electrostatic spray gun.pdf

7/23/2019 electrostatic spray gun.pdf

1/13

ELECTROSTATIC SPRAY GUN

A. Pendahuluan

Sebagai akibat dari kemajuan teknologi, manusia semakin berfikir

bagaimana cara untuk membuat segala pekerjaannya menjadi lebih mudah.

Berawal dari cara yang masih sederhana ataupun manual selanjutnya berkembang

menjadi peralatan dengan sistem mekanik yang sederhana bersumber tenaga

manual, kemudian menggunakan tenaga mesin.

Proses dalam menciptakan suatu alat atau mesin haruslah hemat, efektif

dan efisien dengan kualitas yang dihasilkan dari alat atau mesin tetap bermutu.

Seperti halnya alat-alat yang sudah ada di masyarakat atau pun di dunia industri

alat untuk memperbaiki kualitas suatu bahan agar bertahan baik dan tampil

menarik terus meningkat. salah satu kendala untuk memperbaiki daya tahan suatu

produk adalah proses pengecatan. pengecatan yang kurang berkualitas, baik bahan

cat, maupun teknik pengecatan sangat mempengaruhi kualitas suatu produk. untuk

memperbaiki masalah ini maka dikenal berbagai teknik pengecatan maupun alat

yang digunanakn untuk mengecat.

Metode pengecatan telah mengalami berbagai perkembangan.

Perkembangan tersebut telah menambah kasanah pengecatan sehingga

memperbanyak pilihan pihak pengguna yang disesuaikan dengan kondisi yang

ada. Pemilihan metode pengecatan harus dilakukan berdasarkan pertimbangan-

pertimbangan teknis, ekonomis, dan ketersediaan sarana ataupun prasarana yang

ada.

Pada tahun 1960 penyemportan dengan elektrostatik (elektrostatik spray

gun) mulai diperkenalkan. Penyemportan dengan alat ini penting artinya bagi

proses pengecatan dengan kualitas yang tinggi. proses pengecatan ini

menggunakan sifat dari listrk untuk meningkatkan kualitas dan efisiensi proses

pengecatan. metode ini mampu memanfaatkan cat yang menempel pada benda

yang akan dicat semakin banyak dan merata akibat adanya daya tarik partikel cat


2/13

dengan benda yang akan dicat. daya tarik ini serupa dengan daya tarik akibat dua

buah muatan yang berbeda jenis yang terdapat pada listrik.

Pada perkembangan awal electrostatic spray gun hanya digunakan oleh

kalangan industri atau kalangan orang yang kaya untuk karena harganya yang

malah. Namun dengan perkembangan zaman alat ini sudah mudah ditemukan

sehingga menyebabkan harga dipasaran sudah terjangkau sehingga semakin

banyak orang yang menggunakan

B. Konsep Fisika pada Electrostatic Spray Gun

Pada dasarnya sistem pengecatan electrostatic terjadi akibat adanya tarik

menarik antara partikel-partikel bermuatan negatif dan partikel-partikel bermuatan

positif. Bilamana elektroda pada ujung jarum electrostatic spray gun kita berikan

muatan tegangan tinggi yang negatif dan mengarahkannya pada benda yang

berhubungan dengan bumi (grounded), maka medan elektrostatis akan terbentuk

antara elektroda dan benda tersebut. Pada saat yang sama, udara disekitar

elektroda akan terionisasi (terjangkiti oleh muatan negatif). Demikian pula

partikel-partikel cat yang disemprotkan melalui electrostatic spray gun akan

terionisasi oleh muatan elektrostatis negative dan tertarik kearah benda yang dicat.

hal ini sesuai dengan hukum Coulomb dimana muatan yang berbeda jenis akan

saling tarik menarik dan muatan yang sama jenisnya akan tolak menolak.

besarnya gaya tolak menolak suatu partikel pada hukum Coulomb yaitu

Gambar 1. Proses ionisasi pada alat electrostatic spray gun


3/13

C. Bagian-Bagian Electrostatic Spay Gun

a.

Sekrup penyetel fluida

Jumlah keluaran cat dapat disetel dengan mengatur jumlah gerakan jarum.

Mengendorkan sekrup penyetel akan menambah jumlah pengeluaran cat, dan

mengencangkan sekrup mengurangi jumlah pengeluaran cat. Pengencangan

sekrup penyetel sepenuh langkah, akan menghentikan aliran cat.

Gambar 2. Setelan fluida

b. Sekrup penyetel fan spreader

Sekrup ini berfungsi untuk menyetel bentuk pola semprotan.

Mengendorkan sekrup membuat pola oval (lonjong), dan mengencangkan sekrup

membuat pola lebih bulat. Pola yang oval lebih cocok untuk menyemprotkan cat

pada area kerja yang besar. Sedangkan pola yang lebih bulat akan cocok untuk

menyempotkan cat pada area yang leih kecil.

Gambar 3. Sekrup penyetelfan spreader

c. Sekrup penyetel udara

Sekrup ini berfungsi untuk menyetel besarnya tekanan udara.

Mengendorkan sekrup penyetel berarti menambah tekanan udara, dan

mengencangkan sekrup penyetel akan mengurangi tekanan udara.

Mengencangkan sepenuh langkah sekrup penyetel, akan menghentikan tekanan
http://4.bp.blogspot.com/-7EiDhj7SDL0/T5-MHe41Z_I/AAAAAAAAAJM/xsUqVn7trjk/s1600/1.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-cBL6hqJ5DNs/T5-L8fKlWoI/AAAAAAAAAJE/-JKBgaK3-E8/s1600/1.jpg


4/13

udara. Tekanan udara yang tidak mencukupi, akan mengurangi atomisasi cat, dan

tekanan udara yang berlebihan akan menyebabkan cat terpercik, jadi akan

menambah jumlah cat yang diperlukan.

Gambar 4. Sekrup penyetel udara

d. Fluid Tip

Fluid tip berfungsi untuk mengatur dan mengarahkan jumlah cat dari spray

gun ke dalam air streem. Pada fluid tip terdapat suatu taper (ketirusan). Pada saat

jarum menyentuh taper ini, aliran cat dihentikan. Apabila cat dikeluarkan, maka

jumlah keluaran ini akan tergantung pada ukuran pembukaan fluid tip di saat

jarum menjauhi tip.

Gambar 5.fluid tip

Ujung jarum ini memiliki termuati listrik sehingga ketika bahan cat

melewatinya maka akan termuati listrik. bersarnya muatan pada setiap partikel

tergantung dari tegangan yang digunakan. ketika tegangan terlalau besar maka

partikel partikel akan terlempar jauh dari objek yang akan dicat sehingga partikel

tidak menempel pada objek.

Gambar 6. Proses ionisasi partikel
http://2.bp.blogspot.com/-HZHQrvJ9aZI/T5-MXIVlJhI/AAAAAAAAAJc/OifcHUvI7bY/s1600/1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-cK15phKYLAs/T5-MO11oP6I/AAAAAAAAAJU/6QjF6PVIAWo/s1600/1.jpg


5/13

e. Air Cap

Air cap berfungsi mengeluarkan udara untuk membantu

atomisasi/pengkabutan cat. Air cap memiliki lubang-lubang udara sebagai berikut,

lubang udara tengah untuk membuat kevakuman pada fuid tip

dan menyemprotkan cat, lubang udara kontrol fan menggunakan tenaga

udara kompresor untuk menentukan bentuk pola semprotan, dan lubang

udara atomisasi untuk menyebarkan atomisasi cat.

Gambar 7.Lubang penyemprotan

Fungsi lain air cap adalah untuk mengubah arah pola semprotan, yaitu dengan

cara memutar air cap.

Gambar 8. Perubahan lubang penyemprotan

f.

Trigger

Menarik trigger akan menyebabkan udara dan cat menyemprot.

Trigger bekerja didalam dua tahap. Menarik trigger pada permulaan akan

membuka katup udara, sehingga hanya udara saja yang menyemprot. Menarik

trigger lebih lanjut, akan menyebabkan jarum terbuka, sehingga catmenyemprot bersamaan dengan udara. Tipe konstruksi ini dirancang untuk

membuat atomisasi yang konsisten pada saat trigger ditarik.

Gambar 9. Tombol triger
http://2.bp.blogspot.com/-QmjFwXIEVeA/T5-M8Qk2VXI/AAAAAAAAAJ0/HorKKFtfZdM/s1600/1.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-vVMM0VatODE/T5-Mu6_GlsI/AAAAAAAAAJs/LVmUttQ1odQ/s1600/1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-N4srk8dnutU/T5-Mmzo4bCI/AAAAAAAAAJk/3FzXf_mTCkk/s1600/1.jpg


6/13

g. Komponen Elctrostatic

Dalam komponen elektostatik terdapat beberapa komponen yaitu jarum

electroda yang terdapat di ujung lubang tempat keuarnya cat. ketika melalui

lubang ini maka partikel cat akan termuati listik. grounded wire yang merupakan

suatu kawat/kabel yang berfungsi sebagai grounded (penghubung muatan negatif)

agar tercipta partikel negatif pada luban ujung pistol. power suply sebagai sumber

listrik untuk mengionisasi partikel sehingga bisa menempel dengan baik pada

objek

Gambar 10.Komponen pemuatan partikel dalam electrostatic spray gun

Untuk memperoleh hasil yang maksimal maka ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan untuk pengecatan sistem elektrostatik spray gun antara lain sebagai

berikut :

1. Viskositas cat (sec/NK2Cup )

Viskositas perlu diperhatikan mengingat pengaruhnya atomisasi dari

cat. Viskositas cat yang terlalu kental akan mengakibatkan meler, dan

viskositas cat yang terlalu encer akan mengakibatkan tipis.

Gambar 11. Pengaruh visikositas pada proses penyemprotan


7/13

2. Resistivitydari cat (M Camp)

Resistivity atau hambatan listrik yang dimiliki oleh cat sangat

berpengaruh pada sistem pengecatan, karena akan mempengaruhi besarnya

potensial dan arus yang digunakan pada saat pengecatan.

3. Arus

Besarnya arus berpengaruh terhadap mobilitas/daya gerak atomisasi

cat kearah permukaan benda kerja. Setting amper yang terlalu besar akan

membahayakan sistem pengecatan karena dapat menimbulkan bahaya

kebakaran

4. Masa (Grounding System)

Sistem groudingyang tidak baik akan mengakibatkan berkurangnya

beda potensial benda kerja dengan disk (elektroda negatif dan positif)

sehingga jumlah cat yang menempel akan berkurang, dengan kata lain cat

menjadi tipis dan tidak merata.

5.

Batas pengecatan atas dan bawah

Adalah setting gerak vertikal dari disk, kapan disk harus bergerak

dengan cepat dan kapan disk bergerak melambat. Apabila setting ini tidak

benar maka bagian yang memiliki luas permukaan yang lebar akan lebih tipis

dibanding dengan bagian yang luas permukaan lebih sempit.

6. Sistem hanger

Perancangan dari bentuk objek yang menggatung pada hanger sangatmempengaruhi tebal tipisnya pengecatan atau kerataan cat di permukaan

benda kerja. Untuk benda kerja yang mempunyai luas pemukaan yang sama

(homogen) tidak akan mengalami kesulitan dalam perancangan hanger,

tetapi untuk bentuk-bentuk part yang kompleks membutuhkan teknik

perancangan hanger yang baik.


8/13

Dalam mendukung pengecatan dengan menggunakan electrostatis spray

gun ada beberapa alat tambahan untuk mendukung pengecatan seperti pada

gambar berikut ini:

Gambar 12.Komponen penyemprotan dengan menggunakan electrostatic pray gun

D.

Varian Alat

Pada proses pengecatan ada beberapa jenis spray gun yang dikenal di

masyarakat. jenis spray gun yang digunakan sesuai dengan keperluan dalam

pengecatan. untuk industri besar biasanya akan menggunakan alat yang memiliki

tingkat efisien dan kualitas pengecatan yang baik untuk menarik konsumen tapi

untuk pengecatan komponen dalan rumah tangga tidak terlalu menekankan efisien

dan kualitas. di pasaran terdapat beberapa jenis spray gun misalnya:

1. Air Spray Gun

Spray gun jenis ini sangat umum di masyarakat. Digunakan untuk

pengecatan berbagai benda, karena disamping murah juga menghasilkan

kualitas lapisan cat yang cukup bagus. Pengecatan dengan metode ini

dilakukan dengan cara mengabutkan bahan cat dan bahan pelarut dengan

tekanan udara. Pengecatan dengan metode air spray mempunyai beberapa

keuntungan yaitu beaya murah, kualitas cukup bagus, dan peralatan yang


9/13

digunakan cukup sederhana. Namun demikian masih ada beberapa kelemahan

yaitu untuk pengecatan pada posisi sudut tidak dapat dilakukan secara

sempurna karena adanya turbulensi yang berlebihan karena adanya tekanan

udara. Kelemahan yang kedua adalah adanya partikel-partikel cat padat (debu)

sebagai akibat prosespengkabutan dengan udara, ini mengakibatkan tektur cat

kurang halus. Kelemahan berikutnya adalah masih tercampurnya cat dengan

air sebagai akibat udara yang bertekanan, sehingga dapat menimbulkan

bublling yang bisa mengakibatkan pecahnya cat pada bagian yang terdapat

udara yang terjebak di bawah lapisan cat.

Gambar 13.Air spray gun

2.

Air Less Gun

Pengecatan dengan Air less gun dilakukan dengan cara mengkabutkan

cat dengan memberikan tekanan dan cat yang bertekanan dialirkan melalui

lubang nosel yang cukup kecil. Keuntungan pengecatan yang dilakukan

dengan metode tersebut adalah cat dapat melindungi barang secara sempurna

dan proses pengecatan berjalan sangat efisien. Hal ini dikarenakan tidak

adanya turbulensi udara dan viskositas cat dapat diatur sekental mungkin.

Sehingga sudut-sudut benda kerja dapat dicat secara sempurna dan pengecatan

dapat dilakukan sekali jalan. Kelebihan lainnya adalah sebaran cat lebar,

lapisan cat tebal, viskositas cat tinggi, dan kecepatan semprotan tinggi.

Metode air less masih mempunyai kelemahan yaitu tekstur cat cukup kasar

sebagai akibat kurang halusnya pengkabutan. Kelemahan ini dapat diatasi

dengan pemilihan nosel yang berukuran kecil. Kelemahan lain yang dapat

terjadi adalah adanya daerah kosong pada jalur cat sebagai akibat kentalnya


10/13

cairan cat yang dapat mengakibatkan proses runing ( bergerak ) cairan cat

karena pengulangan cat pada daerah tersebut.

Gambar 14. Air less gun

3.

Air Coat Gun

Pengecatan air coat gun hampir sama dengan air less gun, namun cat

bertekanan yang mengalir melalui nosel dikabutkan dengan sedikit udara

sehingga butiran kehalusanm butiran cat sangat sempurna. Pengecatan dengan

metode ini menghasilkan kualitas paling prima diantara metode-metode

pengecatan yang ada. Kelemahan-kelemahan pada setiap metode pengecatan

dapat diatasi dengan metode air coat, sehingga kualitas cat sangat prima dan

beaya pengoperasian cukup murah. Sebaran cat lebih baik jika dibandingkan

dengan sebaran cat dengan metode Air less.

Gambr 15. Air coat gun


11/13

4. Electrostatis Spray Gun

Pada dasarnya pengecatan dengan menggunakan elektrostatic spray gun

menggunakan cat kering atau padat yang berupa serbuk namun ada juga yang

menggunan cat cair yang dikabutkan. Serbuk atau kabut tersebut diberi

muatan listrik statik bermuatan positif sehingga dapat menempel pada benda

kerja yang bermuatan negatif. Proses penempelan berjalan sangat sempurna

karena begitu disemprotkan melalui nosel langsung menempel pada seluruh

permukaan benda kerja.

Gambar 16.Electrostatic spray gun

E.

Kelebihan Dan Kelemahan Elektrostatic Spray Gun

Keuntungan menggunakan electrostatic spray gun adalah :

1. Hemat cat (bahan baku) karena daya tarik menarik antara cat dan benda

sehingga cat yang teroverspray sedikit.

2. Penggunaan bahan kimia (paint killer) sedikit karena over spray sedikit

(cat yang teroverspray akan ditangkap air layar dan dinetralisir oleh paint

killer).

3.

Over spray yang sedikit akan menurunkan tingkat polusi (limbah yang

dihasilkan ).

4. Tidak membutuhkan ketrampilan tinggi untuk mengopersikan gun karena

pengecatan yang mudah menjangkau bagian pinggir, lengkungan-

lengkungan atau tonjolan-tonjolan pada part (benda kerja).

Kekurangan dari system elektrostaitc adalah;

1. Investasi lebih mahal dibanding dengan system pengecatan manual


12/13

2. Hanya berlaku untuk part ( benda kerja) yang terbuat dari logam atau

kayu/rotan dengan kandungan air 5 % dan telah diberi primer untuk

menciptakan sifat logam (konduktor) pada benda kerja yang bersifat

isolator.

Perbandingan efisiensi pengecatan pada tipe spray gun

Type Efisiensi (%)

Air spray gun 20-30

Air less gun 40-50

Air coat gun 40-70

Electostatic spray gun 50-90


13/13

DAFTAR PUSTAKA

Djatmiko, Dwi, Riswan., Diktat Teknik Pelapisan. 2001

Syahbi, Anggakara., Perancangan Pembangkit Tegangan Tinggi DC untuk Proses Powder

Coating secara Elektrostatik, Undip, Semarang.

http://danialmandala.blogspot.com/2013/12/teori-pengecatan-kendaraan-bab-iv.html

http://haqisaputra.blogspot.com/2012/05/alat-alat-yang-di-pergunakan-dalam.html

http://www.tokootomotif.com/news/26/Spray-Gun

http://www.kompresorangin.com/anest-iwata-indonesia/

http://www.wagnercolora.com/portal/aircoat_guns_en_colora,305761,302927.html

http://eccofinishing.se/products/7-electrostatic-spray-guns_c

http://otson.com/spray-gun-kit.html

http://universal-coatings.net/how-powder-coating-works/http://www.wikiwand.com/en/Caesium
http://danialmandala.blogspot.com/2013/12/teori-pengecatan-kendaraan-bab-iv.htmlhttp://www.kompresorangin.com/anest-iwata-indonesia/http://eccofinishing.se/products/7-electrostatic-spray-guns_chttp://otson.com/spray-gun-kit.htmlhttp://universal-coatings.net/how-powder-coating-works/http://universal-coatings.net/how-powder-coating-works/http://otson.com/spray-gun-kit.htmlhttp://eccofinishing.se/products/7-electrostatic-spray-guns_chttp://www.kompresorangin.com/anest-iwata-indonesia/http://danialmandala.blogspot.com/2013/12/teori-pengecatan-kendaraan-bab-iv.html

electrostatic spray gun.pdf

Documents