Sangaji, Fayakun (2018) Pengaruh Variasi Tegangan Dan Suhu Pada Proses Electropolishing Terhadap Kekasaran Permukaan Material Stainleess Steel AISI 316L. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Electropolishing merupakan proses finishing permukaan secara electrochemical untuk mencapai surface roughness rendah. Material yang akan di-polish dihubungkan pada anoda dalam sel elektrolisis, sedangkan logam sejenis dihubungkan pada katoda. Anoda dan katoda bekerja di dalam cairan electrolyte (Núñez dkk, 2013). Proses electropolishing menggunakan arus searah (direct current) dengan rapat arus tertentu dan dijaga kestabilannya. Salah satu hasil produksi dari industri baja yang dapat dimanfaatkan pada sebagian besar bidang adalah stainless steel 316L, salah satu diantaranya pada bidang medis yaitu bedah ortopedi sebagai biomaterial. Biomaterial adalah material yang mengalami kontak langsung dengan sistem biologis pada makhluk hidup, material tersebut diharuskan memiliki beberapa persyaratan, antara lain tidak menimbulkan pengaruh buruk pada tubuh, memiliki ketahanan terhadap korosi dan memiliki kekuatan yang baik terutama kekuatan fatiq dan ketangguhan. stainless steel 316L nantinya akan berkontak langsung dengan tulang dan bagian tubuh dalam lainnya sehingga harus mempunyai kekasaran permukaan yang rendah. Salah satu cara yang digunakan untuk mengurangi kekasaran pada permukaan stainless steel adalah dengan metode electropolishing Studi ini meneliti variasi parameter berupa tegangan 4,6,8 volt dan suhu larutan 40°C, 50°C dan 60°C dengan mengunakan larutan electrolyte asam H2SO4 96% dan H3PO4 85% dengan perbandingan 1:1, telah terbukti dapat menurunkan tingkat nilai kekasaran permukaan sesuai meningkatnya variasi parameter. Selain dilakukan pengukuran kekasaran juga dilakukan uji SEM untuk lebih memperjelas hasil yang didapatkan. Hasil percobaan memberikan informasi bahwa pengaruh tingginya tegangan dan suhu pada proses electropolishing mengakibatkan penurunan nilai dari surface roughness stainless steel 316L. Hasil penelitian menunjukan bahwa dengan0variasi tegangan dan suhu0didapatkan bahwa, Semakin besar tegangan dan suhu yang diberikan pada saat pengujian menyebabkan reaksi kimia berlangsung lebih cepat. Karena prinsip dari electropolishing menyerupai prinsip pada elektrolisis, yaitu merubah energi listrik menjadi reaksi kimia. Pada elektrolisis reaksi redoks tidak berlangsung secara spontan, sehingga diperlukan energi agar terjadi reaksi kimia. Maka dari itu, semakin besar energi listrik (tegangan) yang diberikan maka semakin banyak pula elektron yang di lepaskan, menyebabkan reaksi kimia akan berlangsung lebih cepat. Juga tinggi nya suhu yang diberikan menyebabkan energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar. Sehingga permukaan akan lebih cepat mengalami pengikisan. Dengan lebih tingginya tegangan dan suhu pada proses yang diberikan maka permukaan spesimen yang terkikis akan semakin halus dan kekasaran permukaan yang dihasilkan menjadi rendah.
English Abstract
Electropolishing is an electrochemical surface finishing process to achieve low surface roughness. The material to be polish is connected to the anode in the electrolysis cell, whereas a similar metal is connected to the cathode. Anodes and cathodes work in electrolyte fluids (Núñez et al, 2013). The electropolishing process uses direct current with certain current density and is kept stable. One of the products of steel industry that can be utilized in most fields is stainless steel 316L, one of them in medical field that is orthopedic surgery as biomaterial. Biomaterials are materials that are in direct contact with biological systems in living things, the material is required to have several requirements, among others, does not cause adverse effects on the body, has resistance to corrosion and has good strength, especially the strength of fatiq and toughness. 316L stainless steel will be in direct contact with the bones and other internal body parts so it must have a low surface roughness. One way that is used to reduce roughness on stainless steel surface is by electropolishing method. This study examined the variation of parameters in the form of voltage 4,6,8 volts and temperature of solution 40°C, 50°C dan 60°C by using electrolyte solution of H2SO4 96% and H3SO4 85% with ratio 1: 1, has been proven to decrease the level of roughness value the corresponding surface of increasing variation of parameters. In addition to roughness measurements also performed SEM test to further clarify the results obtained. The experimental results provide information that the effect of high voltage and temperature on the electropolishing process resulted in a decrease in the value of 316L stainless steel surface roughness. The results showed that the variations in voltage and temperature were found that, the greater the voltage and temperature given at the time of the test causing the chemical reaction to take place more quickly. Because the principle of electropolishing resembles the principle of electrolysis, that is to convert electrical energy into a chemical reaction. In electrolysis the redox reaction does not take place spontaneously, so it takes energy to make chemical reaction. Therefore, the greater the electrical energy (voltage) given the more electrons are released, causing the chemical reaction to take place more quickly. Also the high temperature given causes the kinetic energy of reacting substances molecules to increase so that more molecules can reach the transition state or in other words the reaction rate becomes larger. So that the surface will be faster erosion. With higher stresses and temperatures in the given process, the surface of the eroded specimen will be smoother and the resulting surface roughness becomes low.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2018/176/051802027 |
| Uncontrolled Keywords: | Electropolishing, Kekasaran Permukaan, Pelat Biomedis, Stainless Steel 316L, Struktur Mikro |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials > 620.11 Engineering materials > 620.112 Properties of materials and nondestructive testing |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 20 Apr 2018 04:11 |
| Last Modified: | 19 Oct 2021 02:10 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/9666 |
Preview |
Text
BAB III.pdf Download (471kB) | Preview |
Preview |
Text
BAB I.pdf Download (100kB) | Preview |
Preview |
Text
BAB II.pdf Download (1MB) | Preview |
Preview |
Text
BAB IV.pdf Download (1MB) | Preview |
Preview |
Text
BAGIAN DEPAN.pdf Download (1MB) | Preview |
Preview |
Text
BAB V.pdf Download (89kB) | Preview |
Preview |
Text
DAFTAR PUSTAKA.pdf Download (280kB) | Preview |
Preview |
Text
LAMPIRAN.pdf Download (1MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |