah sel elektrokimia dan katoda, bagi sel elektrokimia lainya
yang ditunjukan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Skema proses electroplating.
Sumber: Suhdi (2009)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
2. Elektrolit
Elektrolit adalah suatu senyawa yang dapat menghantarkan arus listrik
apabila dilarutkan kedalam larutan pelarut air. Elektrolit diklasifikasikan
berdasarkan kandungan ion H+. Elektrolit yang dapat menghantarkan arus
listrik dengan baik digolongkan kedalam elektrolit kuat, salah satunya adalah
asam klorida (HCl), asam sulfat (H2SO4), dan asam nitrat, (HNO3). Selain
elektrolit kuat ada pula golongan elektrolit lemah seperti asam cuka encer
(CH3COOH), aluminium hidroksida, kalium karbonat (CaCO3).
3. Elektrolisasi aluminium
Elektrolisa benda kerja yang berupa aluminium pada proses anodizing
berlaku sebagai anoda dengan dihubungkan pada kutub positif satu daya.
Logam aluminium akan berubah menjadi ion aluminium yang larut dalam
larutan asam sesuai dengan rumus :
Al (s) → Al3+
(aq) +3e-......................................................................
(2.1)
Jumlah zat yang bereaksi pada elektroda sel elektrolis berbanding lurus
dengan jumlah arus yang melalui sel tersebut, jika jumlah arus tertentu yang
mengalir melalui beberapa elektrolisis. Maka akan dihasilkan jumlah ekuivalen
masing-masing zat. Hukum Faraday ini dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan
berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
zF
tin
.
. ...............................................................................................................(2.2)
Dimana : n : jumlah zat (mol)
i : arus listrik (ampere)
F: tetapan Faraday (1 Faraday = 96485 coulomb/mol)
z : jumlah elektron yang ditransfer per ion
t : waktu (menit)
Mengingat, massa zat adalah perkalian massa atom (AR) dengan mol atom maka
dari persamaan di atas bisa dimodifikasi menjadi :
ARzF
tiARn .
.
.. ...............................................................................................(2.3)
zF
ARtim
.
.. ........................................................................................................(2.4)
zF
ARi
t
m
.
. ..........................................................................................................(2.5)
Untuk aluminium,
3.96485
98,26.i
t
m .....................................................................................................(2.6)
it
m.510.32,9 ..............................................................................................(2.7)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Dimana m : massa (g/dm²)
t : waktu (menit)
i : kuat arus (ampere)
2.3. Aluminium
Dalam penggunaan logam dibidang industri, aluminium merupakan logam yang
paling banyak digunakan setelah baja. Hal ini berarti dalam klasifikasi logam non
ferrous. Aluminium logam yang sangat ringan, dengan berat jenis kurang lebih
sepertiga berat jenis baja atau paduan tembaga, yaitu 2.70 gr/cm.
Berbagai sifat aluminium antara lain :
a. Memiliki sifat elastisitas yang tinggi, sehingga material ini sering digunakan
dalam aplikasi yang melibatkan kondisi pembebanan kejut. Memiliki
ketahanan yang baik terhadap larutan kimia, cuaca/udara, dan berbagai gas,
sehingga membantu ketahanan terhadap korosi.
b. Konduktivitas panas dan listrik tinggi.
c. Memiliki sifat reflektivitas yang sangat baik.
d. Memiliki ketahanan yang baik terhadap larutan kimia, cuaca/udara, dan
berbagai gas, sehingga membantu ketahanan terhadap korosi.
e. Mudah ditempa dan dibentuk.
f. Biaya fabrikasi rendah.
Aluminium sangat reaktif terhadap oksigen, dengan membentuk lapisan oksida
di permukaannya. Proses oksidasi aluminium dapat dilihat pada Gambar 2.2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Immunity
Al
pH larutan
Gambar 2.2 Diagram porbeix aluminium
Sumber : Bubbico (2015)
Hal ini terjadi secara alami karena pengaruh reaksi energi bebas yang cukup
tinggi untuk mengoksidasi permukaan aluminium. Lapisan oksida yang terbentuk
memiliki sifat yang lebih keras dari logam induk, dengan ketebalan antara 1-30 x 10-
6 Inci sampai dengan 3 mikron. Selain dapat terbentuk secara alami, laipsan oksida
pada permukaan aluminium ini dapat juga dibentuk dengan proses elektrokimia yaitu
proses anodizing. Lapisan oksida yang dihasilkan melalui proses ini memiliki
ketebalan yang jauh lebih tinggi, lapisan oksida yang terbentuk dengan proses
anodizing akan memiliki nilai kekerasan yang lebih tinggi.
Salah satu produk aluminium yang banyak diproduksi dan digunakan dalam
proses anodizing belakangan ini adalah aluminium foil. Aluminium foil adalah
hampir murni aluminium, yaitu sekitar 92%-99.99% Al. Produk aluminium foil
dibuat dengan proses pengecoran yang dilanjutkan dengan rolling maupun melalui
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
proses continuous casting. Bila pada awalnya proses anodizing lebih banyak
diarahkan pada peningkatan nilai estetika dan nilai kekerasan dari material, maka
pada perkembangannya saat ini proses anodizing telah dikembangkan untuk
aplikasi pada bidang nanoteknologi. Penggunaan logam aluminium, terutama
aluminium foil yang memiliki komposisi hampir 100% Al, diupayakan untuk
dapat menjadi template material untuk diaplikasikan pada bidang nanoteknologi,
dan pada akhirnya dapat dimanfaatkan pada industri pesawat terbang,
semikonduktor, dan mikro elektronik (Hutasoit, 2008).
2.4.Aluminium murni
Aluminium murni didapat dalam keadaan cair melalui proses elektrolisa, yang
umumnya mencapai kemurnian 99,85% berat. Namun, bila dilakukan proses
elektrolisa lebih lanjut, maka akan didapatkan alumunium dengan kemurnian
99,99% yaitu dicapai bahan dengan angka sembilannya empat.
Ketahanan korosi berubah menurut kemurnian, pada umumnya untuk
kemurnian 99.0% atau di atasnya dapat dipergunakan di udara dalam jangka
waktu bertahun-tahun. Hantaran listrik Al, kira-kira 65% dari hantaran listrik
tembaga, tetapi massa jenisnya kurang lebih sepertiga dari tembaga sehingga
memungkinkan untuk memperluas penampangnya. Oleh karena itu, dapat
dipergunakan untuk kabel dan dalam berbagai bentuk. Misalnya sebagai lembaran
tipis (foil). Dalam hal ini dapat dipergunakan Al dengan kemurnian 99,0%. Untuk
reflector yang memerlukan reflektifitas yang tinggi juga untuk kodensor
elektrolitik dipergunakan Al dengan angka Sembilan empat. (Udayana, 2012)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Tabel 2.1. komposisi aluminium seri 1XXX.
Designati Si,
Fe,
Mn, Mg, Zn, Ti, Others,
Al,
Cu,% %
on %
% % % % % %
min
1050 0,25
0,4 0,05 0,05 0,05
0,0
0,03 0,03 99,5
5
1060 0,25
0,35 0,05 0,03 0,03
0,0
0,03 0,03 99,6
5
1100
0.95 Si + 0.05-
0,05 - 0,1 - 0,15 99
Fe 0.2
1145
0.55 Si +
0,05 0,05 0,05
0,0
0,03 0,03 99,45
Fe 5
1200
1.00 Si +
0,05 0,05 - 0,1 0,05 0,15 99
Fe
1230
0.70 Si +
0,1 0,05 0,05 0,1 0,03 0,03 99,3
Fe
1350 0,1
0,4 0,05 0,01 -
0,0
- 0,11 99,5
5
Sumber: The Aluminium Association. (2015).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
2.5.Proses Anodizing
Anodizing atau oksida anodik merupakan proses elektrolisasi yang dilakukan
untuk menghasilkan lapisan oksida yang lebih tebal daripada lapisan oksida yang
terbentuk secara alami. Ketahanan terhadap korosi pada lingkungan akan
diperoleh jika proses anodisasi berhasil dilakukan dengan tepat. Secara umum,
anodisasi merupakan proses konversi coating pada permukaan logam aluminium
dan paduannya untuk menjadi lapisan porous aluminium oksida (Al2O3).
Langkah-langkah proses anodizing pada aluminium dapat ditunjukkan Gambar
2.3.
1 2 3 4 5 6 8 9 10 11
Gambar 2.3 Tahapan proses anodizing
Sumber : MitroArt.com (2016)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Keterangan gambar 2.3
1. Cleaning
Proses cleaning adalah proses pembersihan benda kerja aluminium dengan
menggunakan larutan detergen murni untuk menghilangkan kotoran-kotaran
yang menempel pada aluminium sebelum dilakukan proses etching. Detergen
murni natrium carbonat (Na2CO3) dengan konsentrasi larutan yang digunakan
5 gr/liter.
2. Rinsing cleaning
Proses rinsing cleaning adalah proses pembersihan benda kerja aluminium
setelah proses cleaning dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang
menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses etching,
sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.
3. Etching
Etching (etsa) adalah proses menghilangkan lapisan oksida pada
permukaan aluminium yang tidak dapat dihilangkan dengan proses
sebelumnya baik itu proses cleaning atau rinsing. Selain itu, proses ini untuk
memperoleh permukaan benda kerja yang lebih rata dan halus dengan
menggunakan bahan soda api (NaOH) konsentrasi 100 gr/liter.
4. Rinsing Etching
Proses rinsing Etching adalah proses pembersihan benda kerja aluminium
setelah proses Etching dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang
menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses desmut,
sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
5. Desmut
Proses desmut adalah suatu proses yang berfungsi sebagai pembersihan
bercak-bercak hitam yang diakibatkan oleh proses etching. Larutan yang
dipakai adalah campuran dari asam phospat (H₃PO₄) 75% ditambah asam
sulfat (H₂SO₄) 15% dan asam nitrat (HNO₃)10%.
6. Rinsing Desmut
Proses rinsing Desmut adalah proses pembersihan benda kerja aluminium
setelah proses Desmut dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang
menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses anodizing,
sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.
7. Anodizing
Proses anodidic oxidation adalah proses pelapisan secara elektrokimia
yang merubah aluminium menjadi aluminium oksida dengan proses
elektrolisis, larutan yang digunakan asam sulfat dengan konsentrasi 400
ml/liter. Logam atau benda kerja dipasang pada anoda (+) dan sebagai katoda
(-) dapat menggunakan lembaran Pb atau aluminium dan karbon. Rangkaian
pada proses anodic oxidation yang ditunjukan pada Gambar 2.4 dibawah ini
Gambar 2.4 Rangkaian pada proses anodic oxidation
Sumber : Pyptek, (2015)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
1. Pengaplikasian lapisan oxida aluminium.
2. Pyps ditempatkan dalam bak asam elektrolit antara katoda bermuatan
negatif, menciptakan arus listrik.
3. Arus ini menyebabkan ion oksigen dilepaskan dari bak mandi elektrolit
dan terikat pada aluminium yang mengalami perubahan positif di bagian
tengah tangki.
4. Lapisan aluminium oksalat menggabungkan, menciptakan permukaan
porus.
5. Pewarna diaplikasikan dan disegel di pori-pori logam.
Logam aluminium atau benda kerja pada larutan elektrolit anodic oxidation
sebagai anoda sehingga logam inilah yang akan teroksidasi.
Persamaan reaksi yang terjadi pada anoda sebagai berikut :
Al(s) → Al3+
(aq) + 3e-............................................................... (2.8)
Atom atom yang terdapat pada aluminium akan teroksidasi menjadi ion-ion
yang larut larutan asam sulfat (H2SO4). Hal ini membuat permukaan logam
aluminium menjadi berlubang membentuk pori-pori. (Groves, G.) Sedangkan
katoda terjadi reaksi sebagai berikut :
2H+ (aq)+2e- → H2 (g)........................................................... (2.9)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
8. Rinsing anodizing
Proses rinsing anodizing adalah proses pembersihan benda kerja
aluminium setelah proses anodizing dengan menggunakan air RO dari bahan
kimia yang menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses
coloring, sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.
9. Coloring/dieying
Proses pewarnaan berfungsi sebagai pemberian warna pada pori-pori lapisan
oksida yang terbentuk setelah anodic oxidation, sehingga dihasilkan tampilan
warna yang menarik pada lapisan oksida aluminium. Pewarna yang digunakan
adalah pewarna khusus anodizing dengan konsentrasi larutan 5 gr/liter.
10. Sealing
Proses sealing berfungsi menutup pori-pori lapisan oksida yang dihasilkan
dari proses anodic oxidation yang masih terbuka. Lapisan yang telah ditutup
dengan proses sealing untuk mencegah pewarna keluar dari pori-pori lapisan
oksida atau pudar, pada proses sealing larutan yang digunakan adalah asam
asetat dengan konsentrasi 5 gr/liter. Setelah dilakukan proses sealing, maka
struktur permukaan lapisan akan menjadi lebih halus dan rata.
11. Rinsing sealing
Proses rinsing sealing adalah proses pembersihan benda kerja aluminium
setelah proses sealing dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang
menempel pada permukaan aluminium, sehingga tidak ada sisa bahan kimia
yang menempel pada permukaan aluminium.
Proses anodizing memiliki beberapa tujuan, antara lain :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
1. Meningkatkan ketahanan korosi.
Dari proses anodisasi, lapisan oksida yang terbentuk pada permukaan logam
tahan terhadap korosi dan mampu menahan serangan atmosfer serta air garam.
Lapisan oksida melindungi logam yang ada di bawahnya dengan bertindak
sebagai penghalang (barrier) dari serangan lingkungan yang korosif.
2. Meningkatkan sifat asdhesif.
Lapisan ini hasil proses anodisasi yang menggunakan asam phosfor dan
kromat dapat meningkatkan kekuatan ikatan dan ketangguhan, biasanya
digunakan pada industri pesawat terbang.
3. Meningkatkan ketahanan aus (wear resistanct).
Proses hard anodizing dapat menghasilkan lapisan setebal 25-100 mikron.
Lapisan tersebut, dengan kekerasan inheren aluminium oksida yang sedemikian
cukup tebal dapat digunakan untuk aplikasi di bawah kondisi ketahanan abrasi.
Dimana lapisan oksida (Al2O3) ini memiliki nilai kekerasan yang cukup tinggi
(sebanding dengan sapphire) atau paling keras setelah intan.
4. Isolator listrik
Lapisan oksida memiliki resistivitas yang tinggi khususnya lapisan oksida
yang porinya tertutup.
5. Dapat menempel pada proses plating selanjutnya.
Pori dari lapisan anodik oksida mendukung proses elektroplatting,
kebanyakan asam yang digunakan apabila ingin melakukan pelapisan
lanjutan adalah asam phosfor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
6. Aplikasi dekorasi.
Pada permukaan logam, lapisan oksida yang terbentuk memiliki tampilan
yang mengkilau, dimana pada aluminium tampilan oksida yang alami sangat
diinginkan. Selain itu, lapisan oksida yang dihasilkan dapat diberi warna
dengan metode yang berbeda. Pewarnaan organik akan diserap pada lapisan
pori untuk menghasilkan warna tertentu dan pigmen mineral yang mengendap
di dalam pori akan menghasilkan warna yang stabil.
2.6. Konsentrasi Elektrolit pada Proses Anodizing
Umumnya larutan elektrolit yang digunakan dalam proses anodizing adalah
asam sulfat dan asam kromat, namun beberapa jenis asam lain seperti asam
oksalat, asam phospat, dan sulphosalicylic acid juga dapat digunakan untuk
proses anodizing. Peningkatan konsentrasi dalam hubungannya dengan
karakteristik lapisan, mempengaruhi kehilangan logam (metal loss) yang terjadi
pada proses anodizing. Peningkatan konsentrasi yang lebih akan mengakibatkan
terjadinya pelarutan lapisan film, untuk itu konsentrasi perlu diatur dengan tepat
agar menghasilkan lapisan film yang optimal. Grafik konsentrasi elektrolit
terhadap ketebalan lapisan oksida dapat ditunjukan pada Gambar 2.5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Gambar 2.5 Grafik waktu pencelupan anodizing terhadap berat lapisan oksida yang
terbentuk dengan variasi konsentrasi elektrolit.
Sumber : Gazapo & Gea. (2009)
2.7. Pembentukan Lapisan Oksida
Lapisan hasil anodizing memiliki struktur yang berbeda dari lapisan oksida
yang terbentuk secara alami, dimana lapisannya memiliki struktur pilar hexagonal
berpori yang memiliki karakteristik yang unik sehingga meningkatkan sifat
mekanis permukaan aluminium.
Anodizing memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Keras, Aluminium (Al2O3) memiliki kekerasan sebanding dengan sapphire
2. Insulatif dan tahan terhadap beban
3. Transparan
4. Tidak ada serpihan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Lapisan oksida yang terbentuk dari proses ini akan meningkatkan
katahanan abrasif, kemampuan insolator electric logam, serta kemampuan untuk
menyerap zat pewarna untuk menghasilkan variasi tampilan warna pada
permukaan hasil anodisasi. Aluminium serta paduan-paduannya mempunyai sifat
tahan terhadap korosi karena adanya lapisan oksida protektif. Tebal dari lapisan
oksida sekitar 0,005-0,01 μm, atau 0,1-0,4x10-6
inch atau 0,25-1x10-2
mikron.
Struktur lapisan aluminium oksida ditunjukkan pada Gambar 2.6.
Cell wall Unit Cell
Pore
Porus Layer
Barrier Layer
Aluminium
Gambar 2.6 a) Struktur pori pada lapisan hasil anodizing,
b) penampang lapisan oksida.
Sumber : Juhl (2005)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Terbentuknya lapisan oksida pada permukaan logam yang dianodisasi
bergangung pada jenis elektrolit yang digunakan, lapisan dasar oksida (barrier
type oxide film) dan lapisan pori oksida (porous oxide film) dapat terbentuk
selama proses anodisasi. Lapisan oksida yang dihasilkan mempunyai struktur
yang porous atau berpori dengan bentuk strukturnya heksagonal, dengan pori
yang terdapat di tengah. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Skema lapisan pori hasil
anodisasi
Sumber : Sipayung. (2008)
Lapisan dasar merupakan lapisan yang tipis dan padat, yang berfungsi
sebagai lapisan antara lapisan pori dan logam dasar (base metal). Lapisan tersebut
memiliki sifat yang melindungi dari korosi lebih lanjut dan tahan terhadap arus
listrik. Struktur berpori yang timbul pada lapisan oksida merupakan hasil dari
kesetimbangan antara reaksi pembentukan dari pelarutan lapisan oksida. Pada
awalnya lapisan pori yang terbentuk selinder memanjang namun karena kemudian
bersinggungan dengan oksida-oksida lainnya yang berada disisi-sisinya, maka
lapisan oksida tersebut bertransformasi menjadi bentuk saluran heksagonal yang
memanjang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Proses pembentukan lapisan oksida dapat dipelajari dengan memperhatikan
dan mengamati perubahan arus pada tegangan anodisasi yang tetap atau
perubahan tegangan pada arus tetap. Proses pembentukan lapisan oksida dapat
dibagi dalam 4 tahapan, antara lain:
1. Penambahan barrier layer yang ditandai dengan penurunan arus yang mengalir.
Barrier layer ini merupakan lapisan oksida aluminium yang menebal akibat
adanya reaksi oksidasi pada permukaan logam. Akibat adanya penebalan
maka hambatan yang ditimbulkan menjadi lebih besar. Hal itulah yang
menimbulkan penurunan arus selama pembentukan barrier layer.
2. Setelah barrier layer menebal, mulai muncul benih-benih pori dekat batas
antara oksida dan larutan. Pada tahapan ini terjadi penurunan arus pada sistem
dan akan mencapai titik minimum saat tahapan ini berhenti.
3. Inisiasi pori yang terbentuk menjadi awal pembentukan struktur oksida
berpori. Bentuk pori pada tahapan ini tidak sempurna dan terjadi peningkatan
arus yang mengalir pada sistem.
4. Arus yang mengalir pada sistem akan terus meningkat dengan semakin
sempurnanya morfologi lapisan oksida. Peningkatan ini terjadi hingga pada
suatu saat arus yang mengalir akan konstan saat struktur berpori telah
terbentuk sempurna. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Keterangan gambar
1. Pembentukan barrier layer
2. Awal pembentukan pori-pori.
3. Pori terbentuk dan
berkembang.
4. Pori yang terbentuk semakin
stabil.
Gambar 2.8 Tegangan dan arus yang terjadi pada pembentukan lapisan oksida
anodizing
Sumber : Yerokhin (2010).
2.8. Sifat Penerapan Anodizing
Anodizing dilaksanakan dengan berbagai alasan serta tujuan tertentu, dimana
untuk menyesuaikan dengan kebutuhan yang diinginkan. Adapun dengan
pemakaian anodizing mempunyai maksud untuk memperbaiki sifat ataupun
penerapan, yaitu diantaranya:
1. Meningkatkan ketahanan korosi.
2. Meningkatkan adhesi cat.
3.Memperbaiki penampilan dekoratif.
4.Menghasilkan isolasi listrik/non konduktor.
5.Meningkatkan ketahanan abrasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Dengan anodizing lapisan pelindung dipertebal sehingga dapat digunakan di
luar rumah misalnya untuk pemakaian di laut, mobil, keperluan arsitektur, jendela,
gerbang toko, dan sebagainya. Aluminium yang di-anodizing juga mempermudah
dan memperkuat pengecatan, termasuk untuk penggunaan-penggunaan kritis
dalam kedirgantaraan, misalnya baling-baling helikopter, torpedo dan sebagainya.
Aluminium di-anodizing dalam elektrolit sulfat menghasilkan lapisan
konduktif yang memperkuat rekatan plating berikutnya. Bila pemilihan alloy,
sistem serta prosedur anodizingnya tepat, produk aluminium dapat beraneka
penampilan permukaan, cerah atau buram, berarah atau tidak teksturnya,
kombinasi warnanya. Perhiasan alat olahraga, komponen bangunan, keperluan
dapur dan rumah tangga sampai papan nama dapat memanfaatkannya.
Untuk pengisolasi listrik, anodizing aluminium dapat menahan tegangan
40volt tiap mikron serta tahan suhu tinggi tanpa hangus, maka baik untuk trafo
dan keperluan alat-alat listrik lainnya. Industri otomotif dan konstruksi merupakan
pengguna terbesar teknologi anodizing, juga di Indonesia ini. (Priyanto, 2012.)
2.9. Pengujian Struktur Mikro
Pengujian struktur mikro ini bertujuan untuk melihat struktur mikro ketebalan
lapisan oksida aluminium setelah proses anodizing maupun proses dieying,
setelah spesimen aluminium potong menjadi 2 bagian, kemudian diambil
1bagian pada setiap spesimen untuk di-monting. Fungsi dari monting adalah
untuk memudahkan melakukan pengamatan foto struktur mikro pada saat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
pengujian selanjutnya spesimen diamati menggunakan mikroskop maka akan
terlihat struktur mikroketebalan lapisan oksida yang ada pada daerah
permukaan aluminium bagian samping setelah proses anodizing tersebut.
Adapun langkah kerja pembuatan spesimen foto mikro.
1. Benda uji dipotong menjadi 2 bagian dengan menggunakan gergaji
secara berhati-hati dimaksudkan agar tidak terjadi perubahan struktur
karena panas yang ditimbulkan akibat pemotongan.
2. Benda uji yang sudah dipotong kemudian di-monting dalam kotak
akrilik yang dibuat menggunakan resin dan katalis.
3. Pengamplasan permukaan benda uji yang dipotong dengan
menggunakan amplas 120 sampai 2000, dilakukan sampai benda
terlihat seperti kaca dan halus dan pada saat pengamplasan udahakan
dengan air agar terhindar dari panas yang bisa menimbulkan
perubahan struktur mikro.
4. Polishing dilakukan setelah mendapatkan permukaan yang halus,
poleshing dilakukan menggunakan autosol secukupnya usahakan
jangan terkena tangan agar tidak mengkotori benda uji.
5. Proses pengesetan spesimen dilakukan setelah melakukan proses
poleshing.
a. Bahan etsa yang dipakai yaitu nital dan alkohol.
b. Membuat bahan etsa yaitu nital
Menyiapkan larutan HNO3 65% dari prosentase keseluruhan
nital yang akan digunakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Menyiapkan alkohol sebagai campuran larutan NHO3 65%
sebanyak 97%.
Mencampurkan larutan tersebut dan digunakan untuk etsa.
c. Proses pengetsaan spesimen.
Membersihkan spesimen atau dilap dengan tisu setelah
spesimen dipoles celupkan ke dalam larutan nital selama 1
menit
Mencuci spesimen dengan aquades
Membersihkan spesimen dengan mengusap spesimen
dengan kapas yang telah dibasahi dengan alkohol.
Mengeringkan spesimen.
Melihat struktur mikro spesimen pada mikroskop
metalografi.
6. Foto mikro dilakukan setelah proses etsa dengan perbesaran 200 kali.
2.10. Pengujian Kekerasan Mikro Vickers
Pengujian kekerasan mikro vickers ini bertujuan untuk mengukur seberapa
besar kekerasan permukaan aluminium setelah proses anodizing. Prosedur dan
pembacaan hasil pada penguji kekerasan mikro Vickers adalah sebagai
berikut:
Piramida intan yang memiliki sudut bidang terhadap (1360), ditekankan
kepermukaan bagian yang akan diukur dengan perbesaran 25gf, kemudian
diambil panjang diagonal-diagonalnya dan dari perbandingan antara beban
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
dengan luas tapak penekan. Maka akan didapat hasil kekerasan mikro vickers
pada bagian permukaan aluminium setelah proses anodizing maupun proses
dieying tersebut. Adapun rumus perhitungan dari kekerasan mikro vickers
yaitu sebagai berikut:
.........................................................................................(2.10)
Dengan:
VHN : Vickers hardness Number (kg/mm²)
F : Beban yang digunakan (kgf)
d² : Panjang diagonal rata-rata (µm),dengan d rata-rata (
)
Gambar 2.9 Pengujian Vickers
Sumber : https://www.hera.org.nz.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian Anodizing
Untuk memperjelas tahapan-tahapan penelitian anodizing yang akan dilakukan dibuat diagram alir proses anodizing, yang ditunjukkan pada Gambar 3.1
Mulai
Identifikasi Masalah
Kajian Pustaka
Persiapan Alat dan Bahan Aluminium Seri 1XXX
Proses Anodizing Aluminium: Tegangan 20 volt
Variasi Kosentrasi tegangan (1,5A),(1,75A),(2A),(2,25A),(2,5A)
Suhu ruangan 27-40°c, waktu anodizing 15 menit
Pengujian
Pengujian Foto Mikro
Pengujian Kekerasan
Pengujian Foto Makro
Struktur Ketebalan Lapisan
Mikro Vickers
Oksida
Sruktur Permukaan
Pembahasan Hasil Pengujian
Kesimpulan dan Saran
selesai
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
3.2. Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1.1. Alat Penelitian
Adapun peralatan yang digunakan pada penelitian ini, yaitu:
1. Power Supply
Power supply DC adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan arus
dan tegangan searah. Besarnya arus DC yang dialirkan dapat diukur dengan
menggunakan Amperemeter sedangkan untuk mengukur besarnya tegangan DC
digunakan Voltmeter. Pada penelitian ini menggunakan power supply yang arus
dan tegangannya dapat diatur secara manual. Besarnya arus dan tegangan DC
yang dialirkan sesuaikan dengan kondisi operasi yang dibutuhkan agar proses
anodizing dapat berlangsung dengan baik. Jenis power supply DC yang digunakan
adalah merk ZHIAOXIN, seri RXN-305D dengan kapasitas 0-5 Ampere dan 0-32
Volt. Dapat ditunjukan pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 DC Power Supply
2. Kabel Penghubung
Kabel penghubung ini berfungsi untuk menghubungkan arus pada proses
anodizing, kabel penghubung arus terdiri dari 2 bagian, yaitu kabel penghubung
arus positif sebagai anoda dan kabel penghubung arus negatif sebagai katoda.
Kabel penghubung arus proses anodizing dapat ditunjukkan pada Gambar 3.3.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 3.3 Kabel Penghubung
3. Bak Plastik
Bak plastik yang digunakan adalah berfungsi sebagai tempat larutan bahan
kimia yang digunakan dalam proses cleaning, etching, desmut, anodizing, dieying,
sealing dan sebagai tempat pencucian atau pembilasan spesimen aluminium
setelah tahapan masing-masing proses (Rinsing). Bak plastik yang berukuran
besar dengan volume 6550 ml berjulmah 6 buah dan yang kecil dengan volume
1900 ml berjumlah 5 buah. Dapat ditunjukkan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Bak Plastik
4. Thermometer
Alat ini digunakan untuk mengukur suhu ruangan bak plastik larutan
elektrolit pada proses desmut, anodizing, dieying dan sealing selama
berlangsungnya proses. Pada termometer ini mempunyai ukuran -10°C – 110°C.
Yang ditunjukan pada Gambar 3.5.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Gambar 3.5 Thermometer
5. Gelas Ukur Plastik
Digunakan untuk mengukur konsentrasi dan takaran campuran larutan
elektrolit pada proses cleaning, etching, desmut, anodizing, dieying dan sealing.
Gelas ukur yang digunakan dalam penelitian ini yaitu berkapasitas 1000 ml, dan
dapat ditunjukan pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Gelas Ukur Plastik
6. Stopwatch
Stopwatch berfungsi untuk mengukur lamanya waktu proses
pengamplasan, cleaning, etching, desmut, anodizing, dieying dan sealing. Adapun
stopwatch yang digunakan dapat ditunjukan pada Gambar 3.7.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Gambar 3.7 Stopwatch
7. Timbangan Digital
Timbangan digital digunakan untuk menimbang berat bahan kimia soda
api (NaOH) dan bahan pewarna yang akan digunakan dalam proses anodizing.
Timbangan digital yang digunakan yaitu merk SCOUT PRO, model SP 602,
berkapasitas berat 0,001-400 gram, dan penimbangan dilakukan dilaboratorium
Fakultas Pertanian, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Dapat tunjukan pada
Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Timbangan Digital
8. Alat Uji Foto Mikro
Alat uji foto mikro berfungsi untuk mengetahui struktur mikro ketebalan lapisan
oksida pada aluminium 1XXX setelah proses anodizing dan dieying. Jenis alat uji ini
adalah merk OLYMPUS, model PME3 311U/313UN/323UN. Pengujian dilakukan
dilaboratorium Bahan Teknik Program Diploma Teknik Mesin Sekolah Vokasi,
Universitas Gadjah Mada, yang ditunjukan pada Gambar 3.9.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Gambar 3.9 Alat Uji Foto Mikro
9. Alat Uji Kekerasan Mikro Vickers
Alat uji kekerasan mikro vickers berfungsi untuk mengetahui kekerasan
mikro setelah proses anodizing dan dieying. Jenis alat uji ini adalah merk
SHIMADZU CORPORATION, model HMV-M Ref MT 1006000. Pengujian
dilakukan dilaboratorium Bahan Teknik Program Diploma Teknik Mesin Sekolah
Vokasi, Universitas Gadjah Mada Adapun alat tersebut dapat ditunjukan pada
Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Alat Uji Kekerasan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
10. Alat bantu lainya
a) Pean Lurus
Klem pean lurus digunakan untuk mempermudah meletakkan dan
mengambil spesimen pada setiap proses dengan menjepit spesimen yang
berada pada larutan anodizing. Alat ini berbahan dasar stainless stell,
memiliki penjepit dengan panjang 5 cm dan panjang keseluruhan 18 cm.
Yang ditunjukan pada Gambar 3.11
Gambar 3.11 Klem Pean Lurus
b. Tang
Digunakan untuk memotong dan menjepit plat alumunium serta alat bantu
lainya, yang dapat dilihat pada Gambar 3.12.
Gambar 3.12 Tang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
c. Dudukan Plat Aluminium
Dudukan plat aluminium berfungsi untuk meletakan kabel penghubung
anoda pada proses anodizing agar posisi spesimen tetap konstan dan tidak
berubah-ubah. Yang ditunjukan pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13 Dudukan Plat Aluminium
d. Penjepit Buaya
Penjepit buaya digunakan untuk menjepit kabel penghubung anoda
pada proses anodizing agar posisi kabel penghubung tetap konstan dan tidak
berubah-ubah. Penjepit buaya dapat ditunjukan pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14 Penjepit Buaya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
e. Sarung Tangan
Sarung tangan digunakan untuk melindungi tangan dari larutan bahan
kimia pada setiap proses, dapat ditunjukan pada Gambar 3.15.
Gambar 3.15 Sarung Tangan
f. Mistar Baja
Mistar baja digunakan untuk mengukur lembaran plat aluminium
sebelum dipotong menjadi spesimen. Mistar baja yang digunakan dapat
ditunjukan pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16 Mistar Baja
g. Amplas
Amplas digunakan untuk meratakan dan menghaluskan permukaan benda
kerja sebelum dianodizing. Amplas yang digunakan adalah merk SIKERS seri
P1000, P2000, dan merk SLG seri C5000. Ditunjukan pada Gambar 3.17.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Gambar 3.17 Amplas
h. Alat Tulis
Alat tulis digunakan untuk mencatat data yang diperoleh selama proses
anodizing berlangsung. Yang ditunjukan pada Gambar 3.18.
Gambar 3.18 Alat Tulis
i. Kamera
Kamera berfungsi sebagai dokumentasi untuk pengambilan gambar pada
saat proses berlangsung. Dan dapat ditunjukan pada Gambar 3.19.
Gambar 3.19 Kamera
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
j. Gerinda Tangan
Gerinda tangan digunakan untuk memotong lembaran plat
aluminium menjadi spesimen yang sebelumnya sudah ditandai dengan
mistar baja dan memolish permukaan spesimen. Gerinda tangan yang
digunakan adalah gerinda merk MODERN seri M-2350B dengan
kecepatan putar 12000 rpm. Ditunjukan pada Gambar 3.20.
Gambar 3.20 Gerinda Tangan
3.2. 2. Bahan Penelitian
Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu menggunakan
bahan kimia, diantaranya yaitu:
1. Asam Sulfat (H2SO4)
Fungsi dari cairan asam sulfat (H2SO4) ini adalah sebagai larutan elektrolit
pada proses anodizing yang mengubah permukaan aluminium menjadi aluminium
oksida. Asam sulfat yang digunakan adalah asam sulfat teknis dengan konsentrasi
kemurniannya sekitar 25 %. Larutan asam sulfat (H2SO4) yang digunakan dalam
proses anodic oxidation adalah bahan kimia supliyer dari MULTI KIMIA, dapat
ditunjukkan pada Gambar 3.21.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Gambar 3.23 Asam Sulfat (H2SO4)
2. Phosporic Acid (H3PO4)
Phosporic acid digunakan sebagai larutan elektrolit pada campuran larutan
desmut dan phosphoric acid yang digunakan pada proses desmut ini adalah
phosphoric acid teknis, produk dari PT. BRATACO. Gambar Phosporic Acid
dapat ditunjukan pada Gambar 3.22.
Gambar 3.22 Phosporic Acid (H3PO4)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
3. Asam Cuka/Asam Asetat (CH3CO2H)
Larutan bahan ini sebagai larutan desmut dan sealing, pada proses sealing
ini dilakukan setelah proses pewarnaan anodic oxidation selesai. Proses sealing
merupakan tahap paling akhir dalam anodizing, yang bertujuan untuk
meningkatkan ketahanan korosi lapisan oksida yang terbentuk pada permukaan
aluminium dan menahan pewarna agar tetap berada dalam pori-pori. Larutan
asam cuka yang digunakan dengan konsentrasi (50 gr/liter) air RO (Reverse
Osmosis).
Dan bahan ini adalah produk dari PT. BRATACO, seperti yang ditunjukan pada
Gambar 3.23.
Gambar 3.23 Asam Cuka/Asam Asetat (CH3CO2H
4. Larutan Desmut
Larutan ini berfungsi sebagai larutan pengkilap (Bright deep). Komposisi
pada larutan desmutt adalah campuran dari larutan phosphoric acid (H₃PO₄) 75%
ditambah asam sulfat (H₂SO₄) 15% dan ditambah asam cuka (CH3CO2H) 10%.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.24.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Gambar 3.24 Larutan Desmut
5. Soda Api (NaOH)
Fungsi dari soda api (NaOH) ini digunakan sebagai larutan etching, bahan
ini berbentuk padat dengan konsentrasi (100 gr/liter) air RO (Reverse Osmosis).
Bahan ini adalah produk dari PT. BRATACO, seperti yang ditunjukan pada
Gambar 3.25.
Gambar 3.25 Soda Api (NaOH)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
6. Deterjen Murni/Natrium Karbonat (Na2CO3)
Detergen murni atau nama lainnya adalah natrium karbonat (Na2CO3)
yang berbentuk serbuk putih, dengan konsentrasi (10 gr/liter) air RO (Reverse
Osmosis). Detergen murni digunakan sebagai cairan cleaning, sebagai penghilang
minyak dan kotoran yang menempel pada permukaan aluminium, serta
meningkatkan daya bersih. Bahan ini adalah produk dari PT. BRATACO. Dapat
ditunjukkan pada Gambar 3.26.
Gambar 3.26 Deterjen Murni/Natrium Karbonat (Na2CO3)
7. Spesimen
Spesimen yang dipakai pada penelitian ini adalah logam plat aluminium
seri 1XXX dengan dimensi panjang 50 mm, lebar 30 mm, tebal 2,8 mm. Adapun
spesimen logam plat aluminium dapat ditunjukan pada Gambar 3.31.
Gambar 3.31 Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
8. Plat Aluminium Penghantar
Plat aluminium penghantar ini dipakai sebagai katoda (-) pada proses
anodic oxidation. Dimensi dari plat aluminium penghantar yaitu panjang 130 mm,
lebar 130 mm, tebal 2,8 mm. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.32.
Gambar 3.32 Plat Aluminium Penghantar
3.3. Pelaksanaan Penelitian
3.3.1. Tahapan-tahapan proses anodizing aluminium.
Tahapan-tahapan yang dilakukan pada proses anodizing aluminium
diantaranya adalah:
1. Proses Pengamplasan
Proses pengamplasan ini bertujuan untuk menhilangkan kotoran-kotoran
yang menempel pada permukaan logam aluminium. Proses pengamplasan ini
yaitu menggunakan amplas logam seri P1000, P2000, dan C5000. Proses ini
dilakukan secara manual, dengan mengurutkan pengamplasan dari seri P1000,
P2000, sampai C5000. Setelah proses pengamplasan selesai kemudian spesimen
dirinsing dalam bak air RO (Reverse Osmosis). Seperti yang ditunjukan pada
Gambar 3.29.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Gambar 3.29 Proses Pengamplasan Spesimen
2. Proses Cleaning
Pada proses cleaning adalah proses pencucian spesimen dengan
menggunakan natrium karbonat (Na2CO3) yaitu sebuah bahan utama dalam
pembuatan detergen yang berfungsi untuk meningkatkan daya bersih pada proses
pencucian, konsentrasi yang digunakan pada proses ini (10 gr/liter) air RO
(Reverse Osmosis), dengan menggunakan suhu larutan cleaning ± 30°C. Fungsi
dari proses ini untuk membersihkan spesimen dari kotoran sisa proses
pengamplasan dan polishing, selain itu juga membersihkan dari lemak dari pori-
pori tangan telanjang dan debu yang menempel pada permukaan spesimen. Proses
ini sangat penting sekali dalam proses anodizing, dikarenakan pencucian yang
tidak bersih akan mengakibatkan hasil anodizing yang tidak optimum. Setelah
proses cleaning selesai kemudian spesimen dirinsing dalam bak air RO (Reverse
Osmosis). Hal ini dapat ditunjukkan pada Gambar 3.30.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
a b
Gambar 3.30 (a). Proses Cleaning Spesimen, (b). Proses Rinsing
3. Proses Etching
Proses etching (etsa) adalah proses menghilangkan lapisan oksida pada
permukaan aluminium yang tidak dapat dihilangkan dengan proses sebelumnya
baik itu proses cleaning dan rinsing. Selain itu, proses ini untuk memperoleh
permukaan benda kerja yang lebih rata dan halus. Pada proses etching
menggunakan media soda api (NaOH) dengan konsentrasi (100 gr/liter) air RO
(Reverse Osmosis), dengan menggunakan suhu etching ± 30-35°C, kemudian
spesimen yang sudah melewati tahap proses cleaning dan rinsing dicelupkan
kedalam larutan ecthing selama ± 1 menit. Setelah proses etching selesai
spesimen dirinsing dalam bak air RO (Reverse Osmosis). Proses ini dapat
ditunjukkan pada Gambar 3.31.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
a b
Gambar 3.31 (a). Proses Etching, (b). Proses Rinsing
4. Proses Desmut
Setelah proses cleaning dan etching, langkah selanjutnya proses desmut.
Proses Desmut adalah suatu proses untuk menghilangkan smut pada aluminium.
Istilah smut sendiri adalah lapisan tipis yang berwarna abu-abu hingga hitam yang
berasal dari bahan-bahan paduan pembentuk logam aluminium yang tidak dapat
larut dalam larutan etching. Selain itu juga berfungsi untuk pengkilapan (Bright
deep) pada permukaan logam aluminium. Pada proses ini spesimen dicelupkan
kedalam larutan desmut dengan komposisi phosporic acid (H3PO4) 75% dan asam
sulfat (H2SO4) 15% serta asam cuka (CH3CO2H) 10%, dengan menggunakan
suhu larutan dessmut yaitu ± 30-45°C, selama 2 menit. Setelah dilakukan proses
desmut kemudian spesimen dirinsing dalam bak air RO (Reverse Osmosis).
Proses ini ditunjukkan pada Gambar 3.32.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
a b
Gambar 3.32 (a). Proses Desmut, (b). Proses Rinsing
5. Proses Anodic Oxidatiom
Selanjutnya pada proses ini spesimen dicelupkan kedalam bak plastik
yang berisi larutan asam sulfat (H2SO4) yang sudah dicampur dengan air RO
(Reverse Osmosis), dengan variasi konsentrasi larutan sebesar 300 ml asam sulfat
(H2SO4) dan 700 ml air RO (Reverse Osmosis), 400 ml asam sulfat (H2SO4) dan
600 ml air RO (Reverse Osmosis), 500 ml asam sulfat (H2SO4) dan 500 ml air RO
(Reverse Osmosis), dan menggunakan suhu larutan anodic oxidation ± 27-42°C.
Pada proses anodic oxidation benda kerja sebagai anoda (+) dan aluminium
penghantar sebagi katoda (-).Selanjutnya arus listrik pada power supply diatur
setelah spesimen dicelupkan kedalam larutan dengan arus antara1,25- 2,5
Ampere. Waktu proses pencelupan selama 15 menit. Setelah proses anodic
oxidation selesai selanjutnya dirinsing dalam bak air RO (Reverse Osmosis),
sebelum dilanjutkan ke proses dieying. Proses anodic oxidation dapat ditunjukan
pada Gambar 3.37.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Thermometer
a b
Spesimen
Sebagai
Anoda
Plat Al
Sebagai
Katoda
Gambar 3.37 (a). Proses Anodic Oxidation, (b). Proses Rinsing
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
6. Proses Pewarnaan (Dieying)
Setelah lapisan oksida terbentuk melalui proses anodic oxidation,
selanjutnya adalah proses pewarnaan (Dieying). Pada proses ini material
dicelupkan kedalam larutan pewarna (20 gr/liter) air RO (Reverse Osmosis)
selama ± 10 detik, dengan suhu pewarna (Dieying) ± 30°C. Proses pewarnaan ini
berfungsi memberikan warna sesuai dengan warna yang diinginkan untuk
menambah nilai dekoratif pada logam aluminium, selain itu juga sebagai lapisan
pelindung pada lapisan oksidanya. Proses pewarnaan (Dieying) dapat ditunjukkan
pada Gambar 3.38.
3.38 ProsesDieying
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
7. Proses Sealing
Proses sealing adalah untuk menutup kembali pori-pori lapisan oksida
yang terbentuk pada proses anodic oxidation, selain itu sebagai pengunci warna.
Pada proses ini menggunakan larutan asam cuka (50 gr/liter) air RO (Reverse
Osmosis), dengan lama waktu pencelupan selama ± 10 detik, dan menggunakan
suhu larutan sealing ± 30°C. Pencelupan pada proses sealing dilakukan sebanyak
3 x 10 detik pencelupan dengan suhu ruang. Proses sealing dapat ditunjukan pada
Gambar 3.39.
a b
Gambar 3.39 (a). Proses Sealing, (b). Proses Rinsing
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Untuk lebih jelasnya tahapan pengujian anodizing dengan variasi konsentrasi asam
sulfat pada larutan anodiz akan ditampilkan pada bagan di bawah. (Gambar 3.39)
Cleanning
Natrium karbonat
(Na2CO3) 10
gr/liter air RO, Rinsing
selama 1 menit cleanning
Anodic Oxidation
Asam sulfat 30% (300 ml) +
air RO 70% (700 ml), 40%
(400 ml) + air RO 50% (500
ml), 50% (500 ml) + air RO
60% (600 ml), kuat arus
listrik 3 A dan tegangan
listrik 18 V, selama 10 menit
Etching
Soda api
(NaOH) 100
gr/liter air RO, Rinsing
selama 1 menit Etching
Desmut
Phosporic acid
(H3PO4) 75%+ asam
sulfat (H2SO4) Rinsing
15%+asam cuka Desmut
(CH3CO2H) 10%
dalam takaran 1 liter,
selama 2 menit
Dieying Sealing
Pewarna anodizing Asam cuka 50
Rinsing 20 gr/liter air RO, gr/liter air RO,
Anodic selama 10 detik selama 10 detik Oxidation
Rinsing
End proccess Sealing
Gambar 3.40 Bagan Proses Anodizing
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
3.3.2. Pelaksanaan Pengujian
1. Pengujian Foto Struktur Mikro
Pengujian struktur mikro ini bertujuan untuk melihat struktur mikro
ketebalan lapisan oksida aluminium setelah proses anodizing maupun proses
dieying. Setelah spesimen aluminium potong menjadi 2 bagian, kemudian diambil
1 bagian pada setiap spesimen untuk dimounting. Fungsi dari mounting adalah
untuk memudahkan melakukan pengamatan foto struktur mikro pada saat
pengujian berlangsung. Selanjutnya spesimen diamati menggunakan mikroskop
maka akan terlihat struktur mikro ketebalan lapisan oksida yang ada pada daerah
permukaan aluminium bagian samping setelah proses anodizing tersebut.
Adapun langkah kerja pembuatan spesimen foto mikro
1. Benda uji dipotong menjadi dua bagian dengan menggunakan gergaji
secara hati-hati dimaksudkan agar tidak terjadi perubahan struktur karena
panas yang timbul saat peroses pemotongan.
2. Benda uji yang sudah dipotong kemudian dimounting dalam kotak akrilik
yang dibuat menggunakan resin dan katalis.
3. Pengamplasan permukaan benda uji yang dipotong dengan menggunakan
amplas nomor 120 sampai 1500, dilakukan secara berurutan dari yang
kasar sampai yang paling halus. Dalam pengamplasan digunakan air untuk
membasahi amplas yang diputar pada mesin amplas duduk, penggunaan
air dimaksudkan agar dalam proses pengamplasan tidak timbul panas pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
permukaan yang diamplas yang bisa menimbulkan perubahan struktur
mikro.
4. Polishing dilakukan setelah mendapatkan permukaan yang halus,
polishing menggunakan autosol secukupnya. Usahakan jangan terkena
tangan karena akan mengotori permukaan yang sudah dipolish.
5. Proses pengetsaan spesimen dilakukan setelah melakukan proses
polishing.
a) Bahan etsa yang dipakai yaitu nital dan alkohol.
b) Membuat bahan etsa yaitu nital
- Menyiapkan larutan HNO3 65% dari prosentase keseluruhan nital
yang akan digunakan.
- Menyiapkan alkohol sebagai campuran larutan HNO3 65%
sebanyak 97%.
- Mencampur larutan tersebut dan digunakan untuk etsa.
c) Proses pengetsaan spesimen
- Membersihkan spesimen atau dilap dengan tisu setelah spesimen
dipoles celupkan kedalam larutan nital selama 10 detik.
- Mencuci spesimen dengan aquades.
- Membersihkan spesimen dengan mengusap spesimen dengan
kapas yang telah dibahasi dengan alkohol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
- Mengeringkan spesimen.
- Melihat struktur mikro spesimen pada mikroskop metalografi.
6. Foto mikro dilakukan setelah proses etsa dengan 200 kali perbesaran
2. Pengujian Struktur Makro
Pengujian struktur makro ini bertujuan untuk melihat struktur makro
permukaan aluminium setelah proses anodizing maupun proses dieying. Spesimen
yang diuji pada pengujian ini yaitu sisa dari spesimen yg dipotong pada pengujian
struktur mikro diatas, kemudian pada pengujian ini yaitu murni hasil dari proses
anodizing tanpa dimounting dan dipreparasi pada bagian permukaan
aluminiumnya. Selanjutnya spesimen diamati menggunakan mikroskop maka
akan terlihat struktur makro yang ada pada daerah permukaan aluminium setelah
proses anodizing tersebut.
3. Pengujian Kekerasan Mikro Vickers
Pengujian kekerasan mikro vickers ini bertujuan untuk mengukur seberapa
besar kekerasan permukaan aluminium setelah proses anodizing maupun proses
dieying. Prosedur dan pembacaan hasil pada pengujian kekerasan mikro vickers
adalah sebagai berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Piramida intan yang memiliki sudut bidang berhadapan (1360), ditekankan
kepermukaan bagian yang akan diukur dengan pembebanan sebesar 25 gf,
kemudian diambil panjang diagonal-diagonalnya dan dari perbandingan antara
beban dengan luas tapak penekan. Maka akan didapat hasil kekerasan mikro
vickers pada bagian permukaan aluminium setelah proses anodizing maupun
proses dieying tersebut. Adapun rumus perhitungan dari kekerasan mikro Vickers
yaitu sebagai berikut:
VHN : Vickers Hardness Number (kg/mm2)
F : Beban yang digunakan (kgf)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Gambar 3.41 Pengujian Vikers Sumber : Kopeliovich. (2014)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan pengujian anodizing pada aluminium, maka
diperoleh data-data pengujian yang kemudian dijabarkan melalui beberapa
sub-sub pembahasan dari masing-masing jenis pengujian. Berikuta dalah
spesimen setelah proses anodizing sebelum melakukan pengujian, seperti
yang di tujukan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 spesimen aluminium setelah proses anodizing
sebelum di lakukan pengujian menurut tegangannya masing-masing.
4.1. Perhitungan Rapat Arus Yang Mengalir
Variasi kuat arus 1.5A
Diketahui P = 50 mm
L = 30 mm
I = 1.5A
Luas Permukaan = P X L
= 50 x 30 mm
= 1500 mm2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Rapat arus
= 0,001A/mm2
= 1x10-3
A/mm2
Variasi kuat arus 1.75A
Diketahui P = 50 mm
L = 30 mm
I = 1.75A
Luas Permukaan = P X L
= 50 x 30 mm
= 1500 mm2
Rapat arus
= 0,001166A/mm2
Variasi kuat arus 2A
Diketahui P = 50 mm
L = 30 mm
I = 2A
Luas Permukaan = P X L
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
= 50 x 30 mm
= 1500 mm2
Rapat arus
= 0,00133A/mm2
Variasi kuat arus 2.25A
Diketahui P = 50 mm
L = 30 mm
I = 2.25A
Luas Permukaan = P X L
= 50 x 30 mm
= 1500 mm2
Rapat arus
= 0,0015A/mm2
Variasi ko kuat arus 2.5A
Diketahui P = 50 mm
L = 30 mm
I = 2.5A
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Luas Permukaan = P X L
= 50 x 30 mm
= 1500 mm2
Rapat arus
= 0,00166A/mm2
Tabel 4.1 Hasil perhitungan rapat arus
NO Variasi Teganan Rapat Arus
1 1.5A 0.001A/mm²
2 1.75A 0.001166A/mm²
3 2A 0.001333A/mm²
4 2.25A 0.0015A/mm²
5 2.5A 0.0016A/mm²
4.2. Hasil Pengujian KekerasanVickers pada Permukaan Aluminium
Pengujian kekerasan permukaan bertujuan untuk membandingkan nilai
kekerasan permukaan raw material, ketebalan lapisan oksida setelah anodizing
dan dyeing pada aluminium, pengujian ini dilakukan menggunakan metode
Vickers dengan pembebanan 100 gf. Hasil dari pengujian tersebut kemudian
dihitung untuk mengetahui tingkat kekerasan pada permukaan aluminiumyang
sudah dianodizing dengan variasi asam sulfat pada larutan anodiz.
Perhitungan nilai kekerasan rata-rata (VHN) ketebalan lapisan oksida
pada raw material.
Diketahui :
P = 100 (gf)
P = 100gf .10X10³kgf
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
P = 0,1 kgf
(μm)= 60,5 μm · 10³= 0,0605 mm
50,65VHN
Contoh perhitungan nilai kekerasan rata-rata (VHN) ketebalan lapisan oksida
setelah proses anodizing dan dyeing dengan variasitegangan1.5A, 1.75A, 2A,
2.25A dan 2.5A
(Perhitungan lebih lengkap disajikan pada lampiran)
Hasil pengujian dan perhitungan yang telah dilakukan pada aluminium
sebelum dan sesudah anodizing serta dyeing dengan variasi tegangan1.5A, 1.75A,
2A, 2.25A dan 2.5A. tersaji pada (Tabel 4.1 dan Tabel 4.2)
Tabel 4.2 Hasil pengujian kekerasan raw material
No Variasi
Posisi Titik Uji
d1 (µm)
d2 (µm)
d Rata-rata (µm)
Kekerasan (VHN)
Kekerasan Rata-rata (VHN)
1 RAW Acak 60 61 60,5 50,65
50,94
2
59,5 59,5 59,5 52,37
3
62 60 61 49,82
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
Tabel 4.3 Hasil pengujian dan perhitungan kekerasan lapisan oksida setelah
proses anodizing dengan variasi tegangan 1.5A, 1.75A, 2A, 2.25A dan 2.5A.
No Variasi PosisiTitikUji d1
(µm) d2
(µm) d Rata-rata
(µm) Kekerasan
(VHN) Kekerasan Rata-rata
1 1,5A Acak 53 53 53 66.21
66.13 2
53 53.5 53.25 65.51
3
53.5 54 53.75 66.69
4 1,75A Acak 53.5 53 53.25 65.51
66.13 5
52 53.5 52.75 66.69
6
53 53 53 66.21
7 2A Acak 52.5 54 53.25 65.51
65.51 8
53.5 53.5 53.5 64.82
9
52 54 53 66.21
10 2,25A Acak 54 53.5 53.75 64.37
65.52 11
53 52.5 52.75 66.69
12
53.5 53 53.25 65.51
13 2,5A Acak 53.5 54.5 54 63.71
63.71 14
54 54.5 54.25 63.06
15
54 53.5 53.75 64.37
Gambar 4.2 Grafik nilai kekerasan permukaan alumunium (VHN) dengan
variasi kosentrasi arus proses anodizing.
0
10
20
30
40
50
60
70
1.5A 1.75A 2A 2.25A 2.5A
Nila
i Ke
kera
san
(V
HN
)
Kuat Arus
Raw Material
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
Gambar 4.2. menunjukkan hasil pengujian mikro vickers pada permukaan
aluminium yang telah dianodizing dengan variasi kosentrasi arus. Dari grafik di
atas dapat dianalisis bahwa nilai kekerasan permukaan aluminium mengalami
penurunan, nilai kekerasan permukaan tertinggi dihasilkan dari kosentarasi
tegangan 1.5A yaitu 66.13 VHN. Pada pengujian kekerasan yang di lakukan
Handoko restu yang menggunakan kosentrasi arus antara 0.25A sampai 1.25A
mengalami peninggkatan kekerasan sampai pada kosentrasi arus 1A setelah itu
mengalami penurunan pada kosentrasi arus 1.25A.
4.3 Hasil Pengamatan Struktur Mikro.
Pengujian struktur mikro ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar
lapisan oksida lima spesimen aluminium setelah proses anodizing dengan variasi
kosentrasi arus yang telah dilakukan sebelumnya. Sebelum dilakukan
pengamatan pada struktur mikro lapisan aluminium, spesimen dimonting terlebih
dahulu menggunakan resin agar mempermudah proses pengamatan foto mikro.
Pengujian ini dilakukan dengan perbesar 200 kali.
Gambar 4.3 Foto mikro tembaga yang diketahui tebal 110µm adalah 22 strip
110µm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
Gambar 4.4 Foto mikro variasi kuat arus 1,5A (A). Foto mikro resin, (B). Foto
mikro aluminium, (C). Ketebalan hasil anodizing 4 strip.
Gambar 4.5 Foto mikro variasi kuat arus 1,75A (A). Foto mikro resin, (B). Foto
mikro aluminium, (C). Ketebalan hasil anodizing 3,6 strip
A
B
B
A
C
C
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
Gambar 4.6 Foto mikro variasi kuat arus 2A (A). Foto mikro resin, (B). Foto
mikro aluminium, (C). Ketebalan hasil anodizing 3 strip
Gambar 4.7 Foto mikro variasi kuat arus 2,25A (A). Foto mikro resin, (B). Foto
mikro aluminium, (C). Ketebalan hasil anodizing 2,8 strip
A
B
A
B
C
C
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Gambar 4.8 Foto mikro variasi kuat arus 2,5A (A). Foto mikro resin, (B). Foto
mikro aluminium, (C). Ketebalan hasil anodizing 2,8 strip
Diketahui :
Tembaga dengan tebal 0,11mm =110µm
110µm = 22 strip (ditunjukkan pada Gambar 4.3.(6))
Jadi 1 strip bernilai 5µm
Contoh perhitungan Gambar 4.3(1)
Diketahui 4 strip x 5µm = 20µm
Contoh perhitungan Gambar 4.3(2)
Diketahui 3,6 strip x 5µm = 18µm
Gambar4.4 sampai Gambar 4.8 menunjukkan hasil pengujian ketebalan
lapisan oksida yang dihasilkan setelah proses anodizing pada kosentrasi asam
sulfat 15% kuat arus 1.5 ampere dengan waktu pencelupan 15 menit sebesar
A
B
C
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
20µm. Ketebalan kosentrasi larutan asam sulfat 15% kuat arus 1.75 ampere
dengan waktu pencelupan 15 menit sebesar 18 µm. Ketebalan kosentrasi larutan
asam sulfat 15% kuat arus 2 ampere dengan waktu pencelupan 15 menit sebesar
15µm. Ketebalan kosentrasi larutanasam sulfat 15% kuat arus 2,25 ampere
dengan waktu pencelupan 15 menit sebesar 14µm. Ketebalan kosentrasi
larutanasam sulfat 15% kuat arus 2.5 ampere dengan waktu pencelupan 15 menit
sebesar 14µm.
Kemudian dari semua hasil pengujian foto mikro ketebalan lapisan oksida
setelah proses anodizing, dapat disimpulkan menggunakan grafik pada Gambar
4.9.
Gambar 4.9. Grafik hubungan antara kosentrasi variasi arus dengan ketebalan
lapisan oksida (µm) setelah proses anodizing.
Gambar 4.9. menunjukkan variasi kosentrasi asam sulfat pada larutan
anodizidalam proses mempengaruhi ketebalan oksida yang terbentuk pada
permukaan aluminium. Ini karena pada variasi kosentrasi asam sulfat pada
larutan anodize 1,5A, 1,75A, 2A, 2,25A dan 2,5A setelah proses anodizing
menghasilkan ketebalan lapisan oksida pada permukaan aluminium sebesar
20µm,18µm, 15µm, 14µm dan 14µm secara berurutan. Perbedaan ketebalan
lapisan ini disebabkan oleh daya hantar larutan elektrolit yang berbeda karena
0
5
10
15
20
25
1,5 A 1,75 A 2A 2,25 A 2,5 A
Ke
teb
alan
Lap
isan
Oks
ida
(µ)
Variasi kuat Arus
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
perbedaan komposisi larutan asam sulfat, pada komposisi larutan asam sulfat
dengan kosentrasi 1,5A daya hantar larutan sangat tinggi dengan waktu
pencelupan 15 menit pertumbuhan lapisan oksida pada permukaan aluminium
begitu maksimal, sedang kan pada larutan asam sulfat dengan kosentrasi 1,75A
daya hantar larutan elektrolit berkurang lapisan oksidasi yang terbentuk tidak
terlalu tinggi maka yang terjadi tidak terlalu tebal begitu juga seterusnya makin
berkurang sifat kekerasanya hingga variasi kosentrasi 2,5A.
Kesimpulan bahwa setiap peningkatan arus yang diberikan menyebabkan
semakin menurun ketebalan lapisan oksida yang terbentuk disertai menurunnya
kekerasan setelah proses anodizing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian, analisis dan pembahasan data yang telah dilakukan pada
pengaruh variasi kosentrasi arus pada proses anodizing, maka di dapat
disimpukan sebagai berikut.
1. Ketebalan lapisan tertinggi sebesar 20µm terjadi pada anodizing dengan
kuat arus 1.5A. Pada kuat arus 1.75A, 2A, 2.25A dan 2.5A secara berturut
turut menghasilkan ketebalan sebesar 18µm, 15µm, 14µm dan 14µm.
2. Nilai kekerasan tertinggi terjadi pada kuat arus 1,5A dengan nilai
kekerasan sebesar 66.13VHN. Pada kuat arus 1.75A, 2A, 2.25A dan 2.5A
secara berturut turut dapat menghasilkan nilai kekerasan sebesar
66,13VHN, 65,51VHN, 65,52VHN dan 63,71 VHN.
5.2. Saran
Mengacu pada hasil penelitian, pengujian dan pembahasan aluminium
anodizing, maka ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pelaksanaan
penelitian selanjutnya diantaranya adalah:
1. Dari hal penelitian ini dapat diketahui bahwa tebal lapisan dan
kekerasan permukaan hasil proses anodizing juga dapat di pengaruhi
oleh suhu pada proses anodizing, sehingga sangat di sarankan untuk
selanjutnya di lakukan penelitian yang berkaitan dengan pengaruh
suhu terhadap tebal lapisan dan kekerasan permukaan.
2. Keamanan, keselamatan dan kesehatan kerja pada saat melakukan
pengujian proses anodizing harus diutamakan karena bahan-bahan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
yang digunakan pada proses anodizing adalah bahan kimia yang
beracun, mudah bereaksi dan mudah menguap.
3. Proses anodizing sebaiknya dilakukan diruangan khusus yang
memiliki aliran udara yang baik atau memiliki saluran penyedot
sendiri yang dapat langsung menyedot uap hasil anodizing sehingga
tidak membahayakan peneliti.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
DAFTAR PUSTAKA
Haryono, 2013, Pengaruh variasi suhu dan waktu proses anodizing pada bahan
aluminium,Politeknik Pratama Muila Surakarta.
Hustasoit,F.M.,2008, Pengaruh Kosentrasi Asam Oksalat Terhadap Ketebalan
Lapisan Oksida Pada Aluminium Foil Hasil Proses Anodisasi, Skripsi.
Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Priyanto, 2012, Pengaruh Variasi Kuat Arus Listrik terhadap Kekerasan
Permukaan Aluminium 5XXX pada Proses Anodizing , Tugas Akhir
Jurusan Teknik Mesin Universitas Isalam Indonesia.
Santhiarsa, N.N., 2009, Pengaruh Kuat Arus Listrik dan Waktu Proses Hard
Anodizing pada Aluminium terhadap Kekerasan dan Ketebalan
Lapisan. Jurnal Ilmiah, Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana.
Santhiarsa, N.N, 2010, Pengaruh Kuat Arus Listrik dan Waktu Proses
Anodizing pada Aluminium tehadap Kecerahab dan Ketebalan Lapisan,
Jurnal Ilmiah Jurusan Teknik MESIN Universitas Udayana.
Sipayung, T., 2011, Pengaruh Penambahan Kosentrasi Elektrolit pada Proses
Anodisasi.Skripsi.Tidak diterbitkan, Fakultas Teknik Universitas Islam
Indonesia.
Taufik ,T., 2011, Anodizing pada logam aluminium dan paduanya, Mekalah.
Program Studi Magister Rekayasa Fakultas Teknik Pertambangan dan
Perminyakan Institut Teknologi Bandung.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI