7/23/2019 Electroplating.doc

http://slidepdf.com/reader/full/electroplatingdoc 1/6

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), galanis, perak, emas, brass, tembaga, nikel dankrom. 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 "##$), dilakukan oleh %adashi

Doi dan &azunari 'izumoto, mereka menemukan larutan baru (elektrolisis) yang dinamakan

larutan citrate ( kekerasan deposit mencapai $$# *)

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. +dapun dalam

sifat mekanik, terjadi perubahan kekuatan tarik maupun tekan dari suatu material sesudahmengalami pelapisan dibandingkan sebelumnya.

&arena itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan sifat

teknismekanis dari suatu logam, yang kedua melindungi logam dari korosi, dan ketiga

memperindah tampilan (decoratie).

1. Prinsip Dasar Electroplating

&ita mengenal istilah anoda, katoda, larutan elektrolit. &etiga istilah tersebut digunakan seluruh

literatur yang berhubungan dengan pelapisan material khususnya logam dan diilustrasikan seperti

 pada -ambar .

• +noda adalah terminal positif, dihubungkan dengan kutub positif dari sumber arus listrik.

+noda dalam larutan elektrolit ada yang

-ambar . +noda, &atoda, dan /lektrolit

larut dan ada yang tidak. +noda yang tidak larut berfungsi sebagai penghantar arus listrik saja.,

sedangkan anoda yang larut berfungsi selain penghantar arus listrik, juga sebagai bahan baku

 pelapis.

•

&atoda dapat diartikan sebagai benda kerja yang akan dilapisi, dihubungkan dengankutub negatif dari sumber arus listrik.

• /lektrolit berupa larutan yang molekulnya dapat larut dalam air dan terurai menjadi

 partikel!partikel yang bermuatan positf atau negatif.

&arena 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.

1. Skema Proses Electroplating

7/23/2019 Electroplating.doc

http://slidepdf.com/reader/full/electroplatingdoc 2/6

Perpindahan ion logam dengan bantuan arus listrik melalui larutan elektrolit sehinnga ion logam

mengendap pada benda padat yang akan dilapisi. 0on logam diperoleh dari elektrolit maupun

 berasal dari pelarutan anoda logam di dalam elektrolit. Pengendapan terjadi pada benda kerja

yang berlaku sebagai katoda.

-ambar ". Skema proses electroplating

1eaksi kimia yang terjadi pada proses electroplating seperti yang terlihat pada -ambar " dapatdijelaskan sebagai berikut2

Pada KATODA

Pembentukan lapisan *ikel

 *i"3 (a4) 3 "e 5  6*i (s)

Pembentukan gas idrogen

"3 (a4) 3 "e 5 6" (g)

1eduksi oksigen terlarut

7 8" (g) 3 "3 6"8 (l)

 

'ekanisme terjadinya pelapisan logam adalah dimulai dari dikelilinginya ion!ion logam oleh

molekul!molekul pelarut yang mengalami polarisai. Di dekat permukaan katoda, terbentuk 

daerah /lectrical Double 9ayer (/D9) yang bertindak seperti lapisan dielektrik. +danya lapisan

/D9 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 permukaankatoda dan menangkap electron dari katoda, sambil mendeposisikan diri di permukaan katoda.

Dalam kondisi e4uilibrium, 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.

  i. 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. :ara pelapisan tembaga!nikel!khrom dengan metode elektroplatingadalah sebagai berikut2Pelapisan menggunakan arus searah. :ara kerjanya mirip dengan

elektrolisa, dimana logam pelapis bertindak sebagai anoda,sedangkan logam dasarnya sebagai

katoda. :ara terakhir ini yang disertai dengan perlakuan awal terhadap benda kerja yang baik 

mempunyai berbagai keuntungan dibandingkan dengan cara!cara yang lain.

&euntungan!keuntungantersebutantaralain2

a. 9apisan relatif tipis.

 b. &etebalan dapat dikontrol.

7/23/2019 Electroplating.doc

http://slidepdf.com/reader/full/electroplatingdoc 3/6

c. Permukaan lapisan lebih halus.

d. emat 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 %embaga, lalu dilanjutkan dengan pelapisan *ikel dan yang terakhir benda dilapisdengan &hrom.

1. i. Pelapisan Tembaga

%embaga atau :uprum (:u) merupakan logam yang banyak sekali digunakan, karena

mempunyai sifat hantaran arus dan panas yang baik. %embaga 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.

+plikasi 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. %embaga digunakan sebagai suatu lapisan awal untuk mendapatkan pelekatan yang

 bagus dan melindungi baja dari serangan keasaman larutan tembaga sulfat. +lasan pemilihan

 plating tembaga untuk aplikasi ini karena sifat penutupan lapisan yang bagus dan daya tembus

yang tinggi.

Sifat-sifat isika Tembaga

.9ogam berwarna kemerah!merahan dan berkilauan

".Dapat ditempa, dibengkokan dan merupakan penghantar panas dan listrik 

;.%itik leleh 2 .#<;#:, titik didih 2 ".;##:

$.=erat jenis tembaga sekitar <,>" grcm;

Sifat-sifat Kimia Tembaga

.Dalam udara kering sukar teroksidasi, akan tetapi jika dipanaskan akan membentuk oksida

tembaga (:u8)

".Dalam udara lembab akan diubah menjadi senyawa karbonat atau karat basa, menurut reaksi 2

":u 3 8" 3 :8" 3 "8 6 (:u8)" :8;

;.%idak dapat bereaksi dengan larutan :l encer maupun "S8$encer 

$.Dapat bereaksi dengan "S8$ pekat maupun *8; encer dan pekat

:u 3 "S8$ 6 :uS8$ 3""8 3 S8" :u 3 $*8; pekat 6 :u(*8;)" 3 ""8 3 "*8" ;:u

3 <*8; encer 6 ;:u(*8;)" 3 $"8 3 "*8

?.Pada umumnya lapisan %embaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagi dengan *ikel

atau &hrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan logam secara

elektrokimia,digunakan listrik arus searah (D:). @enis elektrolit yang digunakan adalah tipe

alkali dan tipe asam. Antuk tipe alkali komposisi larutan dan kondisi operasi dapat dilihat pada

tabel ".;.

7/23/2019 Electroplating.doc

http://slidepdf.com/reader/full/electroplatingdoc 4/6

9arutan Strike menghasilkan lapisan yang sangat tipis. 9arutan 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. 9arutan

ini terutama digunakan pada komponen!komponen dari baja sebagai lapisan dasar, untuk

selanjutnya dilakukan pelapisan tembaga dengan logam lain.

Bormula kecepatan tinggi atau efisiensi tinggi digunakan untuk plating tembaga tebal, smentara

 proses 1ochelle digunakan untuk menghasilkan pelapisan yang bersifat antara strike dankecepatan tinggi. -aram!garam 1ochelle 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. 9arutan 1ochelle dan kecepatan tinggi dapat dioperasikan pada temperatur relatif

tinggi.&omposisi larutan dan kondisi operasi untuk pelapisan tembaga asam dapat dilihat pada

tabel ".$.

Proses CPengolahan +wal 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.&eberhasilan 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

yanglainnya.Antuk 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. &etidaksempurnaan kedua hal tersebut di atas dapatmenyebabkan adanya garisan!garisan pada benda kerja dan pengelupasan hasil pelapisan logam.

  i. Pelapisan Krom

 Pelapisan krom adalah suatu perlakuan akhir

menggunakan elektroplating  oleh kromium. Pelapisan dengan krom dapat dilakukan pada

berbagai jenis logam seperti besi , baja , atau tembaga. Pelapisan krom juga dapat dilakukan

 pada plastik  atau jenis benda lain yang bukan logam, dengan persyaratan bahwa benda tersebut

harus dicat dengan cat yang mengandung logam sehingga dapat mengalirkanlistrik .

 Pelapisan krom menggunakan bahan dasar asam kromat  , dan asam sulfat  sebagai bahan pemicuarus, dengan perbandingan campuran yang tertentu. Perbandingan yang umum bisa 100:1

 sampai 400:1. @ika perbandingannya menyimpang dari ketentuan biasanya akan menghasilkan

lapisan yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Baktor lain yang sangat berpengaruh pada proses pelapisan krom ini adalah

temperatur cairan dan besar arus listrik  yang mengalir sewaktu melakukan pelapisan. %emperatur 

 pelapisan berariasi antara ;? E: sampai F# E: dengan besar perbandingan besar arus < +dm"

sampai "G +dm".

7/23/2019 Electroplating.doc

http://slidepdf.com/reader/full/electroplatingdoc 5/6

/lektroda yang digunakan pada pelapisan krom ini adalah timbal (Pb) sebagai anoda (kutub

 positif) dan benda yang akan dilapis sebagai katoda (kutub negatif). @arak antara elektroda

tersebut antara > cm sampai "> cm. Sumber listrik yang digunakan adalah  arus searah antara # 5 

"? olt, atau bisa juga menggunakan aki mobil.

!ara Pelapisan Krom

Proses kimia pelapisan khrom

Pelapisan krom adalah suatu perlakuan akhir menggunakan elektroplating oleh kromium.

Pelapisan dengan krom dapat dilakukan pada berbagai jenis logam seperti besi,  baja, 

atau tembaga. Pelapisan krom juga dapat dilakukan pada  plastik  atau jenis benda lain yang bukan

logam, dengan persyaratan bahwa benda tersebut harus dicat dengan cat yang mengandung

logam sehingga dapat mengalirkanlistrik .

Pelapisan krom mengg"nakan bahan dasar asam kromat# dan asam s"lfat sebagai bahan

pemic" ar"s# dengan perbandingan camp"ran $ang tertent". Perbandingan yang umum bisa

##2 sampai $##2. @ika perbandingannya menyimpang dari ketentuan biasanya akan

menghasilkan lapisan yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Baktor lain yang sangat berpengaruh pada proses pelapisan krom ini adalah

temperatur cairan dan besar arus listrik  yang mengalir sewaktu melakukan pelapisan. %emperatur 

 pelapisan berariasi antara ;? E: sampai F# E: dengan besar perbandingan besar arus < +dm"

sampai "G +dm".

/lektroda yang digunakan pada pelapisan krom ini adalah timbal (Pb) sebagai anoda (kutub

 positif) dan benda yang akan dilapis sebagai katoda (kutub negatif). @arak antara elektroda

tersebut antara > cm sampai "> cm. Sumber listrik yang digunakan adalah  arus searah antara # 5 

"? olt, atau bisa juga menggunakan aki mobil.

9+%+1 =/9+&+*-

Pemberian lapisan pada suatu benda memliki tujuan untuk menambahkan unsur baru agar

menambahkan kelebihan pada benda tersebut sesuai sifat yang diinginkan. Selaras dengan

 perkembangan zaman disertai juga dengan perkembangan jenis pelapis serta implementasinya

seperti pada kayu yang menggunakan fernis dan cat agar kayu tidak cepat melapuk sedangkan

untuk unsur logam sering menggunakan nikel sebagai pelapisnya. &arena banyak inoasi!inoasi

yang dilakukan pada suatu produk khususnya yang memakai unsur logam dan nikel juga

memiliki banyak kekurangan sehingga logam harus dilapisi unsur unsur lain supaya sesuai

dengan kebutuhan pada benda tersebut.

Proses pelapisan tidak hanya menambahkan sifat kuat pada benda tetapi juga memberika sifat!

sifat antara lain adalah tahan korosi, tahan panas, tidak mudah berkarat, lebih kuat, dan sifat!sifat

yang lain sesuai dengan unsur yang digunakan sebagai pelapis bahan utama.

&arena hal ini diangkat dalam suatu makalah untuk mempermudah penentuan unsur dipakai

untuk menambahkan sifat!sifat tertentu sesui dengan kebutuhan. Dengan memberikan proses

 pelapisan secara sederhana.

7/23/2019 Electroplating.doc

http://slidepdf.com/reader/full/electroplatingdoc 6/6

1A'AS+* '+S+9+

. . +pa yang dimaksud dengan /lectroplating H

". ". =agaimana proses /lectroplating H

;. ;. =agaimana proses pelapisan tembagaH

$. $. =agaimana proses pelapisan &rom pada bajaH

K%&%A PE'AP%SAN PADA 'O(A&

8leh

  +inun Buad

)N%*E+S%TAS NE(E+% &A'AN(

AK)'TAS TEKN%K 

,)+)SAN TEKN%K &ES%N

,"li 11

 

&+%+ P/*-+*%+1 

Syukur +lhamdulillah senantiasa penulis panjatkan ke hadirat +llah SI%, yang telah

memberikan limpahan rahmat, hidayat dan taufi4!*ya sehingga kami dapat menyelesaikan

makalah yang berjudul C&0'0+ P/9+P0S+* P+D+ 98-+' untuk memenuhi tugas mata

kuliah &0'0+ %/&*0&.

Penulis menyadari sepenuhnya segala keterbatasan manusiawi yang dimiliki, sehingga makalah

ini masih jauh dari kesempurnaan. %erselesaikannya makalah ini tidak terlepas dari bantuan dan

dukungan berbagai pihak. Antuk itu ucapan terima kasih kami sampaikan kepada semua pihak

yang telah memberikan bantuan dan dukungan dalam penyelesaian makalah ini.

Semoga +llah SI% memberikan kebaikan atas bantuan yang diberikan kepada penulis. =esar

harapan penulis semoga skripsi ini bermanfaat dan menambah wawasan serta pengetahuan bagi

 pribadi dan pembaca pada umumnya.

'alang, @uli "#

Penulis