Anodising alumunium

JOKO SUKARIONO

Pengantar

Pada anodisasi alumunium logam alumunium dipasang pada kaki anoda dan bukan pada katoda. Inilah perbedaan utama dengan proses lapis pada umumnya. Pada lapis diatas alumunium yang dibahas sebelumnya alumunium diproses pralakuan, celup, lapis listrik, alumunium diposisikan pada katoda.

Anodisasi atau oksida anoda secara luas digunakan untuk tujuan protektif (perlindungan) dan dekorasi (penampilan) diatas alumunium.Pada proses anodisasi selaput oksida pada permukaan alumunium yang terbentuk aecara alami ditingkatkan pada ketebalan yang dipelukan. Padaanodisasi benda kerja ditempatkan pada anoda dan dilarutkan dalam larutan asam, benda kerja tidak seperti pada lapis listrik yang ditempatkan pada katoda. Oksigen yang muncul pada proses oksidasi anoda, membentuk lapisan tipis yang sangat rekat dengan substrat.

Proses utama, dalam oksidasi anoda alumunium memerlukan larutan asam sulfat, asam kromat atau campuran asam sulfat dan asam oksalat.

t Tebal lapisan yang teroksidasi

A. permukaan alumunium sebelum proses oksidasi anoda

t t

tebal lapisan oksida 2 kali t

B. Permukaan anodisasi alumunium yang menunjukkan lapisan oksida

Gambar Tebal lapisan oksida anoda 2 kali dari tebal lapisan yang teroksidasi.

Selama proses oksidasi anoda permukaan alumunium dirubah menjadi oksida alumunium. Ketebalan oksida kurang lebih dua kali alumunium yang hilang.

Beberapa manfaat dari oksidasi anoda alumunium antara lain :

1. Meningkatkan ketahanan korosi.2. Meningkatkan adhesi cat.3. Sebagai alat untuk pelapisan lebih lanjut.4. Memperbaiki penampilan.5. Meningkatkan isolasi listrik.6. Memungkinkan penggunaan lithografi dan photografi.7. Memperbesar emisivitas.8. Meningkatkan ketahanan abrasi.9. Mendeteksi daerah peka retakan.

Lazimnya oksidasi anodik menggunakan asam sulfat, karena selain murah mudah untuk dikontrol, dan hasil pelapisannya mempunyai sifat astetik dan fungsional yang luas. Proses anodisasi dilakukan pada suhu 21°C, rapat arus 130 - 260 A/m2 dan tegangan antara 12 - 22 V.

Ketebalan lapisan oksidasi naik sejalan dengan lamanya oksidasi berbalikan dengan, apabila suhu dinaikkan ketebalan menurun. Naiknya suhu mengakibatkan porositas bertambah dan kehilangan ketahanan abrasi.

10.Larutan elektrolit lain yang digunakan dalam oksida anoda:a.Asam kromat

lapisanya buram, terbatas untuk ketebalan maksimum sekitar 10 µm dan jarang digunakan untuk keperluan dekorasi. Fungsinya untuk alas cat khususnya pada peralatan militer.

b.Asam fosfatBiasanya digunakan sebelum lapis listrik yaitu pada proses pengerjaan awal. Hasilnya sangat porous dan menyediakan dasar locking mekanis untuk lapis listrik.

c. Asam oksalatHasil lapisan yang berwarna kuning yang kadang lebih keras dari hasil asam sulfat, digunakan untuk anodisasi yang tebal.

d.Asam sulfonatKombinasi dengan asam sulfat digunakan untuk ngembangkan anodik warna terpadu pada logam paduan. Perunggu, emas, kelabu dan hitam adalah warna yang dapat diperoleh.

e.Asam borakDigunakan dalam lapis tanggul untuk kepasifan listrik, asam sitrat dan tartrat digunakan juga.

Chemical kit

Skema urutan proses anodisasi aluminium :

Flowchart anodizing aluminium

Pewarnaan lapisan anodisasi.

Hampir semua alumunium dan paduanya dapat dioksidasi anoda dan diwarnai sesuai dengan yang diinginkan. Jenis anodik porous dapat diwarnai dengan obat organik, pigmen anorganik tertentu dan secara lapis listrik pula.a. Pewarna organik.

Setelah anodisasi dan pembilasan dengan air dingin, benda kerja dimasukkan dalam larutan pelarut organik yang mengandung beberapa gram/liter pewarna pada suhu 65OC, Konsentrasi pewarna dan kontrol pH bervariasi terhadap pewarna. Waktu celup 5 - 15 menit. Setelah pewarnaan, benda kerja dibilas dalam air dingin dan dilakukan sealing.

b. Pigmentasi dengan mineral.Impregnasi lapisan anodik dengan pigmen mineral termasuk presipitasi. Bahan-bahan tak larut seperti oksida logam, sulfida dan besi sianid dalam lubang oksida bisa sampai dua proses. Hasil dapat lebih baik daripada pewarna organik.

c. Lapis listrik.Metode dan bahan yang digunakan masih menjadi rahasia perusahaan, tetapi prinsipnya seperti pada lapis listrik. Hasilnya paling baik dari metode yang lain.

Sealing lapisan anodik

Manfaat dan keindahan hasil proses anodik pada alumunium sering tergantung pada jenis dan kualitas perlakuan pasca anodik yang digunakan. Istilah sealing secara umum sebagai penjaga agar bahan atau pengaruh fisis tidak masuk untuk mempengaruhi lapisan anodik. Sealing dilakukan pada air yang panas yang menyebabkan hidrasi dari lapisan anodik. Diharapkan sealant terserap oleh lapisan anodik. Jika

lapisan anodik dimasukkan dalam air murni pada suhu yang dinaikkan. Air bereaksi dengan alumunium oksida membentuk boehmite :

Al2O3 + H2O 2AlOOHSealant itu yang akhirnya berguna dalam menghambat reactan yang lain.

a. A i rSealant yang luas digunakan ada1ah air murni atau air distilasi yang rendah kandungan padatan dan bebas dari fosfat, rilikat, fluorit, dan klorit. Suhu yang digunakan untuk sealing 90°-100° C Pada suhu rendah butuh waktu sealing yang lebih lama. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai boehinite pada suhu dibawah 65°C sampai tak terhingga.Untuk pelayanan hidrasi pH sealing harus 5,5 - 6,5 natrium asetat digunakan untuk kontrol pH. Waktu sealing untuk tebal 2,5 um kurang lebih 10 menit, waktu bisa mencapai 60 menit untuk ketebalan diatas 65 mikro mill. Surfactan bisa juga digunakan agar endapan dapat halus.Beberapa macam sealing yang lain adalah :1. Nikel asetat.2. Dikromat.3. Silikat.4. Bahan organik.5. Tehnik penguapan.6. Sealing ganda.

b. RakLazimnya digunakan alumunium atau titanium komersil murni. Oksida anoda yang membekas pada alumunium dihilangkan dengan soda api.

c. Pendingin dan agitasiSelama proses energi diubah menjadi panas yang harus dihindari untuk perawatan suhu operasielektolit. Biasanya dilakukan dengan proses agitasi dan koil pendingin atau penukar panas.

Peralatan yang digunakan dalam proses anodisasi alumunium

a. Kontak listrikLapis anodik adalah dielektrik, oleh karena itu kontak positip awal dengan permukaan alumunium harus dirawat meliputi seluruh siklus oksidasi.

e. Power supplyTegangan yang digunakan kapasitas 24 V - 100 V dan palang tembaga untuk penghantar arus dari power suplay ke rak.

f. Penyedot gas buangan atau asapDigunakan untuk mengeluarkan asap dari ruangan, sistem penghisap dari bahan tahan korosi. Kapasitas harus didasarkan dari aliran udara sekitar 5,0 m3 per 1m3 dari permukaan larutan.

d. TangkiDari jenis stainless steel 316, timbal antimon atau timbal telluric dapat memenuhi syarat dan digunakan sebagai katoda. Tangki lapis karet, plastik, dan glass juga dapat digunakan.