laporan pratikum

Laporan Pratikum

ELECTROPLATING RING DENGAN TEMBAGA

DAN NIKEL

Disusun guna melengkapi tugas mata kuliah Korosi dan Teknik Pelapisan

Dosen pengampu : Hadromi

Disusun oleh :

Nama : ACHMAD ZAJID

NIM : 5201408094

Prodi : Pend. Teknik Mesin, S1

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2010

A. Latar Belakang

Mata kuliah teknik pelapisan dan korosi merupakan mata kuliah yang

membahas tentang konsep dasar korosi dan pelapisan, metode-metode pelapisan

logam (fero dan non fero). Dalam mata kuliah ini dijelaskan secara teori dan praktek

bagaimana cara dan perosedur kerja dari pelapisan khususnya pelapisan logam.

Diharapkan mahasiswa tidak hanya mengetahui teori saja, melainkan juga dapat

mempraktikkan bagaimana cara melapis suatu logam. Laporan ini merupakan salah

satu tugas untuk melengkapi mata kuliah teknik pelapisan dan korosi. Yang

didalamnya menjelaskan apa yang kami lakukan selama peraktek.

Pelapisan pada logam adalah hal yang sangat penting agar logam yang akan

kita gunakan tidak terkena korosi dan cepat aus untuk beberapa waktu. Contoh konkret

korosi misalnya bila sepotong baja dimasukkan ke dalam larutan garam (air laut).

Terbentuk karat di dekat dasar panel baja, jauh dari sumber oksigen, takni udara.

Inilah yang dapat mengganggu struktur logam sehingga logam kurang berfungsi

dengan baik.

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum mata kuliah Teknik Pelapisan dan Korosi adalah:

1. Agar mahasiswa mengetahui cara pelapisan logam.

2. Agar mahasiswa mengetahui bahan dan alat pelapisan logam.

3. Agar mahasiswa mengetahui tentang karakteristik Logam, Pelapisan logam, dan

korosi pada logam.

4. Agar mahasiswa dapat mengetahui pelapisan yang tepat untuk menghindari korosi

pada logam. Mahasiswa dapat mengetahui proses elektroplating (Pelapisan) benda

kerja (Ring Baja)

5. Mengaplikasikan teori yang telah diperoleh dibangku perkuliahan

6. Mahasiswa dapat melaksanakan proses elektroplating dengan baik sesuai dengan

prosedur yang telah di tetapkan.

7. Mahasiswa mampu menentukan atau memilih bahan lapis yang sesuai dengan

karakteristik bahan yang akan dilapisi untuk pemanfaatan tertent

2

C. Waktu Pelaksanaan

Praktikum electroplating besi pada ring dengan tembaga dan seng dilaksanakan pada

hari senin selama 3 kali pertemuaan. Dimulai pada jam 09:00 – 11:00 WIB, bertempat

di Lab. Konstruksi gedung E5 Lt.1.

D. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum adalah : Rectifier selenium dengan tegangan

yang keluar sebesar 6,9,12 volt dan jumlah arus 2000 Ampere.

a. Bak larutan elektrolit.

b. Bak pembersih logam yang masing-masing berisi HCl, air, bensin, dan sabun.

c. Amplas Halus 1 lembar.

d. Kawat secukupnya.

e. Kain lap.

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum diantaranya:

a. Ring ukuran sedang (3 buah)

b. Larutan elektrolit

1) Air 1 liter

2) Cupper cyanide 53 gr

3) Potassium cyanide 103 gr

4) Brigthiner cupper 1,25 cc

5) Zinc oxide 4,3 kg

6) Sodium cyanide 9 kg

7) Sodium hydroxide 3,2 kg

8) Brigthiner 2,5 cc

9) Zinc purifier 60 cc

c. Air (secukupnya)

d. Bensin (secukupnya)

e. Larutan Elektrolit ( Ni SO 4 )

f. Larutan Elektrolit ( Cu SO4 )

3

g. Larutan Asam (HCl ) (secukupnya)

h. Alkali ( Larutan air dan sabun )

E. Landasan Teori

Elektroplating atau pelapisan secara listrik adalah proses pengendapan ion-

ion logam pada katoda dengan cara elektrolisa. Selama proses pengendapan terjadi

reaksi kimia pada elektroda dan elektrolit, baik reaksi reduksi mapun oksidasi secara

terus-menerus. Untuk itu, perlu diperlakukan arus listrik searah. Pelapisan dengan

tembaga mudah dilakukan. Yang penting mencegah jangan sampai terjadi deposit

celup pada logam yang kurang mulia, kerena tidak melekat baik/membubuk. Caranya

dengan mengurangi aktifitasnya, yaitu mengkomplekskannya, misalnya memakai

sianida.

Reaksi : Cu2+ + M Cu + M2+

Beberapa istilah dalam proses electroplating :

Elektroda: batangan yang dapat dialiri arus listrik.

Katoda: melepaskan ion (+), terbentuk ion (-). (reduksi)

Anoda: melepaskan ion (-), terbentuk ion (+). (oksidasi)

Cuci asam: menghilangkan karat dengan asam (pickling)

Cuci lemak: menghilangkan minyak lemak dengan larutan alcohol (degreasing)

Kerapuhan hydrogen : kegetasan benda akibat serangan gas H2 saat pencucian dan

pelapisan.

Covering power: kemampuan elektrolit mengendapkan logam pada katoda.

Throwing power: kemampuan elektrolit mengendapkan lapisan dengan tebal sama.

Leveling: kemampuan elektrolit menghasilkan lapisan yang lebih tebal pada

lekukan.

Kemampuan ion logam ditentukan oleh kosentrasi garam logamnya, derajat

disosiasi, dan kosentrasi unsur lain. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam praktikum

Pelapisan dengan menggunakan tembaga:

1. Sebelum dilapisi benda harus dipoles hingga halus dan di bersihkan.

2. Masukkan benda pada pencuci asam, lemak dan soda.

4

3. Untuk menghilangkan lemak menggunakan NaOH, Na2CO3, dll.

4. Jangan sekali kali tangan menyentuh langsung dengan logam

Selain hal itu kondisi operasi (Arus, Voltage, Suhu dan PH) yang ada juga harus

memenuhi syarat sebagai berikut:

a. Rapat Arus (current Density)

Makin tinggi rapat arus,makin tinggi rapat kecepatan pelapisan dan memperkecil

ukuran benda kerja. Bila rapat arus terlalu tinggi maka lapisannya akan kasar dan

nampak hitam.

b. Tegangan arus (Voltage)

Digunakan umumnya 3-9 Volt.Untuk pelapisan zincdigunakan 6-9 Volt.

c. Suhu Larutan

Kenaikan suhu larutan menyebabkan bertambahnta ukuran kristal.

Keuntungan: - pengurangan garam logam.

- mengurangi terserapnya H2

Kerugian : - viskositas larutan menurun

- lapisan menjadi kasar

d. PH larutan

Tujuan menentukan derajat kesamaan adalah untuk mengecek kemempuan larutan

dalam menghasilkan larutan yang baik. Larutan bersifat basa bila PHnya = 11-14

dan bersifat asam bila PHnya = 4,5-5,6.

5

Proses kerja pelapisan logam

Reduksi

CuSO4 Cu2+ + SO42-

H2O H+ + OH-

Oksidasi (katoda)

Cu2+ + 2e Cu

H+ + e- H

H + H H2

F. Langkah Kerja

Dalam praktik electroplating ring dengan tembaga (Cu) dan zinc (Zn ) ini, ada

beberapa langkah-langkah yang harus dikerjakan yaitu:

1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam proses pelapisan

(seting alat, bahan dan tempat)

2. Menghilangkan dari bahan yang melekat. Dengan mengamplas sampai halus atau

dengan partikel korundum yang dibungkus dengan kain poles.

3. Pre – Treatment atau Pembersihan Awal.

a. Degreasing

Membersihkan kotoran (lemak, debu, dan lain-lain)

Mencelupkan benda kerja kedalam air sabun (alkali)

Mencelupkan benda kerja kedalam air

b. Pickling

Membersihkan korosi yang ada pada benda kerja.

Mencelupkan benda kerja kedalam larutan asam Hcl

Mencelupkan benda kerja kedalam kedalam air (sambil

digosok-gosok).

c. Mengeringkan benda kerja dengan udara bebas

6

4. Treatment atau Pelapisan Tembaga I (Cu)

a. Menghubungkan benda kerja dengan kutub negatif / katoda rectifier.

b. Menghubungkan logam anoda (Cu) dengan kutub positif / anoda pada rectifier.

c. Mencelupkan kedua elektroda kedalam larutan elektrolit dengan komposisi

Copper Cyanide 15 gr/ltr, Sodium Cyanide 23 gr/ltr, Natrium Carbonate 15

gr/ltr.

d. Jarak antara anoda dan katoda tidak boleh terlalu dekat gunakan jarak 10 – 15

cm

e. Menghidupkan rectifier dengan memperhatikan Current density atau arusnya

serkitaar 1 – 4 ampere

f. Setelah sekitar 10 – 15 menit benda kerja diangkat dari bak electroplating dan

dicelupkan kedalam air.

Keterangan gambar , peralatan terdiri dari :

Rectifier

Batang tembaga pada katoda yang dihubungkan dengan kutub negatif

rectifier.

Batang tembaga pada anoda yang dihubungkan dengan kutub positif

rectifier

logam anoda Cu

Benda kerja

Larutan elektrolit

Bak electroplating

7

Gambar Proses Elektroplating

5. Treatment atau Pelapisan Tembaga II (Cu)

a. Menghubungkan benda kerja dengan kutub negatif / katoda rectifier.

b. Menghubungkan logam anoda (Cu) dengan kutub positif / anoda pada

rectifier.

c. Mencelupkan kedua elektroda kedalam larutan elektrolit dengan komposisi

Copper Cyanide 20 gr/ltr, Sulfurid acid 60 gr/ltr


cm


serkitaar 2 – 4 ampere



g. Tujuan utamanya adalah memberikan lapisan tembaga yang lebih kuat.

6. Treatment atau Pelapisan Nikel

a. Menghubungkan benda kerja dengan kutub negatif / kathoda rectifier.

b. Menghubungkan logam anoda (Ni) dengan kutub positif / anoda pada rectifier.

c. Mencelupkan kedua elektroda kedalam larutan elektrolit NiSO4 (Nickel sulfate,

Nickel Cloride, boric acid) dalam bak electroplating.


cm.


serkitaar 2 – 5 ampere.



8

Keterangan gambar , peralatan terdiri dari :

Rectifier

Batang tembaga pada katoda yang dihubungkan dengan kutub negatif

rectifier.

Batang tembaga pada anoda yang dihubungkan dengan kutub- kutub

positif rectifier

logam anoda Ni

Benda kerja (B)

Larutan elektrolit NiSO4

Bak electroplating

7. Post Treatment / Pengerjaan Akhir

Mencelupkan benda kerja kedalam air.

Mengeringkan benda kerja di udara bebas.

Pengeringan baik dijemur atau dilap.

Mencelupkan benda kerja kedalam larutan Brightiner agar benda kerja lebih

baik penampilannya.

Proses Buffing (pengkilapan) yaitu dengan cara mengasah benda kerja yang

telah dilapisi dengan kain yang telah dirol kemudian dilapisi langsel (metal

cleaner).

G. Hasil Pratikum

9

Gambar proses elektroplating

Hasil dari praktikum sangat dipengaruhi oleh halus dan bersihnya benda kerja sebelum

dilapisi. Oleh karena itu dalam membersihkan dan mengamplas benda kerja harus

benar-benar halus dan bersih agar benda kerja menjadi lebih mengkilat dan lapisan

tidak mudah terkelupas sehingga hasilnya menjadi lebih maksimal. Selain itu suhu

larutan elektrolit juga harus dipstikan sesuai dengan ketentuan, karena bila suhu

kerjanya terlalu tinggi maka hasilnya tidak akan memuaskan.

Gambar contoh hasil pratikum :

Dari pelapisan yang telah dilakukan terhadap benda kerja dengan bahan pelapis

seng,dan nikel dapat disimpulkan bahwa pelapisan yang telah dilakukan ada yang

kurang baik, biasanya hal itu terjadi disebabkan karena antara lain :

a. Arus dari rectifier terlalu besar dan tidak stabil akibatnya benda kerja

gosong/terbakar sebelum waktu yang telah ditentukan selesai.

b. Banyaknya benda kerja yang dilapisi secara bersama dan waktu memulai dan

mengakhirinya tidak taratur.

c. Pelapisan nikel seharusnya didahului dengan tembaga sehingga ketebalan bisa

maksimal dan pada praktek yang dilakukan hal ini tidak ada sehingga lapisan yang

terbentuk tipis dan korosi cenderung muncul kembali sehingga benda kerja tampak

kekuning-kuningan (kesalahan prosedur).

d. Kurang murninya larutan elektrolit yang di gunakan (bercampur dengan bahan-

bahan lain, kotoran dan sebagainya).

H. Keselamatan Kerja

10

Elektroplating Ring dengan Nikel (Ni)

Elektroplating Ring dengan Tembaga (Cu)

Didalam proses praktikum, sering kali terjadi hal-hal yang diinginkan, seperti

kecelakaan ataupun yang lain. Untuk mengatasi hal itu, maka faktor keselamatan kerja

harus diperhatikan. Adapun keselamatan kerja dapat dibedakan menjadi:

1 Keselamatan Pekerja

a. Patuhilah peraturan yang ada didalam Laboratorium

b. Pakailah pakaian kerja (Wearpack)

c. Mengetahui tentang cara penggunaan alat

d. Pakailah sepatu

e. Jagalah kebersihan

2 Keselamatan alat-alat kerja

a. Gunakan alat sesuai dengan fungsinya

b. Perhatikan teknik penggunaan alat

c. Jangan gunakan alat dengan sembarangan

d. Letakkan alat ditempat yang aman setelah menggunakan

3 Keselamatan benda kerja

a. Perhatikan bahan yang digunakan

b. Bersihkan dan haluskan benda kerja agar hasil pelapisannya baik.

c. Memperhatikan Voltage dan arus yang akan digunakan untuk proses

electroplating

d. Perhatikan waktu yang digunakan untuk melapisi bahan (ring) agar benda

tidak gosong dan tidak terlalu tipis.

I. Kesimpulan dan Saran

a. Kesimpulan

Baik buruknya hasil praktikum tergantung pada:

1. halus tidaknya benda kerja sebelum di celupkan ke larutan elektrolit, semakin

halus dan mengkilapnya benda kerja maka hasil yang diperoleh akan semakin

baik.

2. waktu proses dimasukkannya benda kerja ke larutan elektrolit, bila terlalu lama

atau terlalu cepat maka proses pelapisan tidak akan sempurna sehingga hasilnya

tidak akan memuaskan.

11

3. suhu kerja yang tepat, sama halnya dengan waktu, proses pelapisan akan lebih

sempurna jika dilakukan pada suhu kerja yang tepat.

b. Saran

1. Amplaslah benda kerja sampai benar-benar mengkilat dan halus.

2. Waktu penyelupan dan suhu kerja sebaiknya sesuai waktu yang telah ditentukan

agar hasil lebih maksimal.

3. Benda kerja (ring) sebaiknya yang tebal sehingga bagian samping dari ring ikut

teramplas dan dapat dibersihkan dengan mudah dan akhirnya bagian sampung

ring ini mudah terlapisi.

12

DAFTAR PUSTAKA

Anton J. H. dan Tomijiro K. 1995.Mengenal Pelapisan Logam (Electroplating).

Yogyakarta : Andi Offset.

13

laporan pratikum

Documents