ANALISIS PENGARUH WAKTU PENAHANAN CELUP TERHADAP KETEBALAN PERMUKAAN DAN KILAP PADA PROSES ELEKTROPLATING BAJA KARBON TINGGI

TUGAS AKHIR

ANALISIS PENGARUH WAKTU PENAHANAN CELUP

TERHADAP KETEBALAN PERMUKAAN DAN KILAP

PADA PROSES ELEKTROPLATING

BAJA KARBON TINGGI

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun :

TRI WIDODO

NIM : D 200 070 029

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

saya

_{menyatakan dengan sungguh-sungguh bahwa}

skripsi

dengan

judur

:

ANALISIS PENGARUH WAKTU PENAHANAN

_CELUP

TERHADAP KETEBALAN PERMUKAAN DAN KILAP PADA

PROSES

ELEKTROPLATING

_BAJA

_KARBON

TINGGI

Yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat

memperoreh

_derajat

_sarjana

s1

pada

_{jurusan Teknik}

_Mesin

_Fakurtas

Teknik

Universitas

Muhammadiyah surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan

merupakan

tiruan

atau

duprikasi

skripsi

yang

sudah

dipubrikasi

_{dan atau}

_pernah

dipakai

untuk

mendapatkan

gerar

kesarjanaan

_di

_ringkup

_universitas

Muhammadiyah surakarta atau instansi manapun,

kecuari

_{bagian sumber}

informasinya saya cantumkan

sebagai

_{mana mestinya.}

Surakarta,

Juli 2014

Yang menyatakan,

&

HALAMAN

PERSETUJUAN

Tugas

akhir

berjudut

"ANALrsrs

_PENGARUH

_wAKTu

_PENAHANAN

CELUP TERHADAP KETEBALAN

PERMUKAAN

DAN

KTLAP PADA

PROSES ELEKTROPLATTNG

BAJA

KARBON TtNGGt", tetah

disetujui

oleh

pembimbing

_dan

diterima

untuk

memenuhi sebagian

persyaratan

memperoleh

_{derajat sarjana}

_s1

_{pada jurusan Teknik Mesin}

_Fakultas

Teknik

Universitas

Muhammadiyah

Surakarta.

Dipersiapkan

oleh

:

Nama

:

Tri

Widodo

NIM

: D

200

A7O O2g

Disetujui

pada

:

Hari

:

Kcp.qlll

rangsar

.

Zb..

i.In!.

l

.:oLt4

Pembimbing

Utama _{Pembimbing Pendamping}

\@

ilt

HALAMAN

PENGESAHAN

Tugas

akhir

berjudul

'ANALtsts

PENGARUH

WAKTU

PENAHANAN

CELUP TERHADAP KETEBALAN

PERMUKAAN

DAN KILAP

PADA

PROSES ELEKTROPLATING

_BAJA

_KARBON

_TtNGGt',

_tetah

dipertahankan

di

hadapan

Tim

Penguji

dan telah

dinyatakan

sah

untuk

memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana

_Sl

pada jurusan

Teknik Mesin

Fakultas

Teknik

Universitas

Muhammadiyah

Surakarta.

Dipersiapkan

oleh

: Nama NIM Disahkan pada : Hari Tanggal :

Tri Widodo

: D 200 070 029 . \e :

KC\q1!)

,2b

qtrrt

_xotLt

:

lr.

Masvrukan.MT.

: Muh,

Alfatih

Hendrawan.,ST., MT.

Tim

Penguji Ketua

Anggota

1

Anggota

2

\

IV

LEMBAR

SOAL TUGAS

AKHIR

4t,#te;t\e----)

Berdasarkan surat Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta NomoT3 6 I A.3 -rU T}I[IT AlX.LU 20 I 3 . ranggal . .. ...1.?..P.g; glt-'F. .et ?.9 t

:

dengan

ini

: Nama PangkaVJabatan Kedudukan memberikan Soal

:

Pembimbing Utama / Tugas

Akhir kepada mahasiswa

:

Nama Nomor Induk NIRM Jurusan/Semester Judul/Topik Rincian SoaVTugas Cc. : Tri Widodo BR.. ST.. MSc.. PhD. Asisten

Ahli

Keterangan :

') Corzt salah satu

l.

Warna biru untuk Kajur

2. War-na htning untuk Pembimbing

I

3. Warna merah tmtuk Pembimbing

II

4. Wama putih untuk mahasiswa

:

Masyrukan, ST., MT.

:

_Lektor

Tri

Widodo D 200 070 029

Teknik Mesin /

Akhir

ANALISA KWALITAS ELEKTROPLATING DITINJAU DARI PENGARUH WAKTU

CELUP DAN KANDUNGAN KARBON MATERIAL PADA BAJA KARBON TINGGI

Demikian soal tugas alfiir

hi

dibuat untuk dapat dilaksanakan sebagaimana mestinya. Surakarta, . . ... l.Z.Pps.e g.t-b. _{.q.q .2 Q.l 3,. . . .}

Pembimbing

lo;

vi   

MOTTO

“Setiap kesulitan merupakan tantangan, setiap tantangan

merupakan suatu peluang dan setiap peluang harus disambut.

Perubahan merupakan bagian dari suatu perjalanan yang

harus disambut dengan baik”

(

Paul G. Stoltz

)

“Sebelum anda membuat rencana, tentukan dulu tujuan yang

ingi anda capai

”

( Frits Pachtner )

“Tak ada rahasia menggapai sukses, sukses itu dapat terjadi

karena persiapan, kerja keras dan mau belajar dari kegagalan”

vii   

ANALISIS PENGARUH WAKTU PENAHANAN CELUP TERHADAP KETEBALAN PERMUKAAN DAN KILAP PADA PROSES

ELEKTROPLATING BAJA KARBON TINGGI Tri Widodo, Masyrukan, Tri Widodo Besar Riyadi

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartosuro

Email :trie_widodo@rocketmail.com

ABSTRAKSI

Elektroplating yaitu proses pelapisan logam dengan logam lain di dalam suatu larutan elektrolit dengan pemberian arus listrik. Konsep yang digunakan dalam proses elektoplanting adalah konsep reaksi reduksi dan oksidasi dengan menggunakan sel elektrolisa. Dalam sel elektrolisa arus yang akan dialirkan akan menimbulkan reaksi reduksi dan oksidasi dangan mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Elektroplating dengan menggunakan pelapis tembaga pada plat baja karbon tinggi. Tujuan Tugas Akhir ini adalah mengetahui pengaruh variasi waktu tahan celup terhadap ketebalan dan kilap hasil pelapisan tembaga.

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan material plat baja karbon tinggi dengan dimensi 4 cm x 4,5 cm x 1,5 cm sebanyak 3 spesimen. Voltase yang digunakan adalah 7 volt. Setelah diplating material diuji ketebalan lapisan dengan Thickness gauge dan uji kilap lapisan dengan Gloss meter.

Dari hasil pengujian tebal lapisan dengan variasi waktu 5 detik sebesar 0.202 µm, 7 detik sebesar 0.270 µm, 9 detik sebesar 0.294 µm. Dari hasil pengujian kilap Gloss meter dengan variasi waktu 5 detik sebesar 134.7 GU, 7 detik sebesar 133.7GU, 9 detik sebesar 129.5 GU.

Kata kunci : Elektroplating, Tembaga, Ketebalan, Kilap, Baja Karbon Tinggi.

viii   

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum. Wr. Wb.

Syukur Alkhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas

berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat

terselesaikan .

Tugas Akhir berjudul “ANALISIS PENGARUH WAKTU

PENAHANAN CELUP TERHADAP KETEBALAN PERMUKAAN DAN KILAP PADA PROSES ELEKTROPLATING BAJA KARBON TINGGI”

dapat terseleasikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ini menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ir. Sri Sunarjono, MT.,Ph.D. Selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Tri Widodo Besar R.,ST.,MSc.,Ph.D. Selaku ketua Jurusan Teknik

Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Ir. Masyrukan, MT. selaku dosen pembimbing utama terima kasih

telah banyak memberikan banyak waktu, ilmu, saran, arahan dan

motifasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Tri Widodo Besar R.,ST.,MSc.,Ph.D. Selaku dosen pembimbing

pendamping terima kasih untuk meluangkan waktu, pengarahan,

bimbingan dan dorongan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. Seluruh Dosen yang telah membimbing selama ini, memberikan

ix   

6. Almarhumah Ibu di Surga dan Bapak tercinta, yang tiada hentinya

memberikan doa, cinta, dan kasih sayang yang tulus serta

motivasi yang tak ternilai kepada penulis.

7. Keluarga besar Sri Agus Supraptono, ST. terima kasih untuk doa,

dukungan,dan motivasi.

8. Kawan-kawan Teknik Mesin 2007 yang tidak bisa saya sebutkan

satu persatu.

9. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan

laporan Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan penulis

satu-persatu.

Akhirnya penyusun berharap, semoga laporan Tugas Akhir

ini dapat membawa manfaat bagi kita semua.

Penulis menyadari bahwa penyusunan ini masih jauh dari

sempurna, maka sangat besar keinginan penulis untuk

mendapatkan saran dan kritik yang sifat membangun guna

memperluas wawasan penulis sebagai proses pembelajaran.

Wassalammu’alaikum. Wr. Wb.

Surakarta, Juli 2014

x   

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

PERNYATAAN KEASLIAN SEKRIPSI ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ... v

LEMBAR MOTTO ... vi

ABSTRAKSI ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 .Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan Penelitian ... 2 1.3 .Manfaat Penelitian ... 2 1.4 .Batasan Masalah ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka ... 4

xi   

2.2.1 .Elektroplating ... 5

2.2.2 .Teori Dasar Elektroplating ... 6

2.2.3 .Konsep Elektroplating Dan Kelistrikan ... 9

2.2.4 .Unsur-Unsur Dalam Proses Elektroplating ... 13

2.2.5 .Mengenal Pelapisan Logam ... 19

2.2.6 .Bahan Pelapis ... 23

2.3 .Baja Karbon Tinggi ... 28

2.3.1.Baja Karbon Tinggi Dan Sifatnya ... 30

2.4 .Uji Gloss Meter ... 30

2.5 .Uji Ketebalan ... 33

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 .Diagram Alir Penelitian ... 35

3.2 .Persiapan Peralatan Dan Bahan Proses Elektroplating ... 37

3.2.1. Bahan ... 37

3.2.2. Alat ... 38

3.3 Alat Uji ... 46

3.3.1. Gloss Meter ... 46

3.3.2. Thckness Gauge ... 46

BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 .Data Hasil Pengujian ... 48

4.1.1. Pengujian Ketebalan ... 48

4.1.2. Pengujian Kilap Gloss Meter ... 50

xii    BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 54 5.2 Saran ... 54 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

xiii   

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Proses Reduksi Dalam Larutan Elektrolit ... 7

Gambar 2.2. Spektakular Refleksi Dan Menyebar ... 31

Gambar 2.3. Gloss Meter Dengan Sudut 60º ... 32

Gambar 2.4. Alat Uji Ketebalan Thicknes Gauge... 34

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 35

Gambar 3.2. Baja Karbon Tinggi ... 37

Gambar 3.3. Tembaga Pelapis ... 38

Gambar 3.4. Gerinda Polishing ... 39

Gambar 3.5. Amplas Dengan Nomer 100 ... 39

Gambar 3.6. Amplas Dengan Nomer 240 ... 40

Gambar 3.7. Amplas Polishing (amplas kain) ... 40

Gambar 3.8. Batu Hijau ... 41

Gambar 3.9. Bak ... 41

Gambar 3.10. Power Supply DC ... 42

Gambar 3.11. Thermometer ... 42

Gambar 3.12. Clamp Meter DC ... 42

Gambar 3.13. Stop Wacth ... 43

Gambar 3.14. Kertas PH ... 43

Gambar 3.15. Aerometer ... 44

Gambar 3.16. Crystal Heater ... 44

Gambar 3.17. Sarung Tangan ... 45

Gambar 3.18. Gelas Ukur ... 45

Gambar 3.19. Gloss Meter ... 46

Gambar 3.20. Thcness Gauge ... 47

Gambar 4.1. Grafik Ketebalan Lapisan ... 49

xiv   

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Data hasil pengujian ketebalan lapisan ... 48

Tabel 4.2. Data hasil pengujian kilap Gloss ... 50

Tabel 4.3. Komposisi Larutan Brass Plating ... 52

Tabel 4.4. Kondisi operasi brass plating ... 52

Tabel 4.5. Kondisi operasi brass plating pada pengujian ... 53

xv   

DAFTAR LAMPIRAN

Data Hasil Pengujian Komposisi Baja Karbon Tinggi ……..… Lampiran.

Tabel Valensi .……… Lampiran.

Tabel Ekivalen Elektrokimia ……… Lampiran.

Hasil Pengujian Ketebalan ……...………... Lampiran.

Hasil Pengujian Kilap ... Lampiran.

Kartu Konsultasi Tugas Akhir ………. Lampiran.

Kartu Revisi Ujian Tugas Akhir ………... Lampiran