bab ii tinjauan pustaka -...
TRANSCRIPT
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Baja
Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama
dan karbon sebagai unsur penguat. Unsur karbon inilah yang banyak berperan
dalam peningkatan performan baja. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar
antara 0.2% hingga 2.1% bobot sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja
adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi
kristal (crystal lattice) atom besi. Baja karbon ini dikenal sebagai baja hitam
karena berwarna hitam, banyak digunakan untuk peralatan pertanian misalnya
sabit dan cangkul. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon
adalah titanium, krom(chromium), nikel, vanadium, cobalt dan tungsten
(wolfram). Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya,
berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada
baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile
strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta
menurunkan keuletannya (ductility).
Perlakuan panas dapat mengubah sifat baja dari lunak seperti kawat
menjadi keras seperti pisau. Penyebabnya adalah perlakuan panas mengubah
struktur mikro besi yang berubah-ubah dari susunan kristal berbentuk kubik
berpusat ruang menjadi kubik berpusat sisi atau heksagonal. Baja memiliki
densitas 7,86 gr/cm3
dan titik leleh yaitu 15380C. Struktur molekul kristal baja
dapat dilihat seperti Gambar 2.1 berikut :
Gamb
Baja dapat di
Karbon merupakan
kekerasan dan keku
digunakan dalam bent
berdasarkan unsur padua
Klasifikasi baja men
(American Iron and
berdasarkan fungsi da
No Jenis Klasifikasi
1 Berdasarkan kom
2 Berdasarkan pr
3 Berdasarkan ke
konstruksi
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
bar 2.1. Struktur Molekul Baja(sumber: http://id.wikip
dibentuk melalui pengecoran, pemanasan at
n salah satu unsur terpenting karena dapat
kuatan baja. Baja merupakan logam yang
bentuk pelat, lembaran, pipa, batang, profil
paduannya.
engikuti SAE (Society of Automotive Engine
and Steel Instate). Pada Tabel 2.1 dijelaskan
dan jenisnya.
Tabel 2.1 Klasifikasi Baja
kasi Nama Baja
komposisi Baja karbon
Baja paduan renda
Baja tahan karat
proses pembuatan Tanur baja terbuka
Dapur listrik
Proses oksidasi da
kegunaan dalam Baja struktural
Baja non struktur
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
ipedia.org)
atau penempaan.
pat meningkatkan
g paling banyak
il dan sebagainya
ngineers) dan AISI
n klasifikasi baja
ndah
buka
si dasar
uktural
4 Berdasarkan str
5 Berdasarkan be
(Sumber: http://id.wikiped
2.1.1 Baja Karbon
Baja karbon a
P, S dan Cr. Sifat ba
baja dikelompokkan be
1. Baja K
Pada ba
<0,25
mur, le
kompone
2. Baja K
Pada ka
sekitar
axle,
penger
3. Baja K
Pada ba
0,55%
musik,
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
struktur mikro Feritik
Perlitik
Martensitik
Austentik
bentuk produk Pelat batangan
Tabung
Lembaran
ipedia.org)
adalah paduan antara besi dan karbon dengan
baja karbon sangat tergantung pada kadar kar
n berdasarkan kadar karbonnya yaitu sebagai be
Karbon Rendah (Low Carbon Steel)
da baja karbon rendah unsur kandungan karbonn
%. Contoh aplikasi baja karbon rendah adal
, lembaran, pelat, tabung, kawat, pipa, batang
ponen mesin berkekuatan rendah.
Karbon Menengah (Medium Carbon Steel)
da karbon baja menengah unsur kandungan ka
tar 0,25 % - 0,55%. Contoh aplikasi adalah :
, connecting rod, rel kereta api dan part
ngerjaan logam.
Karbon Tinggi (High Carbon Steel)
da baja karbon tinggi unsur kandungan karbonn
5% - 1,40% Contoh aplikasi adalah : untuk paha
usik, pegas dan bagian-bagian yang harus terdapa
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
ngan sedikit Si, Mn,
karbon, karena itu
berikut :
nnya yaitu sekitar
alah : untuk baut,
angan, baja profil,
karbonnya yaitu
: untuk roda gigi,
part untuk mesin
bonnya yaitu sekitar
pahat, kabel, kawat
pat gesekan.
Bila kadar ka
ferrit mulai terbentuk
karbonnya 0,80% dise
eutectoid adalah suhu
keadaan larutan pad
austenite terurai menj
kurang dari eutectoid
karbon lebih dari eut
dapat dilihat pada Gam
Gambar 2
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
karbon dalam baja melampaui 0,20% dan pada
ntuk dan mengendap dari austenite turun. Baj
disebut baja eutectoid struktur terdiri dari 100%
suhu terendah dalam logam dimana terjadi pe
padat dan merupakan suhu keseimbangan te
enjadi ferit dan sementit. Baja yang mengandun
oid 0,80% disebut baja hipoeutektoid dan baj
eutectoid disebut juga hipereutektoid. Diagram
ambar 2.2 berikut ini.
r 2.2 Diagram Fasa Fe-Fe3C(sumber: http://id.wikipedia.
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
pada suhu dimana
aja dengan kadar
100% ferlit. Titik
perubahan dalam
terendah dimana
ndung kadar karbon
baja dengan kadar
gram fasa Fe-Fe3C
ia.org)
2.1.2 Unsur Kimia
Unsur-unsur ki
mempengaruhi sifat d
yang mempunyai peng
jumlah besar akan m
unsur yang selalu a
mempunyai pengaruh
merupakan unsur ya
dalam proses pembua
kekerasan. Unsur fosf
sifat mampu mesin,
Unsur Sulfur (S), dap
(Cr), dapat meningka
Yureman Zain (1993)
produk PT. Krakatau
2.2
Tab
Unsur
C
Si
Mn
P
S
Cr
(Sumber: http://journal.uii
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
ia Dalam Baja
unsur kimia yang ditambahkan kedalam pembua
t dari baja itu. Unsur Karbon (C), merupakan
pengaruh menaikkan kekuatan dan kekerasan. K
membuat besi menjadi getas. Unsur Silikon (
ada, karena dipakai sebagai bahan deoksida
ruh memperkuat struktur Ferrite. Unsur
yang selalu ada, karena dipakai sebagai bah
buatan baja dan mempunyai pengaruh menaikka
osfor (P), dapat meningkatkan kekuatan dan sifa
ketahanan korosi, menurunkan keuletan da
pat menurunkan sifat tangguh dan mampu la
katkan kekuatan, kekerasan dan sifat mulur pa
1993), komposisi kimia lembaran pelat baja
tau Steel sebagai spesimen penelitian ditunjukka
abel 2.2 Komposisi unsur kimia baja karbon rendah
Prosentase
(%)
Unsur P
0,112 Ni
< 0,117 Mo
0,443 Cu
< 0,0008 Al
< 0,0002 Fe
l.uii.ac.id/index.php/jurnal-teknoin/article/view/214/210)
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
buatan baja akan
kan paduan utama
Kadar C dalam
kon (Si), merupakan
ksidator. Kadar Si
nsur Mangan (Mn),
bahan deoksidator
kkan kekuatan dan
sifat mampu keras,
dan ketangguhan.
las. Unsur Krom
pada suhu tinggi.
ja karbon rendah
unjukkan pada Tabel
Prosentase
(%)
0,0143
0,0065
0,0176
0,0381
99,350
0,0085
)
2.2 Korosi
Korosi adalah
logam dengan berba
senyawa yang tidak
perkaratan. Contoh
peristiwa korosi, loga
mengalami reduksi. K
oksida atau karbonat.
yang berwarna coklat
merusak logam karena
lingkungan. Definisi l
bijih mineralnya. Cont
bentuk senyawa besi
dihasilkan besi yang
pemakaian, baja terse
korosi (kembali menj
2.3
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
lah kerusakan atau degradasi logam akibat rea
rbagai zat di lingkungannya yang menghasi
dak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari,
oh korosi yang paling lazim adalah perkar
logam mengalami oksidasi, sedangkan oksi
. Karat atau produk korosi logam umumnya
onat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O,
oklat-merah. Korosi dapat juga diartikan sebaga
rena logam bereaksi secara kimia atau elekt
si lain, korosi adalah kebalikan dari proses ekstr
ontohnya, bijih mineral logam besi di alam be
si oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi da
g digunakan untuk pembuatan baja atau baja
sebut akan bereaksi dengan lingkungan yan
enjadi senyawa besi oksida) seperti ditunjukka
Gambar 2.3 Karat besi(Retno, 2011)
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
reaksi antara suatu
hasilkan senyawa-
ri, korosi disebut
karatan besi.Pada
oksigen (udara)
ya adalah berupa
O, suatu zat padat
gai serangan yang
ktrokimia dengan
kstraksi logam dari
bebas ada dalam
ksi dan diolah, akan
ja paduan. Selama
ang menyebabkan
ukkan pada Gambar
Laju korosi s
tidaknya lapisan oksida
terhadap elektroda lai
yang dapat menyeba
basa, oksigen dari uda
Korosi dipandang seba
adanya transfer elektr
(katoda). Proses korosi
sebagai berikut.
Besi di lingkungan asa
Anoda
Katoda
Atom-atom H bergabun
bergabung dengan oksi
Jika konsentrasi H+
cukup
Fe + 2H+
(aq) �
Reaksi keselurahan lo
Fe + 2H+
(aq)
Untuk lingkungan ai
lembab, maka reaksi
dapat dituliskan sebag
Anodik
Karodik
Adanya ion Fe2+
membentuk Fe(OH)2
karat/produk korosi
logam dengan reaksi
Fe (OH)2 + O2
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
osi sangat bergantung pada banyak faktor, se
oksida, karena lapisan oksida dapat menimbulkan
lainnya yang permukaan masih bersih dari oksi
babkan korosi logam antara lain adalah dapa
udara, oksigen di dalam air atau zat kimia lain.
sebagai peristiwa elektrokimia, karena proses kor
ktron dari elektroda negatif (anoda) menuju e
korosi di lingkungan basah atau lingkungan air da
asam akan melibatkan reaksi :
: Fe(s) � ��2+
(aq) + 2e-(oksidasi)
: 2H+
(aq) � 2H(aq) ( reduksi )
gabung menghasilkan H2 + 2H(aq) � H2(g) atau
oksigen 2H(aq) + ½ O2(aq) � �2O(l)
cukup tinggi (pH rendah), terjadi reaksi :
� ��(aq) + Fe2+
(aq) dan 2H(aq) � �2(g)
logam besi dalam larutan asam dapat dituliska
� Fe2+
(aq) + H2 (g)
air teraerasi atau air yang mengandung oksi
i korosi yang terjadi antara logam besi deng
bagai berikut :
: Fe � Fe2+
+ 2e
: H2O + ½ O2 � 2 OH-
dan ion hidroksida (OH-) di permukaan l
2, yang juga bereaksi dengan oksigen d
osi (coklat kemerah-merahan ) yang menempe
ksi :
2 (g) � Fe (OH)3 + 2Fe2O3. xH2O(s)
dan K�alitas Aplikasi
PT.PIDADPerser�)
seperti ada atau
kan beda potensial
oksida. Lingkungan
dapat berupa asam,
n.
korosi melibatkan
u elektroda positif
ir dapat dijelaskan
tau Atom-atom H
skan :
oksigen atau udara
ngan lingkungan
logam, bereaksi
dan membentuk
pel di permukaan
Reaksi totalnya menja
Mengenai bagian ma
bertindak sebagai katode
atau perbedaan rapata
2.3 Pengendalian k
Kerusakan da
logam telah menelan
pengendalian untuk m
Pengendalian terhada
perlindungan elektroki
agar permukaan loga
terhadap korosi di ant
penggunaan inhibitor.
2.3.1 Proteksi Katodik
Proteksi Katodi
untuk mengendalika
permukaan logam ter
ini merupakan metode
dari korosi. Sistem
melindungi baja, jal
pantai dan casing (sel
menjadi dua cara yai
terpasang (Impressed
Prinsip proteksi
metode anoda korban
dipilih sebagai anod
negatif dari logam yan
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
njadi : 4Fe(s) + 3O2(aq) + 2H2O(l) � ���2O
mana dari besi itu yang bertindak sebagai a
katode, bergantung pada berbagai faktor, misaln
atan logam itu.
an korosi
dan penanganan korosi pada benda-benda ya
lan biaya yang sangat besar, untuk itu di
meminimalisir dampak negatif yang ditimbulka
dap korosi dapat dilakukan dengan perlindung
rokimia. Perlindungan mekanis dilakukan de
ogam tidak bersentuhan dengan udara dan ai
antaranya adalah dengan cara proteksi katodi
or.
odik
atodik ( Cathodic Protection) adalah teknik y
ndalikan korosi pada permukaan logam dengan
tersebut sebagai katode dari sel elektrokimia.
tode yang umum digunakan untuk melindungi
stem proteksi katodik ini biasanya dig
jalur pipa, tangki, tiang pancang, kapal,
selubung) sumur minyak di darat. Proteksi kat
aitu proteksi katodik anoda korban dan proteksi
ed Current).
oteksi katodik anoda karban yaitu proteksi
ban tidak diperlukan arus dari sumber dari lua
noda korban adalah logam yang mempunyai
yang diproteksi. Sebagai contoh logam seng (Zn)
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
O3.xH2O(s)
i anode dan yang
salnya zat pengotor
yang terbuat dari
diperlukan upaya
bulkan oleh korosi.
ndungan mekanis dan
dengan mencegah
air. Perlindungan
todik, coating dan
yang digunakan
gan menjadikan
Proteksi katodik
ndungi struktur logam
digunakan untuk
anjungan lepas
katodik ini terbagi
oteksi katodik arus
ksi katodik dengan
luar. Logam yang
ai potensial lebih
(Zn) mempunyai
potensial standar (Eo
korban diletakkan pa
sehingga menghasilka
diproteksi menjadi ka
anoda perlu diganti
proteksi katodik deng
Gamb
Prinsip proteksi
arus terpasang mengg
memaksa pengaliran
diproteksi. Anoda te
lingkungan dihubung
searah struktur yang
sehingga struktur ber
dilihat pada Gambar 2.5
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
Eo) = - 0,76 Volt/SHE. Logam yang berfungsi
pada struktur logam untuk memungkinkan
silkan sel elektrokimia. Pada sel ini, struktur
katoda dan material anoda terkorosi. Oleh kare
nti secara berkala. Gambar 2.4 menunjukkan
ngan sistem anoda korban.
mbar 2.4 Proteksi Katodik Anoda Karbon(Retno,2011)
oteksi katodik arus terpasang (Impressed Current
ggunakan sumber arus searah dari luar. Hal ini
an arus dari anoda melalui lingkungan menuj
terdiri atas material konduktif yang melep
hubungkan melalui kawat yang diisolasi ke katoda
g diproteksi duhubungkan dengan kutub nega
ersifat katodik. Contoh proteksi katodik arus
2.5.
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
gsi sebagai anoda
n adanya kontak,
uktur logam yang
karena itu , material
ukkan suatu ilustrasi
ent) yaitu proteksi
ini bertujuan untuk
uju struktur yang
lepaskan arus ke
toda. Sumber arus
negatif arus searah,
terpasang dapat
Gamba
Pada gambar
eksternal sebagai elec
aliran elektron. Elektr
harus dibawa ion be
merupakan ion pemba
2.3.2 Coating
Metode coating
memberikan lapisan di
yaitu coating organi
menggunakan senyaw
atau plastik. Bagian i
pelindung di permuk
dan pembentukan sen
� Coating organik
Coating organi
lingkungan korosif.
kuas, roll atau peny
terdiri dari partikel pa
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
bar 2.5 Proteksi Katodik Impressed Curent(Retno,2011
bar 2.5 ditunjukkan bahwa arus dialirkan da
lectron dan arus terpakai (Aplied Current = I a
ktron bebas tidak berada dalam larutan elektroli
bermuatan positif dan negatif karena ion be
bawa arus.
ting merupakan proteksi logam terhadap korosi
n di permukaan logam. Metode coating ini terba
anik dan coating anorganik. Coating orga
awa polimer, seperti senyawa yang dicampurk
n ini akan diawali mendalami cat dan plastik
ukaan logam. Coating anorganik berupa pembe
senyawa anorganik di permukaan logam.
nik
anik bertindak sebagai penghalang antara m
osif. Lapisan organik diterapkan sebagai cairan
nyemprotan. Umumnya, pelapis organik ini di
l padatan yang terdispersi dalam media cairan p
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
11)
dalam rangkaian
I app) merupakan
rolit, sehingga arus
bermuatan positif
korosi dengan cara
rbagi menjadi dua
organik biasanya
purkan di dalam cat
stik sebagai lapisan
mbentukan oksida
material dengan
n dengan bantuan
ni disebut cat yang
n pengikat.
Selain itu, cat
viskositas dan meny
� Coating anorgani
Coating anorgani
senyawa organik di
aluminium, kromatisa
2.3.3 Chemical Inhibi
Inhibitor adala
medium korosif untuk
anodik atau katodik. B
menjadi:
� inhibitor anodik, y
menggerakkan pot
anion bermigrasi
selanjutnya deng
inhibitor anorgani
� inhibitor katodik,
arah negatif. Inhi
permukaan katodi
mengisolasi perm
di permukaan katodi
� inhibitor campura
Inhibitor campura
kromat, nitrit dan
pengendapan sepe
adalah penggunaa
senyawa kromat da
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
cat mengandung juga pelarut dan thinner yang
nyediakan sifat-sifat yang diperlukan pada pem
ganik
ganik ini berupa proses pembentukan oksida da
di permukaan logam. Contohnya adalah pr
isasi dan fosfatasi.
ibitor
alah suatu zat yang dalam jumlah kecil ditam
untuk menurunkan laju korosi dengan cara mempe
k. Berdasarkan reaksi yang dihambat, maka inhi
k, yaitu inhibitor yang dapat menaikkan polarisa
potensial korosi ke arah positif. Inhibitor anodik
asi ke permukaan anodik dan membantu
ngan oksigen terlarut. Inhibitor anodik da
ganik seperti ortofosfat, silikat, nitrit, kromat, dan
k, yaitu inhibitor yang dapat menggerakkan pot
Inhibitor katodik merupakan kation yang
todik dan diendapkan secara kimia atau el
rmukaan ini, sehingga menghalangi pembebasa
katodik,
puran, yaitu suatu penggabungan inhibitor anodi
puran, biasanya mengandung salah satu bahan oksi
dan bahan non oksidator yang dapat menyeba
perti ortifosfat atau silikat. Sebagai contoh, inhi
unaan senyawa nitrit dan benzoate untuk radia
t dan polifosfat sebagai inhibitor anodik dan ka
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
ng mengendalikan
pemakainya.
dan pembentukan
proses anodisasi
ditambahkan dalam
mperlambat reaksi
nhibitor dibedakan
arisasi anodik atau
nodik adalah suatu
u proses pasivasi
dapat merupakan
dan benzoate,
potensial korosi ke
g bermigrasi ke
elektrokimia dan
basan gas hidrogen
nodik dan katodik.
n oksidator seperti
babkan terjadinya
inhibitor campuran
diator automobile,
katodik.
2.4 Fosfatasi dan P
Logam besi a
korosi. Untuk menangg
pengecatan atau coati
primer.
2.4.1 Fosfatasi
Fosfatasi ada
melindungi permukaa
keausan melalui pene
tidak dapat dilakuka
atau tembaga serta b
steel. Fosfatasi umum
primer).
Pada industri
melapisi permukaan
Pelapisan permukaan
permukaan laras dan
laras selanjutnya dic
suhu 300-400°C.
Fosfatasi mer
Pembentukan lapisan
Phosphate (berbentuk
Jumlah kristal fosfa
weight) dinyatakan
kriteria yang perlu dip
� hasil dari pelapi
siap untuk prose
� proses harus mu
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
an Pengecatan
si atau baja karbon merupakan logam yang
nanggulanginya, maka logam besi atau baja seb
ating dilakukan lebih dahulu proses fosfatasi
dalah salah satu teknik pelapisan yang dig
aan baja dari korosi dan meningkatkan ketahana
nerapan lapisan konversi elektrokimia fosfat.
kan pada logam non-ferrous seperti alumin
a baja yang mengandung sejumlah besar nike
umnya dilakukan sebagai lapisan dasar pen
stri pembuatan senjata, teknik fosfatasi di
an komponen senjata, misalnya laras dan
an luar komponen laras dilakukan untuk menin
an ketahanan terhadap korosi. Lapisan fosfatas
dicat untuk meningkatkan ketahanan terhadap
erupakan suatu proses pelapisan logam s
san fosfat berasal dari Zinc, Besi maupun
uk kristal) yang menempel dan melapisi permuka
sfat yang menempel pada permukaan lo
an dengan satuan miligram per meter persegi
diperhatikan dari proses fosfatasi sebagai berik
apisan / coating harusbersifat : resistan / tahan
oses pengecatan, tahan lama setelah proses pen
mudah dikontrol,
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
g rentan terhadap
sebelum dilakukan
sebagai coating
digunakan untuk
anan terhadap
at. Proses fosfatasi
inium, kuningan,
ikel, atau stainless
engecatan (coating
digunakan untuk
an eretan pistol.
ningkatkan kulitas
tasi di permukaan
dap panas hingga
secara kimiawi.
un Alumunium
ukaan logam.
logam (coating
segi. Secara umum
rikut :
n terhadap korosi,
engecatan,
� proses harus b
metal,
� proses harus tah
� larutan fosfatasi
2.4.1.1 Proses Fosfat
Sebelum dilakuka
(pretreatment) agar l
fosfatasi berjalan sem
1) Degreasing
Degreasing ada
larutan Alkali. Tujuan
� untuk membersi
berupa senyawa
� untuk mengontr
yang baik,
2) Sandblasting
Sandblasting m
mekanik yaitu dibagia
halus. Pasir yang dig
seperti pasir kuarsa da
3) Pikling
Dua teknik pem
proses pelapisan deng
kimiawi. Pembersiha
menggunakan teknik
dengan pasir berukur
permukaan benda kerj
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
bersifat fleksibel, artinya dapat melapisi b
tahan lama,
tasi harus bersifat mudah dibilas.
fatasi
lakukan proses fosfatasi maka dilakukan suatu
r logam yang akan difosfat bersih dari karat
sempurna. Proses pretreatment adalah sebagai be
adalah suatu proses pencucian logam dengan
uan dari proses ini adalah :
bersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada
wa organik maupun anorganik,
ontrol permukaan metal supaya mendapatkan
merupakan proses pembersihan logam da
gian permukaan logam dibersihkandengan men
digunakan adalah pasir khusus untuk membe
dan pasir silika.
embersihan benda kerja dari scale dan karat se
ngan metode fosfatasi, yaitu pembersihan secar
sihan kerak dan karat secara mekanik dila
knik sandblasting, melalui pengikisan permukaan
ukuran tertentu. Pasir dapat meninggalkan
kerja.
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
berbagai macam
tu perlakuan awal
dan juga proses
berikut :
ngan menggunakan
pada logam baik
kan susunan kristal
dari karat secara
enggunakan pasir
mbersihkan logam
t sebelum melalui
cara mekanik dan
dilakukan dengan
an benda kerja
n sisa lemak di
Untuk menghi
dihilangkan dengan sand
asam. Pikling berfun
memudahkan pembent
benda kerja. Larutan
berupa asam kuat : HC
dan H3PO4. Umumny
asam klorida (HCl).
melakukan etsa pada
gas H2 .
4) Rinsing
Secara umum,
permukaan logam be
sebelumnya (misalny
larutan kimia dari pros
Water Rinse adalah :
� membilas kelebi
� menghilangkan
pembersihan,
� menetralkan pe
kedalam proses
� oleh benda ker
fosfat pada benda
5) Surface Conditi
Surface Condit
sehingga logam akan
mengatur permukaan
Conditioning dilakuka
dan bahan kimia lain
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
nghilangkan karat, scale dan micro rust ya
sand blasting, dilakukan proses pikling mengg
rfungsi sebagai etsa kimia pada permukaan
bentukan dan meningkatkan ketahanan lapisan
an asam yang efektif untuk menghilangkan ka
HCl, H2SO4 atau campuran dari kedua larutan t
nya, proses pikling dilakukan dengan mengg
. HCl merupakan agen pembersih yang ba
da permukaan logam yang ditandai dengan rea
, Water Rinse dipakai untuk proses pe
bersih dari bahan kimia yang menempel aki
lnya degreasing), sehingga tidak terjadi kont
proses yang satu dengan proses berikutnya. Tuj
ebihan pembersih yang menempel pada benda
an pembentukan garam-garam sebagai hasi
permukaan logam untuk mencegah bahan pem
oses fosfatasi, karena pembersih itu bersifat basa
kerja akan menetralisasi asam dan mengkont
enda kerja.
onditioning
onditioning bertujuan untuk mempersiapkan per
kan lebih halus. Selain itu untuk mengaktif
ukaan metal sehingga kristal fosfat lebih m
kukan biasanya menggunakan material Parcele
in yang bersifat metal conditioning.
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
yang tidak dapat
nggunakan larutan
ukaan logam untuk
san di permukaan
n karat dan kerak
n tersebut, HNO3,
nggunakan larutan
baik dan mampu
reaksi tebentuknya
pembilasan agar
akibat dari proses
kontaminasi antara
Tujuan dari proses
kerja,
hasil dari proses
pembersih terbawa
yang terbawa
kontaminasi lapisan
permukaan logam
ktifkan metal dan
merata. Surface
elene, Neutralizer
2.4.1.2 Mekanisme
Proses fosfata
(Cosletizing), manga
proses fosfatasi ditam
proses, yaitu dengan
larutan untuk proses f
5 menit. Proses opera
ester asam lemak dan
Mekanisme pe
fosfatasi melalui tiga
1. Proses pelarutan
M + 2 H3
Tahap ini, prose
oksidator akan m
pembentukan se
reaksi. Oksidator
peroksida dan
pengendapan ga
2. Proses pengend
kenaikan pH lar
M (H2PO
3. Proses pembent
terus naik
3M (H2PO
3MHPO4
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
e Fosfatasi
atasi dikembangkan pertama kali menggunaka
ngan hidrofosfat (Parkerizing). Sesuai dengan
ditambahkan zat yang berfungsi untuk mempe
an menambahkan tenaga atau nitrat. Penamba
s fosfatasi dapat memperpendek waktu dari 30
operasi fosfatasi dapat diturunkan suhunya dengan
dan garam ke dalam larutan proses.
pembentukan coating di permukaan logam
ga tahap.
utan logam sesuai persamaan reaksi:
3PO4 � M(H2PO4)2 + H2
proses dapat berlangsung baik pada pH 2-4.
n mempercepat depolarisasi reaksi tersebut (H2
senyawa fosfat primer yang larut sebagai
dator yang dapat terlibat antara lain: klorat, ni
n ion logam. Hal ini dapat mempercepat pe
galvanik.
endapan senyawa fosfat sekunder yang di
larutan
O4)2 � MHPO4 + H3PO4
bentukan fosfat tersier, yang disebabkan oleh pH
PO4)2 � M3(PO4)2 + 4H3PO4
atau
� M3(PO4)2 + H3PO4
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
unakan seng fosfat
ngan perkembangan
perpendek waktu
bahan nitrat pada
30 menit menjadi
gan menambahkan
ogam pada proses
4. Dengan adanya
2�H2O) dan
i pengendali laju
t, nitrat, perklorat,
pelarutan dengan
diakibatkan oleh
h pH larutan yang
Fosfatasi bert
barang, dan tahan kor
industri konstruksi sa
office furniture, sepeda
2.4.2 Pengecatan
Cat adalah sua
menghiasi (dekorasi)
permukaan dengan
diaplikasikan ke ham
kanvas sampai pada pe
Lima kompone
ekstender dan additif
adalah bagian cat ya
pelarut adalah untuk
tidak ikut terbentuk
macam, aditif adalah sua
untuk menambah atau
dari suatu cat, seperti
Pewarna berfungsi se
pigmen atau dye. Jika
cat varnish atau cl
ketebalan dan kekera
agent).
2.4.2.1 Proses Penge
Proses pengec
akan dicat. Bentuk
pengecatan
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
bertujuan untuk dasar cat, pelumasan saat pr
korosi. Oleh karena itu proses fosfatasi banyak
sampai automotif, misalnya untuk car bodise,
peda dan sebagainya.
suatu produk yang berfungsi untuk melindung
si) dengan atau tanpa warna (transparan) sua
n cara mengkovernya dengan suatu lapisa
ampir seluruh objek, pada tembok, kayu,
a permukaan jalan raya.
ponen utama pada cat, yaitu pelarut, binder (pen
tif. Binder adalah yang paling penting keberada
yang membentuk suatu lapisan film cat yang
uk mengatur kekentalan dari cat. Pelarut bersif
uk menjadi lapisan film. Fungsi additif ada
h suatu komponen yang ditambahkan pada cat
tau meningkatkan property (sifat-sifat/fitur-fitur
rti kilap tidaknya, daya sebar pigmen, stabilita
si sebagai penyedia warna pada cat, pewarna
ika cat tidak diberi pewarna, maka cat dapat di
clearcoat. Ekstender/filler berfungsi untuk
erasan lapisan film cat dan dapat sebagai pe
ngecatan
ecatan suatu benda didasarkan pada jenis baha
uk pengecatan bahan mentah misalnya : pe
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
proses penarikan
ak digunakan pada
se, refrigenerators,
ndungi (proteksi) dan
suatu objek atau
pisan. Cat dapat
u, logam, plastik,
pengikat), pewarna,
radaannya, binder
ng kering. Fungsi
sifat menguap dan
dalah bermacam-
at yang berfungsi
itur kepemilikan)
bilitas dan lain-lain.
arna bisa sebagai
dikatakan sebagai
uk meningkatkan
pemurah (bulking
bahan mentah yang
pengecatan besi,
plastik dan pengecata
berikut :
1) Persiapan
Sebelum benda
kotoran yang dapat
Kotoran padapermuka
Pembersihan benda ke
2) Pengecatan
Proses pengeca
spray (penyemprotan)
dalam suatu ruangan
spray dapat dilakuka
airless spray dengan spr
3) Pengeringan
Pengeringan be
komponen cat sehingg
diperhatikan dalam pe
benda yang dicat, w
Proses ini dapat dilakuka
kedalam oven.
4) Pengujian
Proses penguj
proses pengujian berupa
dan logam “NG” (Not
2.4.2.2 Jenis Cat
Seiring denga
kebutuhan pasar yan
bermunculan.
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
atan aluminium. Tahapan proses pengecatan
nda kerja dicat, permukaan benda harus ber
pat mengurangi ketahanan daya lekat cat pada
ukaan benda antara lain : air, oli, debu dan kont
kerja dilakukan secara mekanis maupun secara
catan dilakukan dengan cara dipping (pence
otan) sesuai dengan yang diinginkan. Proses
an yang disebut “painting booth”. Proses apli
kukan secara manual dengan menggunakan air
spray gun atau elektronik spray gun.
bertujuan menguapkan solvent/thinner seba
ngga diperoleh cat kering yang lebih keras. Fa
pengeringan antara lain : jenis material cat da
waktu dan kecepatan pengeringan, temperatur
akukan dengan dibiarkan dalam suhu ruangan a
ujian kualitas hasil pengecatan dilakukan seca
berupa logam “OK” yang akan dikirim ke prose
ot Good) yang akan dilakukan proses pengulan
gan berkembangnya ilmu pengetahuan dan
ang semakin meningkat maka berbagai jenis
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
an adalah sebagai
bersih dari segala
pada benda kerja.
kontaminan lainnya.
ara kimia.
ncelupan) ataupun
s spray dilakukan
plikasi pengecatan
air spray ataupun
sebagai salah satu
Faktor yang harus
dan thinner, jenis
ratur pengeringan.
n atau dimasukkan
secara visual. Hasil
proses selanjutnya
ulangan kembali.
n teknologi serta
nis cat pun ramai
Banyak sekal
dikelompokkan yaitu
letak dan lokasi cat it
dan juga metode peng
cat yang ada di pasara
Je
Cat w
Cat sol
Ca
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
kali teori yang menyatakan bahwa jenis-j
itu berdasarkan bahan baku utama, mekanism
t itu dipakai, kondisi cat, jenis dan keberadaan
engecatannya. Tabel 2.3 ini adalah contoh dar
saran, antara lain :
Tabel 2.3. Jenis-jenis cat
Jenis cat Penjelasan
waterbase Cat yang berbahan dasar air
melarutkannya hanya mem
Cat dengan bahan dasa
menghasilkan efek kimia ya
larutan cat sehingga c
lingkungan. Contoh : Ca
genteng, cat lukis.
solventbase Jika cat waterbase dapat di
air, maka cat solventbase
dengan sejenis minyak/thi
dikategorikan sebagai cat ya
lingkungan karena dapa
kesehatan pernafasan ma
itulah pemakaian minya
diminimalkan. Karena berba
cat bangunan untuk huni
memproduksi cat jenis ini.
diaplikasikan sebagai cat unt
industri, otomotif dan furnit
Cat mebel Sesuai namanya cat ini
peruntukan untuk mebel atau
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
jenis cat dapat
nisme pengeringan,
daan pelarut, fungsi
dari beberapa jenis
air sehingga untuk
embutuhkan air.
dasar air tidak
yang tinggi dalam
cat ini ramah
Cat tembok, cat
dilakukan dengan
dapat dilarutkan
k/thiner. Cat ini
t yang tidak ramah
apat menggangu
manusia, karena
yak dalam cat
rbahaya, produsen
hunian tidak lagi
ini. Cat ini hanya
t untuk keperluan
niture.
ini memang di
tau funitur. Jenis
Cat aut
Cat
C
Cat
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
cat ini juga bermacam –ma
bahan pembuat funitur apaka
kayu, besi, plastik. Apl
dilakukan dengan kuas atau
autore-finis Cat auto re-finis atau cat m
yang digunakan untuk m
setelah cat dasar ataupun cat
mengering. Untuk pengering
berbeda dengan cat tembok
Pengeringan dilakukan denga
bersuhu tinggi (sistem
memperoleh kualitas yang se
at industi Cat industi adalah cat y
sebagai bahan pewarna
produksi barang – barang
tekstil, kertas ataupun plast
ini bisa berbentuk serbuk ata
Coating Coating atau protektif coa
yang berfungsi sebagai
pelepis. Fungsinya antara
pelindung dari goresan, ant
kadar garam yang tingg
aplikasikan sebagai
komersil,kapal selam dan ka
bersinggungan dengan air la
at otomotif Berbeda dengan cat auto
diaplikasikan ke body kenda
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
macam tergantung
pakah terbuat dari
plikasi cat ini
au semprot
mobil, adalah cat
mengecat mobil
cat pertama
ringan cat pertama
ok pada umumnya.
engan pengeringan
m oven) guna
g sempurna
yang digunakan
na (bahan baku)
ng industri seperti
lastik. Bentuk cat
ataupun pastel.
oating adalah cat
i pelindung atau
a lain merupakan
anti asam dan anti
nggi. Cat ini di
cat kapal
kapal pesiar yang
r laut.
uto re-finis yang
ndaraan, cat ini di
Cat
Cat al
Ca
Ca
Ca
(Sumber: http://ww
2.5 Pengujian Fosf
2.5.1 Uji Visual
Tujuan dari pe
yang dihasilkan pada
itu pengujian ini bert
kerusakan-kerusakan
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
peruntukan untuk mengecat
onderdil kendaraan sepertti
hingga bingkai spion. Pe
gunakan berdaya kering tingg
menghasilkan daya lekat
Pengeringan cat dilakukan
oven.
at sintetis Jenis cat besi yang paling um
ditemui di pasaran.
t alumunium Cat yang memberikan efek
perakan menyerupai alimuni
menggunakan bahan sinte
mudah mengering.
Cat epoxy Cat yang lebih berkualitas di
sintetis dan memiliki kekua
yang lebih baik.
Cat duco Cat digunakan untuk m
dengan sistem semprot berte
Cat efek Cat menghasilkan tampilan
www.sonvidon.com)
osfatasi dan Pengecatan
pengujian ini adalah untuk menentukan baik t
da permukaan material, dengan inspeksi secar
bertujuan untuk melihat visual lapisan film ca
kan pengecatan yang dapat diketahui secara visua
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
cat seluruh bagian
rtti knalpot mesin,
Pelarut yang di
inggi sehingga
at cat yang kuat.
kukan dengan sistem
umum dan sering
ek kilau keperak –
munium. Cat ini
ntetis resin yang
s dibandingkan cat
kuatan melindungi
mengecat mobil
rtekanan tinggi.
an yang berbeda.
k tidaknya lapisan
cara visual. Selain
cat yang meliputi
sual, misalnya :
popping, pin hole, orange
kotor, cat berbintik da
2.5.2 Bobot Lapisan
Pengujian ini
proses fosfatasi dalam
pengujian secara visua
Coating Weight yaitu
area specimen logam.
Keterangan :
W1 : Bera
W2 : Bera
A : Luas
2.5.3 Uji Kerekatan
Uji kerekatan
tingkat kerekatan ca
dimaksudkan untuk m
sudah dicat. Pengujian
2.5.4 Uji Kelenturan
Tujuan penguj
bahan. Pengujian da
atau terhadap logam l
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
, orange peel, cratering (lubang kawah) motl
dan lapisan tidak halus (unsmooth).
san (Coating Weight)
ni adalah untuk mengetahui bobot lapisan yang
lam satuan luas. Pengujian ini dilakukan se
visual. Pengujian ini dapat dihitung dengan mengg
itu selisih berat awal lapisan dengan berat aknir
m. Persamaan Coating Weight yaitu sebagai ber
erat specimen sebelum distriping
erat specimen sesudah distriping
uas Permukaan Spesimen
an (Adhesion Test)
tan (Adhesion Test) yaitu suatu pengujian unt
cat pada benda kerja baik metal maupun pl
uk mencegah terjadinya pengelupasan pada par
ujian dilakukan dengan menggunakan metode cros
an/Bengkok (Bending Test)
gujian bengkok adalah mengetahui ketahanan
dapat dilakukan terhadap logam keras/getas
liat/ulet. Benda uji berbentuk penampang plat
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
otling, dry spray,
ng dihasilkan dari
setelah dilakukan
enggunakan rumus
knir lapisan per luas
berikut :
(gram)
(gram)
(m²)
untuk mengukur
upun plastik. Hal ini
part (logam) yang
cross cut.
nan bengkok suatu
s seperti besi cor
plat persegi
panjang denga
mm ,ditumpu pada ke
kemudian pada tenga
penekan hidrolik. Pe
benda uji patah, kem
logam liat pengujian
tertentu ( biasanya 30,6
kondisi pembengkoka
Ketahanan bengkok di
Ketera
Mb
P
L
Wb
2.5.5 Uji Kekerasan
Pengujian keke
dipakai, karena dapat
mengenai spesifikasi
menekankan pada pen
dengan mengukur ukur
dinamakan kekerasan
bola dengan ukuran
diperoleh tinggi pantul
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
ngan tebal 20mm atau 30 mm dan panjang 450
kedua ujungnya dengan jarak tumpu 400 mm a
ngah batang uji tersebut diberi beban denga
Pelaksanaan pengujian logam keras/getas dil
kemudian dihitung ketahanan bengkoknya, se
ian dilaksanakan hingga benda uji bengkok m
30,60 atau 900) atau sampai benda uji benbe
kokan seperti diatas benda uji tidak boleh re
kok dihitung dengan rumus:
rangan :
= Massa benda
= Beban maksimum ( Kg)
= Jarak tumpuan (mm)
= Momen tahan terhadap lengkung
asan (Hardness Test)
kekerasan adalah satu dari sekian banyak p
pat dilaksanakan pada benda uji yang kecil t
kasi. Pengujian yang paling banyak dipakai
penekanan tertentu kepada benda uji dengan be
ukuran bekas penekanan yang terbentuk dia
an penekanan. Selanjutnya ada cara lain deng
an tertentu dari ketinggian tertentu di atas
ntulannya. Tabel 2.4 adalah ringkasan berbagai
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
450 mm atau 650
atau 600mm,
ngan tekanan alat
dilakukan sampai
sedangkan untuk
kok mencapai sudut
enbentuk U. Pada
retak atau patah.
k pengujian yang
il tanpa kesukaran
kai adalah dengan
beban tertentu dan
diatasnya, cara ini
ngan menjatuhkan
as benda uji dan
ai uji kekerasan.
Tab
(Sumber : Tata S
Pengujian keke
karena penekanannya
besar, maka bahan l
Pengujian kekerasan
lunak, penggunaanya
2.5 menunjukkan bag
Skala kekerasa
dipakai untuk bahan
dibawahnya dipakai
superfisial memperguna
penekanan dengan ca
permukaan dari bahan
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
abel 2.4 Karakteristik berbagai pengujian kekerasan
Surdia,2005)
ekerasan Brinell merupakan pengujian standar
ya dibuat dari bola baja yang berukuran besa
n lunak atau keras sekali tidak dapat diukur
n Rockwell cocok untuk semua material yang
ya sederhana dan penekanannya dapat dengan
bagaimana memilih skala Rockwell.
rasan B,C dan A adalah untuk bahan logam,
han sangat keras seperti karbida tungsten,
kai untuk batu gerinda sampai plastik. Peng
gunakan beban yang ringan untuk memperbaiki
cara penggunaan yang sama, juga dapat meng
an yang dikeraskan kulitnya.
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
ndar industri, tetapi
esar dengan beban
ukur kekerasannya.
ng keras dan yang
gan leluasa. Tabel
m, skala A dapat
en, skala D dan
ngujian Rockwell
baiki ketelitian dari
engukur kekerasan
Skala Pe
B
C
A
D
E
F
G
H
K
L
M
P
R
S
V
Bol
Int
Int
Int
Bol
Bol
Bol
Bol
Bol
Bol
Bol
Bol
Bol
Bol
Bol
(Sumber: Tata Su
2.5.6 Uji Ketahanan
Pengujian ini
yang bertujuan untuk
ini khusus untuk test
dengan menggunakan
kerja SST machine
waktu yang ditentukan
Pada proses pe
terlihat hingga lapisa
untuk selanjutnya aka
terjadi akan merusak m
Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d
Cat Pada Baja Kar��n di P
Tabel 2.5 Skala kekerasan Rockwell
Penekanan Beban utama Dial
Bola baja 1/16”
Intan
Intan
Intan
Bola baja 1/8”
Bola baja 1/16”
Bola baja 1/16”
Bola baja 1/8”
Bola baja 1/8”
Bola baja 1/4”
Bola baja 1/4”
Bola baja 1/4”
Bola baja 1/2”
Bola baja 1/2”
Bola baja 1/2”
100
150
60
100
100
60
150
60
150
60
100
150
60
100
150
Merah
Hitam
Hitam
Hitam
Merah
Merah
Merah
Merah
Merah
Merah
Merah
Merah
Merah
Merah
Merah
Surdia,2005)
anan Korosi (Corrosion Resistance)
ni disebut juga dengan “Salt Spray Test” yait
uk mengetahui kemampuan cat menahan timbul
st cat stoving (metal). Tingkat ketahanan terha
kan alat yang bernama SST (Salt Spray Test)
adalah dengan menyemprotkan uap garam
ukan pada setingan mesin.
pengujian SST, tingkat ketahanan suatu lapisa
pisan mengeluarkan karat putih. Setelah kara
akan muncul pula karat coklat yang menandaka
k material logam yang dilapisi oleh plating.
dan K�alitas Aplikasi
PT.PI�DAD�Perser�)
h
aitu pengujian cat
bulnya karat. Tes
rhadap korosi diuji
st) machine. Cara
am setiap interval
pisan plating akan
karat putih muncul
ndakan korosi yang