Survei Pelapisan Logam
-
Upload
dhimas-ramadhan -
Category
Documents
-
view
285 -
download
0
description
Transcript of Survei Pelapisan Logam
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jika diperhatikan, segala kebutuhan manusia tidak lepas dari unsur logam. Kerena
hampir semua alat yang digunakan manusia terbuat dari unsur logam. Sehingga logam
mempunyai peranan aktif dalam kehidupan manusia dan menunjang teknologi dijaman
sekarang. Oleh karena itu timbul usaha – usaha manusia untuk memperbaiki sifat – sifat
dari logam tersebut. Yaitu dengan merubah sifat mekanis dan sifat fisiknya.
Adapun sifat mekanis dari logam antara lain : kekerasan, kekuatan, keuletan,
kelelahan dan lain – lain. Sedangkan dari sifat fisiknya yaitu dimensi, konduktivitas listrik,
struktur mikro, densitas, dan lain – lain.
Sebelum digunakan untuk keperluan tertentu, terkadang suatu logam dilakukan
perlakuan agar sifat-sifat fisik dan mekaniknya dapat memenuhi syarat.
Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat-sifat dari logam
tersebut dengan cara melakukan pelapisan pada permukaannya dengan unsur logam lain
yang lebih mulia. Contohnya seperti pada proses pelapisan pada baja dengan nikel, emas,
kromium, dll.
Pelapisan logam dilakukan untuk memberikan sifat tertentu pada suatu permukaan
benda kerja, dimana diharapkan benda tersebut akan mengalami perbaikan baik dalam hal
struktur mikro maupun ketahanannya, dan tidak menutup kemungkinan pula terjadi
perbaikan terhadap sifat fisiknya. Pelapisan logam merupakan bagian akhir dari proses
produksi dari suatu produk. Proses tersebut dilakukan setelah benda kerja mencapai
bentuk akhir atau setelah proses pengerjaan mesin serta penghalusan terhadap permukaan
benda kerja yang dilakukan. Dengan demikian, proses pelapisan termasuk dalam kategori
pekerjaan finishing atau sering juga disebut tahap penyelesaian dari suatu produksi benda
kerja.
Ada berbagai teknik yang digunakan untuk melapisi suatu material, salah satunya
electroplating. Electroplating secara sederhana, electroplating dapat diartikan sebagai
proses pelapisan logam, dengan menggunakan bantuan arus listrik dan senyawa kimia
tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang hendak dilapis.
Pada proses tersebut tentu saja ada berbagai macam alur dari mulai persiapan alat dan
bahan, hingga proses akhirnya. Agar semakin mudah untuk mempelajari dasar-dasar dari
1
electroplating, dapat dilakukan survei pada tempat industri pelapisan logam khususnya
pada electroplating. Hal tersebutlah yang mendasari penulis untuk melakukan survei untuk
mengetahui proses electroplating pada GEMILANG CHROOM.
1.2 Profil Perusahaan
“GEMILANG CHROOM”, merupakan suatu industri yang bergerak di bidang jasa
pelapisan logam khususnya pada pelapisan kromium dan galvanis.
Gambar 1 : Pamflet Gemilang Chroom
Tempat ini beroperasi pada hari Senin-Jumat (08.00-16.00), hari Sabtu (08.00-13.00).
Gemilang Chroom berlokasi pada Jalan Raya Palur KM 7,5 Solo ; Jawa Tengah.
1.3 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari survei ini agar mahasiswa dapat mengetahui bagaimana cara pengerjaan
pada proses electroplating di Gemilang Chroom. Selain itu mahasiswa diharapkan
mampu menjelaskannya dengan bentuk laporan dan presentasi.
2
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Electroplating
Dalam teknologi pengerjaan logam, proses electroplating dikategorikan sebagai
proses pengerjaan akhir (metal finishing). Secara sederhana, electroplating dapat
diartikan sebagai proses pelapisan logam, dengan menggunakan bantuan arus listrik dan
senyawa kimia tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang
hendak dilapis.
Pelapisan logam dapat berupa lapis seng (zink), galvanis, perak, emas, brass,
tembaga, nikel dan krom. Penggunaan lapisan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan
dan kegunaan masing-masing material. Perbedaan utama dari pelapisan tersebut selain
anoda yang digunakan, adalah larutan elektrolisisnya. Dalam penelitian yang baru
belakangan ini (tahun 2004), dilakukan oleh Tadashi Doi dan Kazunari Mizumoto,
mereka menemukan larutan baru (elektrolisis) yang dinamakan larutan citrate
( kekerasan deposit mencapai 440 VHN)
Proses electroplating mengubah sifat fisik, mekanik, dan sifat teknologi suatu
material. Salah satu contoh perubahan fisik ketika material dilapis dengan nikel adalah
bertambahnya daya tahan material tersebut terhadap korosi, serta bertambahnya kapasitas
konduktifitasnya. Adapun dalam sifat mekanik, terjadi perubahan kekuatan tarik maupun
tekan dari suatu material sesudah mengalami pelapisan dibandingkan sebelumnya.
Karena itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan
sifat teknis/mekanis dari suatu logam, yang kedua melindungi logam dari korosi, dan
ketiga memperindah tampilan (decorative)
3
2.2 Prinsip Dasar Electroplating
Kita mengenal istilah anoda, katoda, larutan elektrolit. Ketiga istilah tersebut
digunakan seluruh literatur yang berhubungan dengan pelapisan material khususnya
logam dan diilustrasikan seperti pada Gambar 1.
Anoda adalah terminal positif, dihubungkan dengan kutub positif dari sumber arus
listrik. Anoda dalam larutan elektrolit ada yang Gambar 1. Anoda, Katoda, dan Elektrolit
larut dan ada yang tidak. Anoda yang tidak larut berfungsi sebagai penghantar arus listrik
saja., sedangkan anoda yang larut berfungsi selain penghantar arus listrik, juga sebagai
bahan baku pelapis.
Gambar 1. Anoda, Katoda, dan Elektrolit
Katoda dapat diartikan sebagai benda kerja yang akan dilapisi, dihubungkan dengan
kutub negatif dari sumber arus listrik. Elektrolit berupa larutan yang molekulnya dapat
larut dalam air dan terurai menjadi partikel-partikel yang bermuatan positf atau negatif.
Karena electroplating adalah suatu proses yang menghasilkan lapisan tipis logam di atas
permukaan logam lainnya dengan cara elektrolisis, maka perlu kita ketahui skema proses
electroplating tersebut.
4
2.3 Skema Proses Elektroplating
Perpindahan ion logam dengan bantuan arus listrik melalui larutan elektrolit sehinnga
ion logam mengendap pada benda padat yang akan dilapisi. Ion logam diperoleh dari
elektrolit maupun berasal dari pelarutan anoda logam di dalam elektrolit. Pengendapan
terjadi pada benda kerja yang berlaku sebagai katoda.
Gambar 2. Skema proses electroplating
Reaksi kimia yang terjadi pada proses electroplating seperti yang terlihat pada
Gambar 2 dapat dijelaskan sebagai berikut:
Pada KATODA
- Pembentukan lapisan Nikel
Ni2+ (aq) + 2e- →Ni (s)
- Pembentukan gas Hidrogen
2H+ (aq) + 2e- →H2 (g)
- Reduksi oksigen terlarut
½ O2 (g) + 2H + →H2O (l)
5
Pada ANODA
- Pembentukan gas oksigen
H2O (l) →4H + (aq) + O2 (g) + 4e-
- Oksidasi gas Hidrogen
H2 (g) →2H+(aq) + 2e-
Mekanisme terjadinya pelapisan logam adalah dimulai dari dikelilinginya ion-ion
logam oleh molekul-molekul pelarut yang mengalami polarisai. Di dekat permukaan
katoda, terbentuk daerah Electrical Double Layer (EDL) yang bertindak seperti lapisan
dielektrik. Adanya lapisan EDL memberi beban tambahan bagi ion-ion untuk
menembusnya. Dengan gaya dorong beda potensial listrik dan dibantu oleh reaski-reaksi
kimia, ion-ion logam akan menuju permukaan katoda dan menangkap electron dari
katoda, sambil mendeposisikan diri di permukaan katoda. Dalam kondisi equilibrium,
setelah ion-ion mengalami discharge menjadi atom-atom kemudian akan menempatkan
diri pada permukaan katoda dengan mula-mula menyesuaikan mengikuti susunan atom
dari material katoda.
6
BAB III
SISTEMATIKA KERJA
3.1 Persiapan Alat dan Bahan
a. Benda kerja (Benda yang akan di lapisi)
b. Mesin gerinda
c. Power Inverter
d. Bak penampung
e. Pipa baja dan kawat
f. Copper Sulfat
g. H2SO4
h. Brightener
i. Nikel Sulfat
j. Nikel Chlorid
k. Borid Acid
l. Kromid Acid
m. Asam Sulfat
n. Katalis (bubuk)
3.2 Langkah Kerja
a. Persiapkan benda kerja, bersihkan dengan menggunakan mesin gerinda.
b. Setelah itu bersihkan benda kerja dengan air.
c. Hidupkan inverter
7
d. Masukkan benda kerja pada pada bak yang berisi larutan pelapis tembaga selama 10
menit.
e. Angkat benda kerja, bersihkan dengan air.
f. Masukkan pada bak berisi larutan pelapis nikel selama 30 menit.
g. Angkat benda kerja, bersihkan dengan air.
h. Masukkan pada bak berisi larutan pelapis krom selama 5 detik.
i. Angkat benda kerja, bersihkan dengan air.
j. Lakukan pengerjaan akhir dengan menggerinda agar permukaannya rata.
3.3 Bahan bahan yang dikerjakan pada Gemilang Chroom
Bahan yang dilakukan pengerjaan pelapisan pada industri ini berupa logam baja dan
aluminium.
3.4 Order yang diterima
Untuk order yang diterima di perusahaan ini dari berbagai perusahaan seperti
perusahaan komponen mesin, perusahaan plastik, instansi PDAM, dan order dari
perorangan. Industri ini hanya melayani jasa pelapisan logam saja dan tidak
memproduksi massal untuk penjualan. Untuk harga yang ditawarkan adalah 500
rupiah/cm pada pelapisan krom dan 15.000 rupiah untuk galvanis.
3.5 Kendala yang dihadapi dan solusinya
Kendala yang dihadapi industri ini yaitu ketika ada order untuk pelapisan logam
dengan ukuran yang sangat besar, sehingga tidak muat pada bak. Solusi dari
permasalahan ini yaitu dengan tidak menerima barang tersebut.
8
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Industri ini hanya menawarkan jasa pelapisan logam berupa krom dan galvanis, dan
tidak menrima order jika benda yang dikerjakan mempunyai ukuran yang terlalu besar.
Pada proses pengerjaan di industri ini dilakukan tiga kali pelapisan dengan waktu
yang berbeda. Pelapisan pertama dengan tembaga selama 10 menit, pelapisan kedua
dengan nikel selama 30 menit, dan pelapisan ketiga dengan krom selama 5 detik. Setiap
selesai dilakukan pelapisan harus dibersihkan agar kotoran yang menempel hilang.
4.2 Saran
Alangkah baiknya jika pada industri ini dilakukan peningkatan pada ukuran bak yang
digunakan, sehingga dapat menerima order benda dengan ukuran yang besar.
9
LAMPIRAN
Tahap awal pengerjaan
Bak Pencuci
10
Bak Larutan Tembaga
Bak Larutan Nikel
11
Bak Larutan Krom
Inerter Power AC ke DC
12
Benda sebelum dilapisi
Benda setelah dilapisi
13