Elektroplating merupakan proses pelapisan logam yang digunakan untuk meningkatkan kualitas permukaan material, antara lain ketahanan korosi, kekerasan, ketahanan aus, dan tampilan permukaan. Kualitas lapisan sangat dipengaruhi oleh kestabilan parameter proses, seperti tegangan, arus, waktu pelapisan, dan distribusi ion logam di sekitar spesimen. Pada sistem skala laboratorium, pengaturan parameter sering dilakukan secara manual sehingga lapisan yang dihasilkan kurang seragam. Selain itu, posisi spesimen yang diam selama proses pelapisan dapat menyebabkan distribusi ion logam tidak merata.
Gambar 1. Prototype Alat Elektroplating Berbasis Arduino Uno
Berdasarkan permasalahan tersebut, tim peneliti merancang dan merealisasikan prototype alat elektroplating berbasis Arduino Uno yang diintegrasikan dengan modul XL4015 sebagai pengatur tegangan dan arus konstan (CV/CC), modul LM2596 DC-DC converter, sensor tegangan, digital volt-amp meter, dan servo motor MG996R sebagai penggerak spesimen. Penelitian ini bertujuan merancang prototype alat elektroplating berbasis Arduino Uno serta memvalidasi kinerjanya melalui proses pelapisan zinc pada spesimen PLA dan pengujian impak Charpy sesuai standar ASTM D256.
Gambar 2. Rangkaian Elektronik Prototype Elektroplating Berbasis Arduino Uno
Gambar 3. Hasil Pelapisan Zinc pada Spesimen PLA
Metode penelitian diawali dengan perancangan sistem elektronik, perakitan prototype, pengujian fungsi komponen, pelaksanaan proses elektroplating, dan pengujian impak. Parameter elektroplating yang digunakan meliputi tegangan 4 V, arus 0–2 A, waktu pelapisan 60 menit, dan kecepatan servo 40 RPM. Larutan elektrolit zinc menggunakan ZnCl₂ 50–60 g/L, KCl 190–210 g/L, H₃BO₃ 25–35 g/L, zat aditif 1–4 ml/L, dan pH 4,8–5,5. Data tegangan dimonitor melalui komunikasi serial Arduino dan direkam secara real-time menggunakan fitur Data Streamer pada Microsoft Excel.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa prototype beroperasi stabil selama proses elektroplating. Modul XL4015 mampu menjaga kestabilan tegangan dan arus, sedangkan servo motor MG996R membantu pemerataan distribusi ion zinc pada permukaan spesimen. Hasil pelapisan menunjukkan permukaan spesimen PLA tertutup lapisan zinc berwarna abu-abu keperakan tanpa cacat signifikan seperti pengelupasan atau bagian yang tidak terlapisi. Pengujian impak menunjukkan bahwa rata-rata energi yang diserap meningkat dari 0,1738 J pada spesimen non-coating menjadi 0,1942 J pada spesimen coating zinc, sedangkan nilai impak meningkat dari 0,00171 J/mm² menjadi 0,00191 J/mm² atau sekitar 11,8%. Penurunan standar deviasi setelah pelapisan juga mengindikasikan bahwa lapisan yang dihasilkan lebih seragam.
Dengan demikian, prototype alat elektroplating berbasis Arduino Uno mampu mendukung proses pelapisan zinc secara stabil dan meningkatkan kemampuan spesimen PLA dalam menyerap energi benturan. Penelitian ini masih terbatas pada pengamatan visual dan pengujian impak sehingga penelitian selanjutnya disarankan melakukan karakterisasi ketebalan dan morfologi lapisan untuk mengkaji hubungan antara kualitas lapisan zinc dan peningkatan sifat mekanik secara lebih komprehensif.