BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dampak
reaksi kimia dalam masyarakat modern sudah terlihat dimana-mana. Dalam bidang
insdustri kimia yang sangat pernting seperti industri Alumunium, klor, natrium
hidroksida dan lain – lain. yang diproduksi secara elektrokimia. Semua sumber
arus listrik yang portabel atau yag biasa kita sebut "Batrei" dapat
berfungsi karena adanya reaksi elektrokimia didalamnya yag dapat menghasilkan
energi listrik.
Kehidupan modern tidak bisa terlepas dari teknologi industri elektroplating. Berbagai barang perhiasan, kerajinan, komponen sepeda motor, mobil dan peralatan pabrik dilakukan sentuhan akhir melalui teknologi lapis listrik ini. Elektroplating merupakan pelapisan logam pada benda padat konduktif dengan bantuan arus listrik. Pelapisan ditujukan untuk mempebaiki permukaan benda sehingga lebih cemerlang dan mengkilap, tahan korosi dan atau permukaan benda menjadi lebih keras. Benda dapat dilapis dengan emas, nikel, tembaga, seng, kuningan, perak, krom dan logam pelapis lain.
Elektroplating dilakukan dengan maksud memberi
perlindungan terhadap bahaya korosi,
membentuk sifat keras permukaan, dan sifat
teknis atau mekanis tertentu, serta memberikan nilai dekoratif terhadap logam dasar.
1.2 Tujuan
Tulisan ini bertujuan untuk Memenuhi
tugas mata kuliah kimia dasar selain itu juga untuk menambah wawasan para
pembaca, khususnya semua mahasiswa Teknik Industri Universitas Suryadarma, agar mendapatkan
pengetahuan dan wawasan dalam pembelajaran ilmu kimia itu penting di dalam dunia industry saat ini.
1.3 Manfaat
Mengetahui aplikasi pengetahuan
tentang kimia di industry. Mengetahui prinsip dan dasar- dasar elektoplating di
industry juga mengetahui jenis dan macam elektropalting di industry – industry saat
ini.
BABII
TINJAUAN PUSTAKA
Elektrokimia adalah studi mengenai
hubungan yang terjadi antara reaksi kimia dan arus listrik. Reaksi elektrolisis
juga masuk ke dalam yang satu ini, dimana perubahan yang ada dipaksa terjadi
oleh aliran listrik yang melalui sistem kimia. hal ini juga termasuk reaksi
oksidasi-reduksi spontan (reaksi redoks) yang dapat menghasilkan listrik. semua
perubahan ini disebut dengan reaksi elektrokimia.
Prinsip Elektrosintesis
Prinsip dari metode elektrosintesis
didasarkan pada penerapan teori-teori elektrokimia. Baik teknik elektrosintesis
maupun metode sintesis secara konvensional, mempunyai variabel-variabel yang
sama seperti suhu, pelarut, pH, konsentrasi reaktan, metode pencampuran dan
waktu. Akan tetapi perbedaannya, jika di elektrosintesis mempunyai variabel
tambahan yakni variabel listrik dan fisik seperti elektroda, jenis elektrolit,
lapisan listrik ganda, materi/jenis elektroda, jenis sel elektrolisis yang
digunakan, media elektrolisis dan derajat pengadukan.
Pada dasarnya semua jenis sel
elektrolisis termasuk elektrosintesis selalu berlaku hukum Faraday yakni:
•Jumlah perubahan kimia yang
terjadi dalam sel elektrolisis, sebanding dengan muatan listrik yang dilewatkan
di dalam sel tersebut
•Jumlah muatan listrik sebanyak
96.500 coulomb akan menyebabkan perubahan suatu senyawa sebanyak 1,0
gramekivalen (grek)
2.1 Dasar
Teori Elektroplating
Elektroplating
dibuat dengan jalan mengalirkan arus listrik melalui larutan antara logam atau
material lain yang konduktif. Dua buah plat logam merupakan anoda dan katoda
dihubungkan pada kutub positif dan negatif terminal sumber arus searah (DC).
Logam yang terhubung dengan kutub positif disebut anoda dan yang terhubung
dengan kutub negatif disebut katoda. Ketika sumber tegangan digunakan pada elektrolit,
maka kutub positif mengeluarkan ion bergerak dalam larutan menuju katoda dan
disebut sebagai kation. Kutub negatif juga mengeluarkan ion, bergerak menuju
anoda
dan disebut sebagai anion. Larutannya disebut elektrolit.
dan disebut sebagai anion. Larutannya disebut elektrolit.
Hubungan antara voltase dalam elektrolit
dan kekuatan arus listrik yang mengalir ditunjukkan oleh hukum Ohm yaitu :
Besarnya listrik yang mengalir yang
dinyatakan dengan Coulomb adalah sama dengan arus listrik dikalikan dengan
waktu. Dalam pemakaian secara umum atau dalam pemakaian elektroplating
satuannya adalah ampere-jam (Ampere-hour) yang besarnya 3600 coulomb, yaitu
sama dengan listrik yang mengalir ketika arus listrik sebesar 1 ampere mengalir
selama 1 jam.
Michael Faraday pada tahun 1833 menetapkan
hubungan antara kelistrikan dan ilmu kimia pada semua reaksi elektrokimia. Dua
hukum Faraday ini adalah :
1. Hukum I : Jumlah dari tiap elemen atau grup dari elemen-elemen yang dibebaskan pada kedua anoda dan katoda selama elektrolisa sebanding dengan jumlah listrik yang mengalir dalam larutan.
2. Hukum II : Jumlah dari arus listrik bebas sama dengan jumlah ion atau jumlah substansi ion yang dibebaskan dengan memberikan sejumlah arus listrik adalah sebanding dengan berat ekivalennya.
1. Hukum I : Jumlah dari tiap elemen atau grup dari elemen-elemen yang dibebaskan pada kedua anoda dan katoda selama elektrolisa sebanding dengan jumlah listrik yang mengalir dalam larutan.
2. Hukum II : Jumlah dari arus listrik bebas sama dengan jumlah ion atau jumlah substansi ion yang dibebaskan dengan memberikan sejumlah arus listrik adalah sebanding dengan berat ekivalennya.
Hukum I membuktikan terdapat hubungan
antara reaksi kimia dan jumlah total listrik yang melalui elektrolit. Menurut
Faraday, arus 1 Ampere mengalir selama 96.496 detik ( 26,8 jam) membebaskan
1,008 gram hidrogen dan 35,437 gram khlor dari larutan asam khlorida encer.
Seperti hasil yang ditunjukkan bahwa 96.496 coulomb arus listrik membebaskan
satu satuan berat ekivalen ion positif dan negatif. Oleh sebab itu 96.496
coulomb atau kira-kira 96.500 coulomb yang disebut 1 Faraday sebanding dengan
berat 1 elektrokimia. Untuk menentukan logam yang terdeposisi dengan arus dan
waktu dapat ditentukan :
Langkah selanjutnya adalah mengalikan
bilangan Faraday dengan bilangan gram yang diendapkan oleh 1 Faraday (gram
ekivalen), maka persamaannya menjadi:
Untuk menentukan tebal pelapisan yang
terjadi perlu diketahui berat jenis dari logam yang terlapis pada katoda.
Hubungan berat jenis dengan harga-harga yang lainnya adalah sebagai berikut :
Efisiensi plating pada umumnya dinyatakan
sebagai efisiensi arus anoda maupun katoda. Efisiensi katoda yaitu arus yang
digunakan untuk pengendapan logam pada katoda dibandingkan dengan total arus
masuk. Arus yang tidak dipakai untuk pengendapan digunakan untuk penguraian air
membentuk gas hidrogen, hilang menjadi panas atau pengendapan logam-logam lain
sebagai impuritas yang tak diinginkan. Efisiensi anoda yaitu perbandingan
antara jumlah logam yang terlarut dalam elektrolit dibanding dengan jumlah
teoritis yang dapat larut menurut Hukum Faraday.Kondisi plating yang baik bila
diperoleh efisiensi katoda sama dengan efisiensi anoda, sehingga konsentrasi
larutan bila menggunakan anoda aktif akan selalu tetap.
Efisiensi arus katoda sering dipakai
sebagai pedoman menilai apakah semua arus yang masuk digunakan untuk
mengendapkan ion logam pada katoda sehingga didapat efisisensi plating sebesar
100 % ataukah lebih kecil. Adanya kebocoran arus listrik, larutan yang tidak
homogen dan elektrolisis air merupakan beberapa penyebab rendahnya efisiensi.
Elektrolisis air merupakan reaksi samping
yang menghasilkan gas hidrogen pada katoda dan gas oksigen pada anoda.Reaksi
elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut :
Secara praktis efisiensi plating dinyatakan sebagai perbandingan berat nyata terhadap berat teoritis endapan pada katoda.
Apabila logam dimasukkan pada larutan yang
mengandung ionnya sendiri akan menimbulkan beda potensial antara logam tersebut
dengan larutan. Beda potensial ini disebabkan karena atom dari logam untuk
menjadikan satu atau lebih muatan negatif dan lepas ke dalam larutan dalam
bentuk ion.
Pada saat yang bersamaan terjadi reaksi
kebalikan dalam larutan. Dua reaksi yang berlawanan tersebut berlangsung pada
kecepatan yang tidak sama, maka potensial ini akan diatur oleh permukaan logam
dan elekrolit yang berhubungan dengan permukaan logam. Akhirnya kondisi
setimbang tercapai dimana ionisasi dan pelepasan berlangsung tepat pada
kecepatan yang sama. Kesetimbangan ini disebut dengan potensial kesetimbangan
atau potensial bolak-balik pada partikel logam pada laruan yang dipergunakan.
Potensial elektroda standar berdasarkan
skala hidrogen, dimana semua logam-logam sebelum hidrogen pada skala hidrogen
mampu menggantikan hidrogen dari larutan yang mengandung ion hidrogen, dan
logam-logam setelah hidrogen pada skala hidrogen biasanya tidak dapat
menggantikan hidrogen secara langsung. Berikut ini adalah skala hidrogen :
Logam seng, timah hitam dan timah putih
dinamakan logam dasar karena mudah larut di dalam asam dan ditunjukkan oleh
tanda potensial negatif, sedangkan kebalikan dari ketiga logam diatas adalah
logam mulia seperi tembaga, perak dan emas ditunjukkan oleh tanda potensial
positif.
2.2 Jenis
– jenis Pelapisan Logam Secara Listrik (Elektroplating)
Proses Elektroplating
Tembaga-Nikel-Khrom
Proses pelapisan tembaga-nikel-khrom terhadap logam ferro
atau kuningan sebagai logam yang dilapis adalah satu cara untuk melindungi
logam terhadap serangan korosi dan untuk mendapatkan sifat dekoratif. Cara
pelapisan tembaga-nikel-khrom dengan metode elektroplating adalah sebagai
berikut:Pelapisan menggunakan arus searah. Cara kerjanya mirip dengan
elektrolisa, dimana logam pelapis bertindak sebagai anoda,sedangkan logam
dasarnya sebagai katoda. Cara terakhir ini yang disertai dengan perlakuan awal
terhadap benda kerja yang baik mempunyai berbagai keuntungan dibandingkan
dengan cara-cara yang lain. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :
a. Lapisan relatif tipis.
b. Ketebalan dapat dikontrol.
c. Permukaan lapisan lebih halus.
d. Hemat dilihat dari pemakaian logam khrom.
a. Lapisan relatif tipis.
b. Ketebalan dapat dikontrol.
c. Permukaan lapisan lebih halus.
d. Hemat dilihat dari pemakaian logam khrom.
Pengerjaan elektroplating tembaga-nikel-khrom pada
dasarnya terbagi atas tiga proses yaitu perlakuan awal, proses pelapisan dan
proses pengolahan akhir hasil elektroplating.Proses elektroplating ini terdapat
tiga jenis proses pelapisan yaitu yang pertama adalah pelapisan logam dengan Tembaga,
lalu dilanjutkan dengan pelapisan Nikel dan yang terakhir benda dilapis dengan
Khrom.
Pelapisan Tembaga
Tembaga atau Cuprum (Cu) merupakan logam yang banyak sekali digunakan, karena mempunyai sifat hantaran arus dan panas yang baik. Tembaga digunakan untuk pelapisan dasar karena dapat menutup permukaan bahan yang dilapis dengan baik. Pelapisan dasar tembaga dipelukan untuk pelapisan lanjut dengan nikel yang kemudian yang kemudian dilakukan pelapisan akhir khrom.
Tembaga atau Cuprum (Cu) merupakan logam yang banyak sekali digunakan, karena mempunyai sifat hantaran arus dan panas yang baik. Tembaga digunakan untuk pelapisan dasar karena dapat menutup permukaan bahan yang dilapis dengan baik. Pelapisan dasar tembaga dipelukan untuk pelapisan lanjut dengan nikel yang kemudian yang kemudian dilakukan pelapisan akhir khrom.
Dalam pelapisan tembaga digunakan bermacam-macan
larutan elektrolit, yaitu :
1. Larutan asam
2. Larutan sianida
3. Larutan fluoborat
4. Larutan pyrophosphat
Diantara empat macam larutan di atas yang paling banyak digunakan adalah larutan asam dan larutan sianida
1. Larutan asam
2. Larutan sianida
3. Larutan fluoborat
4. Larutan pyrophosphat
Diantara empat macam larutan di atas yang paling banyak digunakan adalah larutan asam dan larutan sianida
Aplikasi yang paling penting dari pelapisan tembaga
adalah sebagai suatu lapisan dasar pada pelapisan baja sebelum dilapisi tembaga
dari larutan asam yang biasanya diikuti pelapisan nikel dan khrom. Tembaga
digunakan sebagai suatu lapisan awal untuk mendapatkan pelekatan yang bagus dan
melindungi baja dari serangan keasaman larutan tembaga sulfat. Alasan pemilihan
plating tembaga untuk aplikasi ini karena sifat penutupan lapisan yang bagus
dan daya tembus yang tinggi.
Sifat-sifat Fisika Tembaga
1.Logam berwarna kemerah-merahan dan berkilauan
2.Dapat ditempa, dibengkokan dan merupakan penghantar panas dan listrik
3.Titik leleh : 1.0830C, titik didih : 2.3010C
4.Berat jenis tembaga sekitar 8,92 gr/cm3
1.Logam berwarna kemerah-merahan dan berkilauan
2.Dapat ditempa, dibengkokan dan merupakan penghantar panas dan listrik
3.Titik leleh : 1.0830C, titik didih : 2.3010C
4.Berat jenis tembaga sekitar 8,92 gr/cm3
Sifat-sifat Kimia Tembaga
1.Dalam udara kering sukar teroksidasi, akan tetapi jika dipanaskan akan membentuk oksida tembaga (CuO)
2.Dalam udara lembab akan diubah menjadi senyawa karbonat atau karat basa, menurut reaksi : 2Cu + O2 + CO2 + H2O → (CuOH)2 CO3
3.Tidak dapat bereaksi dengan larutan HCl encer maupun H2SO4encer
4.Dapat bereaksi dengan H2SO4 pekat maupun HNO3 encer dan pekat
Cu + H2SO4 → CuSO4 +2H2O + SO2 Cu + 4HNO3 pekat → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 3Cu + 8HNO3 encer → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
5.Pada umumnya lapisan Tembaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagi dengan Nikel atau Khrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan logam secara elektrokimia,digunakan listrik arus searah (DC). Jenis elektrolit yang digunakan adalah tipe alkali dan tipe asam. Untuk tipe alkali komposisi larutan dan kondisi operasi dapat dilihat pada tabel 2.3.
1.Dalam udara kering sukar teroksidasi, akan tetapi jika dipanaskan akan membentuk oksida tembaga (CuO)
2.Dalam udara lembab akan diubah menjadi senyawa karbonat atau karat basa, menurut reaksi : 2Cu + O2 + CO2 + H2O → (CuOH)2 CO3
3.Tidak dapat bereaksi dengan larutan HCl encer maupun H2SO4encer
4.Dapat bereaksi dengan H2SO4 pekat maupun HNO3 encer dan pekat
Cu + H2SO4 → CuSO4 +2H2O + SO2 Cu + 4HNO3 pekat → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 3Cu + 8HNO3 encer → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
5.Pada umumnya lapisan Tembaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagi dengan Nikel atau Khrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan logam secara elektrokimia,digunakan listrik arus searah (DC). Jenis elektrolit yang digunakan adalah tipe alkali dan tipe asam. Untuk tipe alkali komposisi larutan dan kondisi operasi dapat dilihat pada tabel 2.3.
Larutan Strike menghasilkan lapisan yang sangat tipis.
Larutan strike dapat pula dipakai sebagai pembersih dengan pencelupan pada
larutan sianida yang ditandai dengan keluarnya gas yang banyak pada benda kerja
sehingga kotoran-kotoran yang menempel akan mengelupas. Larutan ini terutama
digunakan pada komponen-komponen dari baja sebagai lapisan dasar, untuk
selanjutnya dilakukan pelapisan tembaga dengan logam lain.
Formula kecepatan tinggi atau efisiensi tinggi digunakan
untuk plating tembaga tebal, smentara proses Rochelle digunakan untuk
menghasilkan pelapisan yang bersifat antara strike dan kecepatan tinggi.
Garam-garam Rochelle tidak terdekomposisi dan hanya berkurang melalui drag-out
yaitu terikutnya larutan pada benda kerja pada saat pengambilan dari tanki
tinggi disbanding larutan strike sebab kerapatan arus katoda dan efisiensi
penting dalam kecepatan plating. Larutan Rochelle dan kecepatan tinggi dapat
dioperasikan pada temperatur relatif tinggi.
Proses “Pengolahan Awal” adalah proses persiapan
permukaan dari benda kerja yang akan mengalami proses pelapisan logam.Pada
umumnya proses pelapisan logam itu mempunyai dua tujuan pokok adalah sifat
dekorasi, sifat ini untuk mendapatkan tampak rupa yang lebih baik dari benda
asalnya, dan aplikasi teknologi, sifat ini misalnya untuk mendapatkan ketahanan
korosinya, mampu solder, kekerasan, sifat listrik dan lain
sebagainya.Keberhasilan proses pengolahan awal ini sangat menentukan kualitas
hasil pelapisan logam, baik dengan cara listrik, kimia maupu dengan cara
mekanis lainnya.
Proses pengolahan awal yang akan mengalami proses
pelapisan logam pada umumnya meliputi proses-proses pembersihan dari segala
macam pengotor (cleaning proses) dan juga termasuk proses-proses pada olah
permukaan seperti poleshing, buffing,dan proses persiapan permukaan yang
lainnya.Untuk mendapatkan daya lekat pelapisan logam (adhesi) dan fisik
permukaan benda kerja yang baik dari suatu lapisan logam, maka perlu
diperhatikan cara olah permukaan dan proses pembersihan permukaan.
Ketidaksempurnaan kedua hal tersebut di atas dapat menyebabkan adanya
garisan-garisan pada benda kerja dan pengelupasan hasil pelapisan logam.
Pelapisan Timan
Putih
Pelapisan timah putih pada besi dengan cara listrik (elektroplating) sudah sangat lama dilakukan untuk kaleng-kaleng makanan, minuman dan sebagainya. Pelapisan secara listrik pada umumnya sudah menggantikan pelapisan secara celup panas, karena pelapisan secara celup panas menghasilkan lapisan yang tebal dan kurang merata (kurang halus) sedangkan pelapisan secara listrik dapat menghasilkan lapisan yang tipis dan lebih merata/halus. Dengan keuntungan tersebut pada saat ini lebih banyak industri yang melakukan pelapisan timah putih secara listrik dari pada secara celup panas (Hot Dip Galvanizing)..
Pelapisan timah putih pada besi dengan cara listrik (elektroplating) sudah sangat lama dilakukan untuk kaleng-kaleng makanan, minuman dan sebagainya. Pelapisan secara listrik pada umumnya sudah menggantikan pelapisan secara celup panas, karena pelapisan secara celup panas menghasilkan lapisan yang tebal dan kurang merata (kurang halus) sedangkan pelapisan secara listrik dapat menghasilkan lapisan yang tipis dan lebih merata/halus. Dengan keuntungan tersebut pada saat ini lebih banyak industri yang melakukan pelapisan timah putih secara listrik dari pada secara celup panas (Hot Dip Galvanizing)..
Pelapisan Seng
Seng sudah lama dikenal sebagai pelapis besi yang tahan
korosi, murah harganya, dan mempunyai tampak permukaan yang cukup baik.
Pelapisan senga pada besi dilaksanakan dengan beberapa cara seperti galvanizing, sherardizing, atau metal spraying.
Namun pelapisan secara listrik (elektroplating)
lebih disukai karena mempunyai beberapa keuntungan bila dibandingkan dengan
cara-cara pelapisan yang lain, diantaranya :
a. Lapisan lebih merata
b. Daya rekat lapisan lebih baik
c. Tampak permukaan lebih baik
b. Daya rekat lapisan lebih baik
c. Tampak permukaan lebih baik
Karena beberapa keuntungan itulah maka lebih banyak
dilaksanakan pelapisan secara listrik daripada cara-cara lainnya. Pelapisan
seng secara listrik kadang juga disebut elektro-galvanizing. Larutan elektrolit yang sering
digunakan ada dua macam yaitu larutan asam dan larutan sianida. Bila kedua
larutan tersebut dibandingkan maka permukaan lapisan hasil dari penggunaan
larutan sianida adalah lebih baik jika dibandingkan dengan larutan asam. Namun
larutan asam digunakan bila dikehendaki kecepatan pelapisan yang tinggi dan
biaya yang lebih murah.
Larutan lain yang sering digunakan pada pelapisan
adalah larutan alkali zincat dan larutan pyrophosphat.
Pelapisan Nikel
Pada saat ini, pelapisan nikel pada besi banyak sekali
dilaksanakan baik untuk tujuan pencegahan karat ataupun untuk menambah
keindahan. Dengan hasil lapisannya yang mengkilap maka dari segi ini nikel
adalah yang paling banyak diinginkan untuk melapis permukaan. Dalam pelapisan
nikel selain dikenal lapisan mengkilap, terdapat juga jenis pelapisan yang
buram hasilnya. Akan tetapi tampak permukaan yang buram inipun dapat juga
digosok hingga halus dan mengkilap. Jenis lain dari pelapisan nikel adalah
pelapisan yang berwarna hitam. Warna hitam inipun tampak menarik dan digunakan
biasanya untuk melapis laras senapan dan lainnya.
Pelapisan Khrom
Selain nikel, maka pelapisan khrom banyak dilaksanakan
untuk mendapatkan permukaan yang menarik. Karena sifat khas khrom yang
sangat tahan karat maka pelapisan khrom mempunyai kelebihaan tersendiri bila
dibandingkan dengan pelapisan lainnya. Selain sifat dekoratif dan atraktif dari
pelapisan khrom, keuntungan lain dari pelapisan khrom adalah dapat dicapainya
hasil pelapisan yang keras. Sumber logam khrom didapat dari asam khrom,
tapi dalam perdagangan yang tersedia adalah khrom oksida (Cr O3) sehingga terdapatnya asam khrom adalah pada waktu
khrom oksida bercampur dengan air
2.3 Electroplating Chrom di Industri
Chrome Electroplating ini tidak hanya oleh industri-industri
besar saja yang menggunakannya, industri-industri menengah dan kecil pun banyak
yang menfaatkan chrome plating ini, bahkan industri-industri Rumah Tanggapun
juga ikut serta menggunakannya untuk memproduksi produknya.
Sering kita lihat dari mobil-mobilan sampai ke mobil beneran, dari mobil yang murah sampai mobil yang mewah. Dari sepeda ontel sampai sepeda motor, dari perlengkapan rumah tangga sampai dapurnya, dari radio sampai ke Computer, dam masih banyak yang lainnya.
Tujuan pelapisan chrome ini untuk memperbaiki tampak muka, memperlambat terjadinya korosi atau karat. Meningkatkan ketahanan terhadap gesekan, menanbah ukuran yang pressisi
Sering kita lihat dari mobil-mobilan sampai ke mobil beneran, dari mobil yang murah sampai mobil yang mewah. Dari sepeda ontel sampai sepeda motor, dari perlengkapan rumah tangga sampai dapurnya, dari radio sampai ke Computer, dam masih banyak yang lainnya.
Tujuan pelapisan chrome ini untuk memperbaiki tampak muka, memperlambat terjadinya korosi atau karat. Meningkatkan ketahanan terhadap gesekan, menanbah ukuran yang pressisi
Jenis pelapisan chrome ini untuk ;
- untuk keperluan dekorasi yang sifatnya tipis, agak lunak dan mengkilat.
Sering digunakan untuk alat-alat rumah tangga, asessoris kendaraan bermotor, elektronik dan
masih banyak yang lainnya.
- Keperluan menambah pressisi yang bersifat keras dimana sering digunakan untuk bantanlan agar tidak cepas aus oleh gesesekan seperti Piston , Bearing, dan yang lainnya.
- untuk keperluan dekorasi yang sifatnya tipis, agak lunak dan mengkilat.
Sering digunakan untuk alat-alat rumah tangga, asessoris kendaraan bermotor, elektronik dan
masih banyak yang lainnya.
- Keperluan menambah pressisi yang bersifat keras dimana sering digunakan untuk bantanlan agar tidak cepas aus oleh gesesekan seperti Piston , Bearing, dan yang lainnya.
Lapisan hard chrome merupakan sebutan untuk lapisan khrom
yang memiliki sifat mekanis sangat keras (hard). Sebutan lain untuk lapisan
hard chrome adalah functional chrome plating. Disebut demikian karena lapisan
hard chrome lebih banyak dimanfaatkan untuk keperluan engineering.
Sifat-sifat yang dimiliki oleh lapisan hard chrome adalah :
a. Tidak membutuhkan undercoat berupa lapisan nikel.
b. Mempunyai tingkat kekerasan yang tinggi yaitu sekitar 55-60 HRc (skala Rockwell C).
c. Tingkat ketebalan lapisannya tergolong cukup tinggi yaitu sekitar 1-1000 μm.
d. Lapisannya memiliki microcrack.
e. Tahan terhadap gesekan dan aus.
f. Tahan terhadap korosi.
Beberapa produk yang dapat ditemui telah memanfaatkan penggunaan lapisan hard chrome diantaranya adalah :
a. Pump Shafts dan Rotors.
b. Hydraulic Rams dan Cylinders.
c. Print Rollers.
d. Gear Shafts.
e. Motorcycle Forks.
f. Cutting Tools.
g. Mold dan Dies.
h. Textile Guide.
i. Ball Valve.
j. Plunger.
k. Gage.
a. Tidak membutuhkan undercoat berupa lapisan nikel.
b. Mempunyai tingkat kekerasan yang tinggi yaitu sekitar 55-60 HRc (skala Rockwell C).
c. Tingkat ketebalan lapisannya tergolong cukup tinggi yaitu sekitar 1-1000 μm.
d. Lapisannya memiliki microcrack.
e. Tahan terhadap gesekan dan aus.
f. Tahan terhadap korosi.
Beberapa produk yang dapat ditemui telah memanfaatkan penggunaan lapisan hard chrome diantaranya adalah :
a. Pump Shafts dan Rotors.
b. Hydraulic Rams dan Cylinders.
c. Print Rollers.
d. Gear Shafts.
e. Motorcycle Forks.
f. Cutting Tools.
g. Mold dan Dies.
h. Textile Guide.
i. Ball Valve.
j. Plunger.
k. Gage.
Tahapan proses hard chrome plating adalah sebagai berikut:
1. Pre cleaning 6. Rinse *
2. Stress relief *
7. Anodic etching
3. Soak cleaning *
8. Rinse
4. Rinse *
9. Elektroplating hard chrome
5. Aktivasi *
10. Rinse
11.
Pengeringan
12. Hydrogen embrittlement relief *
Keterangan:
* Bila diperlukan
Perlengkapan standar untuk proses decorative chrome plating adalah:
1. Tangki
2. Heater
3. Anoda
4. Power supply DC
Bahan kimia yang dibutuhkan :
1. Larutan soak cleaning *
2. Larutan aktivasi *
3. Larutan anodic etching
4. Larutan elektroplating hard chrome
Keterangan:
* Bila diperlukan
2.4 Contoh
Proses Elektropalting di Industry Asesoris mobil
1. Mengupload Auto Aksesori Untuk
Titanium Plating Racks
Pertama injeksi plastik dilakukan, kemudian
aksesoris mobil dipindahkan menggunakan peralatan khusus yang menjamin setiap
bagian unhurm saat melakukan transfer ke baris electroplating. Pada garis
plating, staf klip aksesoris otomatis ke rak pelapisan titanium.
Rak untuk plating biasanya terbuat dari
titanium untuk umur panjang; electroplating mereka akurat dan tepat karena
kasih sayang kecil dengan pelapisan cairan seperti tembaga, nikel dan krom.
Persiapan pekerjaan permukaan
2. Chemical Etching (Etch Dalam
Solusi Berbasis Asam Kromat Untuk Mempromosikan Adhesi):
Waktu keseluruhan proses tergantung pada
plastik, yang diinginkan ketebalan, luas permukaan, dan jumlah sampel yang akan
disimpan. Dalam pengawetan dan aktivasi permukaan plastik dengan bak asam
sulfat khrom berisi klorida logam mulia, mandi direbus sebelum digunakan untuk
periode waktu yang cukup untuk menghilangkan semua hadir secara substansial
klorin bebas. Setelah itu permukaan plastik acar dan diaktifkan di kamar mandi,
dan kemudian kimia logam berlapis.
3. Asam Pembersihan: Solusi
Roughening Untuk Plastik
Persiapan
Pekerjaan Permukaan
Langkah yang paling penting dalam operasi electroplating
seluruh permukaan persiapan produksi disuntikkan dan proses pembersihan. Hal
ini karena penampilan dan penerimaan artikel bergantung terutama pada suara
selesai dicapai dengan substrat bersih dan aktif. Demikian juga, proses
pembersihan yang tidak benar menyebabkan menolak dan penurunan profitabilitas.
Sebelum lapisan yang diinginkan dapat diterapkan dengan komponen, permukaan
yang akan dilapisi harus bersih dan bebas dari semua "asing" hal-hal
seperti skala berat film oksida, karat, lokakarya & minyak tanah, minyak,
kotoran, dan materi lain. Semua ini harus dihapus untuk memastikan kepatuhan
kuat Elektrodeposisi sepotong.
Proses ini dilakukan pada permukaan logam
sebelum elektroplating. Hal ini lebih efisien daripada merendam pembersihan dan
sangat meminimalkan serangan kimia pada permukaan logam. Komponen yang menjadi
katoda (pembersihan langsung) atau anoda (reverse pembersihan) atau bergantian
katoda dan anoda dalam larutan basa.
bagian Terukir membutuhkan netralisasi.
Bahkan ketika kondisi pembilasan yang baik ada, Cr 6 + bisa terperangkap dalam
rongga etsa atau ruang rapat lainnya. Hal ini menyebabkan cacat yang dikenal
sebagai "skip piring". Natrium bisulfit adalah penawar yang umum
digunakan. mandi ini sering diganti karena fungsi penting dan biaya rendah yang
terlibat.
4. Mekanika Plating -
Elektroplating Tembaga:
Sebelum produk disuntikkan mulai menyepuh
dgn listrik, tidak benar atau yang cacat akan menghapus pada tahap ini. Bagian
yang akan elektro-berlapis yang dimuat ke rak dengan klip listrik. Rak
pelapisan terhubung ke sumber kekuatan untuk menggerakkan proses pelapisan
dengan arus listrik. Garis elektro-plating terdiri dari serangkaian tank mana
bagian terbenam untuk menerapkan tembaga, dan nikel dan trivalen Chrome mana
menyelesaikan dekoratif diperlukan. Insinyur bekerja dengan pelanggan untuk
menentukan ketebalan plating untuk memenuhi persyaratan pelanggan.
Electroplating dengan perbaikan besar dalam
teknologi nikel tanpa listrik dan pengendapan tembaga Mekanika menggabungkan dengan
perkembangan teknik etsa yang memberikan lapisan sangat konduktif menunjukkan
adhesi memuaskan ke permukaan plastik.
Tujuan dari serangan tembaga adalah untuk
membangun tembaga yang cukup tebal (0.0001inch)
untuk mencegah hilangnya kontak listrik ke rak. Sebuah asam terang mandi
tembaga membangun ketebalan sekitar 0,0005-,001 inci dari tembaga cerah. Tembaga
ulet ini mencegah lecet dan retak dan tingkat cacat kosmetik kecil untuk
menyiapkan permukaan nikel plating satin berikutnya.
5. Mekanika Plating -
Elektroplating Nikel:
Nikel elektroplating adalah proses pengendapan nikel pada paruh,
dicelupkan ke dalam larutan elektrolit dan digunakan sebagai katoda, ketika
sedang nikel anoda terlarut ke dalam elektrolit berupa ion nikel, perjalanan
melalui solusi dan deposito pada permukaan katoda . Lapisan tebal pengukuran
s 'μm.
Sebagai inhibitor korosi, nikel digunakan
untuk melindungi besi, tembaga, atau seng paduan terhadap serangan korosif di
pedesaan, industri atau laut atmosfer tergantung pada ketebalan dari endapan
nikel.
Nikel, dengan meratakan dan mengisi
pori-karakteristik, juga merupakan lapisan bawah yang sangat baik untuk logam
berharga dengan mengurangi jumlah total logam mulia yang diperlukan untuk
mencapai spesifikasi kinerja plating nikel tanpa listrik.
6. Elektroplating - Chrome
Elektroplating:
elektroplating Chrome adalah proses utama
dari seluruh prosedur electroplating. Pelapisan krom, langkah pelapisan akhir,
sebenarnya adalah lapisan pelindung atas nikel nikel mengkilap yang mencegah
dari menodai. The chrome plating mandi mengandung asam kromat / asam sulfat dan
seperti logam transisi paling, bisa eksis di beberapa bilangan oksidasi.
Temperatur sangat penting untuk kebaikan (atau) hasil. Ini adalah yang terbaik
untuk mempertahankan suhu secara otomatis dengan menggunakan hak pemanas
termostatik dikendalikan listrik di kamar mandi untuk mengontrol suhu di
seluruh kali pelapisan.
Untuk krom plating arus searah diperlukan,
ketat. Alasannya adalah bahwa asam kromat memiliki tindakan etsa logam yang
paling kuat pada saat tidak ada arus mengalir dan krom disimpan pada
potongan-bekerja hanya ketika arus mengalir. Jumlah asam kromat kabut yang
dihasilkan tergantung pada beberapa variabel seperti loading bagian, waktu,
rapat arus dan konsentrasi. Akhirnya, lapisan kromium elektrolitik adalah
dilapisinya nikel satin untuk meningkatkan ketahanan nikel itu. Lapisan ini
sering tebal 50-10 inci, dan kedua hexavalen dan mandi trivalen kromium
digunakan.
7. Bongkar Aksesoris Otomatis
Dari Titanium Plating Racks:
Setelah 4 jam proses pelapisan, aksesoris
krom yang diinginkan auto dibongkar dan visual diperiksa ketat. Auto aksesori
tidak sempurna segera dihapus.
BAB III
PENUTUP
3.1 Pembahasan
Ø Reaksi
elektolisis berlangsung bila semua komponen syarat terpenuhi, seperti adanya
larutan elektrolit, arus listrik katoda dan anoda yang sesuai dengan sifat
kimia logam itu.
Ø Industry
electroplating biasanya industry – industry besar, selain membutuhkan biaya
yang cukup besar untuk proses produksinya juga butuh pengolahan limbah yang
memadai, karena limbah elektropaling berbahaya tpi mabih bias di manfaatkan
jika tepat dalam pengolahanya.
Ø Kebanyakan
industry yang menggunakan electroplating adalah industry otomotif (motor dan
mobil), perhisan dan alat – alat teknik yang digunakan di industry.
Ø Larutan
elektrolit pada elektloplating pada umumnya bahan kimia yang berbahaya dan
beracun (biasanya mengandung sianida)
3.2 Kesimpulan
Ø Elektrokimia adalah studi mengenai hubungan yang terjadi
antara reaksi kimia dan arus listrik. Reaksi elektrolisis juga masuk ke dalam
yang satu ini, dimana perubahan yang ada dipaksa terjadi oleh aliran listrik
yang melalui sistem kimia. hal ini juga termasuk reaksi oksidasi-reduksi
spontan (reaksi redoks) yang dapat menghasilkan listrik. semua perubahan ini
disebut dengan reaksi elektrokimia.
Ø Elektroplating adalah proses pengendapan zat (ion – ion
logam) pada suatu logam dasar (katoda) melalui proses elektrolisa. Terjadinya
proses pengendapan pada katoda disebabkan oleh karena adanya perpindahan ion –
ion bermuatan listrik dari anoda melalui larutan elektolit, yang terjadi
sebcara terus menerus pada tegangan konstan hingga akhirnya mengendap dan
menempel kuat membentuk lapisan dipermukaan logam.
Ø
Elektroplating dilakukan dengan maksud memberi perlindungan terhadap
bahaya korosi, membentuk sifat keras permukaan, dan sifat teknis atau mekanis
tertentu, serta memberikan nilai dekoratif
terhadap logam dasar.
DAFTAR PUSTAKA
Azhari A Saleh, 1999 “ Teknik Pelapisan
Logam”, Balai Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin, Bandung,
Azhari A Saleh, 1999 “ Teknik Pelapisan
Nikel”, Balai Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin, Bandung.
Graham,
1987 “ Electroplating Engineering Hand book”, New York.
Loweinheim, F.A., 1988, “ Modern
Electroplating”, John Willey and Sons Inc.
London
Mohler, J.B., 1969 “ Electroplating and
Related Processes”, Chemical Publishing Co., Inc., New York.
Potter, E.C.,1956 “ Electrochemistry,
Principles and Aplication”, Cleaven Hume Press Ltd., London.
Purney, L.J.,1976 “Electrochemical and
Chemical Deposition”, Durney Associates Inc., New Jersey.
Trommans,B., 1978,“ The Canning Handbook on
electroplating”, 22nd
,. W.
Canning Ltd., Birmingham.
………………,1980, SAE Handbook Part 1.
………………,1981, “ Electrodeposited Coating,
Metal Powders, Sinterred P/M Structure ”,
Annual Book of ASTM Standards