Pengaruh Temperatur Dan Waktu Pelapisan Terhadap Laju Pelapisan Nikel Pada Baja Karbon Rendah
PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU PELAPISAN TERHADAP
LAJU PELAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON RENDAH
*)
Richard Alfonso Mangaraja Napitupulu*)
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik UHN
Abstrak
Banyak cara dapat dilakukan untuk meningkatkan sifat tahan karat dari baja karbon rendah dan salah satu
alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan proses pelapisan listrik pada baja tersebut dengan
menggunakan bahan pelapis tahan karat seperti nikel, tembaga, seng, dan khrom. Dalam penelitian ini, akan
dilihat bagaimana pengaruh temperatur dan lamanya waktu pelapisan terhadap laju pelapisan yang terjadi
pada baja karbon rendah dan efek pelapisan terhadap kekasaran permukaan. Tulisan ini mencoba membahas
mengenai pengaruh temperatur dan waktu terhadap laju pelapisan.
Kata-kata kunci: Pelapisan, Nikel, Baja karbon, Temperatur, Waktu, Laju pelapisan
1. Pendahuluan
Pada
proses
pembuatan
komponenkomponen/peralatan-peralatan permesinan dan
industri, dibutuhkan material dengan sifat
kekerasan dan tahan karat yang tinggi. Baja karbon
rendah merupakan salah satu jenis material yang
memiliki sifat kekerasan yang baik namun sifat
tahan karat yang buruk. Untuk itu perlu diadakan
suatu perlakuan agar baja karbon rendah ini
memiliki sifat tahan karat yang baik. Banyak cara
dapat dilakukan untuk meningkatkan sifat tahan
karat dari baja karbon rendah dan salah satu
alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan
melakukan proses pelapisan listrik pada baja
tersebut dengan menggunakan bahan pelapis tahan
karat seperti nikel, tembaga, seng, khrom, dll.
Dalam penelitian ini, akan dilihat bagaimana
pengaruh temperatur dan lamanya waktu pelapisan
terhadap laju pelapisan yang terjadi pada baja
karbon rendah dan efek pelapisan terhadap
kekasaran permukaan dengan menggunakan bahan
pelapis tahan karat nikel.
2. Pelapisan Nikel
Saat ini pelapisan nikel banyak sekali
dilaksanakan, baik untuk tujuan pencegahan karat
saja ataupun untuk menambah keindahan. Dengan
hasil lapisannya yang mengkilap maka dari segi ini
nikel adalah yang paling banyak diinginkan untuk
melapis permukaan.
2.1 Konsentrasi Larutan
Sumber logam pelapis dalam larutan didapat
dari garam nikel. Pengaruh dari konsentrasi garam
nikel dalam larutan dapat dijelaskan sebagai
berikut. Bila konsentrasi garam nikel tinggi, maka
rapat arus akan semakin tinggi dan kecepatan
pelapisan meningkat. Sedangkan bila konsentrasi
garam nikel rendah, maka permukaan lapisan akan
"terbakar" bila rapat arus tinggi dan efisiensi katoda
menjadi rendah.
Penambahan nikel klorida dimaksudkan untuk
meningkatkan korosi anoda dan konduktivitas
larutan. Lapisan yang dihasilkan dari larutan
dengan konsentrasi nikel klorida tinggi adalah lebih
halus permukaannya, lebih keras dan struktur
kristalnya lebih halus. Bila konsentrasi asam borat
terlalu rendah, maka akan mengurangi aksi
penyanggaan dalam lapisan katoda dan membuat
sulitnya pengontrolan pH larutan.
2.2 Kondisi Operasi
Suhu operasi pada kebanyakan larutan nikel
berkisar antara 50o - 70o C. Bila variabel lain tetap,
maka sesuai dengan peningkatan suhu maka rapat
arus juga semakin besar (tanpa menjadi terbakar),
konduktivitas larutan meningkat, kekerasan lapisan
berkurang, tetapi keuletan bertambah. Selama
operasi pH berkisar antara 1,5 sampai 4,5.
Anoda yang digunakan ada dua macam yaitu
anoda tak larut dan anoda larut. Anoda tak larut
yang biasa digunakan adalah dari jenis anoda
karbon dengan sedikit silikon. Sedangkan anoda
larut ada beberapa macam yaitu berbentuk
batangan, berbentuk segi empat, dan berbentuk
bola.
Ada banyak jenis larutan yang digunakan, baik
untuk pelapisan satu per satu (still) maupun barrel.
Pelapisan berikut dilaksanakan apabila hanya
diperlukan lapisan yang tahan karat (tanpa melihat
aspek dekoratif). Untuk pelapisan satu per satu
(still) larutan yang biasa digunakan adalah larutan
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 345 – 351
353
tipe Watt. Larutan tipe Watt dioperasi dalam pH
rendah (1,5 -4,5) dan pH tinggi (4,5 - 6,0).
Penggunaan nikel sebagai pelapis umumnya
yang dikehendaki adalah kemampuannya untuk
mengkilap. Dalam pelapisan nikel mengkilap, tidak
dapat ditinggalkan penggunaan bahan pemengkilap
(brightener). Secara umum bahan pemengkilap
terbagi atas dua kelas. Kelas pertama dipergunakan
untuk mendapatkan permukaan yang putih
mengkilap, sedangkan kelas kedua dimaksudkan
untuk memperoleh permukaan kilapan sperti
cermin. Bila bahan pemengkilap kelas pertama saja
yang dipergunakan maka permukaan yang
dihasilkan justru menimbulkan tegangan pada
lapisan dan kerapuhan. Oleh karenanya supaya
didapatkan permukaan yang benar-benar baik maka
digunakan kedua kelas bahan pemengkilap tersebut.
2.3 Konfigurasi Permukaan
Konfigurasi permukaan dari suatu produk
adalah merupakan suatu karakteristik goemetris
yang dapat berupa suatu mikrogeometri, yang akan
memegang peranan penting dalam perencanaan
suatu elemen mesin/produk. Karena terjadinya
penyimpangan-penyimpangan
selama
proses
pembuatan, maka permukaan geometris ideal
tidaklah dapat dibuat, melainkan hanya mendekati
sesuai dengan gambar teknik dan ini disebut dengan
permukaan nominal. Karena kesulitan dalam
mengukur dan menyatakan besaran yang diukur
dari suatu permukaan secara tiga dimensi, maka
dilakukan suatu pembatasan yaitu dengan hanya
memandang penampang permukaan yang dipotong
secara tegak lurus dan miring, di mana garis hasil
pemotongannya disebut dengan profil.
Kekasaran (roughness) adalah profil dari
ketidakteraturan konfigurasi suatu permukaan yang
berbentuk alur dan serpihan, di mana untuk dimensi
arah tegak dikenal parameter kekasaran rata-rata
aritmatis (R) yang umumnya diukur dengan
menggunakan alat Roughness Testing Mechine.
Untuk mereproduksi profil suatu permukaan, maka
jarum peraba (stylus) dari alat ukur harus
digerakkan mengikuti lintasan yang berupa garis
lurus dengan jarak yang telah ditentukan terlebih
dahulu. Untuk mengukur hasil laju pelapisan dapat
juga digunakan metode gravimetric yang
menentukan massa per luas yang kemudian
dikonversikan ke ketebalan (dalam microns).
1. Plat Baja Karbon Rendah yang terdapat di
pasaran bebas dengan dimensi 75 x 24 x 2 mm
sebanyak 8 spesimen.
2. Larutan tipe watt dengan komposisi: 240gr/lt
NiSO4, 45gr/lt NiCl2, 35gr/lt H3BO3, 2gr/lt
Carbon Ash, dan 7 ml/lt Brightener, Aquades.
Peralatan yang digunakan adalah:
1. Rectifier, merupakan peralatan utama proses
pelapisan secara elektro yang berfungsi sebagai
sumber arus searah (DC) dan penurun tegangan
tinggi.
2. Nautical Digital Balance, digunakan untuk
mengukur berat spesimen sebelum dan sesudah
pelapisan.
3. Roughness Machine, digunakan untuk meraba
kekasaran/kehalusan permukaan
spesimen
sebelum dan sesudah pelapisan.
4. Stopwatch, sebagai alat pengukur waktu.
5. Thermometer, alat pengukur temperatur larutan.
b. Tahapan Penelitian
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa
tahapan:
1. Pembentukan dan pembersihan specimen.
2. Pengukuran berat spesimen dan kekasaran
permukaan.
3. Pelapisan dengan Nikel pada temperatur 60 dan
70 oC dengan variasi waktu 120, 180, 240, dan
300 detik.
4. Pengukuran berat spesimen dan kekasaran
permukaan.
5. Analisa serta hasil dan diskusi.
4. Hasil dan Diskusi
Hasil dari proses pelapisan spesimen baja
karbon rendah tersebut diperlihatkan dalam Tabel
4.1 dan 4.2.
Dari Tabel 4.1, dengan mengasumsikan bahwa
proses pelapisan pada seluruh permukaan spesimen
merata, maka tebal lapisan yang terbentuk untuk
keenam sisi/permukaan dari spesimen, diperoleh
hasil seperti pada Tabel 4.3.
Dengan menggunakan bantuan perangkat lunak
pengolah data (spreadsheet), hasil dari Tabel 4.1,
4.2, dan 4.3 tersebut diperlihatkan dalam bentuk
grafik.
3. Prosedur Penelitian
a. Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan:
354
Pengaruh Temperatur dan Waktu Pelapisan…(Richard Alfonso Mangaraja Napitupulu)
Tabel 4.1: Berat spesimen sebelum dan sesudah dilapis
Spesimen
T
1
t (dtk)
W0 (gram)
W1 (gram)
∆W (gram)
o
120
27,7348
27,7533
0,0185
o
60 C
2
60 C
180
29,3824
29,4148
0,0324
3
60 oC
240
27,2490
27,2840
0,0350
o
300
28,5769
28,6233
0,0464
o
4
60 C
5
70 C
120
27,3025
27,3172
0,0147
6
70 oC
180
29,4853
29,5130
0,0277
o
7
70 C
240
28,8229
28,8608
0,0379
8
70 oC
300
27,0425
27,0838
0,0413
Tabel 4.2: Kekasaran permukaan sebelum dan sesudah dilapis
Spesimen
T
t (dtk)
Ra0 (μm)
Ra1 (μm)
∆R (μm)
1
60 oC
120
0.111
0.104
0.007
2
60 oC
180
0.144
0.13
0.014
o
3
60 C
240
0.13
0.112
0.018
4
60 oC
300
0.222
0.191
0.031
o
5
70 C
120
0.134
0.098
0.036
6
70 oC
180
0.226
0.172
0.054
o
240
0.366
0.299
0.067
o
300
0.192
0.102
0.09
7
70 C
8
70 C
Tabel 4.3 : Tabel pelapisan sesudah dilapis
Spesimen
T
t (dtk)
∆W (gram)
Δtl (μm)
1
60 oC
120
0.0018
0.051
o
180
0.0029
0.082
o
2
60 C
3
60 C
240
0.0035
0.098
4
60 oC
300
0.0044
0.123
o
5
70 C
120
0.0001
0.0041
6
70 oC
180
0.0002
0.007
o
7
70 C
240
0.0004
0.0106
8
70 oC
300
0.0006
0.0165
0.06
y = 0.0002x - 0.0047
0.05
0.04
60 oC
70 oC
Linear (70 oC)
Linear (60 oC)
ΔR
(μm) 0.03
y = 0.0001x - 0.0085
0.02
0.01
0
0
50
100
150
200
t (detik)
250
300
350
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 352 – 355
355
Gambar 4.1: Grafik hubungan temperatur dan waktu pelapisan terhadap kekasaran permukaan
0.014
y = 4E-05x + 0.0007
0.012
0.01
y = 4E-05x - 0.0002
0.008
Δtl
(μm) 0.006
60 oC
70 oC
Linear (60 oC)
Linear (70 oC)
0.004
0.002
0
0
50
100
150
200
t (detik)
250
300
350
Gambar 4.2 :Grafik hubungan temperatur dan waktu terhadap tebal pelapisan
Pada Gambar 4.1, terlihat bahwa dengan
naiknya temperatur dan waktu pelapisan,
maka kekasaran permukaan juga semakin
meningkat,
yang
disebabkan
oleh
terdifusinya
atom-atom
nikel
pada
permukaan baja. Namun jika melihat
persamaan linear yang diperoleh, terlihat
bahwa kecenderungan kemiringan (gradien)
untuk kondisi temperatur 60oC dan 70oC
cukup berbeda. Hal ini mengidentisasikan
bahwa
lapisan
tidak
menghasilkan
kecenderungan konfigurasi permukaan yang
sama untuk masing-masing temperatur.
Namun jika dilihat dari grafik hubungan
temperatur dan waktu terhadap tebal (laju)
pelapisan, terlihat bahwa kecenderungan
yang terjadi untuk kedua kondisi temperatur
tersebut adalah sama, yang diperlihatkan
oleh persamaan linear. Jika melihat
persamaan tersebut, maka akan diperoleh
beda tebal lapisan yang terbentuk pada
temperatur 60 dan 70oC adalah sebesar
0,0009 μm.
Daftar Pustaka
ASM Metal Hand Book, 1997. Vol.2, Heat Treating
Cleaning and Finishing.
Electroplating Handbook, Mc. Graw Hill, 1971.
New York
Greenwood David J, 1971, Hard hromium Plating,
Robert Ltd Tedding.
Metal Handbook”, Vol.2, American Society for
Metal, 8th Edition.
Saleh A.1996, Teknik Pengerjaan Pendahuluan
Untuk Proses Pelapisan, Balai Besar
Pengembangan Industri Logam dan Mesin,
Bandung
Taufiq R, Spesifikasi Geometris Metrologi Industri
dan Kontrol Kualitas, Ganesha ITB, Bandung.
5. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, terlihat bahwa laju
pelapisan pada temperatur 60oC lebih tinggi
dibandingkan pada temperatur 70oC untuk
kondisi waktu yang sama dengan dasar
perbedaan tebal lapisan sebesar 0,0009 μm.
Semakin lama waktu pelapisan, tebal
pelapisan yang dihasilkan juga semakin
besar.
356
Pengaruh Temperatur dan Waktu Pelapisan…(Richard Alfonso Mangaraja Napitupulu)
LAJU PELAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON RENDAH
*)
Richard Alfonso Mangaraja Napitupulu*)
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik UHN
Abstrak
Banyak cara dapat dilakukan untuk meningkatkan sifat tahan karat dari baja karbon rendah dan salah satu
alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan proses pelapisan listrik pada baja tersebut dengan
menggunakan bahan pelapis tahan karat seperti nikel, tembaga, seng, dan khrom. Dalam penelitian ini, akan
dilihat bagaimana pengaruh temperatur dan lamanya waktu pelapisan terhadap laju pelapisan yang terjadi
pada baja karbon rendah dan efek pelapisan terhadap kekasaran permukaan. Tulisan ini mencoba membahas
mengenai pengaruh temperatur dan waktu terhadap laju pelapisan.
Kata-kata kunci: Pelapisan, Nikel, Baja karbon, Temperatur, Waktu, Laju pelapisan
1. Pendahuluan
Pada
proses
pembuatan
komponenkomponen/peralatan-peralatan permesinan dan
industri, dibutuhkan material dengan sifat
kekerasan dan tahan karat yang tinggi. Baja karbon
rendah merupakan salah satu jenis material yang
memiliki sifat kekerasan yang baik namun sifat
tahan karat yang buruk. Untuk itu perlu diadakan
suatu perlakuan agar baja karbon rendah ini
memiliki sifat tahan karat yang baik. Banyak cara
dapat dilakukan untuk meningkatkan sifat tahan
karat dari baja karbon rendah dan salah satu
alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan
melakukan proses pelapisan listrik pada baja
tersebut dengan menggunakan bahan pelapis tahan
karat seperti nikel, tembaga, seng, khrom, dll.
Dalam penelitian ini, akan dilihat bagaimana
pengaruh temperatur dan lamanya waktu pelapisan
terhadap laju pelapisan yang terjadi pada baja
karbon rendah dan efek pelapisan terhadap
kekasaran permukaan dengan menggunakan bahan
pelapis tahan karat nikel.
2. Pelapisan Nikel
Saat ini pelapisan nikel banyak sekali
dilaksanakan, baik untuk tujuan pencegahan karat
saja ataupun untuk menambah keindahan. Dengan
hasil lapisannya yang mengkilap maka dari segi ini
nikel adalah yang paling banyak diinginkan untuk
melapis permukaan.
2.1 Konsentrasi Larutan
Sumber logam pelapis dalam larutan didapat
dari garam nikel. Pengaruh dari konsentrasi garam
nikel dalam larutan dapat dijelaskan sebagai
berikut. Bila konsentrasi garam nikel tinggi, maka
rapat arus akan semakin tinggi dan kecepatan
pelapisan meningkat. Sedangkan bila konsentrasi
garam nikel rendah, maka permukaan lapisan akan
"terbakar" bila rapat arus tinggi dan efisiensi katoda
menjadi rendah.
Penambahan nikel klorida dimaksudkan untuk
meningkatkan korosi anoda dan konduktivitas
larutan. Lapisan yang dihasilkan dari larutan
dengan konsentrasi nikel klorida tinggi adalah lebih
halus permukaannya, lebih keras dan struktur
kristalnya lebih halus. Bila konsentrasi asam borat
terlalu rendah, maka akan mengurangi aksi
penyanggaan dalam lapisan katoda dan membuat
sulitnya pengontrolan pH larutan.
2.2 Kondisi Operasi
Suhu operasi pada kebanyakan larutan nikel
berkisar antara 50o - 70o C. Bila variabel lain tetap,
maka sesuai dengan peningkatan suhu maka rapat
arus juga semakin besar (tanpa menjadi terbakar),
konduktivitas larutan meningkat, kekerasan lapisan
berkurang, tetapi keuletan bertambah. Selama
operasi pH berkisar antara 1,5 sampai 4,5.
Anoda yang digunakan ada dua macam yaitu
anoda tak larut dan anoda larut. Anoda tak larut
yang biasa digunakan adalah dari jenis anoda
karbon dengan sedikit silikon. Sedangkan anoda
larut ada beberapa macam yaitu berbentuk
batangan, berbentuk segi empat, dan berbentuk
bola.
Ada banyak jenis larutan yang digunakan, baik
untuk pelapisan satu per satu (still) maupun barrel.
Pelapisan berikut dilaksanakan apabila hanya
diperlukan lapisan yang tahan karat (tanpa melihat
aspek dekoratif). Untuk pelapisan satu per satu
(still) larutan yang biasa digunakan adalah larutan
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 345 – 351
353
tipe Watt. Larutan tipe Watt dioperasi dalam pH
rendah (1,5 -4,5) dan pH tinggi (4,5 - 6,0).
Penggunaan nikel sebagai pelapis umumnya
yang dikehendaki adalah kemampuannya untuk
mengkilap. Dalam pelapisan nikel mengkilap, tidak
dapat ditinggalkan penggunaan bahan pemengkilap
(brightener). Secara umum bahan pemengkilap
terbagi atas dua kelas. Kelas pertama dipergunakan
untuk mendapatkan permukaan yang putih
mengkilap, sedangkan kelas kedua dimaksudkan
untuk memperoleh permukaan kilapan sperti
cermin. Bila bahan pemengkilap kelas pertama saja
yang dipergunakan maka permukaan yang
dihasilkan justru menimbulkan tegangan pada
lapisan dan kerapuhan. Oleh karenanya supaya
didapatkan permukaan yang benar-benar baik maka
digunakan kedua kelas bahan pemengkilap tersebut.
2.3 Konfigurasi Permukaan
Konfigurasi permukaan dari suatu produk
adalah merupakan suatu karakteristik goemetris
yang dapat berupa suatu mikrogeometri, yang akan
memegang peranan penting dalam perencanaan
suatu elemen mesin/produk. Karena terjadinya
penyimpangan-penyimpangan
selama
proses
pembuatan, maka permukaan geometris ideal
tidaklah dapat dibuat, melainkan hanya mendekati
sesuai dengan gambar teknik dan ini disebut dengan
permukaan nominal. Karena kesulitan dalam
mengukur dan menyatakan besaran yang diukur
dari suatu permukaan secara tiga dimensi, maka
dilakukan suatu pembatasan yaitu dengan hanya
memandang penampang permukaan yang dipotong
secara tegak lurus dan miring, di mana garis hasil
pemotongannya disebut dengan profil.
Kekasaran (roughness) adalah profil dari
ketidakteraturan konfigurasi suatu permukaan yang
berbentuk alur dan serpihan, di mana untuk dimensi
arah tegak dikenal parameter kekasaran rata-rata
aritmatis (R) yang umumnya diukur dengan
menggunakan alat Roughness Testing Mechine.
Untuk mereproduksi profil suatu permukaan, maka
jarum peraba (stylus) dari alat ukur harus
digerakkan mengikuti lintasan yang berupa garis
lurus dengan jarak yang telah ditentukan terlebih
dahulu. Untuk mengukur hasil laju pelapisan dapat
juga digunakan metode gravimetric yang
menentukan massa per luas yang kemudian
dikonversikan ke ketebalan (dalam microns).
1. Plat Baja Karbon Rendah yang terdapat di
pasaran bebas dengan dimensi 75 x 24 x 2 mm
sebanyak 8 spesimen.
2. Larutan tipe watt dengan komposisi: 240gr/lt
NiSO4, 45gr/lt NiCl2, 35gr/lt H3BO3, 2gr/lt
Carbon Ash, dan 7 ml/lt Brightener, Aquades.
Peralatan yang digunakan adalah:
1. Rectifier, merupakan peralatan utama proses
pelapisan secara elektro yang berfungsi sebagai
sumber arus searah (DC) dan penurun tegangan
tinggi.
2. Nautical Digital Balance, digunakan untuk
mengukur berat spesimen sebelum dan sesudah
pelapisan.
3. Roughness Machine, digunakan untuk meraba
kekasaran/kehalusan permukaan
spesimen
sebelum dan sesudah pelapisan.
4. Stopwatch, sebagai alat pengukur waktu.
5. Thermometer, alat pengukur temperatur larutan.
b. Tahapan Penelitian
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa
tahapan:
1. Pembentukan dan pembersihan specimen.
2. Pengukuran berat spesimen dan kekasaran
permukaan.
3. Pelapisan dengan Nikel pada temperatur 60 dan
70 oC dengan variasi waktu 120, 180, 240, dan
300 detik.
4. Pengukuran berat spesimen dan kekasaran
permukaan.
5. Analisa serta hasil dan diskusi.
4. Hasil dan Diskusi
Hasil dari proses pelapisan spesimen baja
karbon rendah tersebut diperlihatkan dalam Tabel
4.1 dan 4.2.
Dari Tabel 4.1, dengan mengasumsikan bahwa
proses pelapisan pada seluruh permukaan spesimen
merata, maka tebal lapisan yang terbentuk untuk
keenam sisi/permukaan dari spesimen, diperoleh
hasil seperti pada Tabel 4.3.
Dengan menggunakan bantuan perangkat lunak
pengolah data (spreadsheet), hasil dari Tabel 4.1,
4.2, dan 4.3 tersebut diperlihatkan dalam bentuk
grafik.
3. Prosedur Penelitian
a. Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan:
354
Pengaruh Temperatur dan Waktu Pelapisan…(Richard Alfonso Mangaraja Napitupulu)
Tabel 4.1: Berat spesimen sebelum dan sesudah dilapis
Spesimen
T
1
t (dtk)
W0 (gram)
W1 (gram)
∆W (gram)
o
120
27,7348
27,7533
0,0185
o
60 C
2
60 C
180
29,3824
29,4148
0,0324
3
60 oC
240
27,2490
27,2840
0,0350
o
300
28,5769
28,6233
0,0464
o
4
60 C
5
70 C
120
27,3025
27,3172
0,0147
6
70 oC
180
29,4853
29,5130
0,0277
o
7
70 C
240
28,8229
28,8608
0,0379
8
70 oC
300
27,0425
27,0838
0,0413
Tabel 4.2: Kekasaran permukaan sebelum dan sesudah dilapis
Spesimen
T
t (dtk)
Ra0 (μm)
Ra1 (μm)
∆R (μm)
1
60 oC
120
0.111
0.104
0.007
2
60 oC
180
0.144
0.13
0.014
o
3
60 C
240
0.13
0.112
0.018
4
60 oC
300
0.222
0.191
0.031
o
5
70 C
120
0.134
0.098
0.036
6
70 oC
180
0.226
0.172
0.054
o
240
0.366
0.299
0.067
o
300
0.192
0.102
0.09
7
70 C
8
70 C
Tabel 4.3 : Tabel pelapisan sesudah dilapis
Spesimen
T
t (dtk)
∆W (gram)
Δtl (μm)
1
60 oC
120
0.0018
0.051
o
180
0.0029
0.082
o
2
60 C
3
60 C
240
0.0035
0.098
4
60 oC
300
0.0044
0.123
o
5
70 C
120
0.0001
0.0041
6
70 oC
180
0.0002
0.007
o
7
70 C
240
0.0004
0.0106
8
70 oC
300
0.0006
0.0165
0.06
y = 0.0002x - 0.0047
0.05
0.04
60 oC
70 oC
Linear (70 oC)
Linear (60 oC)
ΔR
(μm) 0.03
y = 0.0001x - 0.0085
0.02
0.01
0
0
50
100
150
200
t (detik)
250
300
350
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 352 – 355
355
Gambar 4.1: Grafik hubungan temperatur dan waktu pelapisan terhadap kekasaran permukaan
0.014
y = 4E-05x + 0.0007
0.012
0.01
y = 4E-05x - 0.0002
0.008
Δtl
(μm) 0.006
60 oC
70 oC
Linear (60 oC)
Linear (70 oC)
0.004
0.002
0
0
50
100
150
200
t (detik)
250
300
350
Gambar 4.2 :Grafik hubungan temperatur dan waktu terhadap tebal pelapisan
Pada Gambar 4.1, terlihat bahwa dengan
naiknya temperatur dan waktu pelapisan,
maka kekasaran permukaan juga semakin
meningkat,
yang
disebabkan
oleh
terdifusinya
atom-atom
nikel
pada
permukaan baja. Namun jika melihat
persamaan linear yang diperoleh, terlihat
bahwa kecenderungan kemiringan (gradien)
untuk kondisi temperatur 60oC dan 70oC
cukup berbeda. Hal ini mengidentisasikan
bahwa
lapisan
tidak
menghasilkan
kecenderungan konfigurasi permukaan yang
sama untuk masing-masing temperatur.
Namun jika dilihat dari grafik hubungan
temperatur dan waktu terhadap tebal (laju)
pelapisan, terlihat bahwa kecenderungan
yang terjadi untuk kedua kondisi temperatur
tersebut adalah sama, yang diperlihatkan
oleh persamaan linear. Jika melihat
persamaan tersebut, maka akan diperoleh
beda tebal lapisan yang terbentuk pada
temperatur 60 dan 70oC adalah sebesar
0,0009 μm.
Daftar Pustaka
ASM Metal Hand Book, 1997. Vol.2, Heat Treating
Cleaning and Finishing.
Electroplating Handbook, Mc. Graw Hill, 1971.
New York
Greenwood David J, 1971, Hard hromium Plating,
Robert Ltd Tedding.
Metal Handbook”, Vol.2, American Society for
Metal, 8th Edition.
Saleh A.1996, Teknik Pengerjaan Pendahuluan
Untuk Proses Pelapisan, Balai Besar
Pengembangan Industri Logam dan Mesin,
Bandung
Taufiq R, Spesifikasi Geometris Metrologi Industri
dan Kontrol Kualitas, Ganesha ITB, Bandung.
5. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, terlihat bahwa laju
pelapisan pada temperatur 60oC lebih tinggi
dibandingkan pada temperatur 70oC untuk
kondisi waktu yang sama dengan dasar
perbedaan tebal lapisan sebesar 0,0009 μm.
Semakin lama waktu pelapisan, tebal
pelapisan yang dihasilkan juga semakin
besar.
356
Pengaruh Temperatur dan Waktu Pelapisan…(Richard Alfonso Mangaraja Napitupulu)