9/16/2008 1 Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI Proses pengendapan zat (ion-ion logam) pada elektroda (katoda) dengan cara electrolisa. Terjadinya endapan karena ion-ion bermuatan listrik berpindah dari elektroda negatip (katoda) melalui elektrolit yang akan mengendap pada elektroda positip (anoda). Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah reaksi reduksi maupun oksidasi yang berlangsung secara terus menerus menuju arah tertentu secara tetap, sehingga dalam proses ini digunakan arus listrik searah (direct currrent) dengan tegangan yang konstan. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 2 o Memperbaiki tampak rupa (Decorative) Contoh: Lapis Emas, Perak, Kuningan, Perunggu. o Melindungi logam dari korosi Contoh: Lapis Zinc, Cadnium pada baja. o Meningkatkan ketahanan permukaan logam dasar Contoh: Hard Chromium o Memperbaiki kehalusan permukaan Contoh: Lapis Nickel, Chromium. TUJUAN DAN FUNGSI PROSES LAPIS LISTRIK Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI ELECTRODA Terminal dalam electrolit dimana arus listrik mengalir. ANODE Electroda positif dimana terjadi reaksioksidasi. CATHODE Elektroda negatif diamana terjadi reaksi reduksi. ELECTROLIT zat yang molekulnya dapat larut dalam air dan terurai manjadi atom yang bermuatan positif dan negatif. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 3 ION Zat yang terurai dimana atom dan molekulnya bermuatan positif (Kation) dan negatif (anion). PICKLING penghilangan karat pada benda kerja dengan menggunakan larutan asam. DEGREASING pembersihan permukaan benda kerja dari lemak, minyak menggunakan larutan alkalin. RINSING Pencucian permukaan benda kerja dari asam dan alkalimenggunakan air bersih. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI Pada prinsipnya lapis listrik merupakan rangkaian dari: Arus Listrik Anoda (kutub positif ) Larutan Electrolit Katoda (benda kerja/ kutub negatif ) Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 4 SKEMA PROSES PELAPISAN LISTRIK Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI o Larutan elektrolit merupakan media proses berlangsungnya lapis listrik. o Larutan elektrolit terbuat dari larutan asam, basa dan garam-garam yang dapat membentuk muatan ion positif dan negatif. o Tiap jenis larutan dapat berbeda tergantung dari sifat electrolit yang diinginkan. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 5 LARUTAN ELECTROLIT HARUS MEMPUNYAI SIFAT: o Covering Power o Throwing Power o Levelling yang baik BEBERAPA ZAT KIMIA SENGAJA DITAMBAHKAN KE DALAM LARUTAN YANG BERTUJUAN UNTUK: oTampak rupa (Appearance) oKegetasan Lapisan (Brittleness) oKeuletan (Ductility) oKekerasan (Hardness) oSatuan Kristal (Microstructur) Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI Dengan adanya arus listrik yang mengalir melalui larutan electrolit diantara kedua electroda, maka pada anoda akan terjadi pelepasan ion logam dan oksigen (reduksi). Selanjutnya ion dan oksigen tersebut mengendap pada electroda (katoda). Ada dua jenis anoda yaitu: o Anoda yang terlarut (Soluble Anode) o Anoda tidak terlarut (Unsoluble Anode) Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 6 o Pada pelapisan listrik (electroplating) yang umum dipakai perbandingan anoda dan katoda adalah 2 : 1. o Karena kontaminasi anoda adalah penyebab utama pengotor maka diusahakan menggunakan anoda yang semurni mungkin. o Gunakan anoda sesuai dengan bentuk benda yang akan dilapis. o Jarak dan luas permukaan anoda diatur sedemikian rupa, sehingga menghasilkan lapisan yang seragam dan merata. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI No Anoda Kemurnian (%) Unsur Pengotor 1 Cadmium 99.95 Ag; Cu; Fe; Pb;Ti dan Zn 2 Copper 99.97 Ag; Cd 3 Lead Alloy 99.92 Ag; Cu; Cd dan Zn 4 Nickel 99.98 Ag; Cd; Cu; Fe; Pb dan Zn 5 Tin 99.92 Ag; Bi; Cd; Cu dan Fe 6 Silver 99.95 Fe; Si; S; Sn; Fe dan Zn 7 Zinc 99.98 Cu; Cd; Pb dan Sn Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 7 Air merupakan salah satu unsur pokok dalam industri pelapisan yang selalu harus tersedia. Penggunaan air dalam industri pelapisan biasanya dibagi menjadi empat kelompok: 1. Untuk pembuatan larutan 2. Pengganti larutan yang menguap 3. Sebagai pembilas 4. Sebagai pendingin Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI Air Yang biasa digunakan adalah: o Air ledeng/kota digunakan untuk pembilasan, pencucian,pendingin. o Aquadest digunakan untuk pembuatan larutan,analisa larutan, penambah larutan. o Aquadest hasil penyulingan digunakan sebagai pengganti Aquadest bebas mineral. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 8 1. Proses pengerjaan persiapan (Pre-treatment), 2. Proses Lapis Listrik (Electroplating) 3. Proses Pengerjaan Akhir (post treatment) Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI PROSES PENGERJAAN PERSIAPAN (PRE-TREATMENT) a) Pembersihan secara mekanik b) Pembersihan dengan pelarut/solven c) Pembersihan dengan alkalin/basa/degreassing d) Pembersihan dengan asam/pickling Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 9 PEMBERSIHAN SECARA MEKANIK Tujuan : -Menghilangkan Goresan dan Geram (menggunkan mesin gerinda/mesin vibrator) -Menghaluskan Permukaan (dengan proses buffing) Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI PEMBERSIHAN DENGAN PELARUT/SOLVEN Tujuan : Membersihkan lemak, minyak, geram dan kotoran-kotoran lainnya dengan pelarut organik. Metoda Pembersihan : -Vapour degreasing (benda kerja diuapkan dengan pelarut dalam keadaan panas. -Pada temperatur kamar (pelarut organik dengan cara diusap) Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 10 PEMBERSIHAN DENGAN ALKALIN/BASA/DEGREASSING Tujuan : Untuk membersihkan benda kerja dari lemak atau minyak yang menempel. Pencucian digolongkan dalam dua cara : 1. Dengan cara biasa (alkalin degreasing); benda kerja direndam dalam larutan alkalin dalam keadaan panas selama 5-10 menit. 2. Dengan cara elektro (electrolitic degreasing). Ultrasonik degreaser Trichloretilen metal degreasing Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI PEMBERSIHAN DENGAN ASAM/PICKLING Tujuan : Untuk membersihkan permukaan benda kerja dari okksida atau karat secara kimia melalui perendaman. Larutan asam yang umumnya digunakan adalah : 1.Asam chlorid (HCl) 2.Asam sulfat (H2SO4) 3.Asam sulfat dan asam fluorid (HF) Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 11 PROSES LAPIS LISTRIK (ELECTROPLATING) Rangkaian sistem proses pelapisan dapat dilihat pada gambar dibawah: Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI o Rapat Arus (Current Density) Bilangan yang menyatakan jumlah arus listrik yang mengalir perluas unit elektroda o Tegangan Arus (Voltage) Umumnya tegangan yang digunakan pada operasi lapis listrik adalah 0,5 -12 volt. o Temperatur Larutan o pH Larutan Untuk menentukan derajat keasaman suatu larutan elektrolit dan dalam operasi lapis listrik. KONDISI OPERASI YANG PERLU DIPERHATIKAN PADA PROSES PELAPISAN LOGAM: Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 12 PROSES PENGERJAAN AKHIR (POST TREATMENT) Benda kerja yang telah dilakukan proses lapis listrik biasanya : - Dibilas dan dikeringkan - Dilakukan pengerjaan lanjut seperti dipasif kan/diberi lapis pelindung chromat (Chromating). Oven machine Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI 1. Rectifier 2. Bak Pelapisan 3. Rak 4. Barrel 5. Pemanas (heater) PERALATAN LAPIS LISTRIK Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 13 RECTIFIER Sebagai sumber arus searah (DC) dan penurun tegangan. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI BAK PELAPISAN - Sebagai penampung larutan electrolit, larutan pencuci dan air pembilas. - Bahan bak tergantung dari jenis dan kondisi larutan yang ditampungnya: - Tahan terhadap korosi yang ditimbulkan oleh larutan - Tahan terhadap suhu/temperatur larutan - Tidak mencemarkan laruran yang ditampungnya. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 14 RAK Sebagai tempat untuk menggantung benda kerja dan penghantar arus listrik pada benda kerja. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan rak : Bentuk, ukuran dan bahan Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI BARREL Tempat untuk menampung benda kerja yang akan dilapis dan sebagai agitasi larutan. Umumnya digunakan untuk proses pelapisan produk-produk yang berukuran kecil. Misalnya: Baut, mur dan lain-lain. Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 15 PEMANAS (HEATER) Sebagai pemanas larutan electrolit untuk mendapatkan lapisan yang diinginkan. Jenis Bahan Penggunaanya Paduan nickel (monel) Pada larutan cyanida dan alkalin Lapisan lead dan paduannya Pada larutan nickel, zinc asam, pembilas dan larutan chromium Stainlss Steel Pembilas panas, asam phosphat, asam chromar, pewarna dan lainlain Titanium atau silika Lapisan nickel, chrom, tembaga dan lain-lain Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI AGITASI DAN PENGENDALIAN LARUTAN Agitasi (agitation) Proses agitasi bertujuan untuk: -Pengisian kembali ion-ion logam yang berkurang didekat katoda atau benda kerja -Mencegah terjadinya gelembung udara pada bagian permukaan benda kerja. -Menghindari penumpukan unsur-unsur/ion-ion logam dalam larutan . Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 16 SISTEM AGITASI DAPAT DILAKUKAN DENGAN CARA: 1. Agitasi dengan udara Menggunakan blower bertekanan rendah. 2. Agitasi dengan cavitasi (ultrasonik) 3. Agitasi dengan cara sirkulasi larutan 4. Agitasi konveksi 5. Agitasi secara mekanik Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI PENGENDALIAN LARUTAN Dilakukan secara berkala Analisa larutan ditentukan oleh beberapa faktor: Kesulitan untuk menentuka unsur yang berkurang Besar/lajunya penguraian /dekomposisi Periode operasi dan jumlah produk yang dilapis. Penyaringan: Yaitu suatu proses pemisahan padatan (pengotor) dalam larutan dengan cara memasukkan bahan kimia melalui suatu media yang dapat menahan lajunya padatan. Teknik penyaringan dapat dilakukan dengan dua cara: 1. Dengan alat penyaring (filtration) langsung 2. Dengan menggunakan bak penyaring/bak pembantu Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI

9/16/2008 17 Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI TERIMA KASIH Ismojo, Ir.,MT; Dosen Teknik Metalurgi; TechnoMet UNJANI