PENGARUH VARIASI VOLTASE PROSES ANODISASI PADA PADUAN ALUMINIUM ADC12 TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN DAN KANDUNGAN FASA

(1)

ABSTRAK

PENGARUH VARIASI VOLTASE PROSES ANODISASI PADA

PADUAN ALUMINIUM ADC12 TERHADAP KEKASARAN

PERMUKAAN DAN KANDUNGAN FASA

Oleh :

GANJAR WIDYATMOKO

Dalam pembuatan berbagai bentuk komponen mesin saat ini sudah bukan merupakan suatu hal yang sulit, namun untuk menyempurnakan performa dari suatu material terutama ketahanan terhadap korosi dan memperindah tampilan tanpa mengesampingkan performa dari suatu material diperlukan proses yang sesuai sehingga diperoleh komponen yang tahan lama. Dalam perbaikan performa material, khususnya aluminium dan paduannya, anodisasi adalah salah satu proses yang banyak digunakan untuk mencapai tujuan tersebut.. Anodisasi itu sendiri adalah proses pembentukan lapisan oksida pada logam dengan cara mereaksikan logam terutama aluminium dengan oksigen (O2) dari larutan elektolit.

Penelitian ini menggunakan paduan aluminium ADC12 sebagai logam induk yang akan dilapisi dan asam phospat (H3PO4) sebagai elektrolitnya. Pada logam induk dilakukan anodisasi dengan menggunakan variasi tegangan yaitu 9 volt, 12 volt dan 15 volt dengan kuat arus listrik sebesar 0,2 ampere dan waktu proses anodisasi dilakukan selama 25 menit. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian kekasaran dan kandungan fasa lapisan.

Dari hasil pengujian diperoleh bahwa nilai rata- rata tertinggi untuk pengujian kekasaran diperoleh pada tegangan 12 volt yaitu sebesar 0,6756 µm dan untuk nilai rata-rata terendah untuk pengujian kekasaran diperoleh pada tegangan 15 volt yaitu sebesar 0,4044 µm. Anodisasi menyebabkan terjadinya perubahan fasa

(2)

pada permukaan paduan aluminium ADC12. Persentase kandungan fasa yang dihasilkan dalam proses anodisasi paduan aluminium yang menggunakan tegangan masing-masing 9 volt, 12 volt dan 15 volt yang dianodisasi selama 25 menit yaitu Al (76,868 %, 71,223 % dan 88,03 %), AlP (19,678 %, 22,9746 % dan 11,551 %) dan AlN (3,454 %, 5,802 % dan 0,419 %).

Kata kunci : Variasi Voltase, Anodisasi, Paduan Aluminium ADC12, Kekasaran, Kandungan Fasa

(3)

ABSTRACT

THE INFLUENCES OF VARYING VOLTAGES

AT ANODIZING PROCESS AT ALUMINUM ALLOY ADC12 TO SURFACE ROUGHNESS AND PHASE CONTENT

By:

GANJAR WIDYATMOKO

It is not a difficult thing to make all machinery components today. However but to perfect performance from a particular material, especially corrosion proof, and to beautify appearance without sacrificing its performance, a particular proper process is required to produce durable components. In improving performance, especially aluminum and its alloy, anodizing is a process to obtain the aforementioned objectives. Anodizing is a process to form oxide coating at metal by making reaction of the metal, especially the aluminum, with oxygen (O2) with electrolyte solution.

This research used aluminum alloy ADC12 as the main metal to coat and phosphate acid (H3PO4) as its electrolyte. Anodizing was applied to the main metal by using varying voltages of 9 volt, 12 volt, and 25 volt with 0.2 Ampere currency strength and 25 minutes duration of anodizing procces. Anodized metal were tested with surface roughness test and phase content coating test.

The research results showed that average higher value for surface roughness test obtained at 12 volt was 0.6756 µm and average lowest value obtained at 15 volt was 0.4044 µm. Anodizing caused phase changes at surface of aluminum alloy ADC12. Percentage of phase content produced in anodizing process at aluminum alloy by using 9 volt, 12 volt, and 15 volt during 25 minute were respectively A1 (76.868%, 71.223% and 88.03%), AlP (19.678%, 22.9746% and 11.551%) and AlN (3.454%, 5.802% and 0.419%).

Keywords : voltage variation, anodizing, aluminum alloy ADC12, roughness, content phase.

(4)

PENGARUH VARIASI VOLTASE PROSES ANODISASI PADA

PADUAN ALUMINIUM ADC12 TERHADAP KEKASARAN

PERMUKAAN DAN KANDUNGAN FASA

Oleh :

GANJAR WIDYATMOKO

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2014

(5)

(6)

(7)

(8)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 5

September 1989, sebagai anak ketiga dari lima bersaudara, dari

pasangan Sutikno dan Sumiyah.

Pendidikan di Sekolah Dasar Negeri 7 Sumberejo Kemiling,

Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2001, Sekolah Menengah Pertama Negeri

14 Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2004, Sekolah Menengah Kejuruan

Negeri 2 Bandar Lampung pada tahun 2007, penulis terdaftar sebagai mahasiswa

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Seleksi

Penerimaan Mahasisa Baru (SPMB).

Selama kuliah penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (Himatem)

Universitas Lampung di bidang Penelitian dan Pengembangan. Selain itu, penulis juga

pernah aktif menjadi anggota Forum Silaturahmi dan Study Islam Fakultas Teknik

(FOSSI-FT).

Penulis melakukan Kerja Praktik di PT. Great Giant Pineapple, Lampung Tengah

pada bulan November sampai desember 2012 dengan judul Perhitungan Umur Pakai

(9)

Bearing Pada Mesin

Scroll PT. Great Giant Pineapple Terbanggi Besar Lampung

Tengah.

Penulis mengambil konsentrasi mata kuliah pilihan pada bidang material dengan judul

skripsi “Pengaruh Variasi Voltase Proses Anodisasi Pada Paduan Aluminium ADC12

Terhadap Kekasaran Permukaan dan Kandungan Fasa ” dibawah bimbingan

Harnowo Supriadi, S.T., M.T. dan Gusri Akhyar, S.T,.M.T.,Ph.D.

(10)

Dengan Kerendahan hati

Dan

Segala usaha untuk mencapai impian

Ku persembahankan karya kecilku ini untuk

Ayahanda dan Ibunda

Atas segala doa, cinta dan kasih sayang yang tak

kan terbalaskan

Kakakku dan adik

Kakakku dan adik----adikku

adikku

Pemberi semangat dan nasehat

Keluarga Besar Penulis

Teman

(11)

Mesin 07

(12)

Motto

Motto ::::

”

Do n’t

Do

n’t

n’t be

be

be afraid

be

afraid

afraid to

afraid

to

to move,

move, because

move,

because

because the

the

the distance

distance

distance of

of

of 1000

1000

miles

(13)

SANWACANA

Alhamdulillahirabbil’alamin,

puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

ini. Shalawat serta salam juga disampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang akan

kita tunggu

syafa’at

nya di

yaumil akhir

nanti.

Skripsi dengan judul ”

Pengaruh Variasi Voltase Proses Anodisasi Pada Paduan

Aluminium ADC12 Terhadap Kekasaran dan Kandungan Fasa

” adalah sebagai salah

satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin

Universitas Lampung.

Sebagai rasa syukur, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung;

2. Ibu Dr. Eng Shirley Savetlana, S.T., M.Met., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Lampung.

3. Harnowo Supriadi, S.T.,M.T., selaku pembimbing utama yang telah memberikan

bimbingan, pengetahuan, dan saran, serta nasehat selama proses penyelesaian

skripsi ini;

4. Bapak Gusri Akhyar, S.T,.M.T.,Ph.D., selaku pembimbing pendamping atas

kesediaanya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan saran dalam proses

penyelesaian skripsi ini;

5. Bapak Zulhanif, S.T., M.T. selaku dosen Pembahas yang telah banyak sekali

memberikan masukan dalam penulisan laporan tugas akhir ini.

(14)

6. Jorfri Boike Sinaga, S.T.,M.T.., selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberikan banyak masukan dan motivasi dalam kegiatan akademik;

7. Novri Tanti, S.T, M.T., selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah membantu

kelancaran skripsi ini;

8. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin atas ilmu yang telah diberikan selama

penulis melaksanakan studi, baik materi akademik maupun teladan dan motivasi

untuk masa yang akan datang;

9. Orang tua penulis (Bapak dan Ibu), yang telah memberikan banyak pengorbanan,

doa, kasih sayang, motivasi, semangat, harapan, materil dan spiritual, sehingga

penulis dapat merasa aman dan nyaman selama menjalani pendidikan dan

penyelesaian skripsi di Universitas Lampung;

10. Kakak dan adikku tersayang, Mba Iya, Mba Eli, Galuh dan Putra atas doa, kasih

sayang, motivasi dan dukungan selama penulis menjalani pendidikan di

Universitas Lampung;

11. Keluarga besar dan saudara-saudara penulis yang senantiasa memberikan doa,

motivasi dan dukungan;

12. Tanjung, Imem, Arif, Geni, Ponco, Sigit, Anto dan Sofie yang telah memberikan

doa, motivasi, dan dukungan selama penulis menyelesaikan pendidikan;

13. Mas Marta dan Mas Nanang yang telah membantu baik dalam proses seminar;

14. Bapak Tito Prastyo R, M. Si., yang telah membantu dalam pengambilan data di

Nanotech Indonesia.

15. Rekan–rekan Teknik Mesin angkatan 2007 yang telah memberikan semangat,

motivasi dan pandangan dalam penyelesaian skripsi ini, semoga kebersamaan ini

tetap terjaga hingga akhir hayat, salam

Solidarity Forever

;

16. Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung;

17. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu, yang

(15)

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh

sebab itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari

semua pihak. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua yang

membaca dan bagi penulis sendiri. Amiin.

Bandar Lampung, 22 Desember 2014

Penulis,

(16)

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

SANWANCANA ... iii

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 3

C. Batasan Masalah ... 3

D. Hipotesa ... 3

E. Sistematika Penulisan ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Aluminium dan Paduannya ... 5

B. Elektrolit ... 10

C. Kerapatan Arus Listrik (Current Density) ... 10

D. Anodisasi ... 11

E. Pembentukan Lapisan Oksida Aluminium ... 16

F. Uji Kekasaran Permukaan... 19

G. Pengujian Fasa ... 21

III. METODE PENELITIAN A. Metoda Penelitian ... 23

B. Variabel Penelitian ... 23

a. Variabel Bebas... 23

(17)

vii

C. Tempat dan Waktu Penelitian ... 24

D. Peralatan yang digunakan ... 24

a. Jangka Sorong ... 25

b. Amplas ... 25

c. Gelas Ukur ... 25

d. Stopwatch ... 26

e. Gergaji Besi ... 26

f. Ragum ... 26

g. Alat Pemanas ... 27

h. Instalasi Anodisasi ... 27

i. Masker Hidung ... 28

j. Sarung Tangan ... 28

k. Tang Jepit ... 28

l. Thermometer ... 29

m. SurfaceTtester... 29

n. Kamera Digital ... 29

E. Bahan yang digunakan ... 30

F. Prosedur Penelitian ... 30

a. Studi Literatur... 30

b. Persiapan Bahan dan Alat ... 30

c. Melakukan proses pre-treatment spesimen ... 33

d. Pemberian Kode Spesimen ... 34

e. Proses Anodisasi ... 35

f. Melakukan proses last treatment spesimen ... 35

g. Pengujian Fasa ... 35

h. Pengujian Kekasaran ... 35

i. Analisis Data dan Pembahasan ... 36

j. Pengambilan Kesimpulan ... 36

G. Diagram Alir Penelitian... 36

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil ... 38

(18)

viii

B. Pembahasan... 40 a. Pengujian Kekasaran Permukaan ... 40 b. Pengujian Fasa ... 43

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan... 51 B. Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A

(19)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Daftar seri paduan aluminium tempa ... 7

2. Daftar seri paduan aluminium tuang... 8

3. Komposisi kimia aluminium ADC12-JIS ... 9

4. Tipe anodisasi berdasarkan larutan elektrolitnya ... 12

5. kekasaran permukaan paduan aluminium ADC12 9 volt ... 39

6. kekasaran permukaan paduan aluminium ADC12 12 volt ... 39

7. kekasaran permukaan paduan aluminium ADC12 15 volt ... 39

(20)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman LAMPIRAN A ... 54 LAMPIRAN B ... 59

(21)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Skema yang terjadi pada permukaan aluminium... 12

2. Skema pelaksanaan pelapisan anodisasi ... 15

3. Reaksi pembentukan lapisan oksida ... 17

4. Grafik perubahan ketebalan lapisan terhadap current density... 17

5. Mekanisme pembentukan lapisan oksida... 18

6. Alat uji Fasa... 22

7. Jangka Sorong untuk mengukur spesimen uji ... 25

8. Amplas... 25

9. Gelas ukur ... 25

10. Stopwatch ... 26

11. Gergaji besi... 26

12. Ragum ... 26

13. Alat pemanas ... 27

14. Instalasi anodisasi ... 27

15. Masker hidung ... 28

16. Sarung tangan ... 28

17. Tang jepit ... 28

18. Thermometer ... 29

19. Surface tester ... 29

20. Kamera digital ... 29

21. Spesimen paduan aluminium ADC12 ... 30

22. Instalasi alat anodisasi ... 30

23. Asam Phospat (H3PO4) ... 32

24. Dimensi Spesimen ... 34

(22)

26. Grafik hubungan kekasaran permukaan dengan tegangan listrik... 41 27. Perbandingan kandungan fasa terhadap tegangan ... 45

(23)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Aluminium dan paduannya

Aluminium merupakan logam non-ferrous yang paling banyak digunakan di dunia, dengan pemakaian tahunan sekitar 24 juta ton. Aluminium dengan densitas 2.7 g/cm3sekitar sepertiga dari densitas baja (8.83 g/cm3), tembaga (8.93 g/cm3), atau kuningan (8.53 g/cm3), mempunyai sifat yang unik, yaitu: ringan, kuat, dan tahan terhadap korosi pada lingkungan luas termasuk udara, air (termasuk air garam), petrokimia, dan beberapa sistem kimia.

Pemakaian aluminium dalam dunia industri yang semakin tinggi, menyebabkan pengembangan sifat dan karakteristik aluminium terus menerus ditingkatkan. Aluminium dalam bentuk murni memiliki kekuatan yang rendah dan tidak cukup baik digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan deformasi dan patahan, maka dari itu perlu ditambahkan unsur lain untuk meningkatkan kekuatannya. Aluminium dalam bentuk paduan yang sering dikenal dengan istilah aluminium alloy merupakan jenis aluminium yang digunakan cukup besar saat ini.

(24)

menjadi dua kelompok utama yaitu paduan tempa (wrought) dan paduan tuang (casting). Jenis paduan aluminium saat ini sangat banyak dan tidak menutup kemungkinan ditemukannya lagi jenis paduan aluminium baru, oleh karena itu dibuatlah sistem penamaan sesuai dengan komposisi dan karakteristik paduan aluminium tersebut untuk memudahkan pengklasifikasiannya. Salah satu penamaan paduan aluminium adalah dengan standar AA, seperti pada Tabel 1.

Pada aluminium tempa, seri 1xxx digunakan untuk aluminium murni. Digit kedua dari seri tersebut menunjukkan komposisi aluminium dengan limit pengotor alamiahnya, sedangkan dua digit terakhir menunjukkan persentase minimum dari aluminium tsb. Digit pertama pada seri 2xxx sampai 7xxx menunjukkan kelompok paduannya berdasarkan unsur yang memiliki persentase komposisi terbesar dalam paduan.

Tabel 1. Daftar seri paduan aluminium tempa No. Seri Komposisi Paduan

1xxx Aluminium murni

2xxx Paduan aluminium – tembaga 3xxx Paduan aluminium – mangan 4xxx Paduan aluminium – silicon 5xxx Paduan aluminium – magnesium

6xxx Paduan aluminium - magnesium – silicon 7xxx Paduan aluminium – seng

8xxx Paduan aluminium - timah – litium

9xxx Disiapkan untuk penggunaan di masa depan (Rahmawati, 2010)

Digit kedua menunjukkan modifikasi dari unsur paduannya, jika digit kedua bernilai 0 maka paduan tersebut murni terdiri dari aluminium dan unsur paduan.

(25)

Jika nilainya 1 - 9, maka paduan tersebut memiliki modifikasi dengan unsur lainnya. Dua angka terakhir untuk seri 2xxx - 8xxx tidak memiliki arti khusus, hanya untuk membedakan paduan aluminium tersebut dalam kelompoknya.

Paduan aluminium tuang penamaannya memakai sistem tiga digit diikuti dengan satu bilangan desimal. Tabel 2 menunjukkan seri paduan aluminium tuang berdasarkan unsur paduannya.

Tabel 2. Daftar seri paduan aluminium tuang No. Seri Komposisi Paduan

1xx.x Aluminium murni

2xx.x Paduan aluminium - tembaga

3xx.x Paduan aluminium - silikon – tembaga 4xx.x Paduan aluminium - silicon

5xx.x Paduan aluminium - magnesium 6xx.x Tidak digunakan

7xx.x Paduan aluminium - seng 8xx.x Paduan aluminium - timah 9xx.x Belum digunakan

( Rahmawati, 2010)

Dalam standar AA, angka pertama menunjukkan kelompok paduan. Jadi, untuk paduan Al-Si-Cu dinyatakan dengan angka 3xx.x, angka kedua dan ketiga menunjukkan kemurnian minimum untuk aluminium tanpa paduan dan sebagai nomor identifikasi untuk paduan tersebut, angka keempat menandakan bentuk produk (.0 = spesifikasi coran, .1 = spesifikasi ingot, .2 = spesifikasi ingot yang lebih spesifik). ADC12 merupakan paduan aluminium tuang yang mengikuti tata nama JIS (Japan Industrial Standart). Paduan aluminium ADC12 ini memiliki kesetaraan dengan paduan

(26)

aluminium 384.0-F, paduan aluminium ini digunakan sebagai bahan untuk pembuatan piston pada kendaraan bermotor. (ASM Handbook vol.15,1992).

Pada Tabel 3 diperlihatkan komposisi kimia aluminium ADC12-JIS. Dilihat dari komposisi kimianya, aluminium ADC 12 yang digunakan pada penelitian ini termasuk paduan aluminium hipoeutektik.

Tabel 3. Komposisi kimia aluminium ADC12-JIS

Si Cu Mg

Max. Zn Max. Mn Max. Fe Max. Ni Max. Sn Max.

9,6 - 12,0 1,5 - 3,5 0,3 1,0 0,5 0,9 0,5 0,2

(ASM Handbook vol.2, 1992).

Pelapisan aluminium merupakan suatu proses metalurgi yang banyak melibatkan proses kimia. Pada umumnya korosi yang terjadi pada aluminium diakibatkan oleh reaksi yang terjadi antara logam dengan oksigen. Jadi prinsip dari pelapisan ini adalah mencegah oksigen bereaksi dengan logam.

Macam-macam cara pelapisan aluminium dapat dikelompokkan menjadi: a). Pelapisan aluminium dengan logam lain secara listrik;

b). Pelapisan aluminium dengan logam lain tanpa listrik; c). Pelapisan aluminium dengan bahan oksida secara listrik; d). Pelapisan aluminium dengan bahan oksida tanpa listrik (Saksena, Kevin, 2011)

(27)

B. Elektrolit

Elektrolit adalah komposisi kimia yang akan terpisah menjadi ion-ion apabila dilarutkan dalam pelarut, hasil dari pemisahan ini berupa ion-ion yang menjadi penghantar listrik. Fungsi dari larutan elektrolit disini adalah sebagai penghantar arus dan penambah ion logam pelapis. Daya hantar listrik larutan elektrolit bergantung pada jenis dan konsentrasinya. Macam-macam larutan elektrolit diantaranya adalah larutan asam, basa dan garam. Dalam penelitian ini elektrolit yang digunakan berupa larutan asam phospat (H3PO4).

Elektrolit asam adalah elektrolit yang bila dilarutkan dalam air akan melepas ion (H+). Elektrolit-elektrolit asam tersebut bila dilarutkan dalam pelarut (biasanya adalah air) maka akan terurai menjadi ion H+, contoh elektrolit asam diantaranya adalah asam sulfat (H2SO4). Asam phospat (H3PO4) merupakan asam triprotik, yaitu asam yang memiliki tiga ion H+ di dalam elektrolit (Habib, 2012).

C. Kerapatan Arus Listrik (Current Density)

Arus listrik adalah pergerakan muatan-muatan listrik.. Tegangan listrik adalah beda potensial antara kutub positif (+) dan negatif (-). Jika antara dua titik, diberi tegangan atau dibuat beda potensial maka akan mengalir arus listrik dari yang memiliki potensial lebih positif ke arah yang lebih negatif. Jadi intinya adalah arus listrik akan timbul jika ada tegangan listrik.

(28)

Ada dua jenis arus dan tegangan listrik secara garis besar yaitu arus/tegangan DC (Direct Current atau arus searah) dan arus/tegangan AC (Alternating Currentatau arus bolak-balik). Arus DC mengalir dari positif ke negatif secara kontinu (tetap). Sedangkan arus AC mengalir secara bolak-balik dari positif ke negatif dan sebaliknya dengan frekuensi tertentu, maka pada tegangan AC tidak ada kutub positif dan negatif karena polaritasnya terus berubah dalam frekuensi tertentu. Daya dalam fisika adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu. Satuan arus listrik adalah Ampere.

Current densityatau kerapatan arus adalah arus yang mengalir per satuan luas permukaan. Satuan current densityadalah A/dm2. Dengan rumus berikut :

CD = A i

(2.1)

keterangan : CD = current density(A/dm2) i = arus yang mengalir (A)

A= luas permukaan spesimen (dm2) (Habib, 2012).

D. Anodisasi

Proses anodisasi adalah proses pembentukan lapisan oksida pada logam dengan cara bereaksikan atau mengkorosikan suatu logam terutama aluminium dengan oksigen (O2) yang diambil dari larutan elektrolit yang digunakan sebagai media, sehingga terbentuk lapisan oksida. Proses ini juga disebut sebagai anodic oxidation yang prinsipnya hampir sama dengan proses pelapisan dengan cara listrik (elektroplating), tetapi bedanya logam yang akan dioksidasi ditempatkan sebagai anoda didalam larutan elektrolit. Perbedaan lain

(29)

larutan elektrolit yang digunakan bersifat asam dengan penyearah arus bertipe (DC) dan ampere tinggi. Proses utama, dalam oksidasi anoda alumunium memerlukan larutan elektrolit.

Tebal lapisan yang teroksidasi

a. Permukaan alumunium sebelum proses oksidasi anoda

t tebal lapisan

b. Permukaan anodisasi alumunium yang menunjukkan lapisan oksida t Oksida 2 kali

Gambar 1. Skema yang terjadi pada permukaan aluminium (Newman, Ron, 2008)

Selama proses oksidasi anoda permukaan alumunium dirubah menjadi oksida alumunium. Dimana reaksi kimia yang terjadi adalah:

4Al + 3O2 2Al2O3 (2.2) Tipe anodisasi berdasarkan jenis larutan elektrolit yang digunakan diperlihatkan pada tabel berikut ini :

Tabel 4. Tipe anodisasi berdasarkan larutan elektrolitnya Electrolyte composition Curre nt densit y (A/d

m2)

Volta ge (V DC) Temp e rature

(0C)

Treat ment time (min) Film thick ness ( m) Application Bengough

Stuart (Chromic 0,1 - 0 – 40 40 – 2 –

For protection base, for

(30)

acid) Process CrO3: 2,5-3,0%

0,5 40 60 15 organic coating

Phosphoric acid Process H3PO4: 10 - 12%

0,3 -1,8 10 – 20 15 – 30 15 – 30

2 – 5

Pre-treatment prior to adhesive bond, Accelarated Chromic acid Process

CrO3: 5 - 10 %

0,15 -0,3

0 – 40

35 20 – 30

2 – 3

For protection

Sulphuric acid Process

H2SO4: 10-20% 1,0 -2,0 10 – 20 20 – 30 10 – 30 5 – 35 For protection, Good base for dyes.

Oxalic acid Process (COOH)2: 3-10% 1,0 – 3,0 40 – 65 20 – 35 30 – 60 10 – 65 Protective and decorative Boric acid Process H3BO3: 9 -15% 1,0 – 3,0 50– 500 0 – 95 20 – 60 0,25 -7,5 Thin dielectric film for electrolytic condensers Hard Anodize Mixed electrolyte H2SO4: 10 -20% (COOH)2: 0,5-1%

3,0 – 4,0

20 – 90

-5 – 5 20 – 80

40 – 80

Hard and thick abrasion resistant coating

E-matal Process (COOH)2+ Ti or Zr or Ti salt

0,2 – 0,3

120 50 – 70 20 – 60 10 – 20 Protective and decorative for non metallic appearance Micro-Arc Oxidation (alkali- silicate electrolyte) 0,2 – 0,3 A/sq. cm 1000 – 1100 AC 30 – 35 25 – 30 45 – 50

Wear & corrosion resistance, Insulation (Juhl, 2005).

Salah satu proses anodisasi pada paduan aluminium yang cukup dikenal adalah Phosphoric Acid Anodizing (PAA) atau anodisasi asam phospat. Pada umumnya, yang perlu dikontrol saat proses anodisasi berlangsung adalah : a). Tingkat konsentrasi dari larutan asam phospat yaitu 10 -12%.

(31)

c). Lamanya pencelupan material pada proses PAA yaitu 15 - 30 menit.

Anodisasi asam phospat atau PAA adalah suatu proses yang cairan elektrolitnya menggunakan larutan asam phospat (H3PO4). Sebagai katoda (kutub negatif) digunakan tembaga atau aluminium murni. Sedangkan anoda (kutub positif) yaitu spesimen itu sendiri. Tahapan reaksi kimia yang terjadi pada saat proses anodisasi adalah :

H3PO4+ 3H2O 3H3O++ PO43- (2.3)

Pada katoda terjadi : 2e + 2H3O+ 2H2O + H2 (g) (2.4)

Pada anoda terjadi : Al + 6H2O 4H3O++ O2+ Al3++ 7e (2.5)

Dari Reaksi (2.4) dan (2.5) setelah diselesaikan, maka didapatkan :

2Al + 6H3O+ 2Al3++ 6H2O3 + 3H2 (2.6) Seterusnya,

Al3++ PO43- Al PO4(Kristal alumina) (2.7) Dan

4Al + 3PO2 2 Al2PO3 (lapisan oksida alumina) (2.8)

Peralatan utama pada proses anodisasi sama seperti yang digunakan pada proses lapis secara listrik yaitu penyearah arus (rectifier), elektroda non katoda dan anoda, rak serta bak. Pada proses anodisasi tidak menggunakan sistem barrel dan alat pemanas, tetapi menggunakan alat pendingin (thermostat). Fungsi dari alat-alat tersebut hampir sama yang digunakan pada proses lapis listrik.

(32)

Keterangan :

(1) Anoda (bahan kerja) (2) Katoda (penghantar) (3) Elektrolit

(4) Sumber arus searah

Gambar 2. Skema pelaksanaan pelapisan anodisasi. (BPPT, 1998).

Pemakaian arus searah akan menghasilkan lapisan yang lebih keras dan tahan korosi, tetapi lebih bersifat rapuh (brittle). Sifat ketahanan korosi tergantung pula pada proses pengerjaan akhir terutama pada proses sealing. Proses pengerjaan akhir lainnya adalah proses pewarnaan. Proses pengerjaan pewarnaan ini meliputi pewarnaan langsung (integral coloring) dan pewarnaan dengan bahan pewarnaan organik atau anorganik.

Pewarnaan langsung adalah proses pewarnaan yang langsung terjadi pada saat proses anodisasi tanpa menambah/mengggunakan bahan pewarna. Hampir semua alumunium dan paduannya dapat dioksidasi anoda dan diwarnai sesuai dengan yang diinginkan. Jenis anodik porous dapat diwarnai dengan obat organik, pigmen anorganik tertentu dan secara lapis listrik pula.

(33)

E. Pembentukan Lapisan Oksida Aluminium

Jika arus searah mulai dijalankan pada sel anodisasi seperti pada gambar 2.5.1 dengan larutan elektrolit asam phospat maka katoda akan bermuatan negatif dan anoda akan bermuatan positif. Asam phospat akan terurai menjadi kation H+ dan ion PO42-. Kation – kation H+akan bergerak menuju katoda dan di sisi lain akan dinetralkan oleh elektron – elektron katoda sehingga akan terbentuk gas H2.

6H+ + 6e ־ → 3H2(g) (2.9) Al pada anoda akan terurai menjadi ion Al3+dan bergerak ke katoda.

2Al → 2Al3++ 6e- (2.10)

Karena ion positif Al3+tidak tereduksi pada katoda, maka reaksi yang terjadi :

3H2O + 3e-→ 3OH-+ 3/2H2 (g) (2.11)

Demikian juga pada ion PO42-tidak teroksidasi pada anoda, reaksi diganti oleh :

3H2O → 6H++ 3O2- (2.12)

Pada permukaan anoda (antara logam dan lapisan barier) gambar 3, terjadi reaksi antara ion Al3+ dengan oksida atau hidroksida untuk menghasilkan aluminium oksida (ion hidrogen akan terlepas menuju larutan dan membentuk gas H2).

2 Al3++ 3O2 ־→ Al2O3 (2.13) 2 Al3++ 3OH ־→ Al2O3+ 3H+ (2.14) Sehingga didapatkan reaksi keseluruhan:

(34)

Ketebalan lapisan oksida oleh berbagai faktor, antara proses anodisasi dan lain current density (rapat secara teori peningkatan kenyataannya peningkatan dipengaruhi oleh adanya pemakaiancurrent density

Gambar 3. Reaksi

Gambar 4. Grafik p

lapisan oksida yang dihasilkan dari proses anodisasi, dipengaruhi faktor, antara lain jenis larutan elektrolit, current density

dan lain – lain. Pada gambar 4 dijelaskan tentang (rapat arus) terhadap pertumbuhan lapisan oksida peningkatan ketebalan akan terjadi secara konstan sedangkan

peningkatan ketebalan akan semakin berkurang,

oleh adanya peluruhan local Joule’s heating yang disebabkan current densityyang terlalu besar.

Reaksi pembentukan lapisan oksida (Juhl, 2005).

perubahan ketebalan lapisan terhadap current density

, dipengaruhi density, durasi tentang pengaruh oksida dimana sedangkan pada berkurang, hal ini yang disebabkan

(35)

Gambar 5. Mekani

Lapisan oksida yang terbentuk asam phospat akan menghasilkan Pada mulanya arus yang

melewati logam aluminium. non porous layer yang

pada permukaan aluminium daripada aluminium sendiri (pe lebih tebal oleh karena arus terus menurun (periode berdasar pada lapisan Aliran arus akan lebih menyebabkan temperatur daerah ini. Peluruhan

semakin tipis, ini menyebabkan menyebabkan arus akan

. Mekanisme pembentukan lapisan oksida (Juhl, 2005

yang terbentuk pada hasil anodisasi dengan larutan akan menghasilkan lapisan yang berpori seperti pada gambar

arus yang melewati elektroda aluminium tinggi karena m aluminium. Kemudian arus mulai menurun karena barrier

yang rapat dan tipis terbentuk. Lapisan oksida yang terbentuk permukaan aluminium ini mempunyai hambatan yang lebih

luminium sendiri (periode a). Lapisan oksida yang terbentuk

karena itu hambatan menjadi lebih tinggi yang menyebabkan menurun (periode b). Kecenderungan kurva keatas pada periode

lapisan oksida yang terbentuk akan kasar pada barier akan lebih terkonsentrasi pada permukaan yang lebih tipis,

temperatur elektrolit meningkat sehingga terjadi peluruhan Peluruhan akan terus terjadi yang menyebabkan lapisan

ini menyebabkan resistansi didaerah ini lebih kecil arus akan meningkat (periode c). Pada tahap ini pembentukan

Juhl, 2005).

larutan elektrolit pada gambar 5. tinggi karena hanya

barrieratau oksida yang terbentuk yang lebih tinggi rbentuk menjadi yang menyebabkan

pada periode b barier layer. lebih tipis, yang peluruhan pada menyebabkan lapisan yang lebih kecil yang ini pembentukan

(36)

lapisan porousoksida mulai terbentuk dan arus akan stabil, dimana kecepatan pembentukan dan peluruhan tetap atau stabil (periode d).

Proses peluruhan terjadi karena pemberian energi yang terlalu besar melebihi energi ikatan Al-O pada Al2O3. Reaksi peluruhan yang terjadi adalah sebagai berikut:

Al2O3+ 6H+→ 2 Al3+(aq)+ 3H2O (2.16)

Peluruhan yang terjadi ada dua, yaitu peluruhan secara kimia (chemical dissolution) dan peluruhan karena medan listrik yang terlalu besar dan terkonsentrasi (field-assisted dissolution). Peluruhan secara kimia karena tingkat keasaman dari elektrolit. Peluruhan karena medan listrik yang terkonsentrasi pada barrier layer menyebabkan kenaikan temperatur pada ketebalan lapisan yang lebih tipis sehingga memicu proses peluruhan, ini disebut local Joule’s heating. Peluruhan karena medan listrik sangat besar, yaitu sekitar 300 nm lapisan oksida yang luruh setiap satu menit dan peluruhan secara kimia lebih lambat, yaitu sekitar 0,1 nm lapisan oksida yang luruh setiap satu menit.

F. Uji kekasaran Permukaan

Kekasaran Permukaan (Surface Roughness) secara umum dapat dijelaskan dengan 2 metode: Arithmetic mean value(R฀), biasanya dilambangkan dengan AA (Arithmetic Average) atau CLA (Center-Line Average) Root mean square average (Rq), biasanya disingkat dengan RMS. Satuan yang biasanya digunakan dalam kekasaran permukaan yaitu µm (micrometer atau micron)

(37)

atau µin (microinch) dimana 1 µm = 40 µin dan 1 µin = 0.025 µm. Parameter yang digunakan pada pengukuran kekasaran adalah,

a). Ra (roughness average of the R-curve) : nilai rata-rata aritmatika dari pengukuran kekasaran permukaan untuk panjang tertentu.

b). Rz (ten points high of irregularities) : pengukuran berdasarkan nilai rata-rata lima puncak tertinggi dah lima lembah terendah.

c). Rmax (maksimum height of the profile) : jarak antara puncak tertinggi dengan lembah terendah.

d). Rq : nilai akhir rata-rata kuadrat dari pengukuran kekasaran permukaan untuk panjang tertentu.

Untuk harga kekasaran Ra di atas 5.0 µm, misalnya permukaan yang dikerjakan dengan sekrap, perlu diperiksa dengan peralatan yang lebih cocok karena keterbatasan dari penggunaan peralatan stylus. Salah satu peralatan ukur yang dikembangkan untuk maksud di atas adalah alat ukur kedalaman kekasaran (Dial Dept Gauge). Keuntungan dari alat ini adalah dapat dilakukan pengukuran secara cepat tanpa harus membuat grafik kekasaran permukaan terlebih dulu.

Bentuk pengukur kedalaman kekasaran ini hampir sama dengan jam ukur, namun perabanya diganti dengan sebuah silinder dari baja atau diamond yang berfungsi sebagai stylus. Pada bagian stylus ini dilengkapi dengan dua atau tiga penyentuh data (datum attachment) yang bisa diatur untuk permukaan yang rata atau bulat.

(38)

stylus menyentuh alur kekasaran. Kemudian kaki dari datum attachment ditekankan ke permukaan. Dari sini baru dibaca skala ukurnya. Cara ini diulang-ulang tiga sampai lima kali, kemudian harga pemeriksaannya di rata-ratakan. Harga rata-rata ini adalah sama dengan Rz. Harga pembacaan tertinggi adalah harga Rt.

Bagian dari alat pengukur kekasaran (surface tester) adalah : dial indicator , meja datar, skala tekanan, batang gerak, serta display yang terintegrasi yang dihubungkan dengan printer. Alat ini berfungsi untuk mengukur dan mencatat kekasaran permukaan suatu benda dengan tingkat ketelitian 0.02 µm. alat ini sering menggunakan sebuah stylus berbentuk diamond untuk bergerak sepanjang garis lurus pada permukaan sebagai dial indicator pengukur kekasaran permukaan benda uji.

(Andriansyah. 2013)

G. Pengujian Fasa

Pengujian Fasa dilakukan untuk mengetahui unsur atau campuran yang terbentuk pada suatu material dmana pada pengujian kali ini dilakukan pada material paduan aluminium ADC12.

Jika material dikenai sinar-x, maka intensitas sinar yang ditransmisikan lebih rendah dari intensitas sinar datang. Hal ini disebabkan adanya penyerapan oleh material dan juga penghamburan oleh atom-atom dalam material tersebut. Metode XRD berdasarkan sifar difraksi sinar, yakni hamburan cahaya dengan panjang gelombang saat melewati kisi kristal dengan sudut datang θ.

(39)

Gambar 6. Alat uji Fasa (Mahayatra, 2012)

Data yang diperoleh dari metode karakterisasi XRD adalah sudut hamburan (sudut Bragg) dan intensitas. Berdasarkan teori difraksi, sudut difraksi bergantung kepada lebar celah kisi sehingga mempengaruhi pola difraksi, sedangkan intensitas cahaya difraksi bergantung dari berapa banyak kisi Kristal yang memeliliki orientasi yang sama. Dengan menggunakan metode ini dapat ditentukan sistem kristal, parameter kisi, derajat kristalinitas dan fase yang tedapat dalam suatu sampel.

(40)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Metoda Penelitian

Metoda penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda penelitian eksperimental nyata (true experimental research). Dalam hal ini penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi tegangan listrik terhadap kekasaran permukaan dan kandungan fasa pada paduan aluminium ADC12 hasil anodisasi.

Data dan informasi pendukung diperoleh dari kajian buku, artikel dan jurnal yang diperoleh dari perpustakaan dan internet untuk menambah informasi yang diperlukan.

B. Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini variabel-variabel yang digunakan adalah sebagai berikut: a). Variabel Bebas

Variabel bebas adalah variabel yang besarnya ditentukan oleh peneliti dan ditetapkan sebelum melakukan penelitian. Besarnya variabel ini dapat diubah-ubah untuk mendapatkan hubungan antara variabel bebas dengan

(41)

variabel terikatnya. Dalam penelitian ini, variabel bebas yang digunakan adalah tegangan listrik pada proses anodisasi paduan aluminium ADC12. Untuk variabel bebas, tegangan listrik yang digunakan adalah : 9 volt, 12 volt, dan 15 volt.

b). Variabel Terikat

Variabel terikat adalah variabel yang besarnya tergantung pada variabel bebas dan diketahui setelah penelitian itu dilakukan. Besar variabel terikat dapat berubah-ubah sesuai dengan variabel bebas jika terdapat hubungan antara keduanya. Dalam penelitian ini, variabel terikatnya adalah kekasaran permukaan dan kandungan fasa.

C. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan dalam rentang waktu bulan Oktober - Desember 2013 di Laboratorium Produksi Teknik Mesin Universitas Lampung untuk melakukan proses anodisasi serta pengujian kekasaran lapisan aluminium dan di Nanotech Indonesia untuk melakukan pengujian fasa .

D. Peralatan yang Digunakan

(42)

a). Jangka sorong

Gambar 7. Jangka Sorong untuk mengukur spesimen uji b). Amplas

Gambar 8. Amplas untuk menghaluskan dan menghilangkan lapisan oksida pada permukaan paduan aluminium ADC12.

c). Gelas ukur

(43)

d.) Stopwatch

Gambar 10. Stopwatch untuk menghitung waktu pencelupan pada proses anodisasi.

e). Gergaji besi

Gambar 11. Gergaji besi untuk memotong benda kerja. f). Ragum

(44)

g). Alat pemanas

Gambar 13. Alat pemanas untuk memanaskan benda kerja setelah dilakukan anodisasi.

h). Instalasi anodisasi

Gambar 14. Instalasi anodisasi untuk melakukan proses anodisasi pada aluminium paduan ADC12.

(45)

i). Masker hidung

Gambar 15. Masker hidung digunakan untuk mencegah zat kimia masuk kedalam sistem pernapasan.

j). Sarung tangan

Gambar 16. Sarung tangan untuk melindungi kulit tangan dari reaksi zat kimia. k). Tang jepit

(46)

l). Thermometer

Gambar 18. Thermometer untuk mengukur suhu pada proses pre-treatment

dan last-treatment.

m). Surface Tester

Gambar 19. Surface testeruntuk menguji kekasaran permukaan specimen yang telah dianodisasi.

n). Kamera digital

(47)

E. Bahan yang Digunakan

Spesimen yang digunakan adalah paduan aluminium ADC12.

Gambar 21. Spesimen paduan aluminium ADC12.

F. Prosedur Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat beberapa langkah-langkah yang dilakukan untuk mendapatkan data-data yang diperlukan, yaitu:

a). Studi literatur

b). Persiapan bahan dan alat 1. Persiapan alat anodisasi

(48)

Mengingat bahwa yang akan dianodisasi adalah spesimen berukuran kecil, maka peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bersifat miniatur. Alat untuk proses anodisasi asam phospat (PAA) berskala mini menggunakan Power supplay yang sesuai dengan spesimen uji yang digunakan, dengan katodanya menggunakan aluminium murni. Untuk mendapatkan kuat arus power supplay yang sesuai dengan spesimen uji dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.1 yaitu :

CD =

A i

Pada penelitian ini, elektrolit yang digunakan yaitu asam phospat (H3PO4), maka nilai Current Density(CD) yang sesuai adalah 1,8 A/dm2 (lihat pada tabel 2.4.1). Dan untuk luas permukaan spesimen yang dianodisasi yaitu 0,1 dm2(lihat pada gambar 3.6.1).

Maka, arus yang sesuai untuk digunakan pada penelitian ini yaitu :

i= A . CD

i = 0,1 dm2. 1,8 A/dm2 = 0,18 Ampere

Untuk mendapatkan power supplaydengan kuat arus 0,18 Ampere cukup sulit, maka dalam penelitian ini kuat arus power supplayyang digunakan yaitu 0,2 Ampere, hal ini diharapkan tidak akan mengurangi makna dan mengubah maksud dari penelitian ini sendiri.

(49)

Alat ini dikhususkan untuk proses anodisasi asam phospat pada spesimen dari bahan paduan aluminium ADC12 bentuk sheet. Maka bentuk dan ukuran dari bak elektrolisis digunakan ukuran yang kecil. Hal ini semata-mata hanya untuk menghemat cairan dari larutan H3PO4dan lebih praktis.

2. Persiapan elektrolit

Gambar 23. Asam Phospat (H3PO4)

Sebagai cairan elektrolit untuk proses anodasi dalam penelitian ini adalah larutan asam phospat (H3PO4) yang berkonsentrasi (berkepekatan) 10 % -12 %. Larutan H3PO4 yang dibeli memiliki konsentrasi yang tinggi yaitu 85 %, dengan menggunakan tabel phosphoric acid diketahui berat jenisnya yaitu 1,690 gr/ml, yang artinya H3PO4 (85%) = (85/100).(1,690)(1000) = 1436 gr/liter.

Dari tabel phosphoric acid untuk konsentrasi 10 % harus mempunyai berat jenis 1,0532 gr/ml, artinya H3PO4 (10%) = (10/100).(1,0532)(1000) = 105,3 gr/liter.

(50)

1 liter H3PO4 (85%) = (1436/105,3) liter H3PO4 (10%) = 13,6372 liter H3PO4 (10%)

Jika dikehendaki membuat 1 liter H3PO4 (10%)maka diperlukan : (1/13,6372) liter H3PO4 (85%)= 0,073329 liter H3PO4 (85%)

= 73,329 ml H3PO4 (85%)

Dengan demikian, tahapan pelaksanaan persiapan elektrolit untuk keperluan penelitian ini adalah menakar H3PO4 (85%)menggunakan gelas ukur sebanyak 73,329 ml kemudian ditambah aquades hingga 1 liter sambil diaduk hingga cairan merata homogen.

c). Melakukan proses pre-treatment spesimen

Langkah-langkah proses pre-treatmentspesimen anodisasi pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Degreasing

Degreasing dilakukan untuk menghilangkan oli atau lemak yang terdapat pada permukaan aluminium sebelum proses anodisasi. Pembersihan dilakukan dengan cara direndam kedalam larutan asam sulfat dengan temperatur antara 400C sampai dengan 700C selama 5 - 15 menit.

(51)

Etching dilakukan untuk memperhalus permukaan dan menghilangkan lapisan film oksida aluminium yang terbentuk secara alami pada permukaan aluminium yang akan dianodisasi. Etchingdilakukan dengan cara merendam aluminium kedalam larutan soda api dengan temperatur 600C – 750C selama 15 menit.

3. Desmutting

Desmutting adalah proses pembersihan bercak hitam akibat dari proses etching. Dilakukan dengan cara merendam benda kerja pada larutan asam nitrat dengan temperatur 250C – 350C selama 10 menit.

Adapun bentuk atau dimensi spesimen yang dibutuhkan dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 24 berikut:

_{Lubang tempat pengait}

Ketika proses anodisasi dilakukan

25 mm

3 mm 40 mm

Gambar 24. Dimensi spesimen

(52)

e). Proses anodisasi

Langkah-langkah proses anodisasi pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Persiapan instrumen anodisasi 2. Persiapan larutan elektrolit.

3. Penuangan larutan elektrolit ke dalam bak anodisasi. 4. Melakukan proses anodisasi selama 25 menit.

5. Setelah 25 menit, aluminium diangkat dan dibilas dengan air, untuk membersihkan sisa-sisa elektrolit.

f). Melakukan proses last treatment spesimen.

Sealing adalah proses yang diperlukan agar pori yang terbentuk di permukaan menutup. Dilakukan dengan cara merendam benda kerja yang telah dianodisasi kedalam air mendidih dengan suhu > 90 0 C selama 10 menit.

g). Pengujian fasa permukaan paduan aluminium ADC12 hasil anodisasi 1. Persiapan peralatan pengujian mikroskop metalurgi

2. Melakukan uji fasa

3. Melakukan pengambilan data pada mikroskop metalurgi

4. Pengolahan data hasil penelitian, dimana nantinya data - data hasil penelitian tersebut akan dimasukkan kedalam tabel untuk selanjutnya dianalisa.

h). Pengujian kekasaran permukaan paduan aluminium ADC12 hasil anodisasi 1. Persiapan peralatan pengujian kekasaran permukaan

(53)

3. Pengolahan data hasil penelitian, dimana nantinya data - data hasil penelitian tersebut akan dimasukkan kedalam tabel untuk selanjutnya dianalisa.

i). Analisis data dan pembahasan. j). Pengambilan kesimpulan.

G. Diagram Alir Penelitian

Diagram alir penelitian pada gambar 25 untuk variasi tegangan listrik 9 volt, 12 volt dan 15 volt dengan waktu proses 25 menit.

(54)

Gambar 25. Diagram alir penelitian.

Mulai

Pre-treatment

Proses anodisasi selama 25 menit dengan variasi tegangan listrik 9 volt, 12 volt dan 15 volt Pemberian kode spesimen

Studi Literatur

Persiapan Alat dan Bahan

Last treatment

Tidak Benda Hasil

Anodisasi Baik

Pengujian kekasaran permukaan dan kandungan

Pengolahan data

Analisa dan pembahasan

Kesimpulan

(55)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari penelitian dan pembahasan data hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

a). Nilai kekasaran rata-rata yang dihasilkan dalam proses anodisasi paduan aluminium yang menggunakan tegangan masing-masing 9 volt, 12 volt dan 15 volt yang dianodisasi selama 25 menit yaitu 0.6038 µm, 0.6756 µm dan 0.4044 µm. Variasi tegangan yang digunakan pada proses anodisasi mempengaruhi kecepatan peluruhan dan pembentukan lapisan pada permukaan paduan aluminium ADC12 yang menyebabkan terjadinya perbedaan nilai kekasaran pada permukaan paduan aluminium ADC12. b). Anodisasi menyebabkan terjadinya perubahan fasa pada permukaan

paduan aluminium ADC12. Persentase kandungan fasa yang dihasilkan dalam proses anodisasi paduan aluminium yang menggunakan tegangan masing-masing 9 volt, 12 volt dan 15 volt yang dianodisasi selama 25 menit yaitu Al (76,868 %, 71,223 % dan 88,03 %), AlP (19,678 %, 22,9746 % dan 11,551 %) dan AlN (3,454 %, 5,802 % dan 0,419 %). Perbedaan persentase kandungan fasa disebabkan oleh reaksi kimia yang

(56)

terjadi pada permukaan paduan aluminium ADC12 terhadap asam phospat selama proses anodisasi berlangsung.

B. Saran

Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

a). Pada penelitian selanjutnya diharapkan lebih dicermati metode yang digunakan, pencampuran zat kimia dan pengamplasan spesimen untuk mencegah terjadinya perubahan struktur pada lapisan aluminium.

b). Perlu dilakukan penelitian yang lebih bervariasi terhadap sifat mekanik lainnya seperti uji kekerasan dan uji korosi.

c). Pada penelitian selanjutnya perlu ditinjau mengenai pengaruh kuat arus dan waktu proses yang digunakan dalam proses anodisasi.

d). Diperlukan jumlah spesimen yang lebih banyak dalam proses penelitian untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.

e). Perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh zat kimia pada proses anodisasi.

(57)

DAFTAR PUSTAKA

Anominus. Anodizing. www. blog.ub.ac.id/habib2010/files/2012/05/Anodising.doc Diakses

tanggal 1 September 2013

BPPT. 1998.Teknologi Pelapisan Logam Secara Listrik. Program Penerapan IPTEK di Daerah: Jakarta.

Hartono, J. Anton dan Tomijiro Kaneko. 1992. Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating). Andi Offset: Yogyakarta.

Juhl, J . 2005. Pulse Anodizing in an Existing Anodizing Line.Http://www.aluconsult.dk/

artikler /pulse_anodizing_in_an_existing_anodizing_line.Pdf. Diakses tanggal 5 September 2013

Kirk-Othmer. Encyclopedia Of Chemical Technology Vol.19 http://stronyinternetowe.home.

pl/autoinstalator/wordpress4/wp-content/uploads/2013/06/book_8592.zip. Diakses

tanggal 10 September 2013

Newman, Ron. Anodizing Aluminum. http://www.focuser.com/atm/anodize/anodize.html. Diakses tanggal 5 September 2013.

(1)