TUGAS AKHIR Studi Pelapisan Dan Ketahanan Panas Coating Ni/Al Pada Baja Karbon Hasil Proses Elektroplating.
TUGAS AKHIR
STUDI PELAPISAN DAN KETAHANAN PANAS COATING
Ni/Al PADA BAJA KARBON HASIL PROSES
ELEKTROPLATING
Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
AHMAD SONY SETIAWAN
NIM : D 200 11 0014
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
MOTTO
Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan
sungguh-sungguh (urusan) yang lain
(Qs Al-Insyirah : 7)
Ya Tuhanku, tambahkanlah kepadaku ilmu pengetahuan.
(Q.S Taha 114)
Barang siapa yang keluar untuk mencari ilmu maka ia akan berada
dijalan Allah sampai ia kembali
(HR Tirmidzi)
Ketahuilah bahwa sabar, jika dipandang dalam permasalahan seseorang
adalah ibarat kepala dari suatu tubuh, jika kepalanya hilang maka
keseluruhan tubuh itu akan membusuk.Samahalnya, jika kesabaran
hilang, maka seluruh permasalahan akan rusak.
(Khalifah Ali)
vi
STUDI PELAPISAN DAN KETAHANAN PANAS COATING Ni/Al PADA
BAJA KARBON HASIL PROSES ELEKTROPLATING
Ahmad Sony Setiawan, Tri Widodo Besar Riyadi, Agus Hariyanto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : Sonysetiawan78@yahoo.co.id
ABSTRAKSI
Baja karbon banyak dijumpai sebagai bahan konstruksi teknik,
tetapi penggunaan pada temperatur tinggi seperti pada pipa gas alam,
heat exchanger, komponen turbin masih belum banyak ditemukan. Hal ini
dikarenakan ketahanan panas baja karbon yang rendah. Tujuan dari
penelitian ini adalah mengembangkan lapisan intermetalik Ni-Al pada baja
karbon dengan proses elektroplating, serta mengetahui struktur mikro,
sifat mekanik kekerasan dan kekuatan rekat antara coating dan substrate.
Penelitian ini menggunakan baja karbon rendah ST 40 sebagai
substrate dengan diameter 16 mm pada ketebalan 3 mm dan larutan Ni-Al
sebagai bahan lapisan. Untuk proses elektroplating Ni menggunakan
tegangan 2,1 volt dengan lama celup 2 jam sedangkan pada proses
elektroplating Al menggunakan tegangan 2,8 volt dengan lama celup 2
jam. Lapisan Ni-Al dibuat dua variasi yaitu satu dan dua lapis. Untuk
mengetahui ketahanan panas produk coating maka setelah proses
elektroplating, spesimen dimasukkan dalam oven pemenas dengan
temperatur 700 °C selama 30 menit. Karakterisasi produk dilakukan
dengan pengujian foto mikro dan pengujian sifat mekanik dilakukan
dengan microVikers untuk mengetahui nilai distribusi kekerasan dan
kekuatan rekat coating.
Hasil penelitian proses electroplating Ni/Al hanya berhasil
melakukan pelapisan baja dengan lapisan Ni. Hasil uji foto mikro
ketebalan Ni satu lapis dan dua lapis, baik yang belum dibakar maupun
yang telah dibakar. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ketebalan
lapisan elektroplating satu kali pelapisan dengan waktu 7200 detik pada
arus 0.016 Ampere memiliki ketebalan 19,78 µm kemudian pada arus
0,022 Ampere memiliki ketebalan 25,71 µm, sedangkan hasil
elektroplating dengan dua kali pelapisan (2 x 7200 detik) dengan arus
0,019 Ampere menghasilkan ketebalan 24,98 µm kemudian pada arus
0,025 Ampere menghasilkan ketebalan 27,24 µm. Pengujian kekerasan
dilakukan pada spesimen dua lapisan Ni dan telah dibakar Pada hasil
pengujian kekerasan pertama dihasilkan 128,5 HV, kedua dihasilkan
142,3 HV, ketiga dihasilkan 160,2 HV dan keempat dihasilkan 163,5 HV
sedangkan pada proses uji kekuatan rekat material baja dengan gaya
tekan 200 gf dan waktu 10 s menghasilkan kekerasan 184,4 HV.
Kata kunci : elektroplating, lapisan Ni/Al, baja karbon, ketahanan panas
vii
The Study of Precipitate and Endurance of Warm Coating NI/AI at
Carbon Steel the Result of Electroplating Process
Ahmad Sony Setiawan, Tri Widodo Besar Riyadi, Agus Hariyanto
Engineering of Surakarta Muslim Movement University (UMS)
A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Street, Kartasura
Email: Sonysetiawan78@yahoo.co.id
ABSTRACTION
Carbon steel can find as a material of technique constraction, but the
using of this material in high temperature into natural gas pipe, heat exchanger, it
is really rare using this material in turbine component. Because the warm
endurance of this carbon is really low. The purpose of this research is to develop
intermetalic NI-AI layer to carbon steel by electroplating process, then knowing
the micro structure, the glue of hardness mechanic and strength between coating
and substrate.
This research is using the low carbon steel ST 40 as a substrate with 16
mm diameter into 3 mm thickness and NI-AI chem as a layer material. It used 2.1
Volt for electroplating process during 2 hours immerse. The NI-AI layer is made
into two variations namely 1 layer and two layers. Knowing the endurance of
coating product, after electroplating specimen will be entered into pemenas oven
by 700 C temperature during 30 minutes. The characteristic of this product is
doing by micro photo and the experiment of mechanic characteristic is doing by
microvikers. It is for knowing the stern distribute and the glue strengthen coating.
The research process result of electroplating NI/AI is only success for
doing stell precipitate with NI layer. The result of thickness micro photo research
NI for one layer and two layers, although it has been burned or it has contrarily.
The result of this research shows that the electroplating thickness layer in the first
precipitate during 7200 seconds, 0.016 Ampere with 19,78 µm thickness,
meanwhile the electroplating result by using twice precipitate (2x7200 seconds)
0.019 Ampere has a result 24.98µm. next 0.025 Ampere has a result 27.24 µm.
the hard research has done into the first result 128.5 HV, second 14.,3 HV, the
third 160.2 HV, and fourth 163.5 HV, meanwhile in the research strengthen
process into steel material with pressure energy 200 gf and it s during 10s, the
result is 184.4 HV.
Keyword : electroplating, NI/AI layer, carbon steel, warm endurance.
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Assalamu alaikum Wr. Wb
Dengan penuh mengharap ridho Allah SWT, teriring perasaan
syukur dan sabar yang mendalam serta penghargaan yang tinggi, setelah
melewati berbagai ujian dalam perjuangan yang tak kenal lelah, Saya
mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1. Bapak dan
Ibu
yang dengan
segala
Do a,
bimbingan,
pengertian, perhatian, kasih sayang, kesabaran, keikhlasan dan
pengorbanannya yang sangat besar kepada saya dan adik saya
yang menjadi saudara yang
senantiasa mendukung dan
memberikan semangat kepada saya untuk selalu senantiasa
berusaha sebaik mungkin.
2. Istri saya tercinta Dwi Rohma Kumala Sari yang selalu
memberikan Do a, semangat serta dorongan untuk berusaha
sebaik mungkin.
3. Tri Widodo BR, ST, M.Sc, Ph.D. Selaku dosen pembimbing
utama tugas akhir yang telah bersedia menasehati, memberikan
bimbingan, catatan serta meluangkan waktu, tenaga, pikiran
dan segala perhatiannya kepada saya sehingga saya selalu
bersemangat dan termotivasi untuk dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.Saya minta maaf jika selama ini saya
ix
melakukan kesalahan baik dalam bimbingan tugas akhir
maupun yang lainnya.
4. Ir. Agus Hariyanto, MT. Selaku dosen pembimbing pendamping
tugas akhir yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan
bimbingan dan arahannya. Saya minta maaf jika selama ini
saya melakukan kesalahan baik dalam bimbingan tugas akhir
maupun yang lainnya.
5. Teman seperjuangan tugas akhir Taufik, Doni, Adnan, Andi,
Punto, Toriq dan temen-temen lainya terima kasih atas kerja
sama dan bantuannya.
6. Sahabatku (teman-teman angkatan 2011 teknik mesin yang
selalu kompak, dan saling menyemangati ).
7. Dosen Universitas Muhammadiyah Surakarta, wabil khusus
Jurusan Teknik Mesin yang telah membimbing saya didalam
perkuliahan maupun yang lainnya.
Wassalamu alaikum. Wr. Wb.
x
KATA PENGANTAR
Assalamu alaikum Wr. Wb
Sesungguhnya, segala puji hanyalah milik Allah, atas segala
rahmat dan karunia- Nya yang telah terlimpahkan kepada penulis,
sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam
semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW. Juga kepada
keluarga, para sahabat serta orang-orang yang setia mengikuti mereka
hingga hari akhir.
Tugas
Akhir
yang
berjudul
STUDI
PELAPISAN
DAN
KETAHANAN PANAS COATING Ni/Al PADA BAJA KARBON HASIL
PROSES ELEKTROPLATING
ini disusun untuk memenuhi persyaratan
Sidang Sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini, penulis dengan penuh
keikhlasan hati ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, Ph. D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST, M.Sc, Ph. D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
3. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT. selaku Pembimbing Akademik.
xi
xii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ........................................................................................... i
Pernyataan Keaslian Skripsi ......................................................................ii
Halaman Persetujuan ............................................................................... iii
Halaman Pengesahan ..............................................................................iv
Lebar Soal Tugas Akhir .............................................................................v
Halaman Motto.......................................................................................... vi
Abstraksi ................................................................................................... vii
Abstraction ............................................................................................... viii
Halaman Persembahan .............................................................................ix
Kata Pengantar .......................................................................................... xi
Daftar Isi ............................................................................................... xiii
Daftar Gambar .......................................................................................... xv
Daftar Tabel ........................................................................................... xvi
Daftar Simbol ........................................................................................ xvii
BAB I PENDAHULUN
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.3 Batasan Penelitian ...............................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian................................................................
4
1.2 Perumusan Masalah.............................................................
2
1.4 Tujuan Penelitian...................................................................... 4
1.6 Metode Penelitian..................................................................... 5
1.6.1 Metode Eksperimen......................................................... 5
1.6.2 Metode Analisa Data ....................................................... 5
1.7 Sistematika Penulisan ............................................................... 5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 8
2.2 Landasan Teori ................................................................... 10
xiii
2.2.1 Pengertian Elektroplating ............................................. 10
2.2.2 Unsur-unsur Pokok Elektroplating................................ 12
2.2.3 Proses Elektroplating ................................................... 13
2.2.4 Baja Karbon Rendah.................................................... 13
2.2.5 Bahan Pelapis Logam .................................................. 14
2.2.6 Teori Polarisasi .............................................................. 16
2.2.7 Pengujian ....................................................................... 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tahapan Penelitian ................................................................ 18
3.2 Persiapan Bahan Dan Alat ..................................................... 21
3.2.1 Bahan ............................................................................ 21
3.2.2 Alat ................................................................................ 23
3.3 Prosedur Penelitian ................................................................ 29
3.4 Pengujian Struktur Mikro .....................................................
36
3.5 Pengujian Kekerasan ............................................................. 36
3.6 Rumus Perhitungan Teori Ketebalan...................................... 37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Perhitungan Teori .......................................................... 39
4.1.1 Perhitungan Teoritis Proses Elektroplating Ni Dan Al.... 39
4.2 Polarisasi Proses Elektroplating Ni Dan Al ............................. 42
4.3 Hasil Pengujian Foto Mikro ..................................................... 45
4.4 Sifat Mekanik .......................................................................... 48
4.4.1 Hasil Pengujian Kekerasan ........................................... 48
4.4.2 Hasil Pengujian Kekuatan Rekat................................... 50
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ............................................................................ 52
5.2. Saran ..................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.Rangkaian Elektroplating................................................... 11
Gambar 3.2.Baja Silinder ........................................................................ 21
Gambar 3.3.Bahan Cairan Nikel.............................................................. 22
Gambar 3.4.Bahan Cairan Alumunium.................................................. 22
Gambar 3.5.Alat Uji Struktur Mikro........................................................ 24
Gambar 3.6.Alat Uji Kekerasan ............................................................... 25
Gambar 3.7.Kaca Mata, Master dan Sarung Tangan Karet .................... 26
Gambar 3.8.Power Suplly Sanfix Sp-3030 DC EX. Indonesian dan Gelas
Kaca.................................................................................... 27
Gambar 3.9.Mistar, Jangka Sorong, Kaliper, Labu Ukur, Timbangan
Digital, Kertas pH, Thermometer, Stopwatch dan Digital
Multimeter ........................................................................... 28
Gambar 3.10.Oven, Amplas, Gergaji, Stirer, Hot Plat, Sendok, Cawan,
Gunting, Kabel, Solder danThenol ...................................... 29
Gambar 3.11.Spesimen Yang Mengalami Proses Mounting ................... 36
Gambar 4.1.Ketebalan Teoritis Ni ........................................................... 40
Gambar 4.2.Ketebalan Teoritis Al ........................................................... 41
Gambar 4.3.Polarisasi Proses Elektroplating Ni Pada Baja Karbon........ 43
Gambar 4.4.Polarisasi Proses Elektroplating Al Pada Baja Karbon ........ 44
Gambar 4.5.Ni Non Bakar Lapis Satu ..................................................... 45
Gambar 4.6.Ni Non Bakat Lapis Dua ...................................................... 45
Gambar 4.7.Ni Bakar Lapis Satu............................................................. 46
Gambar 4.8.Ni Bakar Lapis Dua.............................................................. 46
Gambar 4.9.Profil Kekerasan Substrate dan Coating.............................. 48
Gambar 4.10.Kekerasn Substrate dan Coating..................................... 49
Gambar 4.11.Kekuatan Rekat Diantara Substrate dan Coating ............ 50
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.Hasil Perhitugan Teori Ketebalan Ni........................................ 39
Tabel 4.2.Hasil PerhitunganTeori Ketebalan Al ....................................... 40
Tabel 4.3.Hasil Polarisasi Ni dan Al......................................................... 42
Tabel 4.4.Hasil Kekerasan Substrate dan Coating .................................. 49
xvi
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Satuan
m
= Massa zat yang dihasilkan
e
= Berat Ekuivalen
[-]
As
= Luas Permukaan
[
= Massa zat yang dihasilkan
[kg]
t
I
r
= Satuan waktu
= Kuat Arus
[gram]
[detik]
[A]
= Jari-jari
=Ketebalan yang dihasilkan
xvii
[cm]
[µm]
]
STUDI PELAPISAN DAN KETAHANAN PANAS COATING
Ni/Al PADA BAJA KARBON HASIL PROSES
ELEKTROPLATING
Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
AHMAD SONY SETIAWAN
NIM : D 200 11 0014
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
MOTTO
Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan
sungguh-sungguh (urusan) yang lain
(Qs Al-Insyirah : 7)
Ya Tuhanku, tambahkanlah kepadaku ilmu pengetahuan.
(Q.S Taha 114)
Barang siapa yang keluar untuk mencari ilmu maka ia akan berada
dijalan Allah sampai ia kembali
(HR Tirmidzi)
Ketahuilah bahwa sabar, jika dipandang dalam permasalahan seseorang
adalah ibarat kepala dari suatu tubuh, jika kepalanya hilang maka
keseluruhan tubuh itu akan membusuk.Samahalnya, jika kesabaran
hilang, maka seluruh permasalahan akan rusak.
(Khalifah Ali)
vi
STUDI PELAPISAN DAN KETAHANAN PANAS COATING Ni/Al PADA
BAJA KARBON HASIL PROSES ELEKTROPLATING
Ahmad Sony Setiawan, Tri Widodo Besar Riyadi, Agus Hariyanto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : Sonysetiawan78@yahoo.co.id
ABSTRAKSI
Baja karbon banyak dijumpai sebagai bahan konstruksi teknik,
tetapi penggunaan pada temperatur tinggi seperti pada pipa gas alam,
heat exchanger, komponen turbin masih belum banyak ditemukan. Hal ini
dikarenakan ketahanan panas baja karbon yang rendah. Tujuan dari
penelitian ini adalah mengembangkan lapisan intermetalik Ni-Al pada baja
karbon dengan proses elektroplating, serta mengetahui struktur mikro,
sifat mekanik kekerasan dan kekuatan rekat antara coating dan substrate.
Penelitian ini menggunakan baja karbon rendah ST 40 sebagai
substrate dengan diameter 16 mm pada ketebalan 3 mm dan larutan Ni-Al
sebagai bahan lapisan. Untuk proses elektroplating Ni menggunakan
tegangan 2,1 volt dengan lama celup 2 jam sedangkan pada proses
elektroplating Al menggunakan tegangan 2,8 volt dengan lama celup 2
jam. Lapisan Ni-Al dibuat dua variasi yaitu satu dan dua lapis. Untuk
mengetahui ketahanan panas produk coating maka setelah proses
elektroplating, spesimen dimasukkan dalam oven pemenas dengan
temperatur 700 °C selama 30 menit. Karakterisasi produk dilakukan
dengan pengujian foto mikro dan pengujian sifat mekanik dilakukan
dengan microVikers untuk mengetahui nilai distribusi kekerasan dan
kekuatan rekat coating.
Hasil penelitian proses electroplating Ni/Al hanya berhasil
melakukan pelapisan baja dengan lapisan Ni. Hasil uji foto mikro
ketebalan Ni satu lapis dan dua lapis, baik yang belum dibakar maupun
yang telah dibakar. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ketebalan
lapisan elektroplating satu kali pelapisan dengan waktu 7200 detik pada
arus 0.016 Ampere memiliki ketebalan 19,78 µm kemudian pada arus
0,022 Ampere memiliki ketebalan 25,71 µm, sedangkan hasil
elektroplating dengan dua kali pelapisan (2 x 7200 detik) dengan arus
0,019 Ampere menghasilkan ketebalan 24,98 µm kemudian pada arus
0,025 Ampere menghasilkan ketebalan 27,24 µm. Pengujian kekerasan
dilakukan pada spesimen dua lapisan Ni dan telah dibakar Pada hasil
pengujian kekerasan pertama dihasilkan 128,5 HV, kedua dihasilkan
142,3 HV, ketiga dihasilkan 160,2 HV dan keempat dihasilkan 163,5 HV
sedangkan pada proses uji kekuatan rekat material baja dengan gaya
tekan 200 gf dan waktu 10 s menghasilkan kekerasan 184,4 HV.
Kata kunci : elektroplating, lapisan Ni/Al, baja karbon, ketahanan panas
vii
The Study of Precipitate and Endurance of Warm Coating NI/AI at
Carbon Steel the Result of Electroplating Process
Ahmad Sony Setiawan, Tri Widodo Besar Riyadi, Agus Hariyanto
Engineering of Surakarta Muslim Movement University (UMS)
A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Street, Kartasura
Email: Sonysetiawan78@yahoo.co.id
ABSTRACTION
Carbon steel can find as a material of technique constraction, but the
using of this material in high temperature into natural gas pipe, heat exchanger, it
is really rare using this material in turbine component. Because the warm
endurance of this carbon is really low. The purpose of this research is to develop
intermetalic NI-AI layer to carbon steel by electroplating process, then knowing
the micro structure, the glue of hardness mechanic and strength between coating
and substrate.
This research is using the low carbon steel ST 40 as a substrate with 16
mm diameter into 3 mm thickness and NI-AI chem as a layer material. It used 2.1
Volt for electroplating process during 2 hours immerse. The NI-AI layer is made
into two variations namely 1 layer and two layers. Knowing the endurance of
coating product, after electroplating specimen will be entered into pemenas oven
by 700 C temperature during 30 minutes. The characteristic of this product is
doing by micro photo and the experiment of mechanic characteristic is doing by
microvikers. It is for knowing the stern distribute and the glue strengthen coating.
The research process result of electroplating NI/AI is only success for
doing stell precipitate with NI layer. The result of thickness micro photo research
NI for one layer and two layers, although it has been burned or it has contrarily.
The result of this research shows that the electroplating thickness layer in the first
precipitate during 7200 seconds, 0.016 Ampere with 19,78 µm thickness,
meanwhile the electroplating result by using twice precipitate (2x7200 seconds)
0.019 Ampere has a result 24.98µm. next 0.025 Ampere has a result 27.24 µm.
the hard research has done into the first result 128.5 HV, second 14.,3 HV, the
third 160.2 HV, and fourth 163.5 HV, meanwhile in the research strengthen
process into steel material with pressure energy 200 gf and it s during 10s, the
result is 184.4 HV.
Keyword : electroplating, NI/AI layer, carbon steel, warm endurance.
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Assalamu alaikum Wr. Wb
Dengan penuh mengharap ridho Allah SWT, teriring perasaan
syukur dan sabar yang mendalam serta penghargaan yang tinggi, setelah
melewati berbagai ujian dalam perjuangan yang tak kenal lelah, Saya
mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1. Bapak dan
Ibu
yang dengan
segala
Do a,
bimbingan,
pengertian, perhatian, kasih sayang, kesabaran, keikhlasan dan
pengorbanannya yang sangat besar kepada saya dan adik saya
yang menjadi saudara yang
senantiasa mendukung dan
memberikan semangat kepada saya untuk selalu senantiasa
berusaha sebaik mungkin.
2. Istri saya tercinta Dwi Rohma Kumala Sari yang selalu
memberikan Do a, semangat serta dorongan untuk berusaha
sebaik mungkin.
3. Tri Widodo BR, ST, M.Sc, Ph.D. Selaku dosen pembimbing
utama tugas akhir yang telah bersedia menasehati, memberikan
bimbingan, catatan serta meluangkan waktu, tenaga, pikiran
dan segala perhatiannya kepada saya sehingga saya selalu
bersemangat dan termotivasi untuk dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.Saya minta maaf jika selama ini saya
ix
melakukan kesalahan baik dalam bimbingan tugas akhir
maupun yang lainnya.
4. Ir. Agus Hariyanto, MT. Selaku dosen pembimbing pendamping
tugas akhir yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan
bimbingan dan arahannya. Saya minta maaf jika selama ini
saya melakukan kesalahan baik dalam bimbingan tugas akhir
maupun yang lainnya.
5. Teman seperjuangan tugas akhir Taufik, Doni, Adnan, Andi,
Punto, Toriq dan temen-temen lainya terima kasih atas kerja
sama dan bantuannya.
6. Sahabatku (teman-teman angkatan 2011 teknik mesin yang
selalu kompak, dan saling menyemangati ).
7. Dosen Universitas Muhammadiyah Surakarta, wabil khusus
Jurusan Teknik Mesin yang telah membimbing saya didalam
perkuliahan maupun yang lainnya.
Wassalamu alaikum. Wr. Wb.
x
KATA PENGANTAR
Assalamu alaikum Wr. Wb
Sesungguhnya, segala puji hanyalah milik Allah, atas segala
rahmat dan karunia- Nya yang telah terlimpahkan kepada penulis,
sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam
semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW. Juga kepada
keluarga, para sahabat serta orang-orang yang setia mengikuti mereka
hingga hari akhir.
Tugas
Akhir
yang
berjudul
STUDI
PELAPISAN
DAN
KETAHANAN PANAS COATING Ni/Al PADA BAJA KARBON HASIL
PROSES ELEKTROPLATING
ini disusun untuk memenuhi persyaratan
Sidang Sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini, penulis dengan penuh
keikhlasan hati ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, Ph. D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST, M.Sc, Ph. D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
3. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT. selaku Pembimbing Akademik.
xi
xii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ........................................................................................... i
Pernyataan Keaslian Skripsi ......................................................................ii
Halaman Persetujuan ............................................................................... iii
Halaman Pengesahan ..............................................................................iv
Lebar Soal Tugas Akhir .............................................................................v
Halaman Motto.......................................................................................... vi
Abstraksi ................................................................................................... vii
Abstraction ............................................................................................... viii
Halaman Persembahan .............................................................................ix
Kata Pengantar .......................................................................................... xi
Daftar Isi ............................................................................................... xiii
Daftar Gambar .......................................................................................... xv
Daftar Tabel ........................................................................................... xvi
Daftar Simbol ........................................................................................ xvii
BAB I PENDAHULUN
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.3 Batasan Penelitian ...............................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian................................................................
4
1.2 Perumusan Masalah.............................................................
2
1.4 Tujuan Penelitian...................................................................... 4
1.6 Metode Penelitian..................................................................... 5
1.6.1 Metode Eksperimen......................................................... 5
1.6.2 Metode Analisa Data ....................................................... 5
1.7 Sistematika Penulisan ............................................................... 5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 8
2.2 Landasan Teori ................................................................... 10
xiii
2.2.1 Pengertian Elektroplating ............................................. 10
2.2.2 Unsur-unsur Pokok Elektroplating................................ 12
2.2.3 Proses Elektroplating ................................................... 13
2.2.4 Baja Karbon Rendah.................................................... 13
2.2.5 Bahan Pelapis Logam .................................................. 14
2.2.6 Teori Polarisasi .............................................................. 16
2.2.7 Pengujian ....................................................................... 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tahapan Penelitian ................................................................ 18
3.2 Persiapan Bahan Dan Alat ..................................................... 21
3.2.1 Bahan ............................................................................ 21
3.2.2 Alat ................................................................................ 23
3.3 Prosedur Penelitian ................................................................ 29
3.4 Pengujian Struktur Mikro .....................................................
36
3.5 Pengujian Kekerasan ............................................................. 36
3.6 Rumus Perhitungan Teori Ketebalan...................................... 37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Perhitungan Teori .......................................................... 39
4.1.1 Perhitungan Teoritis Proses Elektroplating Ni Dan Al.... 39
4.2 Polarisasi Proses Elektroplating Ni Dan Al ............................. 42
4.3 Hasil Pengujian Foto Mikro ..................................................... 45
4.4 Sifat Mekanik .......................................................................... 48
4.4.1 Hasil Pengujian Kekerasan ........................................... 48
4.4.2 Hasil Pengujian Kekuatan Rekat................................... 50
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ............................................................................ 52
5.2. Saran ..................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.Rangkaian Elektroplating................................................... 11
Gambar 3.2.Baja Silinder ........................................................................ 21
Gambar 3.3.Bahan Cairan Nikel.............................................................. 22
Gambar 3.4.Bahan Cairan Alumunium.................................................. 22
Gambar 3.5.Alat Uji Struktur Mikro........................................................ 24
Gambar 3.6.Alat Uji Kekerasan ............................................................... 25
Gambar 3.7.Kaca Mata, Master dan Sarung Tangan Karet .................... 26
Gambar 3.8.Power Suplly Sanfix Sp-3030 DC EX. Indonesian dan Gelas
Kaca.................................................................................... 27
Gambar 3.9.Mistar, Jangka Sorong, Kaliper, Labu Ukur, Timbangan
Digital, Kertas pH, Thermometer, Stopwatch dan Digital
Multimeter ........................................................................... 28
Gambar 3.10.Oven, Amplas, Gergaji, Stirer, Hot Plat, Sendok, Cawan,
Gunting, Kabel, Solder danThenol ...................................... 29
Gambar 3.11.Spesimen Yang Mengalami Proses Mounting ................... 36
Gambar 4.1.Ketebalan Teoritis Ni ........................................................... 40
Gambar 4.2.Ketebalan Teoritis Al ........................................................... 41
Gambar 4.3.Polarisasi Proses Elektroplating Ni Pada Baja Karbon........ 43
Gambar 4.4.Polarisasi Proses Elektroplating Al Pada Baja Karbon ........ 44
Gambar 4.5.Ni Non Bakar Lapis Satu ..................................................... 45
Gambar 4.6.Ni Non Bakat Lapis Dua ...................................................... 45
Gambar 4.7.Ni Bakar Lapis Satu............................................................. 46
Gambar 4.8.Ni Bakar Lapis Dua.............................................................. 46
Gambar 4.9.Profil Kekerasan Substrate dan Coating.............................. 48
Gambar 4.10.Kekerasn Substrate dan Coating..................................... 49
Gambar 4.11.Kekuatan Rekat Diantara Substrate dan Coating ............ 50
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.Hasil Perhitugan Teori Ketebalan Ni........................................ 39
Tabel 4.2.Hasil PerhitunganTeori Ketebalan Al ....................................... 40
Tabel 4.3.Hasil Polarisasi Ni dan Al......................................................... 42
Tabel 4.4.Hasil Kekerasan Substrate dan Coating .................................. 49
xvi
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Satuan
m
= Massa zat yang dihasilkan
e
= Berat Ekuivalen
[-]
As
= Luas Permukaan
[
= Massa zat yang dihasilkan
[kg]
t
I
r
= Satuan waktu
= Kuat Arus
[gram]
[detik]
[A]
= Jari-jari
=Ketebalan yang dihasilkan
xvii
[cm]
[µm]
]