TUGAS AKHIR Pengaruh Voltase Terhadap Ketebalan Dan Kilap Pada Proses Pelapisan Tembaga Pada Material Baja Karbon Sedang.

(1)

i

TUGAS AKHIR

PENGARUH VOLTASE TERHADAP KETEBALAN DAN KILAP

PADA PROSES PELAPISAN TEMBAGA PADA MATERIAL BAJA

KARBON SEDANG

Disusun Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat - Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjan Teknik (S1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh : PUTUT INDARTO

D 200 07 0015

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

(3)

HALAMAN PERSETUJUAN

Telah

disetujui

untuk

dipertahankan di hadapan Dewan

Penguji

Tugas

Akhir

sebagai

syarat

menyelesaikan program

studi

strata

satu

Jurusan

Teknik Mesin

Fakultas

Teknik

Universitas

Muhammadiyah

Surakarta.

Disusun oleh:

Nama

NIM

Judul

Disetujui pada:

Hari

Tanggal

,

knn

??jan*s:t

ZQt*t

:

PUTUT

INDARTO

: D

200

07 0015

:Pengaruh

Voltase

Terhadap Ketebalan Dan Kilap

Pada

Proses

Pelapisan Tembaga Pada

Material

Baja Karbon Sedang

lil

Pembimbing I

Mengetahui,

Pembimbing ll

(4)

HALAMAN

PENGESAHAN

Telah

diuji dan

dipertahankan

di

hadapan Dewan Penguji

Tugas

Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah

Surakarta

dan diterima untuk memenuhi persyaratan dalam

memperoleh

gelar Sarjana Teknik.

Disahkan

pada :

,

)urfiat

ranssat

:

2€+

)0x

u0f

r

2014

J

Dewan Penguji:

1.

lr.

Masyrukan, MT

2.

Agus Yulianto, ST.,

MT

3.

NurAklis,

ST., M.Eng

Dekan Fakultas

Teknik

Muhammadiyah ( ( ( Mengetahui ) ) )

Ketua Jurusan

Teknik

Mesin

Universitas Muhammadiya

Surakarta

@

(lr.

Sartono Putro, MT)

&-ffi,-,%

rakarta

/-:

'/.-

t.l

t'

IV

(5)

(6)

vi

MOTTO

“M aka apabila kamu t elah selesai (dari suat u urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain”

(Qs Al-I nsyirah : 7)

“Barang siapa berjal an di suat u jalan unt uk menunt ut ilmu maka Allah akan mempermudah jalan ke surga”.

( H. R. M uslim )

“Sesungguhnya Allah t idak merobah keadaan sesuat u kaum sehingga mereka merobah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri. dan apabila All ah menghendaki keburukan terhadap sesuatu kaum, M aka t ak ada yang dapat

menolaknya; dan sekali-kali t ak ada pelindung bagi mereka selain D ia”.

(Ar-Ra’d :11)

“Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang orang yang diberi ilmu penget ahuan beberapa derajat . D an Allah M aha

(7)

vii

PERSEM BAH AN

K

arya ini merupakan hasil perjuangan panjang yang melelahkan,

teriringi oleh kesabaran, ketekunan serta doa, dengan perasaan haru dan bangga kupersembahkan kepada mereka

yang menyayangi diriku dan yang menjadi bagian dari hidupku sebagai wujud rasa syukur dan terima kasih : Bapak dan Ibu, orang yang paling kuhormati, kusayangi dan

paling berarti selama dalam hidupku. Yang telah memberiku bimbingan dan semangat untuk tetap tegar dalam menghadapi

ujian hidup, jasamu tak akan pernah terbalaskan oleh apapun didunia ini

Si bebeb yang slalu menemaniku dalam suka dan duka. Saudara teknik mesin yang membantu dalam menyelesaikan

tugas akhir ini selama beberapa tahun dengan penuh rintangan.

(8)

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur kehadirat Allah SWT, atas rahmat dan hidayah-Nya, yang telah memberikan segala kenikmatan yang tiada terkira sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S-1) jurusan teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penilisan Tugas Akhir ini tidak lepas dari kesalahan, kekhilafan, bantuan dari semua pihak, Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah, dan nikmat-Nya yang diberikan selalu tanpa memandang waktu, kapan saja dan dimana saja aku berada

2. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

(9)

ix

4. Bapak Ir. Masyrukan, MT ,selaku dosen pembimbing I yang telah memberi saran, masukan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini hingga selesai.

5. Bapak Agus Yulianto, ST, MT , Selaku dosen pembimbing II yang telah berkenaan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran guna memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini

6. Seluruh staf dan karyawan Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan pelayanan dan fasilitas pada penulis.

7. Bapak dan Ibuku yang selalu membimbing penulis, terima kasih atas nasehat, dukungan dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8. Yeni Pratiwi Spd, si unyil tersayang yang selalu menemani hari-hari penulis, dan memberi dukungan selalu.

9. Kawan- kawan tugas akhir elektroplating yang sama-sama merasakan duka serta pengorbanan dan support dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

10. Teman – teman kos adien yang beraneka ragam sifat yang slalu membuat hari-hari terasa kocak.

11. Rekan-rekan Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin atas segala bantuan dan dukungan sehingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

(10)

x

Dengan selesainya penyusunan Tugas Akhir ini, penulis berharap semoga dapat memberikan manfaat yang baik, serta mampu menjadi arahan dalam perjalanan pengetahuan.

Penulis menyadari bahwa penyusunan ini masih jauh dari sempurna, Oleh sebab itu, penulis untuk mendapatkan saran dan kritik yang kontruktif guna memperluas wawasan penulis sebagai proses pembelajaran diri.

Wassalamu‘alaikum Wr.Wb.

Surakarta, 2013

(11)

xi

Abstraksi

Electroplating adalah proses pelapisan suatu logam dengan logam

lain dengan bantuan arus listrik di dalam suatu larutan elektrolit secara elektrokimia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi tegangan proses electroplating terhadap ketebalan dan kilap pada baja karbon sedang dengan pelapisan tembaga. Dalam kegiatan ini menggunakan baja karbon sedang dengan dimensi 4 cm x 4,5 cm dengan ketebalan 1,5 cm sebanyak 3 spesimen, variasi tegangan 5 volt, 7 volt, 9 volt yang akan dilapisi tembaga menggunakan metode electroplating dengan waktu celup 12 detik. Selanjutnya dilakukan pengujian ketebalan dengan coating gauge Uji kilap dengan glossmeter.

Hasil pengujian ini menunjukan bahwa pada spesimen 1 pelapisan tembaga dengan tegangan 5 volt mempunyai ketebalan 0,60 µm, untuk spesimen 2 pelapisan tembaga tegangan 7 volt mempunyai ketebalan 1,00 µm dan untuk spesimen 3 pelapisan tembaga tegangan 9 volt mempunyai ketebalan 1,42 µm. Sedangkan hasil pengujian kilap Pada tegangan 5 volt mempunyai kilap sebesar 110,1 GU. Pada tegangan 7 volt sebesar 158,9 GU Dan tegangan 9 volt sebesar 160,8 GU.

(12)

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

... ii

LEMBAR PERSETUJUAN ... iii

LEMBAR PENGESAHAN ... iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ... v

HALAMAN MOTTO ... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

ABSTRAKSI ... xi

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Permasalahan ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Penelititan ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

(13)

xiii

2.1 Tinjauan Pustaka ... 6

2.2 Landasan Teori ... 7

2.2.1 Baja Karbon ... 7

2.2.2 Baja Karbon Sedang dan Sifatnya ... 9

2.3 Proses Electroplating ... 10

2.3.1 Pelapisan Logam ... 10

2.3.2 Bahan Pelapis Tembaga ... 13

2.3.3 Teori Electroplating ... 16

2.3.4 Konsep Electroplating dan Kelistrikan ... 19

2.3.5 Unsur – Unsur Dalam Proses Electroplating ... 23

2.3.6 Prinsip Kerja Electroplating ... 29

2.4 Uji Gloss ... 30

2.4.1 Unit Gloss ... 31

2.4.2 Gambar dari Glossmeter ... 32

2.5 Uji Ketebalan Lapisan Logam Plating ... 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 35

3.1 Bahan ... 35

3.2 Alat ... 36

3.3 Diagram Alir Penelitian ... 41

BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 44

4.1 Hasil Proses Electroplating Tembaga ... 44

(14)

xiv

dengan coating gauge ... 45

4.2.2 Pengujian Kilap (Gloss) ... 46

4.3 Perhitungan Tebal Lapisan Plating Secara Teoritis... 48

BAB V PENUTUP ... 53

5.1 Kesimpulan... 53

5.2 Saran ... 54 DAFTAR PUSTAKA

(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Proses Reduksi dan Oksidasi ... 17

Gambar 2.2. Spektakular refleksi dan menyebar ... 31

Gambar 2.3. Mini Gloss dengan sudut 60° ... 32

Gambar 2.4. Mikro Gloss ... 32

Gambar 2.5. Coating Gauge ... 34

Gambar 3.1. Baja Karbon Sedang ... 35

Gambar 3.2. Tembaga Pelapis ... 35

Gambar 3.3. Gerinda Polishing ... 36

Gambar 3.4. Bak ... 37

Gambar 3.5. Power Supply DC ... 38

Gambar 3.6. Thermometer ... 38

Gambar 3.7. Tang Ampere ... 38

Gambar 3.8. Kertas pH ... 39

Gambar 3.9. Stop Wacth ... 39

Gambar 3.10. Gelas Ukur ... 40

Gambar 3.11. Crystal Heater ... 40

Gambar 3.12. Diagram Alir penelitian ... 41

(16)

xvi

variasi tegangan 7 volt ... 44 Gambar 4.3. Foto hasil proses electroplating tembaga

variasi tegangan 9 volt ... 45 Gambar 4.4. Grafik hubungan tegangan

lerhadap ketebalan lapisan ... 46 Gambar 4.5. Grafik hubungan tegangan

terhadap tingkat kilap ... 47 Gambar 4.6. Grafik Perbandingan tebal lapisan sebenamya

(17)

xvii