pengaruh konsentrasi larutan asam sulfat (h so )...

90
i PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H2SO4) (16%-20%) PADA PROSES ANODIZING DENGAN BAHAN ALUMINIUM SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Diajukan oleh: Andreas Hermawan Rizky Pratama NIM: 135214068 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Upload: others

Post on 28-Oct-2020

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

i

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT

(H2SO4) (16%-20%) PADA PROSES ANODIZING DENGAN

BAHAN ALUMINIUM

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1

Diajukan oleh:

Andreas Hermawan Rizky Pratama

NIM: 135214068

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

ii

EFFECT OF VARIATION CONCENTRATION OF SULFURIC

ACID (H2SO4) (16-20%) IN ANODIZING ALUMINUM

PROCESS

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement

to obtain the Sarjana Teknik Degree

in Mechanical Engineering

by

Andreas Hermawan Risky Pratama

Student Number: 135214068

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

iii

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT

(H2SO4) (16%-20%) PADA PROSES ANODIZING DENGAN

BAHAN ALUMINIUM

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

iv

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT

(H2SO4) (16%-20%) PADA PROSES ANODIZING DENGAN

BAHAN ALUMINIUM

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

vii

INTISARI

Anodizing atau yang dikenal dengan nama pelapisan logam adalah suatu

perlakuan permukaan untuk melapisi permukaan logam dengan lapisan oksida

protektif hingga ketebalan tertentu agar terlindungi dari pengaruh destruktif

lingkungan yang menyebabkan korosi, keausan, dan meningkatkan daya tahan

abrasi. Metode anodizing juga menghasilkan tampilan logam yang lebih menarik,

bertekstur, dan berwarna. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui

bagaimana pengaruh variasi konsentrasi asam sulfat pada proses anodizing bahan

aluminium terhadap ketebalan lapisan oksida dan kekerasan pada permukaan

aluminium.

Plat aluminium diamplas secara bertahap hingga permukaan aluminium

bersih dan tidak terdapat goresan goresan yang dapat mengganggu hasil anodizing.

Proses anodizing dilakukan dengan menggunakan Trafo slide regulator arus 3

Ampere, kemudian dilakukan proses cleaning, etching, desmut, anodizing dan

rinsing pada setiap prosesnya. Proses anodizing dilakukan menggunakan variasi

konsentrasi larutan asam sulfat 16%,17%,18%,19%,dan 20% dengan waktu

pencelupan 15 menit. Pengujian yang dilakukan meliputi foto mikro ketebalan

lapisan oksida dan kekerasan permukaan aluminium (Vickers).

Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi asam sulfat

pada larutan anodiz selama proses anodizing berpengaruh terhadap ketebalan

lapisan oksida dan kekerasan permukaan aluminium. Ketebalan lapisan oksida

tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan asam

sulfat 16% dan nilai kekerasan yang paling optimum terjadi pada konsentrasi

larutan asam sulfat 17% dengan nilai kekerasan sebesar 71, 77 VHN.

Kata kunci: anodizing, aluminium, ketebalan, kekerasan, H2SO4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

viii

ABSTRACT

Anodizing or known as metal coating is a surface treatment for coating metal

surfaces with protective oxide layers up to a certain thickness to be protected from

environmental destructive effects that cause corrosion, wear and increase abrasion

resistance. The anodizing method also produces a more attractive, texture, and

colored metal look. The purpose of this study was to find out how the effect of

variation on sulfuric acid concentration on aluminum material anodizing process of

oxide layers thickness and hardness on aluminum surface.

The aluminum plate is gradually sanded up to a clean aluminum surface and no

scratch streaks can interfere with anodizing results. The anodizing process is done

by using a 3 Ampere current with voltage slide regulator, then cleaning, etching,

desmut, anodizing and rinsing process in each process. The anodizing process was

performed using variation on 16%,17%,18%,19%,dan 20% sulfuric acid

concentration with a dyeing time of 15 minutes. Tests carried out including a micro

photograph of the thickness of the oxide layer and the hardness of the aluminum

surface (Vickers).

The results showed that the addition of sulfuric acid concentration on anodic

solutions to anodizing process has an effect on the thickness of the oxide layer and

the hardness of the aluminum surface. The optimum oxide layer thickness of 16,5

μm occurred at anodizing with a 16% sulfuric acid solution concentration and the

most optimum hardness value occurred at a concentration of 17% sulfuric acid

solution with a hardness value of 71, 77 VHN.

Keywords: anodizing, aluminum, thickness, hardness, H2SO4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

selesainya skripsi yang berjudul “PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN

(H2SO4.) ASAM SULFAT (16%-20%) PADA PROSES ANODIZING DENGAN

BAHAN ALUMINIUM”.

Skripi ini penulis susun sebagai salah satu syarat bagi setiap mahasiswa

program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta untuk mendapatkan Gelar Sarjana S-1 Teknik Mesin.

Selama melakukan penelitian, penulis telah menerima banyak bantuan dalam

bentuk materi maupun dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada

kesempatan kali ini penulis akan menyampaikan rasa terimakasih yang amat dalam

kepada:

1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik

Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen pembimbing tugas akhir,

terima kasih untuk bimbingan dan saran yang sudah diberikan selama ini.

4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik.

5. Y.Agus Budi Harsono dan Dra. Hana Sri Lestari selaku orang tua penulis.

6. Timoty Rizky A, Agung Dwi Jayanto, Handoko Restu Nugroho, Samuel

Wildan Setyawan,Adrian Haris Kristanto, Bayu Adhi Saputro selaku adik dan

teman sekelompok yang senantiasa menemani suka dan duka.

7. Teman-teman Teknik Mesin USD Angkatan 2013 yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.

8. Seluruh teman-teman Waton Seneng yang telah menemani dan memberi

semangat kepada penulis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

x

9. Seluruh staff pengajar dan laboran Program Studi Teknik Mesin, Fakultas

Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah

mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu

diperbaiki dalam penyusunan skripsi ini, mengenai hal tersebut penulis

mengharapkan masukan dan kritik, serta saran yang bersifat membangun dari

berbagai pihak agar dapat menyempurnakan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaaat

untuk penulis maupun pembaca. Terima kasih.

Yogyakarta 29 Januari 2018

Penulis

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................. i

TITLE PAGE ........................................................................................ ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................. iv

HALAMAN PERNYATAAN .............................................................. v

LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI ................................. xi

INTISARI ................................................................................... vii

ABSTRACT ...................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ......................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ........................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................... xv

DAFTAR SIMBOL ....................................................................... xviii

BAB I

PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1. Latar Belakang Masalah .......................................................................... 1

1.2. Rumusan masalah .................................................................................... 3

1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................... 3

1.4. Batasan masalah....................................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................... 4

1.6. Metode Penelitian ................................................................................... 5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xii

1.7. Sistematika Penulisan ............................................................................. 6

BAB II

DASAR TEORI ................................................................................... 7

2.1.Definisi Anodizing ................................................................................... 7

2.2.Klasifikasi Anodizing ................................................................................ 8

2.3.Aluminium .............................................................................................. 11

2.4.Aluminium Murni ................................................................................... 13

2.5.Proses Anodizing ..................................................................................... 15

2.6.Konsentrasi Elektrolit Pada Proses Anodizing ........................................ 19

2.7.Pembentukan Lapisan Oksida................................................................. 20

2.8.Sifat Penerapan Anodizing ...................................................................... 24

2.9.Rapat Arus .............................................................................................. 25

2.10.Pengujian Struktur Mikro ..................................................................... 25

2.11.Pengujian Kekerasan Mikro Vickers .................................................... 27

2.12.Tinjauan Pustaka ................................................................................... 28

BAB III

METODE PENIITIAN ...................................................................... 33

3.1.Diagram Alir Penelitian Anodizing ......................................................... 33

3.2.Alat dan Bahan Penelitian ...................................................................... 34

3.2.1.Alat Penelitian .......................................................................... 34

3.2.2.Bahan Penelitian ........................................................................ 43

3.3.Pelaksanaan Penelitian............................................................................ 48

3.3.1.Tahapan-tahapan Proses Anodizing Aluminium ....................... 48

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xiii

3.4.Pelaksanaan Pengujian............................................................................ 52

3.4.1.Pengujian Foto Struktur Mikro ................................................. 52

3.4.2.Pengujian Kekerasan Mikro Vickers ......................................... 54

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 56

4.1.Perhitungan Rapat Arus yang mengalir ................................................. 59

4.2.Hasil Pengujian Kekerasan Vickers pada Permukaan Aluminium ........ 59

4.2.Hasil Pengamatan Struktur Mikro .......................................................... 62

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 69

5.1.Kesimpulan ............................................................................................ 69

5.2.Saran ...................................................................................................... 70

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................ 71

LAMPIRAN ................................................................................. 73

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Komposisi Aluminium seri 1XXX .............................. 14

Tabel 4.1 : Hasil Pengujian Kekerasan Raw Material ................... 61

Tabel 4.2 : Hasil pengujian dan perhitungan kekerasan lapisan

oksida setelah proses anodizing dengan variasi konsentrasi

asam sulfat 16%, 17%, 18%, 19%,dan 20% pada larutan

anodizing ........................................................................ 61

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Elektroda pada proses anodic oxidation............................................... 8

Gambar 2.2 Diagram porbeix aluminium .............................................................. 12

Gambar 2.3 Tahapan proses anodizing .................................................................. 15

Gambar 2.4 Grafik waktu pencelupan anodizing terhadap berat lapisan oksida yang

terbentuk dengan variasi konsentrasi elektrolit ...................................................... 20

Gambar 2.5 Struktur pori pada lapisan hasil anodizing (a), Penampang lapisan

oksida (b) ................................................................................................................ 21

Gambar 2.6 Skema lapisan pori hasil anodisasi ..................................................... 22

Gambar 2.7 Tegangan dan arus yang terjadi pada pembentukan lapisan oksida

anodizing ................................................................................................................ 23

Gambar 2.8 Pengujian Vickers ............................................................................... 28

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 33

Gambar 3.2 DC Power Supply .............................................................................. 34

Gambar 3.3 Kabel Penghubung ............................................................................ 35

Gambar 3.4 Bak Plastik.......................................................................................... 35

Gambar 3.5 Thermometer ...................................................................................... 36

Gambar 3.6 Gelas Ukur Plastik ............................................................................. 36

Gambar 3.7 Stopwatch .......................................................................................... 37

Gambar 3.8 Timbangan Digital ............................................................................. 37

Gambar 3.9 Alat Uji Foto Mikro............................................................................ 38

Gambar 3.10 Alat Uji Kekerasan ........................................................................... 39

Gambar 3.11 Klem Pean Lurus ............................................................................. 39

Gambar 3.12 Tang ................................................................................................. 40

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xvi

Gambar 3.13 Dudukan Plat Aluminium ............................................................... 40

Gambar 3.14 Penjepit Buaya ................................................................................. 40

Gambar 3.15 Sarung Tangan.................................................................................. 41

Gambar 3.16 Mistar Baja ....................................................................................... 41

Gambar 3.17 Amplas ............................................................................................. 42

Gambar 3.18 Alat Tulis .......................................................................................... 42

Gambar 3.19 Kamera ............................................................................................. 42

Gambar 3.20 Gerenda Tangan ............................................................................... 43

Gambar 3.21 Asam Sulfat (H2SO4) ........................................................................ 44

Gambar 3.22 Phosporic Acid (H3PO4) ................................................................. 44

Gambar 3.23 Asam Cuka/Asam Asetat (CH3CO2H) ............................................. 45

Gambar 3.24 Larutan Desmut ................................................................................ 45

Gambar 3.25 Soda Api (NaOH) ............................................................................. 46

Gambar 3.26 Diterjen Murni/Natrium Karbonat (Na2CO3) .................................. 46

Gambar 3.2 Spesimen ............................................................................................ 47

Gambar 3.28 Plat Aluminium Penghantar ............................................................. 47

Gambar 3.29 Proses Pengamplasan Spesimen ....................................................... 48

Gambar 3.30 Proses Cleaning Spesimen (a), Proses Rinsing (b) ......................... 49

Gambar 3.31 Proses Etching (a), Proses Rinsing (b) ............................................. 50

Gambar 3.32 Proses Desmut (a), Proses Rinsing (b) .......................................... 51

Gambar 3.33 Proses Anodic Oxidation (a) Proses Rinsing (b) .............................. 52

Gambar 3.34 Pengujian Vickers ............................................................................. 55

Gambar 4.1 Spesimen aluminium setelah proses anodizing sebelum dilakukan

pengujian (a) anodizing pada konsentrasi 16% H2SO4, (b) anodizing pada

konsentrasi 17% H2SO4, (c) anodizing pada konsentrasi 18% H2SO4, (d)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xvii

anodizing pada konsentrasi 19% H2SO4, (e) anodizing pada konsentrasi 20%

H2SO4 .................................................................................................................... 58

Gambar 4.2 Grafik perbandingan antara nilai kekerasan (VHN) dengan konsentrasi

asam sulfat pada larutan anodiz setelah proses anodizing ................................... 62

Gambar 4.3 Foto mikro kabel kalibrasi.................................................................. 64

Gambar 4.4 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 16%. Resin (a). Raw

material (b) ............................................................................................................. 64

Gambar 4.5 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 17%. Resin (a). Raw

material (b) ............................................................................................................. 65

Gambar 4.6 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 18%. Resin (a). Raw

material (b) ............................................................................................................. 65

Gambar 4.7 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 19%. Resin (a). Raw

material (b) ............................................................................................................. 66

Gambar 4.8 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 20%. Resin (a). Raw

material (b) ............................................................................................................. 67

Gambar 4.9 Grafik hubungan antara konsentrasi larutan asam sulfat dengan

ketebalan lapisan oksida (μm) setelah proses anodizing ........................................ 68

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

xviii

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Satuan

n Jumlah zat mol

i Arus listrik ampere

F Faraday coulomb/mol

t Waktu menit

m Massa g/dm2

VHN Vickers hardness number kg/mm2

P Beban yang digunakan kgf

d Panjang diagonal rata-rata µm

J Rapat Arus A/mm2

A Luas Permukaan mm2

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Aluminium merupakan jenis logam yang banyak digunakan dalam kehidupan

sehari-hari. Material ini dipergunakan dalam bidang yang luas bukan saja dalam

alat-alat rumah tangga, tetapi juga dipakai dalam konstruksi pesawat terbang, mobil

hingga peralatan sehari-hari. Hal ini sangat dimungkinkan mengingat karakteristik

logam aluminium yang memiliki berat jenis cukup ringan (2,70 gr/cm3), mudah

dibentuk dan tahan terhadap korosi (Hutasoit, 2008). Namun dari banyaknya

penggunaan aluminium itu bukan berarti bahwa penggunaan aluminium terbebas

dari kekurangan, sifat aluminium yang memiliki kekerasan permukaan yang rendah

serta warna aluminium itu bukan berarti bahwa penggunaan aluminium ini terbebas

dari kekurangan. Sifat aluminium yang memiliki kekerasan yang rendah serta

warna aluminium yang cenderung kusam dan tidak menarik sehingga perlu adanya

perlakuan khusus untuk mengurangi kekurangan aluminium ini. Salah satu

perlakuan yang dilakukan pada aluminium adalah pelapisan surface treatment

menggunakan metode anodizing. Anodizing adalah suatu perlakuan permukaan

untuk melapisi permukaan logam agar terlindungi dari pengaruh destructive

lingkungan yang menyebabkan korosi. Disamping itu, metode anodizing juga

menghasilkan tampilan logam yang lebih menarik, bertekstur dan berwarna, serta

tahan terhadap gesekan permukaan.

Pada permukaan aluminium yang di anodizing nantinya akan terbentuk

lapisan oksida protektif. Lapisan oksida yang sudah terbentuk melalui proses

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

2

anodizing memiliki ketebalan yang lebih tinggi dari pembentukan lapisan

oksida secara alami, dan juga memiliki kekerasan yang lebih tinggi. Selain itu

peningkatan nilai estetika, juga dapat dilakukan dengan proses anodizing ini.

Pembentukan lapisan oksida dapat dikontrol sedemikian rupa melalui larutan

elektrolit, sehingga hasil dari lapisan oksida aluminium dapat diberi warna sesuai

yang diinginkan.

Tingkat keberhasilan anodizing berupa lapisan oksida yang optimal dipengaruhi

beberapa faktor yaitu arus, tegangan, jenis material yang digunakan, suhu selama

proses, waktu pencelupan, jenis larutan elektrolit yang digunakan dan konsentrasi

larutan elektrolit pada proses anodizing. Penelitian yang pernah dilakukan oleh

Sipayung (2008), menunjukan bahwa semakin tinggi tingkat konsentrasi asam

sulfat pada larutan anodiz maka akan menaikkan ketebalan lapisan oksida.

Dari hasil penelitian yang dilakukan tersebut, menunjukkan bahwa hasil dari

pengaruh konsentrasi larutan elektrolit terhadap ketebalan lapisan oksida dan

kekerasan rata-rata permukaan aluminium berbeda-beda. Hal itu diduga karena

Komposisi paduan aluminium, konsentrasi larutan yang tidak seragam dan

perbedaan komposisi larutan anodiz pada proses anodizing, yang kemungkinan

besar berpengaruh terhadap perbedaan hasil penelitian tersebut. Namun dari semua

penelitian yang sudah pernah dilakukan terdapat sebuah kesamaan, yakni jika

konsentrasi asam sulfat yang digunakan terlalu tinggi atau terlalu rendah akan

menghasilkan ketebalan lapisan oksida yang rendah pada aluminium. Lapisan

oksida yang rendah ini disebabkan oleh dua hal, yakni jika konsentrasi asam sulfat

terlalu rendah maka akan mengurangi kemampuan elektrolit dalam menghantarkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

3

listrik, sehngga kecepatan pertumbuhan lapisan oksida akan berkurang sedangkan

jika penggunaan asam sulfat terlalu tinggi akan mempercepat terbentuknya lapisan

oksida namun lapisan oksida yang sudah terbentuk akan segera dilarutkan kembali

oleh asam sulfat sehingga lapisan oksida yang terbentuk lebih tipis dan kekerasan

lapisan oksida yang terbentuk akan semakin berkurang namun pori yang terbentuk

lebih padat daripada jika menggunakan asam sulfat dengan konsentrasi yang lebih

rendah.

1.2 Rumusan Masalah

Dari permasalahan yang timbul pada latar belakang maka dapat dirumuskan

permasalahan yang akan dibahas sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh variasi konsentrasi asam sulfat pada proses anodizing

terhadap kekerasan lapisan oksida pada permukaan aluminium?

2. Bagaimana pengaruh variasi konsentrasi asam sulfat pada proses anodizing

terhadap struktur permukaan pada permukaan aluminium?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui ketebalan lapisan permukaan hasil proses anodizing aluminium

dengan variasi konsentrasi asam sulfat.

2. Mengetahui kekerasan lapisan oksida hasil proses anodizing aluminium

dengan variasi konsentrasi asam sulfat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

4

1.4 Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi oleh hal-hal berikut:

1. Suhu pada proses anodizing diatur berkisar 27-40 oC

2. Penelitian dibatasi pada pengujian struktur permukaan dan kekerasan

permukaan lapisan aluminium oksida.

3. Variasi konsentrasi larutan pada proses anodizing adalah (16%), (17%),

(18%), (19%),dan (20%) asam sulfat.

4. Lamanya proses anodizing untuk setiap konsentrasi adalah 15 menit.

5. Arus listrik yang digunakan sebesar 3 Ampere.

6. Jarak pelapisan specimen 30cm.

7. Luas spesimen panjang = 30mm , lebar = 50mm

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian aluminium anodizing ini adalah

1. Penelitian ini diharapakan dapat menemukan perlakuan anodizing yang tepat

pada bahan aluminium sehingga dapat diterapkan dalam proses fabrikasi yang

lebih baik dan sesuai dengan standar yang dibutuhkan.

2. Memberikan referensi tambahan bagi penelitian dan pengembangan untuk

metode anodizing selanjutnya.

1.6 Metode Penelitian

30 mm

50 mm

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

5

Metode Penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Studi Literatur

Studi literatur adalah suatu cara pengumpulan data yang diperoleh melalui

buku-buku referensi sebagai acuan, sehingga dapat digunakan untuk menuju

keperluan data yang berhubungan dengan masalah yang dihadapi.

2. Metode Observasi Lapangan

Metode ini dilakukan dengan mencari informasi langsung dilapangan tentang

bagaimana alat, cara dan proses aluminium anodizing.

3. Metode Eksperimen

Metode eksperimen merupakan metode yang digunakan untuk mendapatkan

data dengan melakukan percobaan-percobaan dan pengujian.

4. Metode Perakitan

Langkah ini meliputi perancangan-perencanaan komponen alat dan perakitan

alat.

5. Metode Trial/ Penyimpulan

Metode ini merupakan pengecekan akhir dan uji coba dari hasil analisis

kemudian diambil keputusan dari keseluruhan proses.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

6

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terdiri dari lima bab,

yaitu:

BAB I : PENDAHULUAN

Dalam Bab ini menguraikan tentang pokok-pokok dalam penulisan

tugas akhir yang meliputi: latar belakang, tujuan penelitian, batasan

masalah, manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika

penulisan.

BAB II : DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

Dasar teori diawali dengan teori sebelumnya yang mengemukakan

penjelasan tentang aluminium dan tahapan-tahapan pada proses

anodizing yang menunjang penelitian ini, landasan teori tentang

aluminium, serta penjelasan tentang anodizing aluminium.

BAB III : METODE PENELITIAN

Metode penelitian berisi tentang diagram alir penelitian, persiapan

peralatan dan pembahasan masalah tentang proses aluminium

anodizing.

BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian dan pembahasan berisi tentang hasil penelitian dan

analisis hasil penelitian dari proses anodizing pada aluminium.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

7

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan dan saran berisi kesimpulan yang di dapat dari hasil

penelitian dan masukan-masukan yang ingin disampaikan pada

penelitian ini.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

8

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Definisi Anodizing

Aluminum anodizing adalah proses pelapisan secara elektrokimia yang

mengkonversi aluminum menjadi aluminum oksida (Al2O3) pada permukaan

material yang akan dilapisi. Proses elektrolisis merupakan peristiwa

berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik. Komponen yang terpenting dari

proses elektrolisis adalah elektroda dan elektrolit. Pada proses elektrolisis, katoda

merupakan kutub negatif (sebagai penghantar benda kerja) dan anoda merupakan

kutub positif (benda kerja).

Proses elektrolisis yang merupakan peristiwa berlangsungnya reaksi kimia

oleh arus listrik. Pada proses anodizing komponen yang terpenting dari proses

elektrolisis ini adalah elektroda dan elektrolit. Pada proses elektrolisis, katoda

merupakan kutub negatif (-) dan anoda merupakan kutub positif (+).

Karakteristik dalam lapisan anodizing menghasilkan suatu lapisan tipis

oksida yang baik terhadap logam dasarnya. Lapisan tersebut memiliki sifat-sifat

sebagai berikut:

1. Keras, mendekati kekerasan sapphire.

2. Transparan, dengan beberapa variasi warna.

3. Terintegrasi dengan baik pada logam dasarnya, dan tidak dapat mengelupas.

4. Meningkatkan ketahan korosi.

Sifat-sifat diatas merupakan keunggulan dari lapisan oksida pada proses anodizing.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

9

2.2 Klasifikasi anodizing

Adapun klasifikasi yang ada dalam proses anodizing adalah sebagai berikut:

1. Elektroda

Elektroda adalah sebuah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan

dengan bagian non-logam dari sebuah rangkaian listrik, ditemukan oleh Michael

Faraday dari bahasa yunani elektron. Pada percobaan anodizing ini, bagian anoda

dan katoda menggunakan jenis logam yang sama yaitu plat aluminium. Sebuah

elektron dalam sebuah sel elektrolis ditunjukkan sebagai anoda atau katoda. Anoda

ini didefinisikan sebagai elektroda dimana elektron memasuki sel kemudian

menimbulkan reduksi. Setiap elektroda dapat menjadi sebuah anoda atau katoda

tergantung voltase yang diberikan kedalam sel tersebut. Sebuah elektroda bipolar

adalah elektroda yang berfungsi sebagai anoda dari sebuah sel elektrokimia dan

katoda, bagi sel elektrokimia lainya.

Gambar 2.1 Elektroda pada proses anodic oxidation.

Sumber: Febriyanti (2011)

Anoda Katoda

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

10

2. Elektrolit

Elektrolit adalah suatu senyawa yang dapat menghantarkan arus listrik

apabila dilarutkan kedalam larutan pelarut air. Elektrolit diklasifikasikan

berdasarkan kandungan ion H+. Elektrolit yang dapat menghantarkan arus listrik

dengan baik digolongkan kedalam elektrolit kuat, salah satunya adalah asam klorida

(HCL), asam sulfat (H2SO4), dan asam nitrat, (HNO3). Selain elektrolit kuat ada

pula golongan elektrolit lemah seperti asam cuka encer (CH3COOH), aluminium

hidroksida, kalium karbonat (CaCO3).

3. Elektrolisasi aluminium

Elektrolisasi benda kerja yang berupa aluminium pada proses anodizing

berlaku sebagai anoda dengan dihubungkan pada kutub positif satu daya. Logam

aluminium akan berubah menjadi ion aluminium yang larut dalam larutan asam

sesuai dengan rumus:

Al (s) → Al3+(aq) +3e-...................................................................... (2.1)

Jumlah zat yang bereaksi pada elektroda sel elektrolis berbanding lurus

dengan jumlah arus yang melalui sel tersebut, jika jumlah arus tertentu yang

mengalir melalui beberapa elektrolisis. Maka akan dihasilkan jumlah ekuivalen

masing-masing zat. Hukum Faraday ini dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan

berikut:

𝑛 =𝑖.𝑡

𝐹.𝑧………………………………………………………………… (2.2)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

11

Dengan n: jumlah zat (mol)

i: arus listrik (ampere)

F: tetapan Faraday (1 Faraday = 96485 coulomb/mol)

z: jumlah elektron yang ditransfer per ion

t: waktu (menit)

Mengingat, massa zat adalah perkalian massa atom (AR) dengan mol atom maka

dari persamaan diatas bias dimodifikasi menjadi:

𝑛. 𝐴𝑅 =𝑖.𝑡

𝐹.𝑧 . 𝐴𝑅………………………………………………………………(2.3)

𝑚 =𝑖.𝑡.𝐴𝑅

𝐹.𝑧……………………………………………………………………..(2.4)

𝑚

𝑡=

𝑖.𝐴𝑅

𝐹.𝑧……………………………………………………………………….(2.5)

Untuk aluminium,

𝑚

𝑡=

𝑖.26,98

96485.3……………………………………………………………………(2.6)

𝑚

𝑡= 9,32 . 10 − 5 . 𝑖…………………………………………………………(2.7)

Dengan m: massa (g/dm2)

t: waktu (menit)

i: kuat arus (Ampere)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

12

2.3 Aluminium

Dalam penggunaan logam dibidang industri, aluminium merupakan logam

yang paling banyak digunakan setelah baja. Hal ini berarti dalam klasifikasi logam

nonferrous, aluminium merupakan logam yang paling sering digunakan dalam

industri. Aluminium logam yang sangat ringan, dengan berat jenis kurang lebih

sepertiga berat jenis baja atau paduan tembaga, yaitu 2.70 gr/cm3.

Berbagai sifat aluminium antara lain:

1. Memiliki ketahanan yang baik terhadap larutan kimia, cuaca/udara, dan

berbagai gas, sehingga membantu ketahanan terhadap korosi.

2. Memiliki ketahanan yang baik terhadap larutan kimia, cuaca/udara, dan

berbagai gas, sehingga membantu ketahanan terhadap korosi.

3. Memiliki sifat reflektivitas yang sangat baik.

4. Konduktivitas panas dan listrik tinggi.

5. Memiliki sifat eleastisitas yang tinggi, sehingga material ini sering digunakan

dalam aplikasi yang melibatkan kondisi pembebanan kejut.

6. Biaya fabrikasi rendah.

7. Mudah ditempa dan dibentuk.

Aluminium sangat reaktif terhadap oksigen, dengan membentuk lapisan

oksida dipermukaannya. Proses oksidasi aluminium dapat dilihat pada Gambar

2.2

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

13

pH larutan

Gambar 2.2 Diagram porbeix aluminium

Sumber: Bubbico (2015)

Hal ini terjadi secara alami karena pengaruh reaksi energi bebas yang cukup

tinggi untuk mengoksidasi permukaan aluminium. Lapisan oksida yang terbentuk

memiliki sifat yang lebih keras dari logam induk, dengan ketebalan antara 1-30 x

10-6 Inci sampai dengan 3 mikron. Selain dapat terbentuk secara alami, laipsan

oksida pada permukaan aluminium ini dapat juga dibentuk dengan proses

elektrokimia yaitu proses anodizing. Lapisan oksida yang dihasilkan melalui proses

ini memiliki ketebalan yang jauh lebih tinggi, lapisan oksida yang terbentuk dengan

proses anodizing akan memiliki nilai kekerasan yang lebih tinggi.

Salah satu produk aluminium yang banyak diproduksi dan digunakan dalam

proses anodizing belakangan ini adalah aluminium foil. Aluminium foil biasanya

adalah hampir murni aluminium, yaitu sekitar 92-99.99% Al. Produk aluminium

Po

tensi

al e

lektr

od

e

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

14

foil dibuat dengan proses pengecoran yang dilanjutkan dengan rolling

maupun melalui proses continuous casting. Bila pada awalnya proses anodizing

lebih banyak diarahkan pada peningkatan nilai estetika dan nilai kekerasan dari

material, maka pada perkembangannya saat ini proses anodizing telah

dikembangkan untuk aplikasi pada bidang nanoteknologi. Penggunaan logam

aluminium, terutama aluminium foil yang memiliki komposisi hampir 100% Al,

diupayakan untuk dapat menjadi template material untuk diaplikasikan pada bidang

nano teknologi, dan pada akhirnya dapat dimanfaatkan pada industri pesawat

terbang, semikonduktor, dan mikro elektronik (Hutasoit, 2008).

2.4 Aluminium murni

Alumunium murni didapat dalam keadaan cair melalui proses elektrolisa,

yang umumnya mencapai kemurnian 99,85% berat. Namun, bila dilakukan proses

elektrolisa lebih lanjut, maka akan didapatkan alumunium dengan kemurnian

99,99% yaitu dicapai bahan dengan angka sembilannya empat.

Ketahanan korosi berubah menurut kemurnian, pada umumnya untuk

kemurnian 99.0% atau diatasnya dapat dipergunakan di udara dalam jangka waktu

bertahun-tahun. Hantaran listrik Al, kira-kira 65% dari hantaran listrik tembaga,

tetapi massa jenisnya kurang lebih sepertiga dari tembaga sehingga memungkinkan

untuk memperluas penampangnya. Oleh karena itu, dapat dipergunakan untuk

kabel dan dalam berbagai bentuk. Misalnya sebagai lembaran tipis (foil). Dalam hal

ini dapat dipergunakan Al dengan kemurnian 99,0%. Untuk reflector yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

15

memerlukan reflektifitas yang tinggi juga untuk kodensor elektrolitik dipergunakan

Al dengan angka Sembilan empat. (Udayana, 2012)

Tabel 2.1 Komposisi aluminium seri 1XXX.

Sumber: The Aluminium Association. (2015).

Designati Si,

Fe,

Mn, Mg, Zn, Ti, Others,

Al,

Cu,

% %

on %

% % % % % %

min

1050 0,25

0,4 0,05 0,05 0,05

0,0

0,03 0,03 99,5

5

1060 0,25

0,35 0,05 0,03 0,03

0,0

0,03 0,03 99,6

5

1100

0.95 Si + 0.05-

0,05 - 0,1 - 0,15 99

Fe 0.2

1145

0.55 Si +

0,05 0,05 0,05

0,0

0,03 0,03 99,45

Fe 5

1200

1.00 Si +

0,05 0,05 - 0,1 0,05 0,15 99

Fe

1230

0.70 Si +

0,1 0,05 0,05 0,1 0,03 0,03 99,3

Fe

1350 0,1

0,4 0,05 0,01 -

0,0

- 0,11 99,5

5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

16

2.5 Proses Anodizing

Anodizing atau oksida anodik merupakan proses elektrolisasi yang dilakukan

untuk menghasilkan lapsian oksida yang lebih tebal daripada lapisan oksida yang

terbentuk secara alami. Ketahanan terhadap korosi pada lingkungan akan diperoleh

jika proses anodisasi berhasil dilakukan dengan tepat. Secara umum, anodisasi

merupakan proses konversi coating pada permukaan logam aluminium dan

paduannya untuk menjadi lapisan porous aluminium oksida (Al2O3).

Gambar 2.3 Tahapan proses anodizing

Sumber: MitroArt.com (2016)

Keterangan gambar 2.3

1. Cleaning

Proses cleaning adalah proses pembersihan benda kerja aluminium dengan

menggunakan larutan detergen murni untuk menghilangkan kotoran-kotaran

yang menempel pada aluminium sebelum dilakukan proses etching. Detergen

murni natrium carbonat (Na2CO3) dengan konsentrasi larutan yang digunakan

5 gr/liter.

2. Rinsing cleaning

Proses rinsing cleaning adalah proses pembersihan benda kerja aluminium

setelah proses cleaning dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang

menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses etching,

sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.

Cleaning Rinsing

Etching Desmut Anodizing Rinsing Rinsing Rinsing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

17

3. Etching

Etching (etsa) adalah proses menghilangkan lapisan oksida pada permukaan

aluminium yang tidak dapat dihilangkan dengan proses sebelumnya baik itu

proses cleaning atau rinsing. Selain itu, proses ini untuk memperoleh

permukaan benda kerja yang lebih rata dan halus dengan menggunakan bahan

soda api (NaOH) konsentrasi 100 gr/liter.

4. Rinsing Etching

Proses rinsing Etching adalah proses pembersihan benda kerja aluminium

setelah proses Etching dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang

menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses desmut,

sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.

5. Desmut

Proses desmut adalah suatu proses yang berfungsi sebagai pembersihan

bercak-bercak hitam yang diakibatkan oleh proses etching. Larutan yang

dipakai adalah Campuran dari asam phospat (H₃PO₄) 75% ditambah asam

sulfat (H₂SO₄) 15% dan asam nitrat (HNO₃)10%.

6. Rinsing Desmut

Proses rinsing Desmut adalah proses pembersihan benda kerja aluminium

setelah proses Desmut dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang

menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses anodizing,

sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

18

7. Anodizing

Proses anodidic oxidation adalah proses pelapisan secara elektrokimia yang

merubah aluminium menjadi aluminium oksida dengan proses elektrolisis,

larutan yang digunakan asam sulfat dengan konsentrasi 16-20% . Logam atau

benda kerja dipasang pada anoda (+) dan sebagai katoda (-) dapat

menggunakan lembaran Pb atau aluminium dan karbon.

Logam aluminium atau benda kerja pada larutan elektrolit anodic oxidation sebagai

anoda sehingga logam inilah yang akan teroksidasi.

Persamaan reaksi yang terjadi pada anoda sebagai berikut:

Al(s) → Al3+ (aq) + 3e-………………………………………..............(2.8)

Atom atom yang terdapat pada aluminium akan teroksidasi menjadi ion-ion

yang larut larutan asam sulfat (H2SO4). Hal ini membuat permukaan logam

aluminium menjadi berlubang membentuk pori-pori. (Groves, G.) Sedangkan

katoda terjadi reaksi sebagai berikut:

2H + (aq) + 2e- → H2 (g)……………………………………………... (2.9)

8. Rinsing Anodizing

Proses rinsing anodizing adalah proses pembersihan benda kerja aluminium

setelah proses anodizing dengan menggunakan air RO dari bahan kimia yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

19

menempel pada permukaan aluminium sebelum dilakukan proses coloring,

sehingga tidak mengganggu proses berikutnya.

Proses anodizing memiliki beberapa tujuan, antara lain:

1. Meningkatkan ketahanan korosi.

Dari proses anodisasi, lapisan oksida yang terbentuk pada permukaan logam

tahan terhadap korosi dan mampu menahan serangan atmosfer serta air

garam. Lapisan oksida melindungi logam yang ada dibawahnya dengan

bertindak sebagai penghalang (barrier) dari serangan lingkungan yang

korosif.

2. Meningkatkan sifat asdhesif.

Lapisan ini hasil proses anodisasi yang menggunakan asam phosfor dan

kromat dapat meningkatkan kekuatan ikatan dan ketangguhan, biasanya

digunakan pada industri pesawat terbang.

3. Meningkatkan ketahanan aus (wear resistanct).

Proses hard anodizing dapat menghasilkan lapisan setebal 25-100 mikron.

Lapisan tersebut, dengan kekerasan inheren aluminium oksida yang

sedemikian cukup tebal dapat digunakan untuk aplikasi dibawah kondisi

ketahanan abrasi. Dimana lapisan oksida (Al2O3) ini memiliki nilai kekerasan

yang cukup tinggi (sebanding dengan sapphire) atau paling keras setelah

intan.

4. Isolator listrik

Lapisan oksida memiliki resistivitas yang tinggi khususnya lapisan oksida

yang porinya tertutup.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

20

5. Dapat menempel pada proses plating selanjutnya.

Pori dari lapisan anodik oksida mendukung proses elektroplatting,

kebanyakan asam yang digunakan apabila ingin melakukan pelapisan

lanjutan adalah asam phosfor.

6. Aplikasi dekorasi.

Pada permukaan logam, lapisan oksida yang terbentuk mimiliki tampilan

yang mengkilau, dimana pada aluminuim tampilan oksida yang alami sangat

diinginkan. Selain itu, lapisan oksida yang dihasilkan dapat diberi warna

dengan metode yang berbeda. Pewarnaan organik akan diserap pada lapisan

pori untuk menghasilkan warna tertentu dan pigmen mineral yang mengendap

di dalam pori akan menghasilkan warna yang stabil.

2.6 Konsentrasi Elektrolit pada Proses anodizing

Umumnya larutan elektrolit yang digunakan dalam proses anodizing adalah

asam sulfat dan asam kromat, namun beberapa jenis asam lain seperti asam oksalat,

asam phospat, dan sulphosalicylic acid juga dapat digunakan untuk proses

anodizing. Peningkatan konsentrasi dalam hubungannya dengan karakteristik

lapisan, mempengaruhi kehilangan logam (metal loss) yang terjadi pada proses

anodizing. Peningkatan konsentrasi yang lebih akan mengakibatkan terjadinya

pelarutan lapisan film, untuk itu konsentrasi perlu diatur dengan tepat agar

menghasilkan lapisan film yang optimal. Grafik konsentrasi elektrolit terhadap

ketebalan lapisan oksida dapat ditunjukan pada Gambar 2.4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

21

Gambar 2.4 Grafik waktu pencelupan anodizing terhadap berat lapisan oksida

yang terbentuk dengan variasi konsentrasi elektrolit.

Sumber: Gazapo & Gea. (2009)

2.7 Pembentukan Lapisan Oksida

Lapisan hasil anodizing memiliki struktur yang berbeda dari lapisan oksida

yang terbentuk secara alami, dimana lapisannya memiliki struktur pilar hexagonal

berpori yang memiliki karakteristik yang unik sehingga meningkatkan sifat

mekanis permukaan aluminium. Secara umum lapisan oksida hasil dari proses

Anodizing memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Keras, Aluminium (Al2O3) memiliki kekerasan sebanding dengan sapphire

2. Insulatif dan tahan terhadap beban

3. Transparan

4. Tidak ada serpihan

Lapisan oksida yang terbentuk dari proses ini akan meningkatkan katahanan

abrasif, kemampuan insolator electric logam, serta kemampuan untuk menyerap

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

22

zat pewarna untuk menghasilkan variasi tampilan warna pada permukaan

hasil anodisasi. Aluminium serta paduan-paduannya mempunyai sifat tahan

terhadap korosi karena adanya lapisan oksida protektif. Tebal dari lapisan oksida

sekitar 0,005-0,01 μm, atau 0,1-0,4x10-6inch atau 0,25-1x10-2 mikron. Struktur

lapisan aluminium oksida ditunjukkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.5 a) Struktur pori pada lapisan hasil anodizing,

b) penampang lapisan oksida.

Sumber: Juhl (2005)

Terbentuknya lapisan oksida pada permukaan logam yang dianodisasi

bergantung pada jenis elektrolit yang digunakan, lapisan dasar oksida (barrier type

oxide film) dan lapisan pori oksida (porous oxide film) dapat terbentuk selama

proses anodisasi. Lapisan oksida yang dihasilkan mempunyai struktur yang porous

atau berpori dengan bentuk strukturnya heksagonal, dengan pori yang terdapat di

tengah. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

23

Gambar 2.6 Skema lapisan pori hasil anodisasi

Sumber: Sipayung. (2008)

Lapisan dasar merupakan lapisan yang tipis dan padat, yang berfungsi sebagai

lapisan antara lapisan pori dan logam dasar (base metal). Lapisan tersebut memiliki

sifat yang melindungi dari korosi lebih lanjut dan tahan terhadap arus listrik.

Struktur berpori yang timbul pada lapisan oksida merupakan hasil dari

kesetimbangan antara reaksi pembentukan dari pelarutan lapisan oksida. Pada

awalnya lapisan pori yang terbentuk selinder memanjang namun karena kemudian

bersinggungan dengan oksida-oksida lainnya yang berada disisi-sisinya, maka

lapisan oksida tersebut bertransformasi menjadi bentuk saluran heksagonal yang

memanjang.

Proses pembentukan lapisan oksida dapat dipelajari dengan memperhatikan

dan mengamati perubahan arus pada tegangan anodisasi yang tetap atau perubahan

tegangan pada arus tetap. Proses pembentukan lapisan oksida dapat dibagi dalam 4

tahapan, antara lain:

1. Penambahan barrier layer yang ditandai dengan penurunan arus yang

mengalir. Barrier layer ini merupakan lapisan oksida aluminium yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

24

2. menebal akibat adanya reaksi oksidasi pada permukaan logam. Akibat adanya

penebalan maka hambatan yang ditimbulkan menjadi lebih besar. Hal itulah

yang menimbulkan penurunan arus selama pembentukan barrier layer.

3. Setelah barrier layer menebal, mulai muncul benih-benih pori dekat batas

antara oksida dan larutan. Pada tahapan ini terjadi penurunan arus pada sistem

dan akan mencapai titik minimum saat tahapan ini berhenti.

4. Inisiasi pori yang terbentuk menjadi awal pembentukan struktur oksida

berpori. Bentuk pori pada tahapan ini tidak sempurna dan terjadi peningkatan

arus yang mengalir pada sistem.

5. Arus yang mengalir pada sistem akan terus meningkat dengan semakin

sempurnanya morfologi lapisan oksida. Peningkatan ini terjadi hingga pada

suatu saat arus yang mengalir akan konstan saat struktur berpori telah

terbentuk sempurna. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.7 Tegangan dan arus yang terjadi pada pembentukan lapisan oksida

anodizing

Sumber: Yerokhin (2010).

Keterangan gambar

1. Pembentukan barrier layer.

2. Awal pembentukan pori-pori.

3. Pori terbentuk dan

berkembang.

4. Pori yang terbentuk semakin

stabil.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

25

2.8 Sifat Penerapan Anodizing

Anodizing dilaksanakan dengan berbagai alasan serta tujuan tertentu, dimana

untuk menyesuaikan dengan kebutuhan yang diinginkan. Adapun dengan

pemakaian anodizing mempunyai maksud untuk memperbaiki sifat ataupun

penerapan, yaitu diantaranya:

1. Meningkatkan ketahanan korosi.

2. Meningkatkan adhesi cat.

3. Memperbaiki penampilan dekoratif.

4. Menghasilkan isolasi listrik/non konduktor.

5. Meningkatkan ketahanan abrasi.

Dengan anodizing lapisan pelindung dipertebal sehingga dapat digunakan di

luar rumah misalnya untuk pemakaian di laut, mobil, keperluan arsitektur, jendela,

gerbang 25emp, dan sebagainya. Aluminium yang di anodizing juga mempermudah

dan memperkuat pengecatan, termasuk untuk penggunaan-penggunaan kritis dalam

kedirgantaraan, misalnya baling-baling 25emperatur, torpedo dan sebagainya.

Aluminium di-anodizing dalam elektrolit sulfat menghasilkan lapisan

konduktif yang memperkuat rekatan plating berikutnya. Bila pemilihan alloy,

25emper serta prosedur anodizingnya tepat, produk aluminium dapat beraneka

penampilan permukaan, cerah atau buram, berarah atau tidak teksturnya, kombinasi

warnanya. Perhiasan alat olahraga, komponen bangunan, keperluan dapur dan

rumah tangga sampai papan nama dapat memanfaatkannya.

Untuk pengisolasi listrik, anodizing aluminium dapat menahan tegangan

40volt tiap mikron serta tahan suhu tinggi tanpa hangus, maka baik untuk trafo dan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

26

keperluan alat-alat listrik lainnya. Industri otomotif dan konstruksi merupakan

pengguna terbesar teknologi anodizing, juga di Indonesia ini. (Priyanto, 2012).

2.9 Rapat Arus

Rapat arus adalah besarnya arus listrik tiap-tiap mm2 luas permukaan.

Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Adapun rumus perhitungan

rapat arus yaitu sebagai berikut:

𝐽= 𝐼

𝐴……………………………………………………………………………(2.10)

Dengan:

𝐽 : Rapat arus (A/mm2)

𝐼 : Kuat arus (Ampere)

𝐴 : Luas permukaan (mm2)

2.10 Pengujian Struktur Mikro

Pengujian struktur mikro ini bertujuan untuk melihat struktur mikro ketebalan

lapisan oksida aluminium setelah proses anodizing. Setelah spesimen aluminium

potong menjadi 2 bagian, kemudian diambil 1 bagian pada setiap spesimen untuk

dimounting. Fungsi dari mounting adalah untuk memudahkan melakukan

pengamatan foto struktur mikro pada saat pengujian berlangsung. Selanjutnya

spesimen diamati menggunakan mikroskop maka akan terlihat struktur mikro

ketebalan lapisan oksida yang ada pada daerah permukaan aluminium bagian

samping setelah proses anodizing tersebut.

Adapun langkah kerja pembuatan specimen foto mikro

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

27

1. Benda uji dipotong menjadi dua bagian dengan menggunakan gergaji secara

hati-hati dimaksudkan agar tidak terjadi perubahan struktur karena panas

yang timbul saat peroses pemotongan.

2. Benda uji yang sudah dipotong kemudian dimounting dalam kotak akrilik

yang dibuat menggunakan resin dan katalis.

3. Pengamplasan permukaan benda uji yang dipotong dengan menggunakan

amplas nomor 120 sampai 1500, dilakukan secara berurutan dari yang kasar

sampai yang paling halus. Dalam pengamplasan digunakan air untuk

membasahi amplas yang diputar pada mesin amplas duduk, penggunaan air

dimaksudkan agar dalam proses pengamplasan tidak timbul panas pada

permukaan yang diamplas yang bisa menimbulkan perubahan struktur mikro.

4. Polishing dilakukan setelah mendapatkan permukaan yang halus, polishing

menggunakan autosol secukupnya. Usahakan jangan terkena tangan karena

akan mengotori permukaan yang sudah dipolish.

5. Proses pengetsaan spesimen dilakukan setelah melakukan proses polishing.

a) Bahan etsa yang dipakai yaitu nital dan alkohol.

b) Membuat bahan etsa yaitu nital

Menyiapkan larutan HNO3 65% dari prosentase keseluruhan nital

yang akan digunakan.

Menyiapkan alkohol sebagai campuran larutan HNO3 65% sebanyak

97%.

Mencampur larutan tersebut dan digunakan untuk etsa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

28

c) Proses pengetsaan specimen

Membersihkan spesimen atau dilap dengan tisu setelah spesimen

dipoles celupkan kedalam larutan nital selama 10 detik.

Mencuci spesimen dengan aquades.

Membersihkan spesimen dengan mengusap spesimen dengan kapas

yang telah dibahasi dengan alkohol.

Mengeringkan spesimen.

Melihat struktur mikro spesimen pada mikroskop metalografi.

6. Foto mikro dilakukan setelah proses etsa dengan 200 kali pembesaran.

2.11 Pengujian Kekerasan Mikro Vickers

Pengujian kekerasan mikro vickers ini bertujuan untuk mengukur seberapa

besar kekerasan permukaan aluminium setelah proses anodizing. Prosedur dan

pembacaan hasil pada pengujian kekerasan mikro vickers adalah sebagai berikut:

Piramida intan yang memiliki sudut bidang berhadapan (136o), ditekankan

kepermukaan bagian yang akan diukur dengan pembebanan sebesar 100 gf,

kemudian diambil panjang diagonal-diagonalnya dan dari perbandingan antara

beban dengan luas tapak penekan. Maka akan didapat hasil kekerasan mikro vickers

pada bagian permukaan aluminium setelah proses anodizing maupun proses dieying

tersebut. Adapun rumus perhitungan dari kekerasan mikro Vickers yaitu sebagai

berikut:

𝑉𝐻𝑁 = 1.854 .𝐹

𝑑2……………………………………………………….............(2.11)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

29

Dengan:

𝑉𝐻𝑁 : Vickers Hardness Number (kg/mm2)

F : Beban yang digunakan (kgf)

d : Panjang diagonal rata-rata (µm), dengan drata-rata = ( 𝑑1+𝑑2

2 )

Gambar 2.8 futurexgame.com Pengujian Vickers

Sumber: Kopeliovich. (2014)

2.12 Tinjauan Pustaka

Aluminium merupakan salah satu material logam yang banyak dimanfaatkan

dan dikembangkan pada berbagai macam aplikasi khususnya dalam dunia

perindustrian. Agar kualitas fisik maupun mekanis dari aluminium semakin baik

dalam segi ketahanan dan nilai dekoratif maka diperlukan sebuah treatment khusus

untuk meningkatkan kualitas dari aluminium, salah satu proses yang digunakan

yaitu dengan menggunakan metode anodizing. Metode anodizing adalah sebuah

proses surface treatment untuk meningkatkan ketebalan lapisan protektif alami

pada logam aluminium.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

30

Lapisan oksida adalah bagian dari logam aluminium yang dilapisi, namun

memiliki struktur berpori yang memberikan reaksi untuk proses pewarnaan, proses

anodizing dapat mengubah permukaan aluminium menjadi lebih dekoratif dan

tahan terhadap korosi. Aluminium adalah logam yang paling sesuai untuk proses

anodizing. Logam non ferous lainya yang dapat digunakan untuk anodizing adalah

magnesium dan titanium (Taufiq, 2011).

Anodizing atau oksida anoda secara luas digunakan untuk tujuan protektif

perlindungan dan dekorasi permukaan alumunium. Proses anodizing prinsipnya

hampir sama dengan proses pelapisan listrik (elektroplatting), tetapi bedanya logam

yang akan dilapisi ditempatkan sebagai anoda didalam larutan elektrolit. Perbedaan

lain larutan elektrolit yang digunakan bersifat asam dan arus yang digunakan searah

(DC) direct current. Proses utama, dalam anodizing aluminium memerlukan larutan

asam sulfat, asam kromat atau campuran asam sulfat dan asam oksalat (Santhiarsa,

2010).

Asam sulfat yang digunakan harus asam pekat, serta asam tersebut menjadi

oksidator. Beberapa manfaat dari oksidasi anoda aluminium adalah meningkatkan

ketahanan korosi, memperbaiki penampilan dan meningkatkan ketahanan abrasi.

Biasanya oksidasi anodik menggunakan asam sulfat (H2SO4), karena selain murah

dan mudah untuk didapatkan, dan hasil pelapisannya mempunyai sifat estetika dan

fungsional yang luas (Santhiarsa, 2009).

Pada penelitian yang pernah dilakukan oleh Sulistijono (2006), yang meneliti

tentang pengaruh densitas arus dan konsentrasi asam sulfat terhadap ketebalan dan

kualitas pewarnaan lapisan oksida pada anodizing aluminium 6063 dengan variasi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

31

konsentrasi asam sulfat pada proses anodiz sebesar 5%, 10%, 15%, dan 20% serta

variasi arus 12-24 dengan range 4 A/ft2. Dari hasil penelitian didapat tebal lapisan

oksida aluminum anodizing dengan konsentrasi asam sulfat pada larutan anodis

pada konsentrasi 5% densitas arus yang paling optimum adalah 20 A/ft2 yaitu

sebesar 21.6 μm, pada konsentrasi 10% densitas arus yang paling optimum adalah

16 A/ft2 yaitu sebesar 22.6 μm, pada konsentrasi 15% densitas arus yang paling

optimum adalah 16 A/ft2 yaitu sebesar 13.8 μm, pada konsentrasi 20% densitas arus

yang paling optimum adalah 20 A/ft2 yaitu sebesar 15.4 μm.

Semakin besar konsentrasi anodizing maka pembentukan lapisan oksida pada

aluminium semakin berkurang, hal ini disebabkan karena meningkatya konsentrasi

larutan elektrolit sehingga akan meningkatkan konduktifitas atau daya hantar

larutan dan menurunkan tegangan yang dibutuhkan sehingga lapisan oksida yang

terlarut juga akan semakin besar sehingga lapisan oksida yang sudah terbentuk akan

luluh kembali kedalam larutan elektrolit. Sedangkan pada konsentrasi 5% elektrolit

yang ada masih belum cukup banyak untuk mengalirkan elektron pada katoda,

menyebabkan penurunan efisiensi arus pada katoda sehingga ketebalan lapisan

oksida lebih kecil dibandingkan penggunaan konsentrasi 10%.

Pada penelitian anodizing paduan aluminium dengan konsentrasi elektrolit

15, 20 dan 25% Vol. asam sulfat H2SO4 dengan penambahan 6% wt. asam oksalat

pada setiap konsentrasi asam sulfat yang dilakukan Sidharta. (2014), didapatkan

hasil anodizing yang terbaik pada larutan elektrolit dengan 15% vol. H2SO4 + 6%

wt. H2C2O4 dengan waktu proses selama 7 menit yang menghasilkan perubahan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

32

kekerasan material dari 115 VHN menjadi 190 VHN serta ketebalan lapisan oksida

tertinggi 83,81 μm.

Sidharta, dkk. (2012), Meneliti tentang pengaruh konsentrasi elektrolit dan

waktu anodasi terhadap ketahanan aus dan kekerasan pada lapisan oksida

paduanaluminium ADC12, dengan menggunakan tegangan listrik sebesar 24 volt,

konsentrasi asam oksalat 6% vol, waktu pencelupan 3, 5, dan 7 menit, sedangkan

konsentrasi asam sulfat 15%, 20%, dan 25% terhadap paduan aluminium ADC12

dengan ukuran 20 x 20 x 4 mm. Dari hasil penelitian yang dilakukan didapatkan

kekerasan rata-rata pada konsentrasi elektrolit 15% pada waktu 3, 5, dan 7 berturut

turut adalah 117, 119 dan 189 (VHN) sedangkan pada konsentrasi elektrolit 20%

pada waktu 3, 5, dan 7 berturut turut adalah 168, 106 dan 153 (VHN) dan pada

konsentrasi elektrolit 25% pada waktu 3, 5, dan 7 berturut turut adalah 168, 179 dan

166 (VHN). Dengan semakin bertambahnya tingginya konsentrasi asam sulfat pada

larutan elektrolit ternyata tidak menghasilkan peningkatan kekerasan yang

signifikan, konsentrasi yang menghasilkan nilai kekerasan dan ketahanan aus yang

paling tinggi adalah pada 15% H2SO4 + 6% H2C2O4.

Dari beberapa penelitian di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh

konsentrasi asam sulfat pada proses anodizing terhadap ketebalan lapisan oksida

dan kekerasan pada permukaan aluminium murni memiliki suatu besaran yang

optimum, dimana penggunaan konsentrasi yang terlalu besar justru akan

meluluhkan lapisan oksida yang telah terbentuk sedangkan pada konsentrasi yang

terlalu rendah larutan elektrolit tidak cukup untuk menghantarkan elektron sehingga

lapisan oksida yang terbentuk tidak terlalu tebal. Selain beberapa faktor diatas

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

33

pengaruh rapat arus, tegangan, konsentrasi elektrolit, dan jenis material yang

digunakan juga mempengaruhi karakteristik permukaan material yang di anodizing

dan di dieying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

34

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Penelitian Anodizing

Untuk memperjelas tahapan-tahapan penelitian anodizing yang akan

dilakukan dibuat diagram alir proses anodizing, yang ditunjukkan pada gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

Proses Anodizing Aluminium:

a. Arus 3 Ampere

b. Variasi Konsentrasi larutan Anodiz

(16%),(17%),(18%),(19%),(20%) H2SO4

c. Suhu ruangan 27-400C, Waktu Anodizing 15 menit

Pengujian

Pengujian Foto Mikro

Struktur Ketebalan Lapisan

oksida

Pengujian Kekerasan

Mikro Vickers

Pembahasan Hasil Pengujian

Mulai

Identifikasi Masalah

Persiapan alat dan

Bahan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

35

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat Penelitian

Adapun peralatan yang digunakan pada penelitian ini, yaitu:

1. Trafo Slide Regulator

Trafo Slide Regulator adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan arus

dan tegangan searah. Besarnya arus DC yang dialirkan dapat diukur dengan

menggunakan Amperemeter sedangkan untuk mengukur besarnya tegangan DC

digunakan Voltmeter. Pada penelitian ini menggunakan Slide Regulator yang arus

dan tegangannya dapat diatur secara manual. Besarnya arus dan tegangan DC yang

dialirkan sesuaikan dengan kondisi operasi yang dibutuhkan agar proses anodizing

dapat berlangsung dengan baik. Jenis Trafo Slide Regulator dapat dilihat pada

Gambar 3.2.

Gambar 3.2 DC Power Supply

2. Kabel Penghubung

Kabel penghubung ini berfungsi untuk menghubungkan arus pada proses

anodizing, kabel penghubung arus terdiri dari 2 bagian, yaitu kabel penghubung

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

36

arus positif sebagai anoda dan kabel penghubung arus negatif sebagai katoda. Kabel

penghubung arus proses anodizing dapat ditunjukkan pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Kabel Penghubung

3. Bak Plastik

Bak plastik yang digunakan adalah berfungsi sebagai tempat larutan bahan

kimia yang digunakan dalam proses cleaning, etching, desmut dan anodizing. dan

sebagai tempat pencucian atau pembilasan spesimen aluminium setelah tahapan

masing-masing proses (Rinsing). Bak plastik yang berukuran besar dengan volume

6550 ml berjulmah 6 buah dan yang kecil dengan volume 1900 ml berjumlah 5

buah. Dapat ditunjukkan pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Bak Plastik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

37

4. Thermometer

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu ruangan bak plastik larutan

elektrolit pada proses desmut dan anodizing selama berlangsungnya proses. Pada

termometer ini mempunyai ukuran -10°C – 110°C. Yang ditunjukan pada Gambar

3.5.

Gambar 3.5 Thermometer

5. Gelas Ukur Plastik

Digunakan untuk mengukur konsentrasi dan takaran campuran larutan

elektrolit pada proses cleaning, etching, desmut dan anodizing. Gelas ukur yang

digunakan dalam penelitian ini yaitu berkapasitas 1000 ml, dan dapat ditunjukan

pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Gelas Ukur Plastik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

38

6. Stopwatch

Stopwatch berfungsi untuk mengukur lamanya waktu proses pengamplasan,

cleaning, etching, desmut dan anodizing. Adapun stopwatch yang digunakan dapat

ditunjukan pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Stopwatch

7. Timbangan Digital

Timbangan digital digunakan untuk menimbang berat bahan kimia soda api

(NaOH) dan bahan pewarna yang akan digunakan dalam proses anodizing.

Timbangan digital yang digunakan yaitu merk SCOUT PRO, model SP 602,

berkapasitas berat 0,001-400 gram, dapat ditunjukkan pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Timbangan Digital

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

39

8. Alat Uji Foto Mikro

Alat uji foto mikro berfungsi untuk mengetahui struktur mikro ketebalan

lapisan oksida pada aluminium setelah proses anodizing. Jenis alat uji ini adalah

merk OLYMPUS, model PME3 311U/313UN/323UN. Pengujian dilakukan

dilaboratorium Bahan Teknik Program Diploma Teknik Mesin Sekolah Vokasi,

Universitas Gadjah Mada, yang ditunjukan pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Alat Uji Foto Mikro

9. Alat Uji Kekerasan Mikro Vickers

Alat uji kekerasan mikro vickers berfungsi untuk mengetahui kekerasan

mikro setelah proses anodizing dan dieying. Jenis alat uji ini adalah merk

SHIMADZU CORPORATION, model HMV-M Ref MT 1006000. Pengujian

dilakukan dilaboratorium Bahan Teknik Program Diploma Teknik Mesin Sekolah

Vokasi, Universitas Gadjah Mada Adapun alat tersebut dapat ditunjukan pada

Gambar 3.10.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

40

Gambar 3.10 Alat Uji Kekerasan

10. Alat Bantu Lainnya

a. Klem Pean Lurus

Klem pean lurus digunakan untuk mempermudah meletakkan dan

mengambil spesimen pada setiap proses dengan menjepit spesimen yang

berada pada larutan anodizing. Alat ini berbahan dasar stainless stell,

memiliki penjepit dengan panjang 5cm dan panjang keseluruhan 18cm.

Yang ditunjukan pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Klem Pean Lurus

b. Tang

Digunakan untuk memotong dan menjepit plat alumunium serta alat

bantu lainya, yang dapat dilihat pada Gambar 3.12.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

41

Gambar 3.12 Tang

c. Dudukan Plat Aluminium

Dudukan plat aluminium berfungsi untuk meletakan kabel penghubung

anoda pada proses anodizing agar posisi spesimen tetap konstan dan tidak

berubah-ubah. Yang ditunjukan pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Dudukan Plat Aluminium

d. Penjepit Buaya

Penjepit buaya digunakan untuk menjepit kabel penghubung anoda pada

proses anodizing agar posisi kabel penghubung tetap konstan dan tidak

berubah-ubah. Penjepit buaya dapat ditunjukan pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Penjepit Buaya

e. Sarung tangan

Sarung tangan digunakan untuk melindungi tangan dari larutan bahan

kimia pada setiap proses. Dan dapat ditunjukan pada Gambar 3.15.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

42

Gambar 3.15 Sarung Tangan

f. Mistar Baja

Mistar baja digunakan untuk mengukur lembaran plat aluminium

sebelum dipotong menjadi spesimen. Mistar baja yang digunakan dapat

ditunjukan pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Mistar Baja

g. Amplas

Amplas digunakan untuk meratakan dan menghaluskan permukaan

benda kerja sebelum dianodizing. Amplas yang digunakan adalah merk

SIKERS seri P1000, P2000, dan merk SLG seri C5000. Ditunjukan pada

Gambar 3.17.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

43

Gambar 3.17 Amplas

h. Alat tulis

Alat tulis digunakan untuk mencatat data yang diperoleh selama proses

anodizing berlangsung. Yang ditunjukan pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Alat Tulis

i. Kamera

Kamera berfungsi sebagai dokumentasi untuk pengambilan gambar pada

saat proses berlangsung. Dan dapat ditunjukan pada Gambar 3.19.

Gambar 3.19 Kamera

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

44

j. Gerenda Tangan

Gerinda tangan digunakan untuk memotong lembaran plat aluminium

menjadi spesimen yang sebelumnya sudah ditandai dengan mistar baja

dan memolish permukaan specimen. Dan dapat ditunjukkan pada

Gambar 3.20.

Gambar 3.20 Gerinda Tangan

3.2.2 Bahan Penelitian

Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu menggunakan bahan

kimia, diantaranya yaitu:

1. Asam Sulfat (H2SO4)

Fungsi dari cairan asam sulfat (H2SO4) ini adalah sebagai larutan elektrolit

pada proses anodizing yang mengubah permukaan aluminium menjadi aluminium

oksida. Asam sulfat yang digunakan adalah asam sulfat teknis dengan konsentrasi

kemurniannya sekitar 25 %. Larutan asam sulfat (H2SO4) yang digunakan dalam

proses anodic oxidation adalah bahan kimia supliyer dari MULTI KIMIA, dapat

ditunjukkan pada Gambar 3.21.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

45

Gambar 3.21 Asam Sulfat (H2SO4)

2. Phosporic Acid (H3PO4)

Phosporic acid digunakan sebagai larutan elektrolit pada campuran larutan

desmut dan phosphoric acid yang digunakan pada proses desmut ini adalah

phosphoric acid teknis, produk dari PT. BRATACO. Gambar Phosporic Acid dapat

ditunjukan pada Gambar 3.22.

Gambar 3.22 Phosporic Acid (H3PO4)

3. Asam Cuka/ Asam Asetat (CH3CO2H)

Larutan bahan ini sebagai larutan desmut dan sealing, pada proses sealing ini

dilakukan setelah proses pewarnaan anodic oxidation selesai. Proses sealing

merupakan tahap paling akhir dalam anodizing, yang bertujuan untuk

meningkatkan ketahanan korosi lapisan oksida yang terbentuk pada permukaan

aluminium dan menahan pewarna agar tetap berada dalam pori-pori. Larutan asam

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

46

cuka yang digunakan dengan konsentrasi (50 gr/liter) air RO (Reverse Osmosis).

Dan bahan ini adalah produk dari PT. BRATACO, seperti yang ditunjukan pada

Gambar 3.23.

Gambar 3.23 Asam Cuka/Asam Asetat (CH3CO2H)

4. Larutan Desmut

Larutan ini berfungsi sebagai larutan pengkilap (Bright deep). Komposisi

pada larutan desmutt adalah campuran dari larutan phosphoric acid (H₃PO₄) 75%

ditambah asam sulfat (H₂SO₄) 15% dan ditambah asam cuka (CH3CO2H) 10%.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.24.

Gambar 3.24 Larutan Desmut

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

47

5. Soda Api (NaOH)

Fungsi dari soda api (NaOH) ini digunakan sebagai larutan etching, bahan ini

berbentuk padat dengan konsentrasi (100 gr/liter) air RO (Reverse Osmosis). Bahan

ini adalah produk dari PT. BRATACO, seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.25.

Gambar 3.25 Soda Api (NaOH)

6. Deterjen Murni/Natrium Karbonat (Na2CO3)

Detergen murni atau nama lainnya adalah natrium karbonat (Na2CO3) yang

berbentuk serbuk putih, dengan konsentrasi (10 gr/liter) air RO (Reverse Osmosis).

Detergen murni digunakan sebagai cairan cleaning, sebagai penghilang minyak dan

kotoran yang menempel pada permukaan aluminium, serta meningkatkan daya

bersih. Bahan ini adalah produk dari PT. BRATACO. Dapat ditunjukkan pada

Gambar 3.26.

Gambar 3.26 Deterjen Murni/Natrium Karbonat (Na2CO3)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 66: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

48

7. Spesimen

Spesimen yang dipakai pada penelitian ini adalah logam plat aluminium

dengan dimensi panjang 50 mm, lebar 30 mm, tebal 3 mm. Adapun spesimen logam

plat aluminium dapat ditunjukan pada Gambar 3.27.

Gambar 3.27 Spesimen

8. Plat Aluminium Penghantar

Plat aluminium penghantar ini dipakai sebagai katoda (-) pada proses anodic

oxidation. Dimensi dari plat aluminium penghantar yaitu panjang 130 mm, lebar

130 mm, tebal 2,8 mm. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.28.

Gambar 3.28 Plat Aluminium Penghantar

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 67: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

49

3.3 Pelaksanaan Penelitian

3.3.1 Tahapan-tahapan proses anodizing aluminium

Tahapan-tahapan yang dilakukan pada proses anodizing aluminium

diantaranya adalah:

1. Proses Pengamplasan

Proses pengamplasan ini bertujuan untuk menhilangkan kotoran-kotoran

yang menempel pada permukaan logam aluminium. Proses pengamplasan ini yaitu

menggunakan amplas logam seri P1000, P2000, dan C5000. Proses ini dilakukan

secara manual, dengan mengurutkan pengamplasan dari seri P1000, P2000, sampai

C5000. Setelah proses pengamplasan selesai kemudian spesimen dirinsing dalam

bak air. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.29.

Gambar 3.29 Proses Pengamplasan Spesimen

2. Proses Cleaning

Pada proses cleaning adalah proses pencucian spesimen dengan

menggunakan natrium karbonat (Na2CO3) yaitu sebuah bahan utama dalam

pembuatan detergen yang berfungsi untuk meningkatkan daya bersih pada proses

pencucian, konsentrasi yang digunakan pada proses ini (10 gr/liter) air , dengan

menggunakan suhu larutan cleaning ± 30°C. Fungsi dari proses ini untuk

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 68: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

50

membersihkan spesimen dari kotoran sisa proses pengamplasan dan polishing,

selain itu juga membersihkan dari lemak dari pori-pori tangan telanjang dan debu

yang menempel pada permukaan spesimen. Proses ini sangat penting sekali dalam

proses anodizing, dikarenakan pencucian yang tidak bersih akan mengakibatkan

hasil anodizing yang tidak optimum. Setelah proses cleaning selesai kemudian

spesimen dirinsing dalam bak air. Hal ini dapat ditunjukkan pada Gambar 3.30.

Gambar 3.30 (a). Proses Cleaning Spesimen, (b). Proses Rinsing

3. Proses Etching

Proses etching (etsa) adalah proses menghilangkan lapisan oksida pada

permukaan aluminium yang tidak dapat dihilangkan dengan proses sebelumnya

baik itu proses cleaning dan rinsing. Selain itu, proses ini untuk memperoleh

permukaan benda kerja yang lebih rata dan halus. Pada proses etching

menggunakan media soda api (NaOH) dengan konsentrasi (100 gr/liter) air, dengan

menggunakan suhu etching ± 30-35°C, kemudian spesimen yang sudah melewati

tahap proses cleaning dan rinsing dicelupkan kedalam larutan ecthing selama ± 1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 69: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

51

menit. Setelah proses etching selesai spesimen dirinsing dalam bak air. Proses ini

dapat ditunjukkan pada Gambar 3.31.

Gambar 3.31 (a). Proses Etching, (b). Proses Rinsing

4. Proses Desmut

Setelah proses cleaning dan etching, langkah selanjutnya proses desmut.

Proses Desmut adalah suatu proses untuk menghilangkan smut pada aluminium.

Istilah smut sendiri adalah lapisan tipis yang berwarna abu-abu yang berasal dari

bahan-bahan paduan pembentuk logam aluminium yang tidak dapat larut dalam

larutan etching. Selain itu juga berfungsi untuk pengkilapan (Bright deep) pada

permukaan logam aluminium. Pada proses ini spesimen dicelupkan kedalam larutan

desmut dengan komposisi phosporic acid (H3PO4) 75% dan asam sulfat (H2SO4)

15% serta asam cuka (CH3CO2H) 10%, dengan menggunakan suhu larutan dessmut

yaitu ± 30-45°C, selama 2 menit. Setelah dilakukan proses desmut kemudian

spesimen dirinsing dalam bak air. Proses ini ditunjukkan pada Gambar 3.32.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 70: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

52

Gambar 3.32 (a). Proses Desmut, (b). Proses Rinsing

5. Proses Anodic Oxidation

Selanjutnya pada proses ini spesimen dicelupkan kedalam bak plastik yang

berisi larutan asam sulfat (H2SO4) yang sudah dicampur dengan air, dengan variasi

konsentrasi larutan sebesar 100 ml asam sulfat (H2SO4) dan 900 ml air, 110 ml asam

sulfat (H2SO4) dan 890 ml air, 120 ml asam sulfat (H2SO4) dan 880 ml air, 130 ml

asam sulfat (H2SO4) dan 870 ml air, 140 ml asam sulfat (H2SO4) dan 860 ml, 150

ml asam sulfat (H2SO4) dan 850 ml air, dan menggunakan suhu larutan anodic

oxidation ± 27-42°C. Pada proses anodic oxidation benda kerja sebagai anoda (+)

dan aluminium penghantar sebagi katoda (-). Sebelum mencelupkan spesimen

larutan, terlebih dahulu mengatur besar tegangan yang digunakan. Arus yang

dipakai pada proses ini yaitu sebesar 3 A, Selanjutnya arus listrik pada power supply

diatur setelah spesimen dicelupkan kedalam larutan dengan arus 3 Ampere. Waktu

proses pencelupan selama 15 menit. Setelah proses anodic oxidation selesai

selanjutnya dirinsing dalam bak air. Proses anodic oxidation dapat ditunjukan pada

Gambar 3.33.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 71: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

53

Gambar 3.33 (a). Proses Anodic Oxidation, (b). Proses Rinsing

3.4 Pelaksanaan Pengujian

3.4.1 Pengujian Foto Struktur Mikro

Pengujian struktur mikro ini bertujuan untuk melihat struktur mikro ketebalan

lapisan oksida aluminium setelah proses anodizing. Setelah spesimen aluminium

potong menjadi 2 bagian, kemudian diambil 1 bagian pada setiap spesimen untuk

dimounting. Fungsi dari mounting adalah untuk memudahkan melakukan

pengamatan foto struktur mikro pada saat pengujian berlangsung. Selanjutnya

spesimen diamati menggunakan mikroskop maka akan terlihat struktur mikro

ketebalan lapisan oksida yang ada pada daerah permukaan aluminium bagian

samping setelah proses anodizing tersebut.

Adapun langkah kerja pembuatan specimen foto mikro:

7. Benda uji dipotong menjadi dua bagian dengan menggunakan gergaji secara

hati-hati dimaksudkan agar tidak terjadi perubahan struktur karena panas

yang timbul saat peroses pemotongan.

8. Benda uji yang sudah dipotong kemudian dimounting dalam kotak akrilik

yang dibuat menggunakan resin dan katalis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 72: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

54

9. Pengamplasan permukaan benda uji yang dipotong dengan menggunakan

amplas nomor 120 sampai 1500, dilakukan secara berurutan dari yang kasar

sampai yang paling halus. Dalam pengamplasan digunakan air untuk

membasahi amplas yang diputar pada mesin amplas duduk, penggunaan air

dimaksudkan agar dalam proses pengamplasan tidak timbul panas pada

permukaan yang diamplas yang bisa menimbulkan perubahan struktur mikro.

10. Polishing dilakukan setelah mendapatkan permukaan yang halus, polishing

menggunakan autosol secukupnya. Usahakan jangan terkena tangan karena

akan mengotori permukaan yang sudah dipolish.

11. Proses pengetsaan spesimen dilakukan setelah melakukan proses polishing.

a. Bahan etsa yang dipakai yaitu nital dan alkohol.

b. Membuat bahan etsa yaitu nital

Menyiapkan larutan HNO3 65% dari prosentase keseluruhan nital

yang akan digunakan.

Menyiapkan alkohol sebagai campuran larutan HNO3 65%

sebanyak 97%.

Mencampur larutan tersebut dan digunakan untuk etsa.

c. Proses pengetsaan specimen

Membersihkan spesimen atau dilap dengan tisu setelah spesimen

dipoles celupkan kedalam larutan nital selama 10 detik.

Mencuci spesimen dengan aquades.

Membersihkan spesimen dengan mengusap spesimen dengan kapas

yang telah dibahasi dengan alkohol.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 73: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

55

Mengeringkan spesimen.

Melihat struktur mikro spesimen pada mikroskop metalografi.

12. Foto mikro dilakukan setelah proses etsa dengan 200 kali pembesaran.

3.4.2 Pengujian Kekerasan Mikro Vickers

Pengujian kekerasan mikro vickers ini bertujuan untuk mengukur seberapa

besar kekerasan permukaan aluminium setelah proses anodizing. Prosedur dan

pembacaan hasil pada pengujian kekerasan mikro vickers adalah sebagai berikut:

Piramida intan yang memiliki sudut bidang berhadapan (136o), ditekankan

kepermukaan bagian yang akan diukur dengan pembebanan sebesar 100 gf,

kemudian diambil panjang diagonal-diagonalnya dan dari perbandingan antara

beban dengan luas tapak penekan. Maka akan didapat hasil kekerasan mikro vickers

pada bagian permukaan aluminium setelah proses anodizing tersebut. Adapun

rumus perhitungan dari kekerasan mikro Vickers yaitu sebagai berikut:

𝑉𝐻𝑁 = 1.854 .𝐹

𝑑2………………………………………………………...(3.1)

Dengan:

𝑉𝐻𝑁 : Vickers Hardness Number (kg/mm2)

F : Beban yang digunakan (kgf)

d : Panjang diagonal rata-rata (µm), dengan drata-rata = ( 𝑑1+𝑑2

2 )

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 74: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

56

Gambar 3.34 Pengujian Vickers

Sumber: Kopeliovich. (2014)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 75: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

57

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Setelah dilakukan pengujian anodizing pada aluminium, maka diperoleh

data-data pengujian yang kemudian dijabarkan melalui beberapa sub-sub

pembahasan dari masing-masing jenis pengujian. Berikut adalah spesimen setelah

proses anodizing sebelum dilakukan pengujian, seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Spesimen aluminium setelah proses anodizing sebelum

dilakukan pengujian (a) anodizing pada konsentrasi 16% H2SO4, (b)

anodizing pada konsentrasi 17% H2SO4, (c) anodizing pada konsentrasi

18% H2SO4, (d) anodizing pada konsentrasi 19% H2SO4, (e) anodizing

pada konsentrasi 20% H2SO4.

a.

.

b.

….

..

c.

c.

d. e.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 76: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

58

5.1 Perhitungan Rapat Arus yang mengalir.

Rapat arus = 𝐼

𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛

Diketahui P = 50mm

L = 30mm

I = 3 Ampere

Luas permukaan = 𝑃𝑋𝐿

= 50 x 30 mm

= 1500mm2

Rapat arus = 3

1500

= 0,002 A/mm2

= 2x10−3 A/mm2

4.2 Hasil Pengujian Kekerasan Vickers pada Permukaan Aluminium.

Pengujian kekerasan permukaan bertujuan untuk membandingkan nilai

kekerasan permukaan raw material, ketebalan lapisan oksida setelah anodizing

pada aluminium. Pengujian ini dilakukan menggunakan metode uji kekerasan

Vickers dengan pembebanan 100 gf. Hasil dari pengujian tersebut kemudian

dihitung untuk mengetahui tingkat kekerasan pada permukaan aluminium yang

sudah di anodizing dengan variasi asam sulfat pada larutan anodizing.

Berikut adalah contoh perhitungan nilai kekerasan rata-rata (VHN) ketebalan

lapisan oksida pada raw material.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 77: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

59

Kekerasan rata-rata = 1,854 𝑥 𝑃

(𝑑2)

Diketahui :

P = 100 (gf)

P = 100 gf · 10−3 kgf

P = 0,1 kgf

d rata-rata = 60+61

2 (µm) = 60,5 μm · 10−3

= 0,0605 mm

Kekerasan rata-rata = 1,854 𝑥 𝑃

(𝑑2)

Kekerasan rata-rata = 1,854 𝑥 0,1

0,06052

Kekerasan rata-rata = 50,65 VHN

Hasil pengujian dan perhitungan yang telah dilakukan pada aluminium

sebelum dan sesudah anodizing dengan variasi konsentrasi asam sulfat larutan

anodiz pada proses anodizing tersaji pada Tabel 4.1, Tabel 4.2 dan Tabel 4.3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 78: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

60

Tabel 4.1 hasil pengujian Raw material

RAW material Acak 60 61 0,061 50,65

50,95

59,5 59,5 0,060 52,37

62 60 0,061 49,83

Tabel 4.2 Hasil pengujian dan perhitungan kekerasan ketebalan lapisan oksida

setelah proses anodizing dengan variasi konsentrasi asam sulfat 16%,17%,18%,19% dan 20%

No Variasi

Posisi

Uji

Tarik

d1

(µm)

d2

(µm)

d Rata -

Rata

(µm)

Kekerasan

(VHN)

Kekerasan

Rata -

Rata

(VHN)

1 16% Acak 53 53 0,053 66,00

70,47

51 50 0,0505 72,70

50 51 0,0505 72,70

2 17% Acak 51 52 0,0515 69,90

71,77

51 50 0,0505 72,70

51 50 0,0505 72,70

3 18% Acak 53,5 53 0,05325 65,38

69,55

51,5 50 0,05075 71,98

51 51 0,051 71,28

4 19% Acak 52 52 0,052 68,57

68,35

52,5 52 0,05225 67,91

52 52 0,052 68,57

5 20% Acak 55 54 0,0545 62,42

60,23

55 58 0,0565 58,08

53 58 0,0555 60,19

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 79: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

61

Gambar 4.2 menunjukkan grafik perbandingan antara nilai kekerasan (VHN)

dengan konsentrasi asam sulfat pada larutan setelah proses anodizing.

Gambar 4.2 menunjukkan hasil pengujian mikro vickers pada permukaan

aluminium yang telah dianodizing dengan variasi konsentrasi asam sulfat. Grafik

perbandingan antara nilai kekerasan (VHN) dengan konsentrasi asam sulfat pada

larutan anodiz setelah proses anodizing, menunjukkan bahwa uji kekerasan vickers

benda yang dilapisi dengan larutan H2SO4 pada konsentrasi antara 16%-17%

menunjukkan hasil yang maksimal sedangkan pada konsentrasi 18% - 20%

menggalami penurunan.

Dari grafik di atas dapat dianalisis bahwa nilai kekerasan permukaan

aluminium mengalami peningkatan. Nilai kekerasan permukaan tertinggi

dihasilkan dari konsentrasi larutan asam sulfat 17% yaitu 71,77 VHN dan nilai

kekerasan terendah berada pada konsentrasi larutan asam sulfat 20% yaitu 60,23

VHN.

16 17 18 19 20

RAW material 50,95

Kekerasan Rata -Rata (VHN) 70,47 71,77 69,55 68,35 60,23

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00R

ata-

rata

ke

kera

san

(V

HN

)

Konsentrasi Larutan (H2SO4)%

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 80: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

62

Dari hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan bahwa variasi konsentrasi

larutan elektrolit yang diberikan pada proses anodizing memiliki suatu besaran

yang optimum, dimana pada proses anodizing nilai kekerasan maksimum terjadi

pada konsentrasi tertentu dan bila telah melewati batas maksimum akan

menyebabkan nilai kekerasan yang terbentuk justru semakin berkurang. Secara

umum hasil pengujian kekerasan ini dapat dianalisis bahwa pengaruh variasi

konsentrasi larutan asam sulfat yang digunakan dalam proses anodizing,

mempengaruhi nilai kekerasan material yang dihasilkan. Hal ini berhubungan

dengan ketebalan lapisan yang terbentuk pada penambahan konsentrasi asam sulfat,

karena semakin tebal lapisan yang dihasilkan mempunyai struktur poros yang

tinggi, sehingga mengalami penurunan kekerasan terhadap lapisan yang terbentuk.

4.2 Hasil Pengamatan Struktur Mikro.

Pengujian foto struktur mikro ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar

ketebalan lapisan oksida enam spesimen aluminium setelah proses anodizing

dengan variasi konsentrasi larutan asam sulfat yang telah dilakukan sebelumnya.

Sebelum dilakukan pengamatan pada struktur mikro lapisan aluminium, spesimen

dimounting terlebih dahulu menggunakan resin agar mempermudah proses

pengamatan foto mikro. Pengujian ini dilakukan dengan pembesaran 200 kali.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 81: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

63

b

110µm

Gambar 4.3 menunjukkan kalibrasi pada struktur mikro

Gambar 4.4 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 16%,

a) menunjukkan resin , b) Raw material, c) ketebalan oksidasi.

110

µm

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 82: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

64

Gambar 4.4 menunjukkan hasil pengujian ketebalan lapisan oksida yang

dihasilkan setelah proses anodizing pada konsentrasi larutan asam sulfat 16% kuat

arus 3 Ampere dengan waktu pencelupan 15 menit sebesar 16,5 μm.

Gambar 4.5 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 17%,

a) menunjukkan resin , b) Raw material, c) ketebalan oksidasi.

Gambar 4.5 Pada konsentrasi larutan asam sulfat 17% kuat arus 3 Ampere dengan

waktu pencelupan 15 menit ketebalan lapisan oksida yang dihasilkan sebesar 13,5

μm.

b

c

110µm

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 83: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

65

b

c

Gambar 4.6 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 18%,

a) menunjukkan resin , b) Raw material, c) ketebalan oksidasi.

Gambar 4.6 menunjukkan hasil pengujian ketebalan lapisan oksida yang dihasilkan

setelah proses anodizing pada konsentrasi larutan asam sulfat 18% kuat arus 3

Ampere dengan waktu pencelupan 15 menit sebesar 11 μm. Pada konsentrasi

larutan asam sulfat 14% dengan kuat arus 3 Ampere dan waktu pencelupan 15 menit

ketebalan lapisan oksida yang dihasilkan sebesar 11 μm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 84: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

66

Gambar 4.7 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat

19%, a) menunjukkan resin , b) Raw material, c) ketebalan oksidasi.

Gambar 4.7 Pada konsentrasi larutan asam sulfat 19% dengan kuat arus 3 Ampere

dan waktu pencelupan 15 menit ketebalan lapisan oksida yang dihasilkan sebesar

12,1 μm.

b

c

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 85: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

67

Gambar 4.8 Foto mikro variasi konsentrasi larutan asam sulfat 20%, a)

menunjukkan resin , b) Raw material, c) ketebalan oksidasi.

Gambar 4.8 Pada konsentrasi larutan asam sulfat 20% dengan kuat arus 3

Ampere dan waktu pencelupan 15 menit ketebalan lapisan oksida yang dihasilkan

sebesar 9,9 μm.

b

c

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 86: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

68

Kemudian dari semua hasil pengujian foto mikro ketebalan lapisan oksida

setelah proses anodizing, dapat disimpulkan menggunakan grafik berikut:

Gambar 4.9 Grafik konsentrasi larutan asam sulfat dengan ketebalan lapisan

oksida (μm) setelah proses anodizing.

Gambar 4.9 menunjukkan variasi konsentrasi asam sulfat pada proses

anodizing mempengaruhi ketebalan lapisan oksida yang terbentuk pada permukaan

aluminium. Ini karena pada variasi konsentrasi asam sulfat 16%, 17%, 18%, 19%

dan 20% setelah proses anodizing menghasilkan ketebalan lapisan oksida pada

permukaan aluminium sebesar 16,5 μm, 13,5 μm, 11 μm, 12,1 μm, dan 9,9 μm

secara berurutan. Perbedaan ketebalan lapisan ini disebabkan oleh daya hantar

larutan elektrolit yang berbeda karena perbedaan komposisi larutan asam sulfat,

pada komposisi larutan asam sulfat dengan konsentrasi 16% daya hantar larutan

elektrolit menunjukkan hasil yang tertinggi sehingga dengan waktu pencelupan 15

menit dapat menunjukkan pertumbuhan lapisan oksida pada permukaan aluminium

yang maksimum. Sedangkan pada larutan asam sulfat dengan konsentrasi 17%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

16 17 18 19 20

Ket

ebal

an l

apis

an (

µm

)

Konsentrasi Larutan (H2SO4) %

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 87: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

69

daya hantar larutan elektrolit sudah optimum karena pada konsentrasi ini

pertumbuhan lapisan oksida pada permukaan aluminium lebih cepat dan tingkat

pelarutan lapisan oksida tidak terlalu tinggi sehingga lapisan yang terbentuk

menjadi lebih tebal. Namun pada komposisi larutan asam sulfat dengan konsentrasi

18% sampai 20% daya hantar larutan elektrolit sudah sangat tinggi sehingga dengan

waktu pencelupan 15 menit pertumbuhan lapisan oksida pada permukaan

aluminium sangat sangat tinggi, namun karena pertumbuhan lapisan oksida yang

terlalu tinggi justru akan meningkatkan kecepatan pemakanan logam induk dan

melarutkan kembali lapisan oksida terluar, sehingga lapisan oksida yang terbentuk

cenderung tipis.

Dari hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan bahwa variasi konsentrasi

larutan elektrolit yang diberikan pada proses anodizing memiliki suatu besaran

yang optimum, dimana pada proses anodizing ketebalan lapisan oksida yang

terbentuk maksimum pada konsentrasi tertentu dan bila telah melewati batas

maksimum akan menyebabkan ketebalan lapisan oksida yang terbentuk justru

semakin berkurang. Pengurangan tebal lapisan yang terjadi disebabkan cepatnya

reaksi oksidasi yang terjadi sehingga lapisan oksida yang sudah terbentuk akan

lebih cepat terkikis dan menyebabkan penipisan lapisan oksida yang sudah

terbentuk.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 88: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

70

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian, analisis dan pembahasan data yang telah dilakukan pada

pengaruh variasi konsentrasi larutan asam sulfat pada proses anodizing, maka didapat

kesimpulan sebagai berikut:

1. Ketebalan lapisan oksida tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing

dengan konsentrasi larutan asam sulfat 16%. Pada konsentrasi larutan asam

sulfat 17%, 18%, 19%,dan 20% secara berturut turut menghasilkan tingkat

ketebalan sebesar 13,5 μm, 11 μm, 12,1 μm,dan 9,9 μm.

2. Nilai kekerasan yang tertinggi terjadi pada konsentrasi larutan asam sulfat

17% dengan nilai kekerasan sebesar 71,77 VHN. Konsentrasi larutan asam

sulfat 16%, 18%, 19%, dan 20% secara berturut turut menghasilkan nilai

kekerasan sebesar 70,47 VHN, 69,55 VHN, 68,35 VHN, dan 60,23 VHN.

5.2 Saran

Mengacu pada hasil penelitian, pengujian dan pembahasan aluminium

anodizing, maka ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pelaksanaan

penelitian selanjutnya diantaranya adalah:

1. Penggunaan bahan kimia harus dilakukan secara benar, baik dalam hal

campuran, takaran, maupun jenis dari bahan kimia itu sendiri.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 89: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

71

2. Pastikan arus listrik dan waktu pencelupan dalam kondisi sesuai persyaratan

untuk hasil yang lebih baik.

3. Dilakukan suatu pemeriksaan yang lebih terperinci mengenai kondisi bahan

baku, untuk melihat kandungan yang terdapat pada bahan baku.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 90: PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ASAM SULFAT (H SO ) …repository.usd.ac.id/34121/2/135214068_full.pdf · tertinggi sebesar 16,5 μm terjadi pada anodizing dengan konsentrasi larutan

72

DAFAR PUSTAKA

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

Jakarta.

Haryono, 2013, Pengaruh variasi suhu dan waktu proses anodizing pada bahan alumunium,

Politeknik Pratama Mulia Surakarta.

Hustasoit, F.M., 2008, Pengaruh Pembebanan Konsentrasi Asam oksalat Terhadap Ketebalan

Lapisan Oksida Pada Alumunium Foil Hasil Proses Anodisasi, Skripsi. Fakultas Teknik

Uiversitas Indonesia.

Priyanto, 2012, Pengaruh Variasi Kuat Arus Listrik terhadap Kekerasan Permukaan

Aluminium 5XXX pada Proses Anodizing, Tugas Akhir.Jurusan Teknik Mesin

Universitas Islam Indonesia.

Santhiarsa, N.N, 2010, Pengaruh Kuat Arus Listrik dan Waktu Proses Anodizing pada

Aluminium tehadap Kecerahan dan Ketebalan Lapisan, Jurnal Ilmiah. Jurusan Teknik

Mesin Universitas Udayana.

Sidharta, 2014, Pengaruh Konsentrasi Elektrolit dan Waktu Anodisasi terhadap Ketahanan

Aus, Kekerasan serta Ketebalan Lapisan Oksida Paduan Aluminium. Pada Material

Piston. Jurusan Teknik Mesin AKPRIND Yogyakarta.

Sidharta, dkk. 2012, Pengaruh Konsentrasi Elektrolit dan Waktu Anodisasi terhadap

Ketahanan Aus dan Kekerasan pada Lapisan Oksida Paduan Aluminium ADC12.

Jurusan Teknik Mesin dan Industri Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Yogyakarta.

Sulistijono, 2006, Pengaruh Densitas Arus dan Konsentrasi Asam Sulfat terhadap Ketebalan

lapisan Oksida pada Anodizing Aluminium. Jurusan Teknik Material FTI-ITS

Taufik, T., 2011, Anodizing pada Logam Aluminium dan Paduanya, Makalah. Program Studi

Magister Rekayasa Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan Institut Teknologi

Bandung.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI