4 Pelapisan Ni

Teknik Metalurgi-UNJANI 1

PELAPISAN NIKEL

Abrianto Akuan, Ir., MT.Teknik Metalurgi - UNJANI


PELAPISAN NIKEL

Jenis pelapisan ini selain ada yang bertujuan untukdekoratif seperti lapisan nikel mengkilap, lapisan nikel suramdan lapisan nikel hitam, ada juga yang bertujuan teknik yaituuntuk meningkatkan kekerasan permukaan komponenmisalnya lapis nikel keras (hard nickel)

Sumber logam pada pelapisan nikel berasal dari garamnikel. Bila konsentrasi garam nikel tinggi maka rapat arussemakin tinggi dan kecepatan pelapisan semakin meningkat.

Jika konsentrasi garam nikel rendah maka permukaanlapisan akan “terbakar“ jika rapat arus yang digunakan tinggidan efesiensi katoda menjadi rendah. Tabel 3 memperlihatkankomposisi dan kondisi operasi dari beberapa jenis eletrolitNikel.


Nickel electroplating solutions


Penambahan Nikel klorida dimaksudkan untukmempercepat pengkorosian pada anoda dan meningkatkankonduktivitas larutan sehingga struktur kristal lapisan lebih halusdan kekerasan lapisan meningkat. Penambahan asam boratbertujuan untuk penyangga (buffer) sehingga mudah dalampengontrolan pH larutan.

Untuk mencegah stratifikasi larutan elektrolit danmenjaga agar temperatur dalam larutan seragam, maka perludilakukan pengadukan (agitasi) baik dengan cara mekanik,udara, sirkulasi larutan, maupun penggoyangan pada katoda.


Beberapa masalah yang mungkin timbuldalam pelapisan Nikel adalah sebagaiberikut :1. Efesiensi katoda menjadi rendah jika:

• Konsentrasi garam Nikel terlalu rendah• Rapat arus terlalu rendah• Rapat arus terlalu tinggi jika dibandingkan

dengan temperatur larutan, konsentrasi logamnikel dan derajat agitasi.

• Temperatur larutan terlalu rendah• Jumlah hydrogen peroksida atau bahan anti

pitting terlalu tinggi• pH larutan terlalu rendah


2. Dijumpai adanya pitting jika:• Kurangnya bahan tambahan anti pitting

• Jumlah asam borat terlalu rendah• Sumber logam pelapis terlalu sedikit• Keasaman terlalu tinggi• Pengadukan tidak sesuai• Adanya pengotor dalam elektrolit

3. Rendahnya kecepatan pelapisan jika:• Sumber logam pelapis sedikit• Temperatur larutan terlalu rendah• Konsentrasi hydrogen peroksida terlalu tinggi• Rapat arus terlalu rendah

4. Lapisan Tidak sempurna / tidak menempel• Larutan bersifat alkalin (biasanya terlihat dari tampilan larutan

yang keruh dan hasil pelapisan yang suram)• Larutan terlalu asam (pada katoda timbul gelembung gas/evolusi

hydrogen yang berlebihan sehingga lapisan keras dan mengkilap)• Adanya lemak pada permukaan benda kerja


Jenis pelapisan nikel yang banyak dijumpai di lapangansebenarnya jenis pelapisan nikel mengkilap (lihat komposisipada table 3). Sebenarnya lapisan yang mengkilap dapatdihasilkan dari lapisan nikel biasa (suram) yang digosok-gosok,tetapi hal ini sangat tidak ekonomis, sehingga biaya produksimenjadi meningkat.

Untuk menghasilkan lapisan yang mengkilap, biasanyadilakukan penambahan bahan pemengkilap (brightener) kedalam larutan elektrolit. Brightener kelas I digunakan untukmendapatkan lapisan putih mengkilap, sedangkan brightenerkelas II dimaksudkan untuk memperoleh permukaan kilapanseperti cermin. Kedua brightener tersebut harus bersama-samadigunakan dalam elektrolit sebab jika hanya brightener kelas Isaja yang digunakan, maka akan timbul tegangan sisa yangcukup tinggi dan kerapuhan pada lapisan.


Brightener kelas I biasanya berupa napthalenadisulfonic acid atau alkyl napthalena disulfonic acid,sedangkan brightener kelas II biasanya mengandung garamlogam atau senyawa organik tak jenuh.

Untuk menjaga agar kualitas lapisan tetap mengkilapmaka selain pengadukan (agitasi), penyaringan larutan jugaharus dilakukan secara kontinyu. Selain itu, selama prosespelapisan, anoda akan mengeluarkan kotoran (berupaendapan). Oleh karena itu perlu dilakukan pembungkusananoda dengan bahan polypropilene.


Nickel electrodeposition data


Decorative nickel-plus-chromium coatings on steel

Standards and Recommended Thicknesses. ASTM B 456


Variation in internal stress, tensile strength, ductility, and hardness with pH. Watts bath operated at 54 °C and 5A/dm2


Variation in internal stress and hardness with current density. Watts bath operated at 54 °C and pH 3.0


Variation in elongation, tensile strength, and hardness with temperature. Watts bath operated at 54 °C and 5A/dm2


Variation in internal stress, elongation, tensile strength, and hardness with chloride content in deposits from Wattssolutions operated at 55 °C, pH 3.0, and 5 A/dm2


Other nickel plating solutions and some properties of the deposits

4 Pelapisan Ni

Technology

Transcript of 4 Pelapisan Ni