SKRIPSI / TUGAS AKHIRSKRIPSI / TUGAS AKHIR

PENGARUH TEBAL PELAPISAN CHROME TERHADAP SIFAT

MULYUDHA (20408600)MULYUDHA (20408600)

JURUSAN TEKNIK MESINJURUSAN TEKNIK MESIN

PENGARUH TEBAL PELAPISAN CHROME TERHADAP SIFAT

MEKANIK PADA BAJA SS400 DENGAN METODE ELEKTROPLATING

LATAR BELAKANG

Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan zat

(ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katode) melalui

proses elektrolisa. Pada umumnya pelapisan bertujuan

untuk melindungi dari korosi, meningkatkan penampilan

permukaan logam dan meningkatkan sifat mekanik suatupermukaan logam dan meningkatkan sifat mekanik suatu

logam.

Metode perlindungan logam yang banyak digunakan dan

paling mudah dilakukan serta dari aspek biaya lebih murah

adalah proses pelapisan.

PERMASALAHANPERMASALAHAN

� Ruang lingkup permasalahan ini terfokus pada pengaruh

tebal pelapisan chrome pada baja SS400 dengan metode

elektroplating. Dalam penelitian ini dilakukan pembentukan

lapisan chrome untuk menegtahui sifat mekanik pada bajalapisan chrome untuk menegtahui sifat mekanik pada baja

SS400, yang kemudian diuji tarik dan uji metalografi.

Tujuan Penelitian

� Mengetahui pengaruh ketebalan lapisan chrome pada

material baja SS400 yang mendapat variabel waktu proses

yang berbeda.

� Mengetahui kekuatan pada baja yang dilapiskan chrome� Mengetahui kekuatan pada baja yang dilapiskan chrome

dengan melakukan uji tarik.

� Mengetahui struktur makro dan mikro pada baja SS400

yang dilapisi chrome dengan melakukan uji metallografi.

LANDASAN TEORILANDASAN TEORI

Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan zat

(ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katode) melalui

proses elektrolisa. Terjadi proses pengendapan pada

katoda disebabkan oleh adanya pemindahan ionion

Elektroplating

bermuatan listrik dari anoda dengan perantara larutan

elektrolit, yang terjadi secara terus menerus pada

tegangan konstan hingga akhirnya mengendap dan

menempel kuat membentuk lapisan permukaan benda

logam.

Pada umumnya pelapisan diterapkan ke suatu permukaan

dengan tujuan untuk :

�Melindungi permukaan dari lingkungan yang mungkin

TUJUAN DARI PROSES PELAPISAN

menyebabkkan korosi atau reaksi deteriorative (merusak).

�Untuk meningkatkan penampilan permukaan.

�Untuk memperbaiki permukaan dan meningkatkan sifat

mekanik suatu logam.

Klasifikasi pelapisan chrome

� Pelapisan chrome dekoratif

Pada pelapisan ini umumnya logam (benda kerja) terlebih

dahulu dilapis dengan tembaga kemudian nikel dan akhirnya

chrome. Tebal lapisan krom dekoratif berkisar antara 0,25 –

0,5 µm.0,5 µm.

� Pelapisan chrome keras

Pelapisan ini sering disebut industrial chrome yaitu pelapisan

chrome yang memanfaatkan sifat-sifat krom untuk

mendapatkan sifat-sifat seperti; tahan panas, aus, erosi,

korosi dan koefisien rendah

Baja karbon rendah (low carbon steel)mengandung karbon antara 0,025%

– 0,25% C. Maka baja karbon rendah dapat digunakan atau dijadikan baja-

baja sebagai berikut:

� Baja karbon rendah ( low carbon steel ) yang mengandung 0,04% -

0,10%C untuk dijadikan baja– baja plat atau strip.

BAJA KARBON RENDAH

� Baja karbon rendah yang mengandung 0,5% C digunakan untuk

keperluan badan-badan kendaraan.

� Baja karbon rendah yang mengandung 0,15%-0,20% C digunakan

untuk konstruksi jembatan, bangunan, membuat baut atau dijadikan

baja konstruksi.

Baja SS400

Baja SS400 merupakan baja karbon rendah

dengan sedikit kandungan silicon. Beberapa hasil

penelitian menemukan bahwa kandungan

siliconnya antara 0.06 dan 0.037%.

Berikut komposisi kimia baja SS400 :

Percobaan

Diagram alir penelitian

BAHAN PERCOBAAN

� Specimen Baja karbon rendah SS400 dengan

dimensi 4.5x40x300 satuan mm.

� Larutan Crhomic acid (CrO3)

� Asam Sulfat (H2SO4)

BAJA SS400

� Asam Sulfat (H2SO4)

� Anoda timah hitam

� Resin dan Hardner

� Autosol

Alat yang digunakan

� Peralatan Elektroplating

� Mesin Poleshing

� Alat ukur Ketebalan ( Micrometer Sekrup )

� Alat uji Tarik ( Tensile Strength )

� Alat uji Metalografi ( microskop metallogrphy)

� Amplas 220 – 1500

� Gergaji besi.

� Kamera digital

Proses pelapisan pada baja SS400

Hasil Pembentukan Lapisan chrome

Sampel Hasil pelapisan chrome pada baja SS400 dengan metode

elektroplating Selama 1 Jam dan 2 Jam

Pemanasan Selama 1Jam Pemanasan Selama 2 Jam

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Lapisan chrome pada permukaan baja SS400

specimen Arus WaktuPengukuran(mm)

Rata-rataTitik 1 Titik 2 Titik 3

A1

200 A 1 jam

4.21 4.21 4.22 4.213

A2 4.21 4.21 4.22 4.213

A3 4.22 4.22 4.22 4.220

B1

200 A 2 jam

4.17 4.17 4.18 4.173

B2 4.17 4.17 4.19 4.177

B3 4.16 4.17 4.16 4.163

Pengukuran sebelum proses elektroplating

specime

nArus Waktu

Pengukuran (mm) Rata-rata

(mm)Titik 1 Titik 2 Titik 3

A1

200 A 1 jam

4.30 4.30 4.31 4.303

A2 4.31 4.31 4.31 4.310

A3 4.31 4.32 4.31 4.313

B1

200 A 2 jam

4.33 4.33 4.33 4.330

B2 4.35 4.33 4.32 4.333

B3 4.34 4.35 4.34 4.343

Pengukuran setelah proses elektroplating

Specimen Arus WaktuPengukuran(mm) Selisih

(mm)sebelum sesudah

A1

200A 1 jam

4.213 4.303 0.090

A2 4.213 4.310 0.097

A3 4.220 4.313 0.093

B1

200A 2 jam

4.173 4.330 0.157

B2 4.177 4.333 0.156

B3 4.163 4.343 0.180

selisih ketebalan sebelum dan sesudah di elektrplating

Pada pelapisan chrome dengan proses elektroplating diatas dengan variasi

waktu 1 jam dan 2 jam memiliki ketebalan yang segnifikan, dimana bisa

dilihat dari tabel diatas dimana selisih ketebalan yang didapat sangat berbeda

jauh. Hal ini membuktikan bahwa proses pelapisan dengan proses

elektroplating dengan variasi waktu 1 jam dan 2 jam mengalami pengaruh

terhadap ketebalan pada baja karbon rendah SS400.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

A1 B1 A2 B2 A3 B3

Te

ba

l (µ

m)

Benda uji

Selisih Ketebalan Pelapisan chrome

1 jam

2 jam

Grafik perbandingan selisih ketebalan pelapisan chromeGrafik perbandingan selisih ketebalan pelapisan chrome

Nilai rata-rata tebal pelapisan chrome paling besar yaitu pada specimen

yang mengalami proses pelapisan selama 2 jam yaitu 164,33 µm dan

untuk proses pelapisan selama 1 jam dengan nilai rata-rata yaitu 93,33

µm. Dari data dapat dilihat bahwa semakin lama proses pelapisan maka

nilai rata-rata tebal lapisan chrome akan meningkat.

Sampel uji tarik

Pelapisan selama 1 jam Pelapisan selama 2 jam

Tanpa proses pelapisan

Data uji tarik

Hasil Uji tarik dengan proses elektroplating selama 1 jam

Specimen A1 Specimen A2

Specimen A3

Hasil Uji Tarik Dengan Proses elektroplating selama 2 jam

Specimen B1 Specimen B2

Specimen B3

Hasil uji tarik tanpa proses elektroplating

Specimen C1 Specimen C2

Specimen C3

Elongation setelah pengujian tarik

0

2

4

6

8

10

12

14

benda uji 1 benda uji 2 benda uji 3

Elo

ng

ati

on

( %

)

Specimen

Elongation setelah pengujian tarik

1 jam

2 jam

tanpa pelapisan

CONTOH PERHITUNGAN

Struktur mikro dan makro pelapisan chrome dengan

metode elektroplating

Sampel uji metalografi

Dalam pengujian metalografi ini untuk melihat

struktur mikro dan makro yang terfokus pada tebal

pelapisan, apakah terlihat ketebalan pelapisan

dengan proses pelapisan chrome dengan metode

elektroplating dengan variasi waktu selama 1

jam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan denganjam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan dengan

melakukan pembesaran 400x untuk struktur mikro

dan pembesaran 100x untuk struktur makro.

Struktur mikro dan makro lapisan chrome proses elektroplating

selama 1 jam, 2 jam dan tanpa proses pelapisan

Struktur Makro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating selama

1 jam

Resin & hardner

Lapisan CrO3

SS400

1 jam

Struktur Mikro lapisan chrome setelah dilakukan

proses elektroplating selama 1 jam

SS400

Lapisan CrO3

Resin & hardner

Struktur Makro lapisan chrome setelah dilakukan proses elektroplating

selama 2 jam

Resin & hardner

Lapisan CRO3SS400

Struktur Mikro lapisan chrome setelah dilakukan

proses elektroplating selama 2 jam

SS400

Lapisan CRO3

Resin & hardner

Struktur makro tanpa proses pelapisan

Resin & hardner

SS400

Struktur mikro tanpa proses pelapisan

SS400Resin & hardner

KESIMPULANKESIMPULAN

� Penambahan lapisan chrome terhadap baja karbon rendah SS400 berpengaruh

terhadap tingkat kekuatan pada baja.

� Nilai rata-rata tebal lapisan chrome mengalami peningkatan yang signifikan

setelah mengalami proses elektroplating selama 2 jam, nilai tebal rata-rata

mencapai sekitar 164,33 µm sedangkan untuk proses elektroplating selama 1

jam nilai rata-rata tebalnya yaitu 93,33 µm.

� Setelah melakukan tensile strenght pada baja karbon rendah SS400 dengan

pelapisan chrome dengan proses elektroplating selama 2 jam merupakan

pertambahan panjang yang paling tinggi dengan nilai rata-rata 11.11%,

pelapisan selama 1 jam dengan nilai rata-rata 9.53% sedangkan specimen

tanpa pelapisan paling sedikit mengalami pertambahan panjang dengan nilai

rata-rata 9.17%.

TERIMA KASIHTERIMA KASIHassalamualaikum wr.wbassalamualaikum wr.wbassalamualaikum wr.wbassalamualaikum wr.wb