Syarief/1006704764/T.metalurgi dan material 2010

Contoh aplikasi dari CVD, PVD, Elctroless dan Thermal spray

CVDChemical Vapor Deposition atau CVD adalah nama umum untuk sekumpulan proses yang melibatkan penyimpanan material padat dari fasa gas dan mirip dalam beberapa hal untuk physical vapor deposition (PVD). PVD berbeda pada precursorsnya yang solid, dengan material yang akan disimpan diuapkan dari sasaran solid dan disimpan ke substrat. Termodinamika dan kinetika mendorong kedua precurcors generation dan decomposition. Pengendalian termodinamika dan kinetika melalui temperatur, tekanan, dan konsentrasi untuk menghasilkan deposit yang diinginkan.CVD memiliki aplikasi yang sangat luas dalam industri dalam hal ini penulis akan menjelaskan contoh aplikasi dari CVD pada coating. Chemical Vapor Deposition (CVD) adalah proses atmosfer terkendali yang dilakukan pada temperatur tinggi (~ 1.925 F) dalam reaktor CVD. Selama proses ini, thin-film coatings terbentuk sebagai hasil reaksi antara berbagai fasa gas dan permukaan substrat yang dipanaskan dalam reaktor CVD. Ketika gas yang berbeda diangkut melalui reaktor, lapisan-lapisan yang berbeda dibentuk pada tooling substrate. Misalnya, TiN terbentuk dari hasil reaksi kimia berikut:TiCl4 + N2 + H2 1000 C TiN + 4 HCl + H2. Titanium karbida (TiC) terbentuk dari hasil reaksi kimia berikut: TiCl4 + + CH4 H2 1.030 C TiC + 4 HCl + H2. Produk akhir dari reaksi ini adalah, material yang keras, coating tahan aus yang menunjukkan ikatan kimia dan metalurgi pada substrat. Coating CVD memberikan perlawanan yang sangat baik untuk jenis keausan dan goresan yang biasanya terlihat banyak selama aplikasi metal-forming.Contoh dari coating CVD pada aplikasi metal-forming seperti : Punches Draw Dies Forging Tools Trim Dies Stamping Tools Wire Draw Dies Extrusion Dies Coining Dies Trim Dies Swaging Dies Sizing Dies Form Rolls Seaming Rolls Cold Heading Tools Crimping Tools Tube Bending Dies

PVDPVD physical vapor deposition pada dasarnya adalah teknik vaporation coating yang melibatkan transfer material pada tingkat atom. Ini merupakan proses alternatif untuk electroplating. Proses ini mirip dengan chemical vapor deposition (CVD) kecuali bahwa bahan baku / prekursor, sebagai contoh yaitu material yang akan disimpan berawal dari bentuk padatan, sedangkan pada CVD, prekursor dimasukkan ke ruang reaksi dalam bentuk gas. Hal ini menggabungkan proses seperti sputter coating dan pulsed laser deposition (PLD).Coating PVD disimpan untuk berbagai alasan. Beberapa alasan utama adalah: Peningkatan kekerasan dan ketahanan aus Mengurangi gesekan Peningkatan ketahanan oksidasiSebagai contoh coating PVD adalah pada cutting tool dengan meningkatkan yaitu : Micro-hardness yang tinggi memberikan ketahanan abrasi yang sangat baik, dan memungkinkan ujung tombak untuk tetap tajam lebih lama. Menurunkan koefisien gesek yang berarti ada resistensi kurang selama memotong, sehingga sedikit panas yang dihasilkan - panas ang menumpuk menjadi faktor utama dalam cutting edge break-down. Menurunkan koefisien gesek akan mengurangi kebisingan mesin dan beban ditempatkan pada motor spindle.

Electroless

Electroless plating menggunakan reaksi redoks untuk deposit logam pada objek tanpa ada aliran listrik. Karena memungkinkan konsentrasi ion logam yang konstan untuk membasahi seluruh bagian obyek, deposito logam merata di sepanjang tepi, di dalam lubang, dan pada benda yang berbentuk tidak teratur dimana sulit untuk dilapisi merata dengan elektroplating. Electroless plating juga digunakan untuk deposit permukaan yang konduktif pada objek nonconductive agar memungkinkan untuk dilapisi. Teknologi electroless telah digunakan selama beberapa dekade. Teknologi ini melibatkan pengurangan logam complex menggunakan reduktor ringan, biasanya formaldehid. Salah satu aplikasi electroless plating yang paling banyak digunakan adalah electroless plated nickel. Aplikasinya meliputi field valves, rotors, drive shafts, paper handling equipment, fuel rails, optical surfaces for diamond turning, door knobs.

Thermal Spray

Teknik thermal spray adalah proses coating yang dimana material dilelehkan dan disemprotkan pada permukaannya. Bahan baku dipanaskan dengan cara listrik (plasma atau busur) atau secara kimia yaitu pembakaran api. Selama thermal spray berlangsung partikel dari 1 hingga 50 micron sedikitnya sebagian meleleh dan dipercepat dengan kecepatan yang tinggi oleh api atau busur. Partikel berceceran pada permukaan dan membentuk lapisan yang dimana kualitasnya dinilai dari kandungan oksidanya, porositas dan kekuatan ikatan dengan substrat. Material yang disemprotkan dapat berupa logam, keramik atau polimer. Terdapat beberapa macam thermal spray yaitu : Plasma spraying Detonation spraying Wire arc spraying Flame spraying High velocity oxy-fuel coating spraying (HVOF) Warm spraying Cold sprayingSalah satu contoh aplikasi thermal spray adalah plasma spray ceramic coating pada system pembuangan di mobil.

Referensi :http://www.ultramet.com/chemical_vapor_deposition.htmlhttp://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1552http://www.richterprecision.com/cvd-coatings.htmlhttp://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1558http://www.richterprecision.com/pvd-coatings.htmlhttp://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/redox/faq/electroless-plating.shtmlhttp://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1581