Contents list available at Sinta

## A R M A T U R
: Artikel Teknik Mesin & Manufaktur
Journal homepage: https://scholar.ummetro.ac.id/index.php/armatur

## Aluminium Anodizing Sebagai Material Alternatif Velg Kendaraan
Nani Mulyaningsih 1* , Catur Pramono 2 , Emma Dwi Ratnasari 3 , M. Noor Faishal 4 , Exnacius Putra 5
1,2,3,4,5 Prodi  Teknik Mesin S1, Fakultas Teknik, Universitas Tidar, Jl Kapten Suparman 39 Kota Magelang, Indonesia

## A R T I C L E
I N F O A B S T R A C T Keywords: anodizing, time, aluminum, roughness Aluminum  is  a  material  that  has  the  advantage  of being  lightweight  and  easy  to  shape.  However, aluminum  also  has  the  disadvantage  that  it  deforms quickly  resulting  in  decreased  surface  smoothness.
One example is vehicle wheels, in its application the wheels must be strong, besides that they are required to  have  the  characteristics  of  a  smooth  surface appearance.  One  way  that  can  be  done  is  by anodizing  method.    The purpose  of  this  study was  to analyze the roughness of aluminum anodizing results with variations in immersion time, then the results of this  study  were  compared  with  the  standard roughness  of  vehicle  wheels.  The  method  used  is  the anodizing  process  with  variable  anodizing  times  of 40,  45,  50,  55,  60,  65  minutes.  Then  surface roughness testing was carried out using a roughness tester. The results showed that anodizing time plays a role in determining surface roughness. The longer the anodizing time, the rougher the resulting surface. The best  roughness  value  occurs  in  the  40-minute  time variation  with  a  roughness  value  of  0.7683  µm  and can meet the DIN 3760 quality standard.
Pendahuluan Aluminium
merupakan yang mempunyai kelebihan yaitu sifatnya ringan,  tahan  korosi  dan  mudah  dibentuk Meskipun  demikian,  aluminium  juga  ada kelemahannya  yaitu    cepat  mengalami
deformasi sehingga mengakibatkan kerusakan dan menurunnya kekuatan serta kualitas  komponen    jika  komponen tersebut mengalami beban kerja yang terus menerus, selama mesin bekerja. Salah satu contohnya velg kendaraan dalam
aplikasinya  velg  dituntut  mempunyai permukaan  halus  dan  mempunyai  sifat tangguh  dan  tahan  korosi  [1].Salah  cara untuk meningkatkan kekuatan dan kualitas dari  logam  aluminium  dapat  dilakukan dengan cara anodizing. Anodizing dilakukan  dengan  cara  elektrolisa  pada permukaan  aluminium  yang  mengalami oksidasi,  sehingga  didapatkan  lapisan oksida  yang  seragam  dan  tebal.  Ada beberapa  faktor  yang    mempengaruhi proses  anodizing    yaitu  waktu,  elektrolit, temperatur, kuat arus, dan tegangan [2].
Menurut [3] pernah meneliti tentang  kekerasan  dan  ketebalan  lapisan oksida dengan menggunakan variasi elektrolit  dan  waktu  anodizing  pada material  paduan  aluminium.  Penelitian  ini mendapatkan  hasil  cukup  signifikan, dimana  hasil  anodizing  yang  terbaik didapatkan  dengan  penggunaan  elektrolit 15% dengan waktu proses selama 7 menit, kekerasan material mengalami peningkatan  kekerasan  dari  115  VHN menjadi  190  VHN  dan  ketebalan  lapisan oksida  tertinggi  sebesar  83,81  μm. Menurut  [4]  yang  meneliti  tentang ketebalan lapisan oksida dengan
menggunakan    variasi  voltase  serta  lama proses anodizing.
Tegangan
yang digunakan  yaitu  16,  20  volt  dan  waktu pencelupan  5,  10,  dan  15  menit.    Nilai ketebalan tertinggi diperoleh pada spesimen  yang  dicelup  dengan  tegangan 20 volt dalam waktu  pencelupan 15 menit yaitu sebesar 49,24 μm.
Berdasarkan  hal  tersebut  diatas terlihat  bahwa  anodizing  pada  aluminium pernah  dilakukan  sebelumnya,  dapat dikatakan masih belum didapatkan karakteristik  yang  lengkap  dan  hanya sebatas  pada  ketebalan    dan  kekerasan lapisan  oksida.  Sejauh  ini  penelitian  yang secara  khusus  menganalisa  kekasaran permukaan  hasil  anodizing    masih  minim informasi.      Komponen  velg  kendaraan disamping  mudah  dibentuk  juga  perlu kekasaran/kehalusan  yang  memadai  agar terlihat  menarik.    Tujuan  penelitian  ini menganalisis  kekasaran    aluminium  hasil
anodizing dengan variasi waktu pencelupan.  Kemudian  hasil  penelitian  ini dibandingkan  dengan  standart  kekasaran velg  kendaraan.  Dengan  adanya  informasi ini didapatkan material alternative pengganti  velg  kendaraan,  yang  dapat dijadikan acuan bagi industri logam

## Metode Penelitian
Alat  dan  Bahan. Penelitian  ini menggunakan alat sebagai berikut: rectifier / power supply, kabel penghubung,  bak  plastik,    thermometer, gelas  ukur  plastik,  stopwatch,  timbangan digital,  alat  uji  kekasaran.  Bahan  yang diperlukan:  asam  sulfat,  phosphoric  acid, soda api, aluminium, larutan NaOH.

## Prosedur Penelitian.
Adapun  prosedur  penelitiannya didahului  dengan  menyiapkan alat  dan bahan,  pembuatan  specimen  uji,  proses anodizing dengan variasi waktu pencelupan (40,45,50,55,60,65  menit), setelah  itu  dilakukan  pengujian  kekasaran permukaan.  Kemudian  hasil  kekasaran tersebut  dibandingkan  dengan  standart kekasaran  velg  kendaraan  seperti  terlihat pada gambar 1. berikut:
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## Aluminium.
Salah  satu  material  yang  sering digunakan  di  industri  maupun  dalam kehidupan  sehari-hari  yaitu  aluminium. Bersifat  mudah  dibentuk,  penghantar listrik  dan  panas  yang  baik  dan  memiliki sifat mampu cor. Bijih aluminium berasal dari  bijih  bauksit,  yang  berupa  senyawa aluminium oksida hidrat [5]. Unsur kimia aluminium  (Al)  memiliki  massa  atom 26,9851  dan  jumlah  atom  13.  Alumina memiliki  berat  jenis,  titik  lebur,  dan  titik didih.  Logam  ini  adalah  material  yang paling  banyak    ketiga  setelah  silikon  dan oksigen . Dikelilingi 270 mineral aluminium  dalam  biji  bauksit  ,  yang sangat  reaktif  dan  mudah  didaur  ulang. Logam yang  paling  umum  adalah aluminium, karena lebih fleksibel daripada  baja.  Mineral  bauksit  adalah sumber  alumina.  Proses  Bayer  mengubah bauksit  menjadi  alumina,  atau  aluminium oksida, dan proses Hall Heroult mengubah alumina menjadi logam aluminium.
Anodizing.
Anodizing merupakan suatu proses pembentukan lapisan oksida dengan  menggunakan  proses  elektrolisis untuk  menghasilkan  lapisan  protektif alami  yang  tebal  dan  kuat  pada  logam. Menggunakan  prinsip  elektrolisis  dimana katoda  sebagai  kutub  negatif  dan  anoda sebagai kutub positif. Spesimen ditempatkan sebagai anoda yang merupakan  kutub  positif  sehingga  terjadi perpindahan  ion  ke  katoda  menyebabkan oksidasi  pada  permukaan  spesimen. Katoda  merupakan  kutub  negatif  dari bahan  aluminium.  Anodizing  merubah permukaan aluminium menjadi aluminium  oksida  berupa  selaput  tipis (berpori).      Spesimen  dioksidasikan dengan  arus  listrik  sehingga  spesimen akan  terkikis  dan  terbentuk  lapisan oksida.      Adapun  elektrolit  yang digunakan  dalam  proses  ini  yaitu  berupa larutan  asam  sulfat,  asam  kromat  dan
asam  oksalat.  Dapat  digunakan  untuk meningkatkan  sifat  mekanis  maupun ketahanan korosi dan aus [6]. Karakteristik  kekerasan  lapisan  oksida hasil  anodizing  sebanding  dengan  batu sapphire  serta  mampu  menahan  beban sehingga serpihan tidak ada. Pembentukan  lapisan  oksida  yang  terjadi Lapisan  oksida  yang  terbentuk  akan meningkatkan ketahanan abrasiv. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi anodizing  yaitu  anoda-katoda,  elektrolit, waktu  pencelupan,  tegangan  listrik  dan arus listrik.
Uji Kekasaran Permukaan .
Kekasaran  permukaan  merupakan ketidakteraturan konfigurasi dan penyimpangan  karakteristik  permukaan yang  berupa  guratan  yang  akan  terlihat pada  profil  permukaan.  Beberapa  faktor dapat mempengaruhi hal tersebut. Diantaranya  yaitu    mekanisme  parameter pemotongan,  geometri  dan  dimensi, kesalahan  pada  material  benda  kerja,  dan kerusakan  pada  aliran  geram.  Kekasaran permukaan benda kerja sangat mempengaruhi  kualitas  produk  yang dihasilkan.  Kekasaran  permukaan  dapat diukur  dengan  menghitung  jarak  antara lembah  terdalam  dan  puncak  tertinggi. Ada  juga  cara  untuk  menggambarkan jarak  rata-rata  antara  garis  tengah  dan profil  [2].  Benda  padat  dipisahkan  dari sekitarnya  oleh  permukaan.  Profil  atau bentuk  yang  mengacu  pada  permukaan adalah  garis  hasil  pemotongan  normal atau  serong  dari  penampang  permukaan. Kekasaran adalah ketidakkonsistenan tekstur permukaan. Kekasaran permukaan mengacu  pada  perubahan  karakteristik permukaan  seperti  ketidakteraturan  dan goresan  yang  muncul  pada  permukaan. Hal  ini  dapat  disebabkan  oleh  beberapa faktor.  Ini  termasuk  mekanika  parameter pemotongan,  geometri  dan  dimensi, kesalahan  material  benda  kerja,  dan kesalahan  aliran  pemotongan.    Kekasaran permukaan  benda  kerja  mempunyai pengaruh  yang  cukup  besar  terhadap
kualitas produk yang dihasilkan. Kekasaran permukaan dapat diukur dengan  menghitung  jarak  antara  lembah terdalam  dan  puncak  tertinggi.    Metode lain menggambarkan jarak rata-rata antara garis  tengah  dan  profil  [2].    Suatu  benda padat  dipisahkan  dari  sekelilingnya  oleh suatu  permukaan.    Kontur  atau  bentuk terhadap  suatu  permukaan  adalah  garis yang  dihasilkan  dari  potongan  vertikal atau  diagonal  pada  suatu  penampang permukaan.  Dalam  mengukur  kekasaran permukaan,  atau  kekasaran  permukaan, ada besaran kekasaran yang dilambangkan  dengan  simbol  Ra,  Rt,  dan Rmax.Ra  (kekasaran  rata-rata)  adalah rata-rata permukaan yang  diukur dari titik pusat,  titik  awal,  hingga  titik  akhir.    Rt (kekasaran  total)  adalah  jarak  selisih gelombang tertinggi dan terendah.  Rmax (kekasaran maksimum), sebaliknya, adalah  gelombang  tertinggi  yang  diukur dari  titik  nol.    Ada  juga  Rz  yang menunjukkan  jarak  vertikal  dari  lima panjang  gelombang  (lima  gelombang tinggi  dan  lima  gelombang  rendah),  yang mempunyai  pengaruh  signifikan  terhadap hasil    pengukuran  akhir.    Pengukuran kekasaran  permukaan  Ra,  Rt,  Rmax,  dan Rz  diukur  dalam  satuan  mikrometer  atau mikroinci.    Nilai  kekasaran  permukaan, yang  dinyatakan  dalam  kekasaran  rata- rata (Ra), merupakan standar internasional  untuk  parameter  kekasaran. Kekasaran  adalah  struktur  permukaan yang  tidak  sesuai.  Tekstur  permukaan dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Tekstur Permukaan Spesimen
Berdasarkan  profil  parameter  permukaan dapat diketahui yaitu:
Profil parameter permukaan mengungkapkan: 1.  Rt  (μm)  atau  kekasaran  total  (tinggi puncak ke lembah/tinggi total) adalah  jarak  antara        profil  acuan dengan profil dasar.
2.  Rp  (μm)  atau  kehalusan  permukaan (kedalaman/puncak  terhadap  garis tengah)  adalah  jarak  rata-rata  antara profil acuan dengan profil terukur.
3.  Ra  (μm)  atau  kekasaran  rata-rata aritmatika  (indeks  kekasaran  rata- rata  /  rata-rata  garis  tengah)  adalah rata-rata  aritmatika  dari  nilai  absolut jarak  antara  profil  terukur  dan  profil tengah.
Ra = 𝑎+𝑏+𝑐+𝑑+⋯ n ................(1)
4.  Rq  (μm)  atau  tinggi  akar  rata-rata kuadrat  adalah  akar  kuadrat  dari  jarak rata-rata  kuadrat    antara  profil  terukur dan profil rata-rata.
Rq =
√ 𝑎 2 +𝑏 2 +𝑐 2 +𝑑 2 +⋯ 𝑛 2 ......................(2)
5.  Rz  (µm)  atau  rata-rata  kekasaran keseluruhan  adalah  jarak  rata-rata  dari profil  dasar  ke  profil  terukur  pada  lima puncak tertinggi  dikurangi  jarak  rata-rata tersebut.
Profil  dasar  dan  profil  terukur  pada lima lembah terdalam.
Rz = (𝑅 𝑎 +𝑅 𝑏 +𝑅 𝑐 +𝑅 𝑑 +⋯ )−(𝑅 𝑓 +𝑅 𝑔 +𝑅 ℎ +𝑅 𝑖 +⋯ )
𝑛
....................(3)

## Hasil dan Pembahasan
Pengujian Kekasaran.
Pengujian kekasaran dilakukan untuk  mengetahui  seberapa  besar  nilai kekasaran  permukaan  aluminium  setelah dilakukan  proses  anodizing.  Adapun  hasil
pengujian  kekasaran  permukaan  terlihat pada tabel 1. dan gambar 2.
Tabel 1.  Hasil Kekasaran Permukaan
Dari Beberapa Variasi Waktu Anodizing Variasi Uji Titik Kekasaran Permukaan (µm) Rata-rata (µm) 40 menit 1 0,723 0,7683 2 0,79 3 0,792 45 menit 1 0,824 0,8466 2 0,888 3 0,828 50 menit 1 0,935 0,9256 2 0,922 3 0,92 55 menit 1 1,103 1,0516 2 1,04 3 1,012 60 menit 1 1,042 1,053 2 1,083 3 1.034 65 menit 1 1,279 1,654 2 1,912 3 1,771
Gambar 3. Grafik Hubungan Variasi Waktu Dengan Nilai Kekasaran. Dari pengujian kekasaran
menunjukkan bahwa anodizing pada aluminium dengan variasi waktu pencelupan  40,  45,  50,  55,  60,  65  menit mengakibatkan perubahan kekasaran permukaan.  Pada  saat  waktu  pencelupan anodizing  40  menit,  nilai  kekasaran  yang dihasilkan  paling  rendah  yaitu  sebesar 0,7683  µm.  Pada  saat  waktu  45  menit kekasaran  yang  dihasilkan  menjadi  0,8466 µm.  Waktu  50  menit  kekasaran  yang dihasilkan  sebesar    0,9256  µm,  waktu  55 menit  kekasarannya  1,0516  µm,  waktu  60 menit  menghasilkan  kekasaran  1.053  µm, dan  pada  saat  waktu  65  µm  kekasarannya paling  tinggi  yaitu  sebesar  1,654  µm.  Hal tersebut  terjadi  karena    semakin  lama waktu pencelupan anodizing mengakibatkan proses oksidasi pada permukaan aluminium menimbulkan terbentuknya pori-pori atau rongga–rongga yang  semakin  besar  sehingga  permukaan aluminium menjadi semakin kasar. Analisa tersebut  diperkuat  oleh  pendapat  peneliti sebelumnya  yang  pernah  dilakukan  oleh [9].  Hasil  uji  kekasaran  permukaan  ini digunakan  untuk  melihat  seberapa  kasar permukaan  aluminium  hasil  anodizing kemudian  dibandingkan  dengan  standart
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 40 45 50 55 60 65 K e kasar an Pe rm u kaan Waktu (Menit)
kualitas  kekasaran  velg  sebesar  Ra    0,2  - 0,8  µm  sesuai  standart  DIN  3760        [10]. Dari  hasil  penelitian  ini  terlihat  hasil kekasaran  permukaan  optimal  aluminium setelah  di  anodizing  yaitu  sebesar  0,7683 µm dan memenuhi standart DIN 3760.

## Kesimpulan
Penelitian  ini  menunjukkan  bahwa anodizing pada  aluminium  dengan  variasi waktu pencelupan 40,45,50,55,60,65
menit mengakibatkan perubahan kekasaran permukaan. Dari hasil penelitian ini  terlihat  hasil  kekasaran  permukaan optimal  aluminium  setelah  di  anodizing yaitu  sebesar  0,7683  µm  dan  memenuhi standart DIN 3760.

## Ucapan terimakasih
Penulis  mengucapkan  terimakasih atas  motivasi  dan  dukungan  dari    DIPA Universitas Tidar.

## Referensi
[1] Mariam, S. U., Ibrahim, A., Yuniati,
Y.,  &  Nazirudin,  N.  (2020). Pengaruh  Variasi  Rapat  Arus  Hard Anodizing  Terhadap  Laju  Korosi Pada Aluminium 6061. Jurnal
Mesin Sains Terapan , 4 (2), 99-105. .
[2] R.  S.  Pamungkas et  al.( 2017. ) , “Pengaruh Variasi Waktu Anodizing  Terhadap  Ketebalan,” vol. 2, no. x, pp. 41–47, [3] B.  W.  Sidharta,  ,  2014.  “Material yang  ASTM  a36  stell  (  Tensile strength)  adalah  beban  dinamis  2 dan  beban  statis,” J.  Teknol. Technoscientia ,  vol.  7,  no.  1,  pp.
10–21
[4] Suprapto,  A.,  Setyawan,  P.  E.,  & Iswantoko,  A.  (2019).  Pengaruh Variasi  Larutan  Sulfuric  Acid  Dan Phosphoric  Acid  Dengan  Variasi
Tegangan  Dan  Waktu  Anodizing Terhadap  Ketahanan  Aus  Pada Aluminium 6061.
[5] Nugroho, F. (2014). Pengaruh rapat arus  dan  waktu  anodizing  terhadap
laju keausan permukaan pada Aluminium  Paduan  AA  2024- T3. Jurnal Foundry , 4 (1), 1-8.
[6] Budiyanto,  E.  (2019).  Pengaruh waktu  anodizing  dan  jarak  anoda- katoda  terhadap  nilai  laju  korosi Aluminium 6061-T6. Jurnal Inovator , 2 (1), 1-4. [7] N Mas’ady,  R.,  Mulyaningsih,  N.,
& Mulyaningsih, X. (2019).
Pemanfaatan  Ekstrak  Kulit  Buah Naga  Sebagai  Pewarna  Alternatif
Anodizing Velg Racing. Jurnal Teknik  Mesin  MERC  (Mechanical Engineering Research Collection) , 2 (1). [8] Muzaki, M., Mashudi, I.,
Fakhruddin,  M.,  Anwar,  A.  M.,
Paranata, R. A. N., & Wiganata, G. (2022).  Analisis  Pengaruh  Variasi Beda  Potensial  dan  Waktu  Proses Anodizing  terhadap  Karakteristik Lapisan Oksida Aluminium 6061. Jurnal Rekayasa Mesin , 17 (1), 59-66.
[9] Kirono,  S.,  &  Purnomo,  A.  (2007). Analisis Karakteristik Material
Spoke  Wheel  Dengan  Cast  Wheel Pada  Pelek  Sepeda  Motor. SINTEK JURNAL:  Jurnal  Ilmiah  Teknik Mesin , 1 (1).
[10] Kirono, S., Diniardi, E., & Prasetyo, I. (2010). Analisis Perubahan
Dimensi  Baja  AISI  1045  Setelah
Proses Perlakuan Panas (Heat Treatment). SINTEK JURNAL:
Jurnal Ilmiah Teknik Mesin , 4 (2).