BAB I PENDAHULUAN
1.1
Judul Percobaan
Proses Anodizing (Proses Pelapisan Oksida)
1.2
Tujuan Percobaan
1. Mempertebal lapisan oksida pada permukaan logam 2. Memperkeras permukaan logam 3. Menghasilkan warna-warna yang indah pada benda-benda yang terbuat dari aluminium
1.3
Dasar Teori
1.3.1
Pengertian Anodizing Menurut definisinya anodizing adalah proses pelapisan dengan cara
elektrolisis untuk melapisi permukaan logam dengan suatu material ataupun oksida yang bersifat melindungi dari lingkungan sekitar.
1.3.2
Mekanisme Anodizing Mekanisme proses dari anodizing menggunakan prinsip elektrolisis.
Prinsip dasar elektrolisis adalah bagian dari sel elektrokimia dan berlawanan dengan prinsip dasar sel volta, yaitu sebagai berikut [Boyler Haward E, 1986] : 1. Proses elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi kimia 2. Reaksi elektrolisis merupakan reaksi spontan, karena melibatkan energi listrik dari luar Dalam proses anodizing yang berperan sebagai anoda adalah alumunium (Al) sedangkan yang berperan sebagai katoda adalah Timbal
1|Proses Anodizing
(Pb) dan yang melapisi adalah alumunium (Al). Reaksi elektrolisis adodizing Al sebagai berikut :
H2SO4 2H+ + SO42Katoda (Pb)
: Pb2+ + 2e-
Anoda (Al)
: Al
Pb
Al2+ + 2e-
___________________________________ Al (anoda)
_
Pb (katoda)
Jika digambarkan proses anodizing adalah sebagai berikut :
Gambar 1 - Proses Anodizing
Keterangan : 1. Elektron bergerak dari kutub (-) sumber arus ke katoda, pada
katoda terjadi reaksi reduksi. 2. Di anoda terjadi reaksi oksidasi dan elektron mengalir menuju
ke sumber arus listrik
2|Proses Anodizing
3. Ion (+) bergerak menuju ke kutub (-) dan ion (-) bergerak menuju
ke kutub (+), molekul pelarut bebas tempatnya ada di anoda maupun katoda. 4. Pada katoda akan terjadi endapan alumunium (Al) dan Al pada
anoda akan terus menerus larut dan menempel pada katoda. Dari mekanisme diatas kita dapat mengetahui bahwa logam pelapisnya (Al) akan mengendap pada permukaan Pb yang terendam elektrolit, sehingga jika dibiarkan maka reaksi tersebut akan terus berlangsung sebelum tegangan listrik dimatikan atau logam Al pada anoda yang melapisi Pb habis.
3|Proses Anodizing
BAB II METODOLOGI PRAKTIKUM 2.1 Waktu dan Tempat
Pengujian Anodizing dilakukan pada :
Hari / Tanggal
Tempat
Kegiatan
Selasa, 23 September 2014 Lab. Teknik Mesin PNJ
Teori & Pengambilan sample
Selasa, 30 September 2014 Lab. Teknik Mesin PNJ
Preparasi
Selasa, 7 Oktober 2014
Lab. Teknik Mesin PNJ
Preparasi
Selasa, 21 Oktober 2014
Lab. Teknik Mesin PNJ
Anodizing
Selasa, 28 Oktober 2014
Lab. Teknik Mesin PNJ
Elektroplating
2.2 Alat dan Bahan yang Diperlukan
2.2.1 Alat-alat yang Diperlukan 1. Anodizing Kit 2. Ragum 3. Kikir 4. Gergaji 5. Amplas air no. 100, 220, 320, 400 dan 600 6. Dua elektroda Al 7. Alat gantung yang terbuat dari Al
2.2.2 Benda praktek dengan ukuran 6 x 6 cm
4|Proses Anodizing
2.2.3 Bahan kimia yang diperlukan untuk : 1. Chemical degreasing
: Detergen
= 10 gr/l
Na2CO3
= 40 gr/l
2. Pickling
: NaOH
= 50 – 100 gr/l
3. Netralizing
: HNO3
= 200 ml/l
4. Poleshing
: H3PO4
= 805 ml/l
HNO3
= 35 ml/l
5. Pelapisan oksida
: Elektrolit H2SO4= 230 gr/l
6. Zat warna
: 5 gr/l
2.3 Urutan Proses
Proses persiapan
Proses elektrolisa
Proses pewarnaan
Proses akhir
2.4 Langkah Kerja
2.4.1 Proses Persiapan 1. Bentuk benda kerja sesuai dengan instruksi pembimbing 2. Benda kerja dibersihkan dan dihaluskan dengan amplas (sesuai dengan urutan dari halus ke kasar) 3. Cuci dengan air mengalir 4. Kemudian benda diproses sebagai berikut :
Bak 2.01 Chemical Degreasing
Bak 2.02 Pickling
Waktu
=10 menit
Temperatur
= 60- 90 oC
Waktu = 5 menit Temperatur
= 50- 90 oC
5|Proses Anodizing
Bak 2.03 Pembilasan
Bak 2.04 Netralizing
Bak 2.05 Pembilasan
Bak 2.06 Waktu Poleshing
Bak 2.07 Pembilasan
Gunakan air yang mengalir
Waktu = 10 menit
Gunakan air yang mengalir
Waktu
=10 menit
Temperatur
= 28 oC
Gunakan air yang mengalir Catatan : Tangan harus bersih
2.4.2 Proses Elektrolisis Objek diletakkan pada anoda (kutub +) dengan menggunakan kawat yang terbuat dari aluminium.
6|Proses Anodizing
Bak 2.08 Waktu Pelapisan oksida
Bak 2.09 Pembilasan
Waktu
=30 s.d. 45menit
Rapat arus
= 1 s.d. 1,5 A/dm2
Gunakan air bersih yang mengalir Benda kerja digoyang- goyangkan selama 1 menit
2.4.3 Proses Pewarnaan 1. Masukan objek kedalam larutan zat warna yang sudah disediakan 2. Gerakan objek beberapa kali selama 1 – 5 menit (tergantung pada intensitas warna yang saudara kehendaki) 3. Bilas dengan air yang mengalir
2.4.4 Proses Akhir (Sealing) Pemberian lapisan penutup dengan cara objek dicelupkan dalam air yang sudah dideionisasi.
Bak 2.09 Pickling
Waktu
= 5 menit
Suhu
= 95 s.d. 98 oC
7|Proses Anodizing
BAB III LEMBAR DATA PERCOBAAN
Judul Percobaan
: Proses Anodizing
Hari/Tanggal Percobaan
: Selasa, 21 Oktober 2014
Pembibing
: Vika Rizkia ST. MT.
Nama Praktikan / Semester
: Rath Kautsar Firdaus / 5
Tujuan Percobaan
: 1. Mempertebal lapisan oksida pada permukaan logam 2. Memperkeras permukaan logam 3. Menghasilkan warna-warna indah pada benda benda yang terbuat dari alumunium.
3.1 Data dan Pengamatan Benda Kerja
3.1.1 Gambar Benda Kerja 1. Benda kerja sebelum dipotong
Gambar 1 - Benda Kerja Sebelum Dipotong
2. Benda kerja setelah dipotong
8|Proses Anodizing
Gambar 2 - Benda Kerja Setelah Dipotong
3.1.2 Luas Permukaan Benda Kerja
Luas Area Permukaan
= 2870.34 mm 2
Dua Luas Permukaan
= 2870.34 mm 2 x 2 = 5740.68 mm 2 =
0.5740 dm2
3.1.3 Besar Arus yang Dipakai I = A x 1.5 [ampere/dm 2] = 0.5740 dm 2 x 1.5 [ampere/dm 2] = 0.8611 [ampere] Catatan : dalam pengerjaan proses anodizing dilakukan 2 orang sehingga arus yag di-set ditambahkan dengan arus partner ker ja
9|Proses Anodizing
3.2 Data Pengamatan Praktek Anodizing
No. Bak
Pengamatan
2.01
2.02
2.04
2.06
2.08
2.12
Chemical
Picklin
Neutralizin
Pelapisan
Pelapisan
Sealing
Degreasin
g
g
Poleshing
Oksida
82°C
26°C
26°C
28°C
26°C
95°C
10 menit
5 menit
3 menit
10 menit
30 menit
5 menit
-
-
-
-
1.5 A/dm2
-
H3PO4 dan
H2SO4
Air yang
1. Temperature 2. Waktu 3. Arus
g
Zat yang dipakai
HNO3
dideionisasi
Catatan : suhu ruangan = 27ºC
Pembimbing
(Vika Rizkia ST.MT.)
Praktikan
(Rath Kautsar.F.)
10 | P r o s e s A n o d i z i n g
BAB IV ANALISA DATA
Keberhasilan proses anodizing bergantung kepada perlakuan sebelum proses anodizing (Pre-treatment) benda kerja itu sendiri. Pengamplasan merupakan salah satu proses yang penting dalam keberhasilan proses ini, semakin halus permukaan benda kerja, semakin bagus hasil yang diperoleh setelah proses anodizing.
Untuk memastikan Proses Anodizing berjalan dengan sempurna, maka memerlukan perhatian aspek aspek berikut: a. Pastikan konduktor dari benda kerja menempel terhadap batang penggantung, karena jika tidak menempel maka benda kerja tidak akan mengalirkan arus listrik sehingga ion ion yang ada dalam larutan elektrolisis tidak akan menempel pada benda kerja. b. Setting Voltase dan tingkat ampere sesuai dengan luasan benda kerja, karena jika proses ini tidak disetting, maka hasil dari anodizing tidak sesuai yang diharapkan. c. Pastikan penempatan kedua permukaan benda kerja pada proses anodizing menghadap ke batang katoda, agar dapat teralirkan secara sempurna.
Pada proses rinsing, gunakan air yang mengalir agar menjadikan lebih efektif,
jika
pembersihan
menggunakan
air
yang
tenang,
akan
membutuhkan waktu yang lama, dan tidak merata.
Cek seluruh temperature pada setiap proses, karena setiap proses memiliki batasan-batasan temperature yang mempengaruhi hasil dari proses Anodizing.
11 | P r o s e s A n o d i z i n g
Gunakan masker dan sarung tangan kimia agar lebih aman dan tidak melukai praktikan dan lingkungannya.
12 | P r o s e s A n o d i z i n g
BAB V KESIMPULAN
Kelebihan dari proses anodizing ini antara lain : 1. Keandalan Pada umumnya produk yang mengalami anodisasi memiliki umur pakai yang lebih lama dan memiliki keandalan yang baik. Hal ini merupakan implikasi positif dari sifat lapisan yang terikat dengan kuat dengan substrat logam dasarnya. 2. Stabilitas Warna Warna yang diaplikasikan pada lapisan hasil anodazing tahan terhadap sinar ultraviolet sehingga tidak mudah pudar. 3. Estetika Anodizing dapat menghasilkan warna kilap yang sangat baik dan warna yang menarik. Tidak seperti proses surface treatment lainnya, anodizing tetap mengizinkan mempertahankan tampilan logam dasarnya. 4. Biaya Untuk jangka panjang, anodizing merupakan pilihan surface treatment yang dapat memberikan nilai awal dan perawatan yang lebih rendah dibanding surface treatment yang lain. 5. Kesehatan dan Keselamatan Proses anodizing menghasilkan permukaan berupa lapisan oksida yang efeknya tidak berbahaya terhadap lingkungan.
13 | P r o s e s A n o d i z i n g
BAB VI DOKUMENTASI
Gambar 3 - Proses Degreasing
Gambar 5 - Proses neutralizing
Gambar 7 - Proses Pelapisan Oksida
Gambar 4 – Proses Pickling
Gambar 6 - Proses Poleshing
Gambar 8 - Proses colouring
14 | P r o s e s A n o d i z i n g
Gambar 9 - Proses Sealing
Gambar 10 - Hasil Akhir Proses Anodizing
Gambar 11 -Proses Menunggu
15 | P r o s e s A n o d i z i n g
BAB VI DAFTAR PUSTAKA
1. Faraday Michael.,1834."On Electrical Transactions of the Royal Society, 2. Yustanti, Erlina, (2005).“DIKTAT FakultasTeknik Untirta.
Decomposition",Philosophical
KULIAH
KIMIA
FISIK
II”,
3. Haward E. Boyer,”Metal Hand Book”, Desk Edition American Society for Metal,Metal Park, Ohio. 4. Asisten Laboratorium Metalurgi. 2006.Panduan Praktikum Laboratorium Metalurgi II.Cilegon : F.T Untirta. 5. Laporan Pedoman Laboratorium Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Jakarta
6. https://id.scribd.com/doc/21174498/Anodizing
16 | P r o s e s A n o d i z i n g
