Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pelapisan logam khususnya elektroplating, mendorong para peneliti untuk terus berinovasi. Dahulu pelapisan logam hanya digunakan untuk ketahanan terhadap korosi, sekarang dapat digunakan untuk menaikkan kekuatan dan keindahan dari produk yang dilapisi. Salah satu caranya adalah dengan memvariasiakan temperatur dan waktu proses elektroplating. Hal ini yang dibutuhkan oleh UKM ABP Mandiri di Sidoarjo yang bergerak di bidang usaha elektroplating dimana salah satu produknya adalah peninggi shock belakang sepeda motor. Ditinjau dari fungsi dan guna dari produknya, kekerasan lapisan sangat penting diperhatikan. UKM ini tidak menggunakan standar baku pada proses produksinya, dan hanya mengandalkan perkiraan ukuran dari pekerja, sehingga sering terjadi cacat produk. Dengan latar belakang tersebut, maka penulis melakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh temperatur elektrolit dan waktu pencelupan proses pelapisan elektroplating terhadap ketebalan, kekerasan dan struktur mikro lapisan nikel baja St41.
Penelitian ini menggunakan teknik analisis data deskriptif kuantitatif dan deskriptif kualitatif dengan standar ASTM B689 Volume (02.05) yang bertujuan untuk mengetahui hubungan dua variabel atau lebih. Baja St41 digunakan sebagai spesimen dalam penelitian ini karena memiliki beberapa kelebihan yaitu mempunyai kekuatan yang cukup tinggi, mempunyai nilai kekerasan yang cukup, stabilitas dimensi yang baik serta sering digunakan dalam komponen mesin-mesin industri. Adapun spesimen dicelupkan dalam larutan elektrolit dengan temperatur yang divariasikan yaitu 30, 40 dan 50℃ selama 10 menit, dengan cara yang sama dilakukan untuk waktu pencelupan 15 dan 20 menit.
Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian antara lain, pengujian ketebalan dengan Coating Thickness Gauge didapatkan nilai ketebalan paling tinggi pada waktu 20 menit serta temperatur 50°C dengan nilai 21.8µm dan Pengujian kekerasan dengan Rockwell Hardness Tester didapatkan nilai kekerasan paling tinggi pada waktu 10 menit dan temperatur 30°C dengan nilai 32.1 HRC. Dari pengujian ketebalan dan kekerasan dapat dilihat semakin tinggi temperatur elektrolit dan semakin lama waktu proses elektroplating maka lapisan nikel yang terbentuk semakin tebal sedangkan kekerasan permukaan semakin menurun. Penelitian ini juga melakukan pengujian SEM-EDX dan didapatkan massa atom Ni pada waktu 10, 15 dan 20 menit dengan temperatur 30℃ adalah 84.80%, 89,85% dan 93.37% serta jumlah atom Ni 62.31%, 74.36% dan 79.88%. Dari data tersebut terlihat bahwa semakin lama waktu proses maka semakin banyak massa atom dan jumlah atom Ni yang terreduksi dan menempel sehingga semakin tebal lapisan Ni yang terbentuk dipermukaan baja St41.
Kata kunci: baja St41, waktu pencelupan, temperatur elektrolitt, ketebalan, kekerasan, struktur mikro.
The development of science and technology in the field of metal coating, especially electroplating, encourages researchers to continue to innovate. Previously metal coatings were only used for corrosion resistance, now they can be used to increase the strength and beauty of coated products. One way is to vary the temperature and time of the electroplating process. This is what is needed by UKM ABP Mandiri in Sidoarjo which is engaged in the electroplating business where one of its products is enhancing motorcycle rear shock. Judging from the function and use of the product, the hardness of the coating is very important to note. These SMEs do not use standard standards in the production process, and only rely on estimates of the size of the workers, so product defects often occur. With this background, the authors conducted a study to determine the effect of electrolyte temperature and time of the electroplating coating process on the thickness, hardness and microstructure of the St41 steel nickel coating.
This study uses descriptive quantitative and qualitative descriptive data analysis techniques with ASTM B689 Volume (02.05) standards which aim to determine the relationship of two or more variables. St41 steel is used as a specimen in this study because it has several advantages, namely having high strength, sufficient hardness value, good dimensional stability and is often used in industrial machinery components. The specimen was immersed in an electrolyte solution with varying temperatures of 30, 40 and 50 ℃ for 10 minutes, in the same way carried out for dipping time of 15 and 20 minutes.
In this study several tests were conducted, among others, thickness testing with the Coating Thickness Gauge obtained the highest thickness value at 20 minutes and a temperature of 50 °C with a value of 21.8 µm and Hardness Testing with the Rockwell Hardness Tester obtained the highest hardness value within 10 minutes and temperature of 30 ° C with a value of 32.1 HRC. From the thickness and hardness test it can be seen that the higher the electrolyte temperature and the longer the electroplating process, the thicker the nickel layer is formed while the surface hardness decreases. This study also tested SEM-EDX and obtained Ni atomic mass at 10, 15 and 20 minutes with temperatures of 30 ℃ was 84.80%, 89.85% and 93.37% and the number of Ni atoms 62.31%, 74.36% and 79.88%. From this data it can be seen that the longer the processing time the more atomic mass and the number of Ni atoms that are reduced and attached so that the thicker Ni layer formed on the surface of St41 steel.
Keywords: St41 steel, dipping time, electrolyte temperature, thickness, hardness, microstructure.