Pelapisan Logam

71
Applied Electroplating 21 Juli 2009

description

Pelapisan Logam Ni-Cr, Cu, Zn dan anodizing Al.

Transcript of Pelapisan Logam

Page 1: Pelapisan Logam

Applied Electroplating

21 Juli 2009

Page 2: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 1 of 20

UNIT 1

DASAR-DASAR PROSESELEKTROPLATING

Page 3: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 2 of 20

I. PENDAHULUAN

Jika suatu logam dipajang (expose) kelingkungannya maka akan terjadi

interaksi antara logam dengan lingkungan. Berdasarkan teori, mekanisme

interaksi akan melibatkan pertukaran ion antara permukaan logam dengan

lingkunyannya. Karakteristik pertukaran ion sangat dipacu antara lain oleh

adanya perbedaan potensial diantara keduanya. Hasil dari adanya pertukaran ion

terhadap logam yang dipajang adalah timbulnya kerusakan pada logam serta

terbentuknya produk korosi.

Jadi konsep yang sangat mendasar dalam rangka melindungi logam

adalah mengupayakan agar tidak terjadi pertukaran ion antara logam dengan

lingkungannya. Kalaupun tidak bisa memutus sama sekali pertukaran ion

tersebut, diupayakan agar pertukaran ion berlangsung dengan laju yang relatif

rendah. Berdasarkan kriteria ini maka muncullah pengertian pengendalian,

artinya pertukaran ion yang terjadi dikendalikan lajunya agar tidak berlangsung

terlalu cepat. Upaya pengendalian yang lazim diterapkan dalam rangka

perlindungan terhadap logam yang digunakan adalah sebagai berikut :

Pemilihan material/logam yang tepat

Perancangan/design konstruksi yang memadai (appropriate)

Penambahan Inhibitor

Penerapan Pelapisan (Coating)

Penerapan system Proteksi Katodik dan Anodik

Pengkondisian lingkungan

Metoda perlindungan logam yang banyak digunakan dan paling mudah

dilakukan serta dari aspek biaya lebih murah adalah penerapan pelapisan.

Perlindungan terhadap logam dengan cara menerapkan pelapisan pada

hakekatnya adalah melindungi logam dari lingkungan sehingga pertukaran ion

antara permukaan logam dengan sekeliling lingkungan dapat dikendalikan.

Sistem perlindungan yang memisahkan kontak antara logam dan

lingkungan sangat banyak dijumpai. Lapisan pemisah ini dapat digolonbgkan

sebagai berikut :

- Lapisan hasil reaksi kimia atau elektrokimia pada permukaan logam .

- Lapisan anorganik : cat, resin, plastik, karet dan lain sebaginya.

- Lapisan organik : enamel, semen dan lain sebagainya.

- Lapisan logam : logam murni, logam paduan.

Page 4: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 3 of 20

Proses pelapisan logam sendiri dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

- Secara Pelelehan ( celup panas/hot dip)

- Secara Endap Vakum

- Secara Sherardizing

- Secara Rich Coating

- Secara Listrik (Electroplating)

Bila dibandingkan dengan proses-proses pelapisan logam dengan cara

lain, proses lapis listrik mempunyai beberapa keuntungan dan kelemahan :

- Keuntungan :

Suhu/temperatur operasi rendah yaitu berkisar 60 – 700C

Ketebalan lapisan mudah dikendalikan

Permukaan halus dan mengkilap

Hemat dalam pemakaian logam pelapis

- Kelemahan :

Adanya keterbatasan dalam usuran lapisan dan desain dari benda

kerja yang akan dilapis.

Hanya bisa dilakukan dibengkel ( harus ada listrik), tidak bisa dilakukan

dilapangan.

Terbatas dengan bahan yang bersifat konduktor.

Dengan adanya kemajuan teknologi lapis listrik, kelemahan-kelemahan

diatas dapat diatasi yaitu dengan cara lapis listrik selektif dan proses electroless.

II. PENGERTIAN PROSES LAPIS LISTRIK (ELECTROPLATING)

Lapis listrik (electroplating) adalah suatu proses pengendapan zat (ion-ion

logam) pada elektroda (katoda) dengan cara elektrolisa. Terjadinya sutau

endapan pada proses ini adalah karena adanya ion-ion bermuatan listrik

berpindah dari suatu elektroda melelui elektrolit yang mana hasil dari elektrolisa

tersebut akan mengendap pada elektroda lain (katoda). Endapan yang terjadi

bersifat adhesive terhadap logam dasar.

Selama proses pengendapan/deposit berlangsung terjadi reaksi kimia

pada elektroda dan elektrolit baik reaksi reduksi maupun reaksi oksidasi dan

diharapkan berlangsung terus menerus menuju arah tertentu secara tetap. Untuk

itu diperlukan/digunakan arus listrik searah (direct current) dan tegangan yang

konstan/tetap.

Page 5: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 4 of 20

Prinsip dasar dari proses lapis listrik adalah berpedoman atau

berdasarkan HUKUM FARADAY yang menyatakan :

- Jumlah zat-zat (unsur-unsur) yang terbentuk dan terbebas pada

elektroda selama elektrolisa sebanding dengan jumlah arus listrik yang

mengalir dalam larutan elektrolit.

- Jumlah zat-zat (unsur-unsur) yang dihasilkan oleh arus listrik yang

sama selama elektrolisa adalah sebanding dengan berat ekivalen

masing-masing zat tersebut.

Pernyataan tersebut diatas dapat ditulis dengan rumus sebagai berikut :

Keterangan :

B = Berat zat yang terbentuk (gram)

I = Jumlah arus yang mengalir (Ampere)

t = Waktu (detik)

e = Berat ekivalen zat yang dibebaskan (berat atom suatu unsur dibagi

valensi unsur tersebut)

F = Jumlah arus yang diperlukan untuk membebaskan sejumlah gram

ekivalen suatu zat.

1 F = 96.500 Coloumb yaitu jumlah arus listrik yang diperlukan untuk

membebaskan 1 grek suatu zat.

Hukum Faraday sangat erat kaitannya dengan efisiensi arus yang terjadi

pada proses pelapisan secara listrik. Effisiensi arus adalah perbandingan berat

endapan yang terjadi dengan berat endapan secara teoritis dan dinyatakan

dalam persen (%).

Bila diatas dijelaskan bahwa tegangan/arus dalam proses lapis listrik

diinginkan dalam kondisi yang konstan, maksud dari pernyataan tersebut adalah

tegangan tidak akan berubah/terpengaruh oleh besar kecilnya Ampere.

F

etIB

RV

I

Page 6: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 5 of 20

Keterangan :

I = Banyaknya arus (Ampere)

V = Tegangan (Volt)

R = Tahanan

Sehingga untuk memvariabelkan ampere, maka yang divariabelkan hanyalah

tahanannya saja, sedangakan voltagenya tetap.

III. ISTILAH-ISTILAH DALAM PROSES LAPIS LISTRIK

Seperti pada proses-proses metal finishing lainnya, dalam pelapisan

secara listrik (electroplating) banyak istilah-istilah yang digunakan dan perlu

diketahui, sehingga dalam pnerapannya/prakteknya tidak akan menemui

kesulitan, karena jelas perbedaan satu sama lainnya.

Istilah-istilah dalam lapis listrik antara lain :

- Electroda

Suatu terminal dalam larutan elektrolit yang mana aliran listriknya

mengalir ke dan darinya.

- Anoda (Anode)

Elektroda negatif yang padanya terjadi pelepasan ion negatif dan

membentuk ion negatif (reaksi oksidasi).

- Katoda ( cathhode)

Elektorda negatif yang padanya terjadi pelepasan ion Negatif dan

membentuk ion negatif (reaksi reduksi).

- Elektrolit

Zat-zat yang molekul-molekulnya dapat larut dalam air dan terurai

menjadi zat-zat (atom-atom) yang bermuatan negatif dan negatif.

- Ion

Zat-zat yang terurai yang mana atom atau molekul-molekulnya

bermuatan listrik negatif dan negatif. Zat yang bermatan negatif disebut

anion (ion negatif) dan yang bermuatan Negatif disebut kation (ion

negatif).

- Lumpur anoda

Sisa zat yang tidak larut dihasilkan dianoda dan mengotorinya.

- Lepuh (blister)

Page 7: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 6 of 20

Pembengkakan pada bagian tertentu dari hasilpelapisan karena daya

lekat (adhesif) lapisan yang kurang baik.

- pH

Derajat keasaman suatu asam dalam larutan yang merupakan logaritma

dari konsentrasi asam dengan tanda negatif.

- Inhibitor

Bahan yang dapat mengurangi pemakanan atau pengrusakan oleh asam

pada benda kerja.

- Cuci asam (Pickling)

Suatu cara menghilangkan karat (korosi) pada benda kerja dengan

larutan asam.

- Cuci lemak (Degreasing)

Pembersihan permukaan logam dari lemak, minyak atau zat organik

lainnya dengan larutan alkalin.

- Rapat arus (Current Density)

Jumlah arus yang mengalir perluas unit elektroda.

- Efisiensi arus (Current Efficiency)

Perbandingan antara jumlah teoritis arus listrik yang akan terpakai

dengan jumlah arus listrik yang sebenarnya terpakai.

- Kerapuhan hidrogen (Hydrogen Embritlement)

Suatu kegetasan pada benda kerja akibat penyerapan gas hidrogen pada

proses pencucian dan pelapisan.

- Stop of material

Suatu bahan yang berfungsi menutupi hasil pelapisan.

- Bahan pengkilat (Brightener)

Zat tambahan yang bersifat membentuk lapisan agar lebih mengkilap

atau yang memperbaiki kecemerlangan diatas endapan/lapisan.

- Pengaktifan (Activation)

Pembersihan dari keadaan pasif, pada permukaan logam agar menjadi

lebih aktif.

- Polarisasi anodic (Anodic Polarization)

Penggeseran potensial elektroda katodik akibat adanya aliran listrik.

- Polarisasi katodik (Cathodic Polarization)

Page 8: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 7 of 20

Penggeseran potensial elektroda kearah anodic akibat adanya aliran

listrik.

- Proses elektroles (Electroless Plating)

Pengendapan lapisan logam secara reaksi reduksi tanpa listrik, bertujuan

untu merubah bahan menjadi konduktif.

- Zat aktif permukaan (Surface active agent/Surfactant)

Zat kimia yang dimasukkan kedalam larutan sebagai zat pengaktip

permukaan.

- Pembilasan (Rinsing)

Suatu busaha pencucian atau penetralan permukaan benda kerja dari

asam atau alkali dengan air bersih.

- Free cyanide

Banyak cyanide yang melebihi daripada kebutuhan diperlukan untuk

mengubah larutan pelapis menjadi seperti logam yang termasuk garam

cyanide kompleks.

- Covering power

Kemampuan suatu elektrolit untuk mengendapkan logam keseluruh

permukaan katoda yang bagimanapun bentuknya. Covering power

tergantung pada proses persiapan permukaan dan kondisi dari proses

lapis listriknya sendiri.

- Throwing power

Kemampuan elektrolit untuk menghasilkan lapisan yang sama tebalnya

pada benda kerja yang rumit atau biasa.

- Macro throwing power

Kemampuan elektrolit untuk menghasilkan endapan yang kurang lebih

sama tebalnya pada benda kerja yang tidak beraturan bentuknya. Faktor

yang mempengaruhi macro throwing power adalah distribusi arus, kondisi

operasi, efisiensi arus dan konduktivtas.

- Micro throwing power

Kemampuan elektrolit untuk menghasilkan endapan/lapisan yang sama

tebalnya pada setiap titik permukaan benda kerja. Difusi ion logam

merupakan hal yang terpenting bagi micro throwing power.

Page 9: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 8 of 20

- Levelling

Kemampuan untuk menghasilkan lapisan yang lebih tebal pada lekukan

dari pada permukaan yang rata.

- Chromat process (Chromating)

Teknik pengerjaan lapis lindung yang dilakuka secra kimia dengan

mencelupkan benda kerja yang sudah dilapisi seng kedalam larutan

encer yang terdiri dari chromat atau bichromat sebagai bahan utama.

- Solvent cleaning

Suatu cara pembersihan gemuk, lemak dengan menggunakan bahan

organik (pelarut organik).

IV. PRINSIP KERJA LAPIS LISTRIK

Pada prinsipnya pelapisan logam dengan cara lapis listrik adalah

merupakan rangkaian dari : arus listrik, anoda, larutan elektrolit dan katoda

(benda kerja).

Keempat gugusan ini disusun sedemikian rupa, sehingga membentuk

suatu sistim lapis listrik dengan rangkaian sebagai berikut :

- Anoda dihubungkan dengan kutub positip dari sumber listrik.

- Katoda dihubungkan pada kutub negatif dari sumber listrik.

- Anoda dan Katoda direndamkan dalam larutan elektrolit.

Bila arus listrik (potensial) searah dialirkan antara kedua elektroda anoda

dan katoda dalam larutan elektrolit, maka muatan ion negatif ditarik oleh elektoda

katoda. Sementara ion bermuatan negatif berpindah kearah elektroda bermuatan

negatif. Ion-ion tersebut dinetralisir oleh kedua elektroda dan larutan elektrolit

yang hasilnya diendapkan pada elektroda katoda. Hasil yang terbentuk/terjadi

adalah lapisan logam dan gas hidrogen.

Untuk lebih jelasnya rangkaian dan prinsip kerja proses lapis listrik dapa

dilihat pada gambar 1 dan 2 berikut ini:

Page 10: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 9 of 20

Gambar 1. Rangkaian proses lapis listrik

Sebagai contoh misalkan pelat baja yang akan dilapis dengan

tembaga/cupper (Cu). Larutan yang digunakan adalah garam cupper sulfat

(CuSO4). Oleh karena pada anoda dan katoda terjadi perbedaan potensial

setelah dialiri listrik, maka logam tembaga akan terurai didalam larutan elektrolit

yang juga mengandung ion-ion tembaga.

Melalui larutan elektrolit, ion-ion tembaga (Cu2+) akan terbawa kemudian

mengendap pada permukaan katoda (pelat baja) dan berubah menjadi atom-

atom tembaga.

Gambar 2. Prinsip kerja proses lapis listrik

Page 11: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 10 of 20

Di sini terjadi reaksi reduksi ion tembaga menjadi logam tembaga sebagai

berikut :

CuSO4 ↔ Cu 2+ + SO42-

H2O ↔ H+ + OH-

Cu2+ + 2 e ↔ Cu↓

Fenomena terjadinya reaksi tersebut sewaktu proses pelapisan

berlangsung dan dapat dilihat pada gambar 3 berikut ini:

Gambar 3. Reaksi yang terjadi sewaktu pelapisan.

V. LARUTAN ELEKTROLIT

Telah diuraikan diatas bahwa suatu proses lapis listrik memerlukan larutan

elektrolit sebagai media proses berlangsung. Larutan elektrolit dapat dibuat dari

larutan asam, basa dan garam logam yang dapat membentuk muatan ion-ion

negatif dan ion-on negatif. Tiap jenis pelapisan, larutan elektrolitnya berbeda-bea

Katoda (-)

Cu

H

Cu

Cu

O2

4

2

4

4

H+H+

H+

H+

Cu++

Cu++Cu++

SO

H O

CuSO

SO -

-

-

OH-

OH-

++

++

2

Cu

Anoda (+)

(Gas) (Gas)

+

+

Page 12: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 11 of 20

tergantung pada sifat-sifat elektrolit yang diinginkan. Sebagai contoh pelapisan

tembaga, larutn yang dipAkai dibuat dari garam logam cupper sulfat (CuSO4) dan

H2O yang akan terurai seperti berikut :

CuSO4 ↔ Cu 2+ + SO42-

H2O ↔ H+ + OH-

Oleh karena larutan elektrolit selalu mengandung garam dari logam yang

akan dilapis. Garam-garam tersebut sebaiknya dipilih yang mudah larut, tetapi

anionnya tidak mudah tereduksi.

Walau anion tidak ikut langsung dalam proses terbentuknya lapisan, tapi

jika menempel pada permukaan katoda akan menimbulkan gangguan bagi

terbentuknya microstructur lapisan.

Kemampuan/aktivitas dariion logam ditentukan oleh konsentrasi dri garam

logamnya, derajat disosiasi dan konsentrasi unsur-unsur lain yang ada didalam

larutan. Bila konsentrasi logamnya tidak mencukupi untuk diendapkan, akan

terjadi endapan/lapisan yang terbakar pada rapat arus yang relatip rendah. Selain

itu, larutan elektrolit harus mempunyai sifat-sifat seperti ”Covering power,

throwing power dan levelling ” yang baik.

Adanya ion klorida dalam larutan yang bersifat asam berfungsi :

- Mempercepat terkorosi/terkikisnya anoda atau mencegah pasipasi

anoda.

- Menaikkan koefisien difusi dari ion logamnya atau menaikkan batas

rapat arus (limiting current density).

Sedangkan larutan yang bersifat basa (alkali) yang banyak digunakan pada

proses lapis listrik adalah garam komplek cyanida, karena cyanid komplek

terekomposisi oleh asam.

Fungsi natrium hydroksida dan kalsium hydroksida pada larutan yang

brsifat basa adalah untu memperbaiki konduktivitas dan mencegah leberasi dari

asam hydrocyanat oleh karbon dioksida (CO2) yang masuk kedalam larutan dari

udara.

Beberapa bahan/zat kimia sengaja dimasukkan/ditambahkan kedalam

larutan elektrolit bertujuan untuk mendapatkan sifat-sifat lapisan tertentu. Sifat-

Page 13: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 12 of 20

sifat tersebut antara lain tampak rupa (appearance), kegetasan lapisan

(brittlness), keuletan (ductility), kekerasan (hardness) dan struktur mikro lapisan

yang terjadi (microstructur).

Untuk mengatur pH, maka ditambah/dimasukkan unsur yang berfungsi

sebagai penyangga (buffer/pengatur pH), misalnya pada larutan nickel digunakan

asam borat dan sodium hydroksida pada larutan yang bersifat basa.

VI. ANODA

Pada proses pelapisan secara listrik, peranan anoda sangat penting dalam

menghasilkan kualitas lapisan. Pengaruh kemurnian/kebersihan anoda terhadap

elektrolit dan penentuan optimalisasi ukuran serta bentuk anoda perlu

dipikirkan/diperhatikan.

Dengan perhitungan/pertimbangan yang cermat dalam menentukan anoda

pada proses pelapisan dapat memberikan keuntungan yaitu meningkatkan

distribusi endapan, mengurangi kontaminasi laruitan, menurunkan biaya bahan

kimia yang dipakai, meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi timbulnya

masalah-masalah dalam proses pelapisan.

Adanya arus listrik yang mengalir melalui larutan elektrolit diantara kedua

elektroda, maka pada anoda akan terjadi pelepasan ion logam dan oksigen

(reduksi), selanjutnya ion logam tersebut dan gas hydrogen diendapkan pada

elerktroda katoda.

Peristiwa ini dikenal sebagai proses pelapisan dengan anoda terlarut

(soluble anoda), tetapi bila anoda tersebut hanya dipakai sebagai penghantar

arus saja (conductor of current), anoda ini disebut anoda tak larut (unsoluble

anoda). Dari anoda terlarut akan terbentuk ion logam sewaktu atom logam

dioksidasi dan melepaskan elektron-elektron yang sebanding dengan elektron-

elektron dari katoda. Ion logam direduksi kembali secara kontinyu dalam atom

logam, selanjutnya diendapkan pada katoda. Anoda tidak larut adalah paduan

dari bahan-bahan baja nickel, paduan timbal-tin, karbon, platina-titanium dan lain

sebaginya.

Anoda ini diutamakan selain sebagai penghantar yang baik juga tidak

mudah terkikis oleh larutan dengan atau tanpa aliran listrik. Tujuan dipakainya

anoda tidak larut adalah untuk:

- Mencegah terbentuknya logam yang berlebihan dalam larutan

Page 14: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 13 of 20

- Mengurangi nilai investasi peralatan

- Menghindari dari kehilangan

Kerugian penggunaan anoda tidak larut adalah cenderung teroksidasinya

unsur-unsur tertentu dari anoda tersebut kedalam larutan. Oleh karena itu anoda

jenis ini tidak bisa digunakan dfalam larutan yang mengandung bahan-bahan

organik (organic agent) atau cyanid.

Garam logam sering ditambahkan dalam larutan bertujuan untuk menjaga

kestabilan komposisi larutan dari pengaruh unsur-unsur yang larut dari anoda

tidak larut.

Bagi industri pelapisan, anoda tidak larut kurang bagitu disenangi, mereka

lebih menyukai memakai anoda terlarut. Hal ini dikarenakan harga anoda terlarut

2-4 kali lebih murah dibandingkan harga jumlah logam equivalen yang

diserap/diambil dari larutan garam logam.

Beberapa kriteria yang perlu diperhatikan dalam memilih anoda terlarut

antara lain adalah:

- Effisiensi anoda yang akan dipakai

- Jenis larutan elektrolit

- Kemurnian bahan anoda

- Bentuk anoda

- Rapat dan kapasitas arus yang disuplay

- Cara pembuatan anoda

Effisiensi anoda akan turun/berkurang akibat adanya logam pengotor

(metallic impurities) dan kekasaran butiran yang terdapat dalam larutan. Pengotor

dalam anoda juga dapat menyebabkan terjadi pasivasi dan mengurangi effisiensi

anoda secara drastis.

Kemurnian anoda terlarut dapat meningkatkan effisiensi anoda, tetapi

rapat arus yang tinggi pada saat pelapisan berlangsung akan menyebabkan

pasivasi pada anoda, sehingga perlu diperhitungkan besarnya rapat arus

terhadap luas permukaan anoda.

Pada proses lapis listrik yang umum dipakai perbandingan anida dengan

katoda adalah 2 : 1, karena kontaminasi anoda adalah penyebab/sumber utama

pengotor, maka usahakan penggunaan anoda yang semurni mungkin.

Spesifikasi kemurnian anoda yang disarankan dapat dilihat pada tabel

berikut ini:

Page 15: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 14 of 20

Tabel 1 Spesifikasi anoda terlarut

No. Anoda Kemurnian (%) Unsur-Unsur Pengotor

1. Cadmium 99,95 Ag, As, Cu, Fe, Pb, Sb, Ti dan Zn2. Copper 99,97 Ag, Cd3. Lead Alloy 99,92 Ag, Cu, Cd, Zn4. Nickel 99,98 Ag, Cd, Cu, Fe, Pb, Sn, Zn5. Tin 99,92 Ag, As, Bi, Cd, Cu, Fe, Pb, S, Sb6. Tin – Lead 99,93 Ag, As, Bi, Cu, Fe, S, Pb, Sb, Zn7. Silver 99,95 Bi, Fe, Si, S,Sn, Fe, Zn8. Zinc 99,98 Cu, Cd, Pb, Sn

Sedapat mungkin menggunakan anoda sesuai bentuk yang akan di lapis. Jarak

dan luas permukaan anoda di atur sedemikian rupa, sehingga dapat mengasilkan

lapisan yang seragam dan rata.

Rapat arus anoda usahakan dalam range yang dikehendaki agar mudah di

kendalikan. Anoda dan gantunganya dapat menyupley arus dengan sempurna

tanpa menimbulkan panas yang berlebihan.

Bentuk-bentuk anoda terdiri dari beberapa macam, ada yang berbentuk

balok,bulat,palet lempengan dan kubus, sedangkan ukiuran sesuai dengan

bentuk anoda tersebut.

Untuk bentuk bulat, kubus dan palet biasanya digunakan dengan memakai

keranjang yang berfungsi sebagai tempat penampung anoda.Bentuk=bentuk

anoda dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 4. Bentuk-bentuk anoda.

Page 16: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 15 of 20

VII. AIR

Pada industri pelapisan secara listrik, air merupakan salah satu unsur

pokok yang selalu harus tersedia. Biasanya penggunaan air pada proses lapis

listrik di kelompokan dalam empat macam yaitu :

- air untuk pembuatan larutan elektrolit

- air untuk menambah larutan elektrolit yang menguap

- air untuk pembilasan dan

- air untuk proses pendingin

Dari fungsi air tersebut dapat ditentukan kualitas air yang dibutuhkan untuk

suatu proses.

Air ledeng/kota di pakai untuk proses pembilasan, pencucian, proses etsa

(etching) dan pendingin. Sedangkan air bebas mineral (aquadest DM) di pakai

khusus ubtuk pembuatan larutan, analisa larutan dan pembuatan larutan

penambah .

Air suling (aquadest) dengan ukuran spesifikasi konduktifitasnya tidak

melebihi dari 50 microhos, bisa di pakai pengganti aqua DM.

Pada proses pelapisan air yang digunakan harus berkualitas baik. Air

ledeng/kota yang masih mengandung anion dan kation, jika tercampur dengan

ion-ion dalam larutan akan menyebabkan turunya efisiensi endapan/lapisan.

Unsur-unsur yang tidak diinginkan dalam larutan adalah unsur kalsium dan

magnesium, karena mudah bereaksi dengan cadnium cyanid, cupper cyanid, siler

cyanid dan senyawa-senyawa lainya, sehingga akan mempercepat kejenuhan

larutan.

Umumnya unsur-unsur yang terdapat dalam air adalah kandungan dari

garam-garam seperti bicarbonat, sulfat, chlorid dan nitrat. Unsur-unsur garam

lokal alkali (sodium/potasium) tidak begitu mempengaruhi konsentrasi larutan

sewaktu operasi pelapisan berlangsung. Kecuali pada larutan lapis nikel. Karena

akan menaikan arus listrik (throwing power). Tetapi akan menghasilkan lapisan

lapisan yang getas (brittle).

Adanya logam-logam berat seperti besi dan mangan sebagai pengotor

menimbulkan cacat-cacat antara lainkekasaran ( roughness), porous, gores

(streakness), noda-noda hitam (staining), warna yang suram (iridensceat) atau

Page 17: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 16 of 20

mengkristal, modular dan keropos. Untuk itu maka diperlukan air murni (reagent

water) untuk membuat larutan dan menggantikan larutan yang menguap.

VIII PROSES LAPIS LISTRIK

Secara garis besarnya proses lapis listrik dapat di kelompokan dalam tiga

tahap pengerjaan yaitu:

8.1. Proses pengerjaan persiapan/tahap pendahuluan (pre treatment)

Sebelum lapis listrik dilakukan, permukaan benda kerja yang akan di lapis

harus dalam kondisi benar-benar bersih, bebas dari bermacam-macam pengotor.

Hal ini mutlak agar bisa di dapat hasil lapisan dengan cara listrik yang baik.

Untuk mendapatkan kondisi seperti tersebut perlu di lakukan pengerjaan

pendahuluan dengan tujuan:

- Menghilangkan semua pengotor yang ada di permukaan benda kerja

seperti pengotor organik, anorganik / oksida dan lain-lainya.

- Mendapatkan kondisi fisik permukaan yang lebih baik dan lebih aktif.

Teknik pengerjaan pendahuluan ini tergantung dari pengotoran, tetapi

secara umum dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

8.2. Pembersihan secara mekanik:

Pekerjaan ini betujuan untuk menghaluskan permukaan dan

menghilangkan goresan-goresan serta geram-geram yang masih melekat pada

benda kerja.

Biasanya untuk menghilangkan goresan-goresan dan geram-geram

tersebut dilakukan dengan mesin gerindra, sedangkan untuk menghaluskan

permukaannya dilakukan dengan proses buffing. Prinsipnya sama seperti proses

gerindra, tetapi roda/wheel polesnya yang berbeda yaitu terbuat dari bahan

katun, kulit, laken dan sebagainya. Selain dari pengerjaan seperti tersebut diatas,

kadang-kadang diperlukan proses lain misalnya brushing, brigthening dan lain

sebagainya.

Page 18: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 17 of 20

8.3. Pembersihan/pencucian dengan pelarut (solvent):

Proses ini bertujuan untuk membersihkan lemak, minyak, garam dan

kotoran-kotoran lainnya dengan pelarut organik. Pembersihan dilakukan dengan

cara:

Vapour degreasing yaitu proses pembersihan dengan pelarut yang tidak

mudah terbakar. Prinsipnya benda kerja diuapkan dengan pelarut tersebut

dalam keadaan panas, kemudian kotoran akan mengembun/menguap

karena adanya reaksi dari bahan pelarut.

Proses pembersihan pada temperatur kamar yaitu dengan menggunakan

pelarut organik, tetapi dilakukan pada temperatur kamar dengan cara

diusap/dipoles.

8.4. Pembersihan/pencucian dengan alkalin (Degreasing):

Pekerjaan ini bertujuan untuk membersihkan benda kerja dari lemak atau

minyak-minyak yang menempel. Pembersihan ini perlu sekali, karena lemak

maupun minyak tersebut akan mengganggu pada proses pelapisan, karena

mengurangi kontak antara lapisan dengan logam dasar/benda kerja.

Pencucian dengan alkalin digolongkan dalam dua cara yaitu dengan cara

biasa (alkalin degreasing) dan dengan cara electro (electrolitic degreasing).

Pembersihan secara biasa hádala meredamkan benda kerja dalam larutan

alkalin dalam keadaan panas selama 5-10 menit. Lamanya perendaman harus

disesuaikan dengan kondisi permukaan benda kerja. Seandainya lemak atau

minyak yang menempel lebih banyak, maka dianjurkan lamanya perendaman

ditambah hinga permukaan bersih dari noda-noda tersebut.

Pembersihan secara electro bertujuan selain akan didapatkan hasil

pembersihan yang lebih bersih juga meningkatkan kecepatan pencucian. Prinsip

kerjanya dengan menggunakan arus listrik dan katoda dipakai dengan

lempengan carbon. Bila benda kerja yang akan dibersihkan ditempatkan pada

arus listrik negatif, maka prosesnya disebut anoda cleaning/degreasing, begitu

pula sebaliknya.

Page 19: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 18 of 20

8.5. Pencucian dengan asam (pickling):

Pencucian dengan asam bertujuan untuk membersihkan permukaan

benda kerja dari oksida atau karat dan sejenisnya secara kimia melalui

perendaman. Larutan asam ini terbuat dari pencampuran air bersih dengan asam

antara lain:

- Asam chlorid (HCl)

- Asam sulfat (H2SO4)

- Asam sulfat dan asam fluorid ( HF)

Reaksi proses pickling sebetulnya adalah proses electro kimia dalam sel

galvanis antara logam dasar (anoda) dan oksida (katoda). Gas H2 yang timbul

dapat mereduksi ferri oksida yang mudah larut. Dalam reaksi ini biasanya

diberikan inhibitor agar reaksi tidak terlalu cepat dan menghasilkan pembersihan

yang merata. Ada dua jenis bahan inhibitor yang dikenal yaitu:

- Bahan organik alam (natural organic) yaitu glatine, lumpur minyak,

asfaltum, sulfonate, coaltar, Woodtar dan sebagainya.

- Bahan organik sintetis (synthetic organic) yaitu thio aldehyd, pyridine,

quinidine, aldehyde dan sebagainya.

Adapun keuntungan menggunakan larutan asam chlorid adalah :

- Menghasilkan keseragaman permukaan benda kerja

- Mudah dibilas

- Terjadinya over pickling lebih kecil

- Operasinya lebih mudah

Keuntungan menggunakan asam sulfat yaitu:

- Ongkos lebih rendah

- Pencemar bau rendah/kecil

Untuk barang/benda kerja dari besi/baja cor yang maíz mengandung sisa-

sisa pasir dapat digunakan larutan campuran dari asam sulfat dan asam fluorid,

sebab larutan tersebut dapat berfungsi selain untuk menghilangkan oksida/serpih

juga dapat membersihkan sisa-sisa pasir yang menempel pada benda kerja.

Page 20: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 19 of 20

IX. Proses lapis listrik

Setelah benda kerja betul-betul bebas dari pengotor, maka benda kerja

tersebut sudah siap untuk dilapis. Rangkaian sistem pelapisan dapat dilihat

seperti yang digambarkan pada gambar 5.

Gambar 5. Skematis rangkaian proses pelapisan.

Dalam operasi pelapisan, kondisi operasi perlu/penting sekali untuk

diperhatikan. Karena kondisi tersebut menentukan berhasil atau tidaknya proses

pelapisan serta mutu pelapisan yang dihasilkan. Kondisi operasi yang perlu di

perhatikan tersebut antara lain:

9.1. Rapat arus (current density):

Rapat arus adalah bilangan yang menyatakan jumlah arus listrik yang

mengalir perluas unit elektroda.Terbagi dalam 2 macam yaitu rapat arus yang di

perhitungkan ialah rapat arus katoda yaitu banyakna arus listrik yang di perlukan

untuk mendapatkan atom-atom logam pada tiap satuan luas benda yang akan di

lapis.

Page 21: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 20 of 20

Rapat arus dapat di atur , makin tinggi raat arus, makin meningkat

kecepatan pelapisan dan dapat memperkecil ukuran/bentuk kristal.Tetapi bila

rapat arus terlalu tinggi akan mengekibatkan lapisan kasar, bersisik dan akan

terbakar/hitam. Satuan arus dinyatakan dalam Amp/dm2 atau Amp/ft2 atau

Amp/in2.

9.2. Tegangan arus (Voltage):

Seperti di jelaskan sebelumnya bahwa pada proses lapis listrik, tegangan

yang digunakan harus konstan sehingga yang di variablekan hanyalah ampere

saja. Maksudnya adalah bila Luas Permukaan benda kerja bervariasi, maka rapat

aruslah yang di variasikan sesuai dengan ketentuan,sedangkan voltagenya tetap.

Sebagai contoh pada pelapisan tembaga, rapat arus ditentukan 3,6

A/dm2, voltage 6 volt, sedangkan luas benda yang akan dilapisi 10 dm2 maka

rapat arus adalah 36 A/dm2, tetapi tegangan tetap 6 volt.Biasanya tegangan

yang digunakan pada operasi lapis listrik adalah 6-12 volt.

9.3. Temperatur/Suhu larutan:

Temperatur larutan dapat mempengaruhi hasil lapisan. Kenaikan

temperatur larutan menyebabkan bertambahnya ukuran kristal. Pada temperatur

yang tingi, daya larut bertambah besar dan terjadi: penguraian garam loga yang

menjadikan tingginya konduktifitas serta menambah mobilitas ion logam, tetapi

viscositas jadi berkurang, sehingga endapan ion logam pada katoda akan lebih

cepat sirkulasinya. Sebagai contoh dari pengaruh temperatur terhadap lapisan

dapat dijelaskan sebagai berikut.

Bila temperatur larutan pada pelapisan chromium decorative lebih rendah

dari 45 C rapat arus sama (20 A/Dm2), tetapi hasil lapisan tampak suram juga.

Hal ini dikarenakan lapisan terbakar.

9.4. pH Larutan:

pH di pakai untuk menentukan derajat keasaman suatu larutan elektrolit

dan dalam operasi lapis listrik, pH berarti juga pOH-. pH larutan dapat diatur

/diukur dengan alat ukur pH meter atau colorimeter.Tujuan menentukan derajat

keasaman ini adalah untuk melihat atau mengecek kemampuan dari larutan

dalam menghasilkan lapisan yang lebih baik. Umumnya untuk larutan yang

Page 22: Pelapisan Logam

Dasar-dasar Proses Elektroplating Page 21 of 20

bersifat basa/alkali.derajat keasaman (pH) nya berkisar antara 11-14, sedangkan

untuk larutan asam, pH-nya berkisar 4,5-5,6. Untuk mengatur nilai pH sesuai

dengan yang diinginkan, digunakan sodium atau potassium hydroksida dan atau

asam sulfat untuk larutan yang bersifat asam.

9.5. Proses pengerjaan akhir ( Post Treatment)

Benda kerja yang telah dilakukan proses lapis listrik biasanya di bilas dan

di keringkan. Tetapi kadang-kadang perlu juga dilakukan pengerjaan lanjut

seperti misalnya dipasipkan atau di beri lapis pelindung chromat (chromatting)

atau lapis lindung transparan yaitu dengan Iaquar. Proses ini dilakukan dengan

cara dipping biasa, tetapi untuk apis lindung dengan lacquar biasa secara electro

dan dipping.

Page 23: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 1 of 9

UNIT 2

PERALATAN PROSES ELEKTROPLATING

Page 24: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 2 of 9

2.1 Peralatan Utama

Peralatan utama yang diperlukan pada proses lapis listrik (elektroplating) yaitu:

2.1.1 Rectifier

Merupakan salah satu peralatan utama dalam proses elektroplating,

peralatan ini berfungsi sebagai sumber arus searah (DC). Output tegangan yang

keluar: 6, 9, 12 volt dan jumlah arus (ampere) relatif rendah yaitu sampai 3000

ampere. Untuk mengurangi panas yang berlebihan, maka rectifier perlu

dilengkapi dengan pendingin berupa:

- Konveksi udara biasa

- Konveksi udara dengan menggunakan tenaga blower

- Menggunakan sirkulasi oli

- Menggunakan sirkulasi air

- Menggunakan air dan udara

Dalam hal operasi dan pemeliharaannya perlu diperhatikan antara lain:

- Rectifier dapat dioperasikan terus menerus pada kapasitas yang

maksimal bila panas yang terjadi tidak berlebihan, karena rusaknya

rectifier ini bukan disebabkan oleh arus listrik yang terjadi, tetapi oleh

adanya panas yang berlebihan.

- Faktor yang dapat merusakkan rectifier antara lain korosi dan

macetnya komponen listriknya (korsluiting, putus dan lain sebagainya).

Gambar 2.1 Rectifier untuk proses elektroplating.

Page 25: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 3 of 9

2.1.2 Bak Larutan

Bak larutan merupakan salah satu peralatan utama yang berfungsi untuk

menampung larutan elektrolit, larutan pencuci, dan air pembilas. Bahan bak

tergantung dari jenis dan kondisi larutan yang ditampungnya dengan persyaratan

sebagai berikut:

- Tahan terhadap korosi yang ditimbulkan oleh larutan.

- Tahan terhadap suhu/temperatur larutan.

- Tidak mencemari larutan yang ditampungnya.

Untuk memenuhi persyaratan tersebut diatas, terkadang bak tersebut harus

dilapis. Jenis bahan bak dan pelapisnya untuk setiap jenis larutan yang akan

ditampung dapat dilihat pada tabel 2.1.

Selain memperhatikan bahan bak, maka dalam merancang suatu bak

(Gambar 2.2), perlu diperhatikan konsrtuksi bak yang dikaitkan dengan bentuk

dan ukuran benda kerja yang akan dilapis. Setelah ditentukan jenis bahan bak

dan pelapis serta bentuk dan ukurannya, maka hal lain yang juga diperhatikan

adalah dudukan bak, bibir bak, penguat dan dasar bak. Dudukan bak diperlukan

agar bak terdukung lebih kuat dan tidak adanya kontak langsung dengan lantai,

sehingga kemungkinan kerusakkan sebagai akibat basahnya lantai dapat

dikurangi.

Gambar 2.2. Bak Larutan.

Page 26: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 4 of 9

Tabel 2.1 Jenis bahan dan pelapis bak larutan.

Jenis LarutanPelat BajaStainless

Pelat BajaPelat Baja

LapisKaret

Pelat BajaLapisPlastik

Pelat BajaLapis

Timbal

Pelat BajaLapis Bata

TahanAsam

BahanPlastik

PlastikFiberGlass

BahanKeramik

Kuningan S B S B TD TD B S SKadmium (asam) TD TD B B TD S B S SKadmium (alkalin) TD B TD B TD TD B S TD

Chromium TD TD TD B B S S S TDTembaga (asam) TD TD B B S S B B STembaga (alkalin) TD B TD S TD TD S B TD

Emas (asam) TD TD TD B TD TD B S SEmas (alkalin) S TD TD B TD TD B S STimbal (asam) TD TD B B TD S S S TD

Nikel TD TD B B TD TD B S TDPerak TD TD B B TD TD B S S

Timah (asam) TD TD B B TD S B S STimah (alkalin) TD B TD TD TD TD TD TD TDSeng (asam) TD TD B B TD S B S SSeng (alkalin) TD B S B TD TD S TD TD

Anodizing (asam chromium) TD B TD TD TD S TD TD TDAnodizing (asam sulfat) TD TD S S B S S S S

Page 27: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 5 of 9

Bibir bak diperlukan untuk menguatkan bak sehingga bagian sisi bak akan

lebih kaku dan sebagai tempat dudukan batang penggantu anoda dan katoda

(rak atau benda kerja). Penguat diperlukan untuk menjaga agar bak tidak

bengkak (swelling) akibat tekanan larutan, penguat bak biasanya dipasang pada

bagian pinggang bak dengan bibir bak.

Dasar bak sebaiknya direncanakan sedemikian rupa, sehingga

memudahkan pengerjaan proses pembersihan atau pengeringan larutan,

biasanya dasar bak direncanakan miring atau bercelah. Pada bagian yang

terendah biasanya dibuat lubang pipa yang dilengkapi denga kran untuk jalan

keluar larutan.

2.2 Peralatan Tambahan

2.2.1 Rak Benda kerja

Rak benda kerja merupakan salah satu peralatan tambahan yang

berfungsi sebagai tempat mengantungkan barang (benda kerja) yang akan

dilapis dan sebagai penghantar arus listrik yang diperlukan oleh barang yang

akan dilapis. Untuk menentukan rapat arus yang akan dialirkan, bentuk dan

ukuran serta jenis bahan rak perlu diketahui/dirancang sedemikia rupa, sehingga

cukup kuat untuk menahan berat benda kerja serta tidak menimbulkan panas

yang berlebihan baik pada benda kerja maupun pada rak itu sendiri.

Ukuran dan jumlah titik kontak antara barang dan rak diusahakan sekecil

mungkin, karena apabila terlalu besar, maka pada barang akan tampak bekas

gantungan, hal ini akan menurunan kualitas lapisan. Benda kerja pada rak,

diusahakan agar tidak menimbulkan gas sekitar bagian yang terbuka, arus

terdistribusi dengan baik dan dapat mencegah penumpukkan udara/gas.

Rak (Gambar 2.3) harus mudah diangkat dari dan ke dalam bak, setiap

sebelum dan setelah selesainya operasi: pembersihan, pembilasan dan proses

pelapisannya. Panjang rak setelah ditempati benda kerja tidak melebihi 15 cm

dari dasar bak, 12,5 cm dari sisi bak dan harus terendam sekurang-kurangnya 5-

8 cm dari permukaan atas larutan.

Setelah bahan rak, pelindung rak hal lain yang perlu diperhatikan adalah

sistem kaitan gantungan rak pada batang gantungan katoda dan anoda. Bentuk

kaitan tersebut perlu didesain sedemikian rupa agar kontak listrik sebaik

mungkin, sehingga tidak menimbulkan panas yang berlebihan. Seabagai contoh

Page 28: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 6 of 9

pada gambar 2.3 diperlihatkan bentuk kaitan dan hubungan antara rak dan

bendakerja serta pada gambar 2.4 ditunjukkan rak jenis keranjang.

Gambar 2.3 Beberapa jenis rak untuk gantungan benda kerja.

Gambar 2.4 Bentuk rak keranjang (basket).

Page 29: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 7 of 9

2.2.2 Barrel

Barrel berfungsi selain sebagai tempat menampung barang akan dilapis,

juga sebagai agitasi larutan dalam usaha menghindari penumpukkan logam

pelapis. Putaran barrel menyebabkan sirkulasi larutan berjalan dengan

sempurna, sehingga dapat mencegah terjadinya penimbunan udara pada daerah

benda kerja.

Kontak arus listrik didalam barrel, timbul sebagai akibat adanya kontak

antara benda kerja dengan poros barrel yang fleksibel dan antar benda kerja itu

sendiri. Barrel seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.5, biasanya digunakan

untuk proses pelapisan dari barang atau produk-produk yang berukuran kecil

misalnya mur, baut, dan lain-lain. Bentuk dan ukuran barrel telah

mempunyaistandar tertentu sesuai kapasitas dan ukuran produk (benda kerja)

yang akan dilapis.

Gambar 2.5 Jenis dan bentuk barrel untuk proses pelapisan.

Barrel dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Horizontal Barrel, yaitu sebagian dari barrel atau seluruhnya direndamkan

dalam bak yang berisi larutan, dengan ketentuan:

a. Dinding silinder yang berlubang dan mempunyai pintu yang dapat

dilepaskan, dan anoda terletak diluar barrel tersebut

b. Dinding yang berlubang dan dilengkapi dengan pintu dan anoda

berada pada bagian dalam silinder barrel.

Page 30: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 8 of 9

2. Oblique Barrel

a. Oblique barrel yang berbentuk tabung silinder dengan posisi 45o,

larutan dan anodanya berada dibagian luar barrel.

b. Bagian oblique barrel terendam dalam bak dan mempunyai dinding

yang berlubang-lubang dengan diameter: 3-5 mm, sedangkan

anodanya berada pada bagian luar barrel.

2.2.3 Pemanas (Heater)

Dalam proses lapis listrik atau elektroplating, pemanasan atau

pendinginan larutan elektrolit adalah berfungsi untuk mencapai kondisi operasi

yang dipersyaratkan, untuk mencapai hasil lapisan yang diinginkan.

Sistem pemanasan dan pendinginan dapat dilakukan dengan dua cara

yaitu dari dalam bak atau dari luar bak. Pemanasan atau pendinginan dari dalam

bak (gambar 2.6) dapat dilakukan dengan pemanas celup (immersion heater) dan

akan efektif bila luas permukaan heater ± 4 cm2, sedangkan sistim pemanasan

dan pendiginan dari luar bak dapat dilakukan dan tidak tergantung pada luas

permukaan bak.

Media yang biasa digunakan untuk mengalirkan pemanas, yaitu uap air,

air panas dan listrik, sedangkan media pendingin yang biasa digunakan adalah

gas atau air. Jumlah pemanasan atau pendingan yang dibutuhkan, tergantung

pada volume dan jenis larutan.

Gambar 2.6 Pemanas listrik (heater).

Page 31: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 9 of 9

2.2.4 Agitator

Selama proses pelapisan berlangsung, larutan sekitar katoda menjadi

kurang pekat (encer), karena sebagian ion logam terendapkan pada benda kerja

sehingga menyebabkan arus listrik akan bergerak ke bagian atas larutan.

Kejadian ini disebut konveksi natural dan akan menyebabkan ketebalan lapisan

menjadi berkurang dan rapat arus menjadi bertambah. Oleh karena itu untuk

mendapatkan hasil lapisan yang tebal dan merata,perlu dilakukan sistim agitasi

dengan tujuan sebagai berikut:

1. Pengisian kembali ion-ion logam yang berkurang didekat katoda atau

bendakerja.

2. Mencegah terjadinya gelembung udara pada permukaan benda kerja.

3. Menghindari penumpukkan ion-ion logam dalam larutan.

Sistim agitasi dapat dilakukan dengan cara disemprot udara atau dengan cara

sirkulasi larutan dengan menggunakan pompa ataupun secara mekanik dengan

menggunakan propeller.

2.2.5 Saringan (Filter)

Penyaringan adalah suatu proses pemisahan pengotor padat dalam

larutan dengan cara memasukkan bahan kimia melalui suatu media yang dapat

menahan lajunya pengotor padat tersebut. Teknik penyaringan ini dapat

dilakukan dengan cara langsung, menggunakan alat penyaring (gambar 2.7) atau

dengan cara menggunakan bak penyaring atau bak pembantu. Kriteria yang

diperlukan untuk menentukan sistim penyeringan adalah sebagai berikut:

1. Jenis dan jumlah tingkat kontaminasi yang hendak dibersihkan.

2. Laju aatau kecepatan penggantian larutan akibat kantaminan.

3. Frekwensi penyaringan yang diperlukan dalam menjaga kondisi

larutan.

Sumber utama terjadinya kontaminasi dalam larutan adalah berasal dari anoda,

debu, udara kotor, pengotor kimia atau logam serta dari udara agitasi.

Page 32: Pelapisan Logam

Peralatan Proses Elektroplating Page 10 of 9

Gambar 2.7 Peralatan penyaring (filter).

Page 33: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 1 of 26

UNIT 3

PROSES ELEKTROPLATING: Cu, Ni-CrDAN Zn

Page 34: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 2 of 26

3.1 Elektroplating Tembaga (Cu)

Manfaat Lapisan Cu:

• Sebagai lapisan antara.

• Sebagai stop-offs dalam proses perlakuan panas.

• Sebagai cetakan dalam proses electroforming.

• Sebagai pelindung terhadap pengaruh electromagnetic.

• Sebagai lapisan penghantar listrik (sirkuit elektronik).

• Sebagai lapisan tahan korosi.

• Sebagai pencegah thermal shock.

• Sebagai lapisan dekoratif.

Jenis elektrolit pelapisan tembaga:

• Larutan Sianida

• Larutan non Sianida

• Larutan Alkalin Pyrophosphat

• Larutan Sulfat

• Larutan Fluoborat

Komposisi & kondisi operasi proses elektroplating Cu dalam larutan Sianida

Page 35: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 3 of 26

• Larutan Sianida Rochelle umumnya digunakan untuk menghasilkan lapisan Cu-

strike (ketebalan: 1.0 to 3.0 mikron).

• Larutan Sianida Rochelle konsentasi tinggi digunakan untuk menghasilkan

ketebalan diatas 8 mikron.

• Jenis larutan Sianida Rochelle dapat digunakan untuk jenis proses barrel

plating.

• Proses Cu-plating dengan larutan jenis efisiensi tinggi, benda kerja harus

dilakukan pelapisan Cu-strike terlebih dahulu dengan ketebalan sekitar 1.3

mikron dengan jenis larutan Sianida.

• Pada Cu-plating dengan menggunakan larutan jenis efisiensi tinggi akan

menghasilkan kecepatan proses pelapisan Cu yang 3-5 kali lebih tinggi

dibandingkan jenis Sianida Rochelle.

• Pada jenis larutan Sianida, rendahnya konsentrasi sianida dapat menyebabkan

hasil lapisan menjadi kasar dan tipis tetapi peningkatan konsentrasi sianida

akan berpengaruh pula terhadap: laju korosi anoda yang semakin tinggi dan

menurunkan efisiensi katoda.

• Untuk benda kerja baja penambahan NaOH atau KOH akan meningkatkan

konduktivitas larutan dan mencegah korosi pada wadah (baja) anoda,

konstruksi dan bak larutan.

• Untuk benda kerja seng hasil die castings, konsentrasi hidroksida harus

dipertahankan antara1.3 to 3.8 g/L

• Untuk benda kerja paduan aluminium, pH larutan harus diturunkan sekitar 9.7-

10 dengan penambahan sodium bicarbonate dan selalu ditambahkan tartaric

acid atau sodium bicarbonate pada larutan untuk mempertahankan pH

antara10-10.5

• Jenis larutan Sianida dapat dioperasikan pada temperatur kamar tatapi

umumnya antara 32 and 49 °C untuk meningkatkan laju pelapisan dan

meningkatkan pelarutan anoda

• Jenis larutan Sianida umumnya dioperasikan pada rapat arus katoda dari 1-1.5

A/dm2 dan voltase bak normalnya antara 4 dan 6 V

• Pengadukan larutan akan menghasilkan komposisi elektrolit yang seragam,

korosi apada anoda yang lebih seragam dan meningkatkan rapat arus

sehingga lapisan Cu yang terbentuk akan lebih mengkilap

Page 36: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 4 of 26

• Rapat arus yang lebih dari 5 A/dm2 dapat diterapkan dengan jenis pengadukan

udara dan agitasi pada benda kerja

• Penambahan additive dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi larutan

(menurunkan efek pengotor dalam larutan) dengan penambahan complexing

agents (tartrate salts). reducing agents (hexavalent chromium) dan wetting

agents (surfactants)

• Pada jenis larutan Sianida Rochelle, potassium salts dapat diganti dengan

sodium salts pada konsentrasi logam Cu tinggi sampai 38 g/L, hal ini dapat

meningkatkan pemakaian rapat arus yang tinggi sampai 6 A/dm2.

• Jenis larutan Sianida Rochelle umumnya dioperasikan pada temperatur antara

54 and 71 °C yang dapat menghasilkan efisiensi terbaik yang dpat

menghasilkan laju pelpisan yang lebih tinggi

• Pada larutan Sianida jenis efisiensi tinggi, dapat dioperasikan pada temperatur

yang lebih tinggi sampai diatas 77 °C (170 °F).

• Untuk proses Cu-plating material paduan seng die castings, elektrolitnya paling

baik dioperasikan pada temperatur 60-71 °C dan pH antara 11.6 dan 12.3.

• Peningkatan temperatur pada larutan Sianida Rochelle, akan meningkatkan

efisiensi anoda dan katoda

• Peningkatan pengadukan larutan,akan meningkatkan efisiensi anoda tetapi

akan meningkatkan pembentukan karbonat (karena oksidasi sianida dan juga

penyerapan CO2 bereaksi dengan larutan alkali dalam larutan). Karbonat

dapat diambil dengan cara pendinginan larutan. Tingginya konsentrasi

karbonat akan menurunkan efisiensi anoda serta menghasilkan lapisan yang

kasar dan berpori.

• pH Larutan Sianida Rochelle sebaiknya dipertahankan antara 12.2 dan 13.0.

Page 37: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 5 of 26

Kurva pengaturan pH larutan elektrolit Rochelle

• Konduktivitas larutan Sianida Rochelle dapat ditingkatkan dengan penambahan

sodium hidroksida 2-15 g/L ( to 2 oz/gal). Sodium hidroksida sebaiknya

diturunkan jika larutan tersebut dioperasikan untuk proses pelapisan: zinc-base

die castings, aluminum, atau magnesium (larutan dapat terkontaminasi oleh

seng dan dapat diambil secara elektrolisis larutan pada temperatur kamar

dengan rapat arus 0.2-0.3 A/dm2 yang menghasilkan lapisan warna kuningan.

• Kontaminasi dari besi, tidak dapat diambil dari larutan dan menyebabkan

penurunan efisiensi arus. Untuk mencegahnya perlu ditambahkan wetting

agents.

• Perlu pengontrolan larutan dan penyaringan larutan secara periodik dengan

pemberian karbon aktif.

Page 38: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 6 of 26

Kurva hubungan antara waktu proses elektroplating Cu dengan efisiensi sikluspelapisan

Kurva hubungan antara efisiensi siklus pelapisan dengan ketebalan lapisan hasilelektroplating Cu

Page 39: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 7 of 26

Batasan konsentrasi & kondisi operasi pada elektroplating Cu dalam larutanalkaline non cyanide

•Jenis larutan non sianida dioperasikan dengan konsentrasi logam Cu yang relatif

lebih rendah yaitu antara 7.5-13.5 g/L.

•Kelebihan jenis larutan ini adalah tidak menghasilkan gas sianid (beracun),

pengolahan limbah lebih murah, dan hasil lapisan lebih stabil (karena tidak ada

dekomposisi sianid yang menghasilkan karbonat).

•Pada operasi dengan rapat arus antara 0.5-3.5 A/dm2, efisiensi katoda

mendekati 100%.

•Kurangnya pengadukan larutan dapat menghasilkan lapisan yang buram dan

terbakar pada arus antara1.5 to 2.0 A/dm2

•pH larutan jenis non sianida adalah antara 9-10, sehingga dapat digunakan

untuk Cu-plating strike ataupun akhir

•Tidak ada pengaturan awalterhadap pelapisan benda kerja sengc die cast dan

zincated aluminum

•Pada operasi dengan pH dibawah 9, akan menghasilkan lapisan yang lebih

mengkilap tetapi daya lekatnya relatif lebih rendah, dan pada pH diatas 10 dapat

menyebabkan lapisan buram

•Kontaminan pada jenis larutan non sianida lebih rendah. Perlakuan terhadap

kotoran pada larutan dilakukan dengan menggunakan hidrogen peroksida dan

karbon aktif

Page 40: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 8 of 26

Batasan konsentrasi & kondisi operasi pada eletroplating Cu dalam larutancopper pyrophosphate

•Jenis larutan alkalin pyrophosphate digunakan untuk aplikasi dlapisan dekoratif

termasuk pelapisan pada plastik papan sirkuit elektronik, dan pada lapisan stop-

off.

•Karakteristik larutan jenis ini adalah diantara larutan sianid dan jenis asam (lebih

mendekati larutan sianid jenis efisiensi tinggi).

•Larutan ini dapat dioperasikan pada pH netral.

•Lapisan yang dihasilkan semi mengkilat.

•Efisiensi katoda hampir 100%.

•Pada jenis larutan pyrophosphate, rapat arus anoda dipertahankan antara 2-4

A/dm2.

•Larutan jenis asam sulfat menghasilkan efisiensi katoda antara 95-100%.

•Larutan jenis ini mudah dioperasikan dan dikontrol.

•Menghasilkan lapisan yang halus, mengkilat rata dan lebih ulet.

•Jika pengadukan larutan atau agitasi benda kerja rendah, maka rapat arus tidak

boleh lebih dari 4.5 A/dm2

•Pengontrolan dan penyaringan larutan terhadap kontaminan dilakukan dengan

menggunakan karbon aktif.

Page 41: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 9 of 26

Spesifikasi dan standar untuk elektroplating Cu

Perkiraan waktu elektroplating Cu (valensi 1) untuk menghasilkan ketebalantertentu pada efisiensi 100%

Page 42: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 10 of 26

•Jenis larutan Sianida mengandung Cu valensi-1.

•Untuk larutan yang mengandung Cu valensi-2 (non Sianida, Sulfat,

pyrophosphate, dan fluoborate), maa waktu proses elektroplatingnya manjadi 2

kalinya dari watu pada tabel tersebut.

•Perlu penambahan waktu hasil koreksi sebagai akibat adanya kehilangan dari

efisiensi katoda yaitu sebesar nilai perbedaan antara efisiensi aktual dengan

efisiensi 100%. Contoh untuk efisiensi katoda sebesar 70%, maka ditambahkan

30%nya dari perkiraan waktu yang terdapat pada tabel tersebut.

Pengotor.

Menyebabkan kasarnya lapisan Cu yang dihasilkan, antara lain dari:

benda kerja selesai proses cleaner sehingga membentuk silikat pada

larutan

anoda yang terkorosi

pengotor sulfida dari bendakerja yang larut

material organik yang terbawa dan tidak larut dalam air

karbonat yang terbawa dan tidak larut dalam air

oli

partikel halus ataupun debu

Faktor lain yang mempengaruhi kualitas lapisan Cu:

Kemurnian air yang digunakan.

Besi yang terlarut dalam air dapat menyebabkan lapisan menjadi kasar

pada diatas 3.5 (besi tidak dapat mengendap).

Klorida diatas 0.44 g/L (0.05 oz/gal) dapat menyebabkan pembentukan

lapisan yang tidak rata (globular).

Calcium, magnesium, dan besi yang mengendap pada larutan dan

material organik

dapat menyebabkan pitting pada lapisan.

Page 43: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 11 of 26

Jenis pengadukan pada elektroplating Cu

Grafik ketebalan dan berat lapisan tembaga terhadap luas yang dilapis

3.2 PELAPISAN NIKEL

Jenis pelapisan ini selain ada yang bertujuan untuk dekoratif seperti

lapisan nikel mengkilap, lapisan nikel suram dan lapisan nikel hitam, ada juga

yang bertujuan teknik yaitu untuk meningkatkan kekerasan permukaan

komponen misalnya lapis nikel keras (hard nickel). Sumber logam pada

pelapisan nikel berasal dari garam nikel. Bila konsentrasi garam nikel tinggi maka

rapat arus semakin tinggi dan kecepatan pelapisan semakin meningkat. Jika

konsentrasi garam nikel rendah maka permukaan lapisan akan “terbakar“ jika

rapat arus yang digunakan tinggi dan efesiensi katoda menjadi rendah. Tabel

dibawah ini memperlihatkan komposisi dan kondisi operasi dari beberapa jenis

eletrolit Nikel.

Page 44: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 12 of 26

Nickel electroplating solutions

Penambahan Nikel klorida dimaksudkan untuk mempercepat

pengkorosian pada anoda dan meningkatkan konduktivitas larutan sehingga

struktur kristal lapisan lebih halus dan kekerasan lapian meningkat. Penambahan

asam borat bertujuan untuk penyangga (buffer) sehingga mudah dalam

pengontrolan pH larutan.

Untuk mencegah stratifikasi larutan elektrolit dan menjaga agar temperatur

dalam larutan seragam, maka perlu dilakukan pengadukan (agitasi) baik dengan

cara mekanik, udara, sirkulasi larutan, maupun penggoyangan pada katoda.

Beberapa masalah yang mungkin timbul dalam pelapisan Nikel adalah sebagai

berikut :

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 logam nikel dan derajat agitasi.

Page 45: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 13 of 26

• 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 lapangan sebenarnya jenis

pelapisan nikel mengkilap (lihat komposisi pada tabel sebelumnya). Sebenarnya

lapisan yang mengkilap dapat dihasilkan dari lapisan nikel biasa (suram) yang

digosok-gosok, tetapi hal ini sangat tidak ekonomis, sehingga biaya produksi

menjadi meningkat.

Untuk menghasilkan lapisan yang mengkilap, biasanya dilakukan

penambahan bahan pemengkilap (brightener) ke dalam larutan elektrolit.

Brightener kelas I digunakan untuk mendapatkan lapisan putih mengkilap,

sedangkan brightener kelas II dimaksudkan untuk memperoleh permukaan

Page 46: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 14 of 26

kilapan seperti cermin. Kedua brightener tersebut harus bersama-sama

digunakan dalam elektrolit sebab jika hanya brightener kelas I saja yang

digunakan, maka akan timbul tegangan sisa yang cukup tinggi dan kerapuhan

pada lapisan.

Brightener kelas I biasanya berupa napthalena disulfonic acid atau alkyl

napthalena disulfonic acid, sedangkan brightener kelas II biasanya mengandung

garam logam atau senyawa organik tak jenuh. Untuk menjaga agar kualitas

lapisan tetap mengkilap maka selain pengadukan (agitasi), penyaringan larutan

juga harus dilakukan secara kontinyu. Selain itu, selama proses pelapisan, anoda

akan mengeluarkan kotoran (berupa endapan). Oleh karena itu perlu dilakukan

pembungkusan anoda dengan bahan polypropilene.

Nickel electrodeposition data

Page 47: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 15 of 26

Decorative nickel-plus-chromium coatings on steel

Standards and Recommended Thicknesses. ASTM B 456

Other nickel plating solutions and some properties of the deposits

Page 48: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 16 of 26

3.3 PELAPISAN ZN

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.

Jenis Larutan:

Pelapisan seng komersial, dapat menggunakan sistem larutan yang cukup

berbeda, yaitu:

• larutan sianida

• larutan alkalin non sianida

• dan larutan asamklorid.

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 Microcyanide

Tabel 1 menunjukkan komposisi umum dan syarat-syarat operasi untuk sistem

ini.

Page 49: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 17 of 26

Tabel 1. Komposisi dan prameter operasi dari larutan seng sianida

Page 50: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 18 of 26

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 ).

Larutan Seng Midcyanide

Larutan sianida standar menghasilkan throwing and covering power yang

baik sekali. Kemampuan larutan melapisi bahan pada kerapatan arus yang

sangat rendah adalah lebih baik dari sistim larutan seng lainnya. Kemampuan ini

tergantung pada komposisi larutan, temperatur, logam dasar (jenis bahan), dan

penggunaan aditip. Konsentrasi jenis larutan ini ditunjukkan pada tabel 1.

Page 51: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 19 of 26

Karakteristik penyepuhan dari larutan midcyanide dan larutan sianida

reguler, pada kenyataannya adalah sama. Kelemahan Satusatunya dari larutan

midcyanide ini dibandingkan dengan larutan standar, adalah toleransi terhadap

pengotor yang sangat rendah dan preparasi permukaan yang harus sangat baik.

Kelemahan ini adalah jarang ditemui dalam praktek di pabrik. Lebih besar proses

pembilasan, pada hakekatnya adalah lebih sedikit dragout, dan menghemat

persiapan larutan, biaya pemeliharaan, dan biaya

proses sehingga menjadi keunggulan dari jenis larutan ini.

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 sianidarendah tidak sensitif terhadap

penambahan sulfida untuk mengurangi pengotor bahkan dapat mengurangi

kecerahan lapisan dan kecepatan

proses pelapisan.

Larutan Seng Microcyanide

secara esensial merupakan larutan seng alkalin noncyanide. Proses

pelapisan seng dengan lmenggunakan larutan alkalin ini relatif cukup sulit,

Page 52: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 20 of 26

sehingga ditambahkan sedikit sianida minimal 1.0 g/L (0.13oz/gal), sebagai suatu

aditip yang dapat meningkat kecerahan hasil lapisan. Bagaimanapun, itu

bertujuan untuk dapat meniadakan atau sepenuhnya mengeliminasi sianida.

Table 2 Komposisi & parameter proses dari larutan seng alkaline noncyanide

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.

Meningkatkan konsentrasi hidroksida sodium akan meningkatkan efisiensi,

seperti diperlihatkan pada Gambar. 2. Jika, konsentrasi yang terlalu tinggi maka

akan menyebabkan penumpukkan lapisan pada daerah sudut atau sisi.

Noncyanide Alkalin seng adalah satu larutan yangrelatif praktis.

Page 53: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 21 of 26

Gambar. 1 Effisiensi arus pada katoda katoda sebagai fungsi dari konsenrasilogam seng dari larutan seng alkalin noncyanide. NaOH, 80 g/L (11oz/gal); Na2

CO3 , 15 g/L (2 oz/gal)

Gambar. 2 Pengaruh konsentrasi logam seng & sodium hidroksida terhadapefisiensi katoda dari larutan noncyanide. Temperature: 26 °C (77 °F). : Lingk-7.5g/L (1 oz/gal)- Zn, 75 g/L (10 oz/gal) NaOH; •: 7.5 g/L (1.0 oz/gal) Zn, 150 g/L (20oz/gal) NaOH; Segitiga Kosong- 11 g/L (1.5 oz/gal) Zn, 110 g/L (15 oz/gal) NaOH;Segitiga Pejal- 15 g/L (2.0 oz/gal) Zn, 150 g/L (20 oz/gal) NaOH; Segi Empat 11

g/L (1.5 oz/gal) Zn, 150 g/L (20 oz/gal) NaOH.

Page 54: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 22 of 26

Temperatur

Larutan seng Sianida dapat dioperasikan pada temperatur 12 sampai 55

°C (54 sampai 130 °F), pemakaian umum adalah antara 23 sampai 32 °C (73

sampai 90 °F). Temperatur operasi ini diberikan tergantung pada jenis benda

kerja, permukaan akhir yang diinginkan dan karakteristik larutannya.

Temperatur larutan sangat berpengaruh dalam sistem seng sianida, sehingga

temperatur optimum perlu ditentukan. Pengaruh meningkatnya temperatur

Larutan:

Meningkatkan efisiensi katode

Meningkatkan konduktivitas larutan

Meningkatkan karat (korosi) pada anoda

Menghasilkanlapisan yang buram

Mengurangi daya liput (covering power)

Mengurangi throwing power

Meningkatkan penguraian sianida dan agen penambahan

Menurunkan temperatur larutan akan mempunyai efek kebalikan.

Mengoperasikan larutan pada temperatur yang relatif tinggi, akan

memberikan konduktivitas dan efisiensi pelapisan yang optimum.

Effisiensi Arus

Pada proses pelapisan dengan larutan seng sianida sistim barrel, effisiensi

arusnya bervariasi antara 75 dan 93%, tergantung pada temperatur dan

kerapatan arus. Pada sistim rak efisiensi arusnya akan sangat bervariasi pada

kerapatan arus yang relatif tinggi, terutama di atas 3 A/dm2 (30 A/ft2 ). Pengaruh

adari konsentrasi logam seng, hidroksida sodium, dan perbandingan

cyanideseng terhadap efisiensi adalah diperlihatkan pada Gambar. 3. Umumnya,

effisiensi kira-kira 90% pada 2.5 /dm2 (25 A/ft2 ) 50% pada 5 A/dm2 (50 A/ft2 ).

Peningkatan efisiensi dapat diperoleh dengan menggunakan Larutan

dengan konsentrasi sianida yang lebih tinggi; tetapi, hal ini dapat menyebabkan

rendahnya throwing power dari larutan, konsumsi brightener lebih tinggi, biaya

operasional lebih tinggi, dan berbagai kesulitan pemeliharaan larutan.

Page 55: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 23 of 26

Gambar. 3 Pengaruh komposisi larutan & rapat arus terhadap effisiensi darilarutan plating seng sianida. (a) Pengaruh dari rasio NaCN/Zn. 60 g/L (8 oz/gal)

Zn (CN); 17.5 sampai 43.7 g/L (2.33 sampai 5.82 oz/gal) NaCN; 75.2 g/L (10oz/gal) NaOH; Rasio 2.0-sampai-1 sampai 2.75-sampai-1 Rasio dari NaCN

terhadap seng. Temperatur: 30 °C (86 °F). (b) Pengaruh konsentrasi logam seng.60.1, 75.2, dan 90.2 g/L (8, 10, dan 12 oz/gal) Zn (CN); 43.7, 54.6, dan 65.5 g/L(5.82, 7.27, dan 8.72 oz/gal) NaCN; 75.2 g/L (10 oz/gal) NaOH; 2.75-sampai-1

rasio dari NaCN terhadap seng. Temperatur: 30 °C (86 F).(c) Pengaruh dari konsentrasi NaOH. 60.1 g/L (8 oz/gal) Zn(CN); 43.6 g/L (5.8

oz/gal) NaCN; 150.4 dan 75.2 g/L (20 and 10 oz/gal) NaOH; 2.75-sampai-1 rasiodari NaCN terhadap seng. Temperatur: 30 °C (86 °F)

Larutan Asam

Larutan seng asam berbasis pada seng klorid yang saat ini 40 sampai

50% dipergunakan di seluruh dunia. Komposisi dan parameter proses dari larutan

seng Asam ditunjukkan pada tabel 5. keuntungan dari jenis larutan ini adalah:

Merupakan satu-satunya larutan seng yang memiliki kemampuan untuk

menghasilkan lapisan dengan tingkat kecerahan cukup baik dan paling brilian.

Dapat diterapkan pada jenis bahan besi cor, besi malleable, dan komponen yang

di-carbonitrided, yang akan cukup sulit atau mustahil dilakukan dengan

menggunakan larutan alkalin.

Mempunyai konduktivitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan larutan

alkalin, sehingga lebih effisien.

Efisiensi larutan mencapai 95 sampai 98%, secara normal jauh lebih tinggi

dibandingkan larutan sianida atau proses alkalin, terutama pada kerapatan

arus yang lebih tinggi, seperti diperlihatkan pada Gambar. 5.

Page 56: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 24 of 26

Penggetasan hidrogen lebih rendah dibandingkan dengan jenis larutan

seng lainnya, karena efisiensi arusnya relatif tinggi.

Prosedur-prosedur penanganan limbahnya lebih rendah, hanya terutama

pada netralisasi pada pH 8.5 sampai 9, dan pegendapan logam seng jika

diperlukan.

Pengaruh negatif dari larutani asam chloride adalah larutan asam klorid adalah

bersifat korosif. Semua peralatan yang berhubungan dengan larutan, seperti

tangki/tank dan lainnya, harus dilapisi dengan bahan anti-karat.

Tabel 5 Komposisi & parameter operasi dari larutan seng asam chloride

Page 57: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 25 of 26

Gambar. 5 Perbandingan effisiensi arus dari larutan plating seng

Page 58: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 26 of 26

Tabel 6 Komposisi dan parameter operasi dari larutan Seng Fluoborate dansulfate

Sejumlah larutan seng berbasis seng sulfate dan seng fluoborate banyak

digunakan terutama untuk proses pelapisan seng produksi tinggi, pelapisan

kontinyu dari kawat dan batang. Tabel 6 memperlihatkan komposisi dan kondisi

operasi dari beberapa larutan seng fluoborate dan sulfate.

Parameter :

Pengadukkan (agitasi), direkomendasikan dalam pemakaian larutan asam klorid

untuk

mencapai kerapatan arus operasi yang praktis. Sirkulasi larutan,

direkomendasikan dalam proses pelapisan sistim barrel. Pada sistim rak,

sirkulasi larutan biasanya terpenuhi oleh adanya filter. Pengadukkan ini dapat

dilakukan melalui tiupan udara.

Pengontrolan Temperatur dalam larutan asam cukup diperlukan dibandingkan

dalam larutan seng sianida, sehingga pendinginan harus disediakan untuk

mempertahankan temperatur larutannya tetap sesuai dengan rekomendasi, yaitu

biasanya 35 °C (95 °F). Mengoperasikan larutan asam klorid di atas temperatur

yang direkomendasikan dapat menyebabkan kecerahan lapisannya menjadi

rendah. Ketika larutan asam mencapai temperatur yang cukup panas, maka

aditip perlu segera dalam larutan untuk menghindari perubahan larutan seperti

susu atau berawan yang menyebabkan ketidakseimbangan larutan. Sebaliknya,

temperatur rendah, biasanya di bawah 21 °C (70 °F), menyebabkan larutan

Page 59: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 27 of 26

meng-kristal dan menyebabkan aditip organik memisahkan diri ke luar dari

larutan.

Effisiensi Arus Katoda. Larutan seng asam klorid menghasilkan efisiensi arus

katode yang tinggi seperti diperlihatkan pada Gambar. 5, efisiensi arus katode

rata-rata untuk larutan ini adalah kira-kira 95 sampai 98%. Tidak ada larutan seng

lainnya yang benar-benar berefisiensi tinggi pada kerapatan arus tinggi yang

dapat meningkatkan produktivitas 15 sampai 50%, di atas itu dapat diperoleh

dengan larutan sianida. Dalam sistim barrel, beban arus bisa berlipat ganda.

Pengontrolan pH pada larutan seng asam biasanya dimonitor sehari-hari.

Metoda Elektrometris adalah dengan menggunakan kertas pengujian. pH

diturunkan dengan penambahan larutan asam hidroklorik; ketika memerlukan, pH

ditingkatkan dengan penambahan kalium atau ammonium hidroksida.

Pencemaran larutan oleh unsur besi adalah suatu masalah umum pada

larutan seng asam klorid. Pencemaran oleh besi biasanya tampak sebagai

endapan gelap pada lapisan dengan kerapatan arus tinggi; di/dalam sistim barrel

akan tampak sebagai bintik hitam pada lapisan.

Penghilangan pengotor besi dalam larutan asam klorid dilakukan dengan

cara mengoksidasi besi dengan menambahkan hidrogen peroksida pada larutan,

biasanya kira-kira 10 mL (0.34 fl oz) . 30% peroksida hidrogen harus digunakan

untuk setiap 100 L (26.4 gal.) dari larutan. Penurunan konsentrasi peroksida

adalah dengan penambahan 4 sampai 5 air. Kalium permanganat dapat

digunakan sebagai pengganti peroksida. Endapan besi hidroksida disaring

dengan menggunaka filter 15 mikron (0.6 mil) atau filter yang lebih kecil lagi.

Page 60: Pelapisan Logam

Proses Elektroplating Cu, Ni-Cr dan Zn Page 28 of 26

Tabel 8 Perkiraan umur pakaikomponen yang dilapis sengpada berbagai kondisi lingkungan

Tabel 9 Applikasi dari plating seng pada ketebalan 7 sampai 13 mikron (0.3sampai 0.5 mil)

Page 61: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 1 of 10

UNIT 4

ANODIZING DAN PEWARNAANALUMINIUM

Page 62: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 2 of 10

4.1 Latar Belakang.

Dengan semakin majunya teknologi serta bahan-bahan teknik sehingga

penggunaan bahan yang mempunyai kekuatan dan keuletan yang tinggi semakin

banyak digunakan sekarang ini. Selain mempunyai kekuatan dan keuletan juga

harus mempunyai berat jenis yang rendah dengan kata lain sifatnya ringan. Oleh

karena itu penggunaan bahan-bahan yang ringan banyak sekali, misalnya yang

paling banyak digunakan adalah Aluminium (Al). Dari mulai alat-alat rumah

tangga sampai pada bagian-bagian pesawat terbang.

Banyaknya pemakaian tersebut maka untuk penggunaan-penggunaan

khusus Aluminium tersebut diproses kembali misalnya untuk diperlukan tahan

oksidasi maka Aluminium tersebut direaksikan dengan bahan kimia yang sering

disebut proses Anodizing. Untuk keperluan dekoratif maka Aluminium yang telah

diproses anodizing dilakukan proses pewarnaan (Colouring).

Bertitik tolak dari hal tersebut maka penulis menyajikan karya tulis tentang

teknologi proses anodizing pada Aluminium berdasarkan pada studi pustaka

(teori dasar) dan nara sumber yang telah melakukan proses anodizing secara

lengkap dan baik.

4.2 Maksud dan Tujuan.

Maksud dari pada proses ini adalah untuk mengetahui sampai sejauh

mana pengaruh dari parameter yang ada pada Aluminium setelah diproses

dengan cara anodizing. Tujuan dari pada proses anodizing ini agar pada

Aluminium dapat:

- Meningkatkan ketahanan korosi.

- Meningkatkan ketahanan abrasi.

- Bersifat dielektrik.

- Sebagai dekoratif.

Gambar 4.1 Warna daripada Aluminium

Page 63: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 3 of 10

4.3 Teknologi Proses Anodizing.

Proses anodizing merupakan proses elektrolisa didalam suatu larutan

elektrolit. Larutan elektrolit yang digunakan yaitu asam sulfat (H2SO4) dan

menggunakan listrik arus searah (Direct Current/DC). Dari proses anodizing ini

akan dihasilkan lapisan anodis yang merupakan lapisan tipis oksida Aluminium

pada permukaan Aluminium.

Lapisan oksida Aluminium ini berfungsi sebagai pelindung dan akan tahan

terhadap beberapa faktor antara lain:

- Tahan korosi.

- Tahan abrasi.

- Isolasi listrik, lapisan anodis yang dihasilkan oleh proses anodizing

bersifat dielektrik.

- Dan sebagai dekoratif.

Proses lanjutan dari anodizing adalah proses pewarnaan secara

elektrolitik. Warna yang dihasilkan dari proses ini berbeda tergantung pada

waktu, makin lama proses pencelupan warna yang diperoleh akan semakin gelap

atau hitam. Dengan warna yang berbeda maka akan mempengaruhi ketebalan

dari lapisan tersebut.

Anodizing merupakan suatu proses untuk menghasilkan lapisan pelindung

dan untuk keperluan dekoratif. Dilain pihak anodizing adalah suatu proses

elektrolisis untuk menebalkan dan menstabilkan lapisan oksida pada logam

dasar.

Gambar 4.2 Skema Prisip Kerja Proses Anodizing.

VSumberListrik

Aluminium

Pb

(-)(+)

Elektrolit

A

Page 64: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 4 of 10

dimana:

V : Voltmeter

A : Ampermeter

Proses anodizing ini membentuk suatu lapisan oksida Aluminium pada

permukaan batang-batang profil Aluminium dan lapisan ini dapat melindungi

terhadap reaksi oksidasi. Dalam proses anodizing pengaruh waktu sangat

menentukan terhadap tebal tipisnya lapisan yang dihasilkan seperti yang terlihat

pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Pengaruh Waktu Terhadap Lapisan Anodis yang dihasilkan

Tabel 4.1. Pengaruh Temperatur dan Waktu Anodizing pada Warna

35 0C 43 0C 52 0C Warna yang dihasilkan306090120180

-306090120

--

30-

60

Abu-abu mengkilapAbu-abu TuaKehitam-hitamanHitamHitam Pekat

Hard Anodizing

Conventional anodizing

707520142024

Page 65: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 5 of 10

Variasi antara ketebalan anodik dan waktu anodizing dapat berhubungan

pula dengan temperatur larutan yang dipakai seperti pada gambar 4.4.

Gambar 4.4. Hubungan Antara Ketebalan Anodik dengan Waktu Terhadap

Temperatur

4.4 Proses Produksi.

Dalam mengerjakan proses anodizing ini ada 3 macam bagian operasi

yang dilakukan, yaitu:

1. Racking

2. Anodizing

3. Unracking

Peralatan pembantu untuk mengerjakan proses anodizing ini terdiri dari:

a. Rak penggantung (hanger)

Rak penggantung ini terbuat dari Aluminium dan digunakan sebagai

tempat dari batang-batang profil Aluminium.

b. Kawat, garpu dan klem

Semua terbuat dari Aluminium dan digunakan untuk mengikat

batang-batang profil Aluminium pada rak penggantung.

c. Over Head Crane

Over head crane ini digunakan untuk mengangkat rak penggantung

dari satu tangki proses ke tangki proses lainnya.

50 0F (10 0C)

70 0F (21 0C)

122 0F (50 0C)

Anodic filmwt

Anodizing time

Page 66: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 6 of 10

Penjelasan masing-masing operasi :

1. Racking.

Racking adalah proses pemasangan batang-batang profil Aluminium pada

rak penggantung (hangaer). Prinsip kerja dari proses ini adalah batang-

batang profil yang akan dianodizing diikatkan pada bagian sebelah kiri dan

kanan rak penggantung dengan menggunakan kawat aluminium.

2. Anodizing.

Pada proses ini jenis dan jumlah bak (tangki) yang digunakan adalah

sebagai berikut :

- Degreasing Tank : 1 buah

- Water Rinse Tank : 12 buah

- Etching Tank : 1 buah

- Desmuting Tank : 1 buah

- Anodizing Tank : 3 buah

- Colouring Tank : 1 buah

- Sealing Tank : 3 buah

Page 67: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 7 of 10

Gambar 4.5 Skema Proses Anodizing

Urutan proses anodizing secara umum adalah sebagai berikut:

a. Degreasing.

Degresing adalah proses penghilangan kotoran, seperti minyak, oli dan

lemak yang melekat pada batang profil Aluminium. Dengan menggunakan

larutan alkaline clean yang dipanaskan sehingga uap panas yang dialirkan

melalui pipa yang berada didasar tangki. Proses pengikisan kotoran pada

batang profil Aluminium ini diakibatkan desakan uap panas sehingga

Degreasing

Pencucian

Coastic Etch

Pencucian

Desmuting

Pencucian

Anodizing

Pencucian

Colouring

Pencucian

Sealing

Produk

Page 68: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 8 of 10

menggerakkan larutan alkaline clean mengikis kotoran yang ada pada

batang-batang profil Aluminium tersebut.

b. Pencucian.

Tujuan proses ini untuk menghilangkan zat pembersih yang tertinggal

pada permukaan, bahan pencuci yang digunakan adalah air bersih.

c. Etching

Fungsi dan proses ini adalah menghilangkan bagian-bagian yang kasar

dan goresan-goresan yang ada pada permukaan batang profil tersebut.

Penghilangan goresan-goresan ini, dimaksudkan agar batang-batang profil

Aluminium ini mudah dialiri arus listrik pada waktu proses anodizing

berlangsung. Untuk menghilangkan goresan tersebut digunakan larutan

soda api (NaOH) dengan temperatur pada tangki proses yaitu 55 0C.

d. Pencucian.

Tujuan pencucian adalah untuk menghilangkan larutan NaOH yang masih

ada pada permukaan. Bahan pencuci yang digunakan adalah air bersih.

e. Desmuting

Desmuting merupakan proses untuk menghilangkan lapisan smut yang

diakibatkan oleh proses sebelumnya. Lapisan tersebut terdiri dari partikel

antar logam berat atau oksida yang larut dalam alkaline. Untuk

menghilangkan oksida-oksida logam berat tersebut digunakan larutan

asam nitrat (HNO3) dengan konsentrasi 50 % atau asam sulfat (H2SO4)

yang mempunyai konsentrasi 15 %. Perbandingan dengan kedua larutan

tersebut 1 : 5.

f. Pencucian.

Tujuan pencucian adalah untuk menghilangkan larutan yang tertinggal

pada permukaan. Air yang digunakan adalah air bersih.

g. Anodizing

Anodizing adalah proses elektrolisa didalam larutan elektrolit. Sebagai

kutub positif pada proses adalah batang-batang profil Aluminium dan

katodanya terbuat dari logam Aluminium atau timah hitam. Proses

anodizing ini membentuk suatu lapisan oksida Aluminium pada permukaan

batang-batang profil Aluminium dan lapisan ini dapat melindungi terhadap

reaksi oksidasi. Larutan yang digunakan untuk proses anodizing ini adalah

Page 69: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 9 of 10

asam sulfat (H2SO4) dengan konsentrasi 20 % ditambah aditive. Pada

proses elekrolisa ini digunakan:

- Hambatan : 130 Ohm

- Tegangan : 30 Volt

- Daya : 3 Watt

- Temperatur proses : 20 0C

Reaksi kimia pada proses ini berlangsung sebagai berikut :

H2SO4 2H+ + SO42-

Katoda : 2H+ + 2e H2

Anoda : SO42- SO4 + 2e

2SO4 2SO3 + O2

4 Al + 3O2 2Al2O3

Pelapisan Aluminium denngan oksidanya berlangsung terus menerus

selama proses elektrolisa dijalankan sebab Al2O3 yang terbentuk tidak

menghalangi reaksi dengan oksida aktif, karena selama proses elektrolisa

berlanngsung, oksigen yang terikat pada senyawa Aluminium Al2O3 akan

berpindah kebatang profil Aluminium yang sebelah dalam untuk

membentuk Al2O3 yang baru.

h. Pencucian.

Proses ini dilakukanuntuk menghilangkan larutan H2SO4 yang masih ada

pada permukaan batang-batang profil Alluminium. Bahan pencuci yang

digunakan adalah air bersih.

i. Pewarna (Colouring).

Colouring merupakan proses pewarnaan secaara elektrolitik. Tujuan dari

pewarnaan ini adalah untuk memperindah batang-batang profil Aluminium.

Larutan yang digunakan dalam proses ini adalah Cobalt, H2SO4, Tin Sulfat

dan additive dengan temperatur proses 20 0C. Warna yang dihasilkan

dariproses ini tergantung pada waktu, semakin lama proses pewarnaan

berlangsung maka menghasilkan warna yang semakin gelap atau hitam.

j. Pencucian.

Page 70: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 10 of 10

Tujuan proses ini adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang

masih ada pada permukaan. Bahan pencuci yang digunakan adalah air

bersih.

k. Sealing.

Bagian terakhir dari proses anodize adalah sealing. Sealing adalah proses

penyempitan pori-pori dari logam Aluminium yang telah dianodize. Proses

sealing ini dimaksudkan untuk menstabilkan lapisan anodize (Al2O3).

Karena hidrasi yang terjadi pada proses ini akan merubah oksida

Aluminium anhidrat menjadi oksida Aluminium hidrat. Prinsip dari proses

sealing ini adalah proses antara oksida Aluminium dengan air yang

membentuk oksida Aluminium mono hidrat. Reaksi kimia dari proses

sealing dapat dilihat sebagai berikut :

Al2O3 + H2O Al2O3 . H2O

Temperatur pemanasan pada tangki proses digunakan 98 0C. Lamanya

proses sealing ini tergantung tebalnya batang aluminium yang dianodize.

Sebelum di-sealing Sesudah di-sealing

Gambar 4.6 Mekanisme Penyempitan Akibat dari Proses Sealing

3. Unracking.

Unracking adalah proses melepaskan batang-batang profil Aluminium

yang telah dianodizing dari rak penggantung.

Page 71: Pelapisan Logam

Anodizing dan Pewarnaan Aluminium Page 11 of 10

CARA MELARUTKAN LARUTAN ANODISASI

- Siapkan gelas ukur sesuai dengan ukuran larutan yang akan kita buat.

- Siapkan larutan asam sulfate 20% dari larutan yang akan di buat.

- Siapkan additive (Asam Oksalat) 14 – 18 gr/lt.

- Masukkan air sesuai dengan larutan yang akan kita buat

- Tambahkan larutan asam sulfate sesuai dg komposisi yg telah ditentukan

- Tambahkan additive 14 – 18gr

- Pasangkan katoda dengan menggunakan logam inert