6 Pelapisan Seng

download 6  Pelapisan  Seng

of 30

  • date post

    06-Jul-2015
  • Category

    Education

  • view

    4.996
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of 6 Pelapisan Seng

  • 1. PELAPISAN SENG Abrianto Akuan, Ir., MT. Teknik Metalurgi - UNJANI Teknik Metalurgi-UNJANI 1

2. Karakteristik : Seng bersifat anodik terhadap besi & baja, oleh karena itu dapat menjadi lapisan protektif dengan ketebalan antara 7 to 15 mikron (0.3 to 0.5 mil) setara dengan ketebalan lapisan nikel atau lapisan katodik lainnya. Jika dibandingkan dengan logam lain adalah pelapisan seng relatif murah dan dapat diterapkan di/dalam barrel, tangki/tank, atau fasilitas proses pelapisan kontinyu. Proses pelapisan seng dilakukan dengan menggunakan listrik, dan terlihat abu-abu setelah pelapisan. Untuk menghasilkan lapisan seng yang terang sebagai lapisan dekoratif, maka sesudah proses pelapisan (plating) diberikan suatu lapisan konversi (kromatasi) atau pernis bening (atau keduanya). Lapisan seng, walaupun lebih tidak tahan lama dibandingkan lapisan nikel, tetapi cukup memberikan suatu perlindungan terhadap karat (korosi) dan biaya proses yang jauh lebih murah. Teknik Metalurgi-UNJANI 2 3. Jenis Larutan : Pelapisan seng komersial, dapat menggunakan sistem larutan yang cukup berbeda, yaitu: larutan sianida larutan alkalin non sianida dan larutan asamklorid. Teknik Metalurgi-UNJANI3 4. Larutan Seng Sianida Larutan seng sianida, dibagi menjadi empat klasifikasi yang berbasis pada sianida, yaitu: Larutan seng sianida reguler Larutan midcyanide atau larutan dengan konsentrasi sianida, medium Larutan sianida-rendah dan latutan seng MicrocyanideTabel 1 menunjukkan komposisi umum dan syarat-syarat operasi untuk sistem ini.Teknik Metalurgi-UNJANI 4 5. Tabel 1. Komposisi dan prameter operasi dari larutan seng sianida Teknik Metalurgi-UNJANI 5 6. Lanjutan Note: Cathode current density: limiting 0.002 to 25 A/dm2 (0.02 to 250 A/ft2); average barrel 0.6 A/dm2 (6 A/ft2); average rack 2.0 to 5 A/dm2 (20 to 50 ft2). Bath voltage: 3 to 6 V, rack; 12 to 25 V, barrel. (a) Operating temperature: 29 C (84 F) optimum; range of 21 to 40 C (69 to 105 F). (b) Operating temperature: 29 C (84 F) optimum; range of 21 to 40 C (69 to 105 F). (c) Operating temperature: 27 C (79 F) optimum; range of 21 to 35 C (69 to 94 F). (d) Operating temperature: 27 C (79 F) optimum; range of 21 to 35 C (69 to 94 F). (e) Zinc oxide. (f) Dissolve zinc anodes in solution until desired concentration of zinc metal is obtained. (g) As specifiedTeknik Metalurgi-UNJANI6 7. Standar Larutan Seng Sianida Perlu pembersihan permukaan yang lebih baik dari pada sistem lain. Larutan seng Sianida adalah benar-benar fleksibel, dan berbagai macam komposisi larutan dapat memenuhi persyaratan pelapisan seng. Sistem larutan seng sianida tidak bersifat merusak ke/pada peralatan, sehingga tangki/tank dan keranjang anoda yang terbuat dari baja dapat digunakan untuk sistim larutan ini, pada hakekatnya dapat mengurangi investasi awal pabrik. Sistem sianida juga mempunyai sejumlah kerugian, mencakup tingkat keracunan. (dengan kekecualian larutan perak atau cadmium sianida), larutan seng sianida standar yang berisi 90 g/L (12 oz/gal) dari total sodium sianida merupakan larutan yang berpotensi paling beracun dalam industri pelapisan. Bahaya terhadap kesehatan dari larutan sianida konsentrasi tinggi ini memerlukan biaya tambahan dalam memperlakukan limbah sianida, sehingga alasan primer inilah untuk menggunakan larutan sianida dengan konsentrasi lebih rendah atau diganti dengan menggunakan larutan non sianida atau asam, walaupun teknologi untuk penanganan limbah larutan sianida sangat telah berkembang, tetapi memerlukan biaya untuk awal penanganan pabrik mungkin saja lebih besar dari biaya instalasi proses pelapisannya. Kerugian Lain adalah konduktivitas larutan yang relatif lebih rendah. Konduktivitas larutan sianida pada hakekatnya lebih rendah dari larutan asam. Efisiensi proses pelapisan dari sistem sianida, sangat bervariasi tergantung pada beberapa faktor-faktor seperti temperatur larutan, konsentrasi sianida, dan kerapatan arus. Di/dalam instalasi proses sistim barrel, kerapatan arusnya sampai dengan 2.5 A/dm2 (25 A/ft2) dengan efisiensi dapat mencapai 75 sampai 90%. Di/dalam instalasi proses sistim rak, efisiensinya di bawah 50% pada kerapatan arus di atas 6 A/dm2 (60 A/ft2).Teknik Metalurgi-UNJANI7 8. Larutan Seng Midcyanide Larutan sianida standar menghasilkan throwing and covering poweryang baik sekali. Kemampuan larutan melapisi bahan padakerapatan arus yang sangat rendah adalah lebih baik dari sistimlarutan seng lainnya. Kemampuan ini tergantung pada komposisilarutan, temperatur, logam dasar (jenis bahan), dan penggunaanaditip. Konsentrasi jenis larutan ini ditunjukkan pada tabel 1.Karakteristik penyepuhan dari larutan midcyanide dan larutansianida reguler, pada kenyataannya adalah sama. Kelemahan Satu-satunya dari larutan midcyanide ini dibandingkan dengan larutanstandar, adalah toleransi terhadap pengotor yang sangat rendahdan preparasi permukaan yang harus sangat baik. Kelemahan iniadalah jarang ditemui dalam praktek di pabrik. Lebih besar prosespembilasan, pada hakekatnya adalah lebih sedikit dragout, danmenghemat persiapan larutan, biaya pemeliharaan, dan biayaproses sehingga menjadi keunggulan dari jenis larutan ini. Teknik Metalurgi-UNJANI 8 9. Larutan Seng Low-cyanide Dioperasikan pada kira-kira 6 sampai 12 g/L (0.68 sampai 1.36 oz/gal) sianida sodium dan logam seng. Larutan ini karakteristiknya berbeda dengan jenis midcyanide dan sianida standar. Aditip, secara normal digunakan di/dalam larutan reguler dan sianida midstrength, tetapi tidak berfungsi dengan baik pada larutan sianida rendah, sehingga brighteners untuk larutan Sianida-rendah menggunakan brightener khusus. Larutan seng sianida rendah, lebih sensitif temperatur dibandingkan larutan reguler atau midcyanide. Efisiensi larutan jenis ini adalah sama dengan larutan sianida reguler pada awalnya, tetapi itu cenderung menyebabkan pengelupasan (terutama pada/di kerapatan arus yang lebih tinggi). Jenis larutan ini memiliki throwing power and covering power yang sedikit lebih rendah dibandingkan dengan larutan midcyanide standar. Larutan lowcyanide lebih tidak sensitif terhadap pengotor dibandingkan larutan standar atau midcyanide. Pengotor dari logam lebih banyak tidak larut pada larutan dengan konsentrasi sianida yang lebih rendah. Larutan jenis ini banyak digunakan secara ekstensif untuk proses pelapisan seng sistim rak barang-barang kawat. Tidak seperti sistem sianida lain, larutan sianida- rendah tidak sensitif terhadap penambahan sulfida untuk mengurangi pengotor bahkan dapat mengurangi kecerahan lapisan dan kecepatan proses pelapisan. Teknik Metalurgi-UNJANI9 10. Larutan Seng Microcyanide secara esensial merupakan larutan seng alkalin noncyanide. Proses pelapisan seng dengan lmenggunakan larutan alkalin ini relatif cukup sulit, sehingga ditambahkan sedikit sianida minimal 1.0 g/L (0.13 oz/gal), sebagai suatu aditip yang dapat meningkat kecerahan hasil lapisan. Bagaimanapun, itu bertujuan untuk dapat meniadakan atau sepenuhnya meng- eliminasi sianida. Teknik Metalurgi-UNJANI 10 11. Preparation of Cyanide Zinc Baths Bath may be prepared with cyanide zinc liquid concentrates that are diluted with water, and to which sodium hydroxide is normally added, or they may be prepared as follows: 1. Fill the makeup and/or plating tank approximately two-thirds full of tap water. 2. Slowly stir in the required amount of sodium hydroxide. 3. Add the required amount of sodium cyanide and mix until dissolved. 4. Prepare a slurry of the required amount of zinc oxide or zinc cyanide and slowly add to the bath. Mix until completely dissolved. Instead of zinc salts, the bath may be charged with steel baskets of zinc anode balls that are allowed to dissolve into the solution until the desired metal content is reached. 5. Add an initial 15 g/L (2.0 oz/gal) sodium carbonate for rack plating baths. 6. Add approximately 0.25 to 0.50 g/L (0.03 to 0.06 oz/gal) of sodium polysulfide or zinc purifier for regular and midcyanide baths. 7. Run plating test panels and add the necessary amount of brightener to the bath. If a satisfactory deposit is obtained, place anodes for production.Zinc baths prepared from impure zinc salts may require treatment with zinc dust and/or low-current- density dummying (the process of plating out bath impurities). Zinc dust should be added at the rate of 2 g/L (0.26 oz/gal) and the bath should be agitated for about 1 h. After settling, the bath should be filtered into the plating tank. Dummying is preferably done on steel cathode sheets at low current densities of 0.2 to 0.3 A/dm2 (2 to 3 A/ft2) for 12 to 24 h. Teknik Metalurgi-UNJANI11 12. Alkaline Noncyanide Baths Alkaline noncyanide baths are a logical development in the effort to produce a relatively nontoxic, cyanide-free zinc electrolyte. Approximately 15 to 20% of zinc plated at present is deposited from these baths. Teknik Metalurgi-UNJANI 12 13. Table 2 Komposisi & parameter proses dari larutan seng alkaline noncyanide(a) Operating conditions: temperature, 27 C (81 F)optimum; cathode current density, 0.6 A/dm2 (6 A/ft2);bath voltages, 3 to 6 rack.(b) Operating conditions: temperature, 21 to 35 C (69to 94 F) range; cathode current density, 2.0 to 4.0A/dm2 (20 to 40 A/ft2); bath voltages, 12 to 18barrel.(c) As specified Larutan alkalin noncyanide relatif murah proses & pemeliharaannya. Larutan ini menggunakan logam seng: 7.5 sampai 12 g/L (1.0 sampai 1.6 oz/gal) digunakan pada3 A/dm2 (30 A/ft2) yang dapat menghasilkan suatu lapisan seng yang terang/cerah dengan efisiensi kira-kira 80%, seperti yang diperlihatkan pada Gambar. 1. Jika konsentrasi logam turun hingga 2 g/L (0.26 oz/gal), maka efisiensi turun sampai dibawah 60% pada kerapatan arus ini. Meningkatnya konsentrasi logam hingga di atas 17 g/L (2.3 oz/gal) akan menghasilkan lapisan berwarna abu-abu dop dan tidak rata, rapat arus menurun; sehingga, penambahan aditip perlu dilakukan untuk menyelesaikan masalah ini. Meningk