TUGAS AKHIR Pengaruh Waktu Tahan Celup Terhadap Tingkat Gloss Dan Ketebalan Pelapisan Tembaga Pada Baja Karbon Sedang Dengan Variasi 8 Detik, 9 Detik Dan 10 Detik Proses Electroplating.
i
TUGAS AKHIR
PENGARUH WAKTU TAHAN CELUP TERHADAP TINGKAT GLOSS DAN KETEBALAN PELAPISAN TEMBAGA PADA BAJA KARBON
SEDANG DENGAN VARIASI 8 DETIK, 9 DETIK DAN 10 DETIK PROSES ELECTROPLATING
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
FERI IRAWAN
NIM : D200 07 0074
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
(2)
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sungguh-sungguh bahwa skripsi dengan judul :
PENGARUH WAKTU TAHAN CELUP TERHADAP TINGKAT
GLOSS DAN KETEBALAN PELAPISAN TEMBAGA PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN VARIASI 8 DETIK, 9 DETIK, DAN 10
DETIK PROSES ELEKTROPLATING
Yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi skripsi yang sudah dipublikasi dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkup Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian sumber informasinya saya cantumkan sebagai mana mestinya.
Surakarta, Januari 2014
(3)
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir berjudul “Pengaruh Waktu Tahan Celup Terhadap Tingkat
Gloss Dan Ketebalan Pelapisan Tembaga Pada Baja Karbon Sedang Dengan Variasi 8 detik, 9 detik, Dan 10 detik Proses Elektroplating”, telah disetujui oleh pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Disusun oleh:
Nama : FERI IRAWAN
NIM : D 200 070 074
Disetujui pada:
Hari : Sabtu
Tanggal : 1 Februari 2014
Mengetahui,
(4)
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas akhir berjudul “Pengaruh Waktu Tahan Celup Terhadap Tingkat
Gloss Dan Ketebalan Pelapisan Tembaga Pada Baja Karbon Sedang Dengan Variasi 8 detik, 9 detik, Dan 10 detik Proses Elektroplating”, telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
(5)
(6)
vi
MOTTO
“
Berpijak di bumi tua dengan apa adanya dan menghargai
semua orang
ˉ
( Feri Irawan )
ˈ
Jenius adalah 1 % inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada
yang dapat menggantikan kerja keras. Keberuntungan adalah
sesuatu yang terjadi ketika kesempatan bertemu dengan
kesiapan
”( Thomas A. Edison )
“Jangan pernah menyerah
meski jalan itu tak mudah, tetap
optimis mampu meraih-mimpi itu
”
( Feri Irawan )
“orang boleh salah, agar dengan demikian ia berpeluang
menemukan kebenaran dengan proses autentiknya sendiri”
(7)
vii
DENGAN RASA SYUKUR YANG MENDALAM
TUGAS AKHIR INI KUPERSEMBAHKAN KEPADA :
1.
Ibunda Kusiyah
dan
Ayahanda Suyatmo
yang telah
memberi nasehatnya dan wejanganya untuk selalu
bersabar dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2.
Kakak tercinta
Imam rofi’i
(
Bani Adam
) yang selalu
medukungku dan memberi motifasi.
3.
Teman satu angkatan
Teknik Mesin 2007
yang tidak bisa
saya sebutkan satu-persatu, yang selalu memberi
masukan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Semoga skripsi ini membawa kebermanfaatan. Jika hidup
bisa kuceritakan di atas kertas, entah berapa banyak yang
dibutuhkan hanya untuk kuucapkan terima kasih
(8)
viii
ABSTRAKSI
Proses electoplanting adalah konsep reaksi reduksi dengan menggunakan sel elektrolisa. Dalam sel elektrolisa arus yang akan dialirkan akan menimbulkan reaksi reduksi dan oksidasi dangan mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Proses Electroplating dengan menggunakan pelapisan tembaga pada plat baja karbon sedang. Tujuan penelitian Tugas Akhir ini adalah mengetahui pengaruh variasi waktu tahan celup terhadap kwalitas hasil pelapisan tembaganya.
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan material baja karbon sedang dengan panjang dimensi 40 mm x lebar 45 mm x ketebalan 15 mm sebanyak 3 spesimen. Voltase yang digunakan adalah 10 volt, setelah diplating material di uji tingkat gloss dengan Gloss metes dan untuk menguji ketebalanya dengan Thickness gauge.
Dari hasil pengujian gloss pada spesimen 1 dengan variasi waktu 8 detik didapat hasil sebesar 199,2 GU, spesimen 2 dengan variasi waktu 9 detik didapat hasil sebesar 165,2 GU, spesimen 3 dengan variasi waktu 10 detik didapat hasil sebesar 144,8 GU. Sedangkan untuk hasil ketebalan diperoleh tebal rata-rata, dengan variasi waktu 8 detik ketebalan sebesar 0.218 µm, pencelupan dengan waktu 9 detik didapat hasil sebesar 0.250 µm, dan pada waktu pencelupan 10 detik dengan hasil sebesar 0.275 µm.
(9)
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Syukur Alkhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan .
Tugas Akhir berjudul “ PENGARUH WAKTU TAHAN CELUP
TERHADAP TINGKAT GLOSS DAN KETEBALAN PELAPISAN TEMBAGA PADA BAJA KARBON SEDANG VARIASI 8 DETIK, 9 DETIK, DAN 10 DETIK PROSES ELEKTROPLATING ” dapat terseleasikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ini menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo BR., ST., MSc., Ph.D. Selaku ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bpk Masyrukan, ST., MT., selaku dosen pembimbing utama terima kasih telah banyak memberikan banyak waktu, ilmu, saran, arahan dan motifasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Ir. Bibit Sugito, MT. Selaku dosen pembimbing pendamping terima kasih untuk meluangkan waktu, pengarahan, bimbingan dan dorongan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
(10)
x
5. Seluruh Dosen yang telah membimbing ku selama ini, meberi pengajaran ilmu dan segala hal baik yang telah kuperoleh.
6. Ibunda Kusiyah dan Ayahanda Suyatmo tercinta yang senantiasa dengan kebesaran hatinya memberikan dukungan dan
dorongan baik moril maupun materi’il maupun spritual thank for all
semoga kalian sehat selalu, panjang umur, banyak rejeki, dikuatkan iman islamnya dan bisa melihat anak mu sukses dan takkan kulupakan pengorbanan kalian yang begitu besarnya pada anak mu ini, amin.
7. Kawan-kawan Teknik Mesin 2007 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
8. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan penulis satu-persatu.
Akhirnya penyusun berharap, semoga laporan Tugas Akhir ini dapat membawa manfaat bagi kita semua.
Wassalammu’alaikum. Wr. Wb.
Surakarta, Januari 2014 Penulis
(11)
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SEKRIPSI ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ... v
LEMBAR MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
ABSTRAKSI ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian... 2
(12)
xii
1.4 Perumusan masalah ... 3
1.5 Batasan Masalah... 4
1.6 Metode Penelitian... 5
1.7 Sistematiak Penulisan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 7
2.1 Tinjauan Pustaka ... 7
2.2 Landasan Teori ... 9
2.2.1 Electroplating ... 9
2.2.2 Unsur-Unsur Pokok Electroplating ... 13
2.2.3 Proses Elektroplating ... 14
2.2.4 Bahan Pelapis Logam ... 18
2.3 Baja ... 22
2.4 Baja Karbon Sedang Dan Sifatnya ... 23
2.5 Uji Gloss ... 23
2.6 Uji Ketebalan ... 25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 27
3.1 Diagram Alir Penelitian ... 27
3.2 Bahan ... 29
3.2.1 Bahan Kerja ... 29
3.2.2 Bahan Pelapis ... 29
3.2.3 Bahan Kimia ... 30
3.3 Alat ... 30
(13)
xiii
3.4.1 Coating Guage ... 37
3.4.2 Gloss Meter ... 38
BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 39
4.1 Hasil Proses Electroplating tembaga... 39
4.2 Data Hasil Pengujian ... 40
4.2.1. Pengujian Ketebalan ... 40
4.2.2. Pengujian Kilap (Gloss) ... 42
4.2.3. pH Yang Direkomendasikan ... 44
BAB V PENUTUP ... 46
5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 46 DAFTAR PUSTAKA
(14)
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Rangkaian Elektroplating ... 10
Gambar 2.2. Proses Reduksi Dalam Larutan Elektrolit ... 12
Gambar 2.3. Spektakular Refleksi Dan Menyebar ... 24
Gambar 2.4. Gloss Meter Dengan Sudut 60º ... 25
Gambar 2.5. Alat Uji Coating Thicknes Gauge ... 26
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 27
Gambar 3.2 Baja Karbon sedang ... 29
Gambar 3.3. Tembaga Pelapis ... 30
Gambar 3.4. Gerinda Polishing ... 31
Gambar 3.5. Amplas Dengan Nomer 100 CC-CW ... 31
Gambar 3.6. Amplas Dengan Nomer 240 CC-CW ... 32
Gambar 3.7. Amplas Polishing (amplas kain) ... 32
Gambar 3.8. Bak ... 33
Gambar 3.9. Power Supply DC ... 33
Gambar 3.10. Thermometer ... 34
Gambar 3.11. Clamp Meter DC ... 34
Gambar 3.12. Stop Wacth ... 35
Gambar 3.13. Kertas pH ... 35
Gambar 3.14. Areometer ... 36
Gambar 3.15. Crystal Heater ... 36
Gambar 3.16. Sarung Tangan ... 36
Gambar 3.17. Gelas Ukur ... 37
Gambar 3.18. Coating Guage ... 38
Gambar 3.19. Gloss Meter ... 38
Gambar 4.1. Foto Hasil Proses Electroplating tegangan Variasi Waktu 8 Detik ... 39
Gambar 4.2. Foto Hasil Proses Electroplating tegangan Variasi Waktu 9 Detik ... 39
(15)
xv
Gambar 4.3. Foto Hasil Proses Electroplating tegangan
Variasi Waktu 10 Detik ... 40 Gambar 4.4. Grafik Ketebalan Lapisan ... 41 Gambar 4.5. Grafik Hasil Pengujian Kilap (Gloss) ... 43
(16)
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Data hasil pengujian ketebalan lapisan ... 40
Tabel 4.2. Data hasil pengujian kilap (Gloss) ... 42
Tabel 4.3. Komposisi Larutan Brass Plating ... 44
Tabel 4.4. Kondisi operasi brass plating ... 44
Tabel 4.5. Kondisi operasi brass plating pada pengujian ... 45
(1)
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SEKRIPSI ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ... v
LEMBAR MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
ABSTRAKSI ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian... 2
(2)
xii
1.4 Perumusan masalah ... 3
1.5 Batasan Masalah... 4
1.6 Metode Penelitian... 5
1.7 Sistematiak Penulisan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 7
2.1 Tinjauan Pustaka ... 7
2.2 Landasan Teori ... 9
2.2.1 Electroplating ... 9
2.2.2 Unsur-Unsur Pokok Electroplating ... 13
2.2.3 Proses Elektroplating ... 14
2.2.4 Bahan Pelapis Logam ... 18
2.3 Baja ... 22
2.4 Baja Karbon Sedang Dan Sifatnya ... 23
2.5 Uji Gloss ... 23
2.6 Uji Ketebalan ... 25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 27
3.1 Diagram Alir Penelitian ... 27
3.2 Bahan ... 29
3.2.1 Bahan Kerja ... 29
3.2.2 Bahan Pelapis ... 29
3.2.3 Bahan Kimia ... 30
3.3 Alat ... 30
(3)
xiii
3.4.1 Coating Guage ... 37
3.4.2 Gloss Meter ... 38
BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 39
4.1 Hasil Proses Electroplating tembaga... 39
4.2 Data Hasil Pengujian ... 40
4.2.1. Pengujian Ketebalan ... 40
4.2.2. Pengujian Kilap (Gloss) ... 42
4.2.3. pH Yang Direkomendasikan ... 44
BAB V PENUTUP ... 46
5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 46 DAFTAR PUSTAKA
(4)
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Rangkaian Elektroplating ... 10
Gambar 2.2. Proses Reduksi Dalam Larutan Elektrolit ... 12
Gambar 2.3. Spektakular Refleksi Dan Menyebar ... 24
Gambar 2.4. Gloss Meter Dengan Sudut 60º ... 25
Gambar 2.5. Alat Uji Coating Thicknes Gauge ... 26
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 27
Gambar 3.2 Baja Karbon sedang ... 29
Gambar 3.3. Tembaga Pelapis ... 30
Gambar 3.4. Gerinda Polishing ... 31
Gambar 3.5. Amplas Dengan Nomer 100 CC-CW ... 31
Gambar 3.6. Amplas Dengan Nomer 240 CC-CW ... 32
Gambar 3.7. Amplas Polishing (amplas kain) ... 32
Gambar 3.8. Bak ... 33
Gambar 3.9. Power Supply DC ... 33
Gambar 3.10. Thermometer ... 34
Gambar 3.11. Clamp Meter DC ... 34
Gambar 3.12. Stop Wacth ... 35
Gambar 3.13. Kertas pH ... 35
Gambar 3.14. Areometer ... 36
Gambar 3.15. Crystal Heater ... 36
Gambar 3.16. Sarung Tangan ... 36
Gambar 3.17. Gelas Ukur ... 37
Gambar 3.18. Coating Guage ... 38
Gambar 3.19. Gloss Meter ... 38
Gambar 4.1. Foto Hasil Proses Electroplating tegangan Variasi Waktu 8 Detik ... 39
Gambar 4.2. Foto Hasil Proses Electroplating tegangan Variasi Waktu 9 Detik ... 39
(5)
xv
Gambar 4.3. Foto Hasil Proses Electroplating tegangan
Variasi Waktu 10 Detik ... 40 Gambar 4.4. Grafik Ketebalan Lapisan ... 41 Gambar 4.5. Grafik Hasil Pengujian Kilap (Gloss) ... 43
(6)
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Data hasil pengujian ketebalan lapisan ... 40
Tabel 4.2. Data hasil pengujian kilap (Gloss) ... 42
Tabel 4.3. Komposisi Larutan Brass Plating ... 44
Tabel 4.4. Kondisi operasi brass plating ... 44
Tabel 4.5. Kondisi operasi brass plating pada pengujian ... 45