teori korosi
TRANSCRIPT
A. Latar Belakang
Dewasa ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sedang mengalami
kemajuan yang cukup pesat. Wawasan dan pengetahuan manusia makin hari makin
berkembang, sehingga menyebabkan adanya pergeseran nilai dari peradaban manusia
itu sendiri. Memang pada dasarnya setiap perubahan mempunyai arti nilai yang
berlainan, baik itu yang berdampak positif maupun yang berdampak negatif. Hanya
saja kita sebagai manusia harus lebih arif dan bijaksana dalam mengambil makna dari
adanya perubahan tersebut.
Sebagai orang teknik terutama orang yang berkecimpung dalam bidang
permesinan, tentu menginginkan adanya tambahan wawasan dan pengetahuan dasar
yang perlu dipelajari, karena dapat dijadikan sebagai sarana penunjang dalam
mempelajari ilmu permesinan lebih jauh. Pengetahuan tentang logam perlu dipelajari
karena berhubungan dengan pemakaian logam pada berbagai keperluan.
Logam banyak dipergunakan oleh manusia, karena mempunyai sifat-sifat
yang tidak dipunyai oleh unsur lain seperti sifat kuat, liat, keras, mengkilap,
penghantar listrik dan penghantar panas yang baik juga logam mempunyai titik cair
yang cukup tinggi. Pemakaian logam di bidang teknik pada umumnya tidak tunggal.
Hal ini bermaksud agar peralatan dari logam berkemampuan baik.
Seperti halnya dalam pelapisan dudukan gagang telepon umum di PT. Pindad
Persero Bandung, baja dilapisi kembali permukaannya dengan tembaga, nikel dan
khrom. Tujuan pemaduan tersebut selain untuk menambah kekuatan juga keindahan,
agar tidak mudah korosi. Korosi terjadi selain disebabkan oleh reaksi kimia biasa,
juga disebabkan oleh proses elektrokimia.
Di negara yang sudah maju, masalah korosi telah mendapat perhatian yang
serius sehingga dibentuk lembaga-lembaga yang menangani secara sungguh-sungguh.
Fakta membuktikan bahwa kerugian yang diakibatkan korosi sangatlah besar, sebagai
contoh seperti berikut.
Kerugian korosi di USA pada tahun 1978 : $ 70.000.000.000 (uhlig)
Kerugian korosi di Australia pada tahun 1972 : $ 700.000.000 (uhlig)
Kerugian korosi di Inggris pada tahun 1956 : $ 1.000.000.000 (uhlig)
Di Indonesia pada tahun 1992 diperkirakan : $ 1.000.000.000 (Indicor)
Dengan melihat bahaya dan kerugian akibat korosi yang begitu besar,
mendorong manusia untuk mencari berbagai cara agar dapat mengurangi terjadinya
korosi tersebut. Salah satu upaya untuk umur pakai peralatan dari logam terhadap
pengaruh korosi, diantaranya adalah dengan pelapisan. Untuk mengetahui lebih lanjut
bagaimana cara pelapisan logam sebagai proteksi terhadap korosi, maka menulis
merasa perlu mengkaji lebih jauh melalui skripsi ini.
Mekanisme terjadinya Korosi
Mekanisme terjadinya korosi ditinjau dari aspek material adalah adanya
ragam jenis material yang menyatu dalam ukuran mikro atau makro. Keadaan
struktur mikro, tidak lepas dari historis metalurgi mengenai cara pembentukan dan
2
perubahannya. Karena itulah proses-proses pembentukan dan pengerjaan logam
merupakan faktor yang menentukan.
Korosi adalah suatu peristiwa di mana reaksi terjadi di antara logam dengan
lingkungannya. Reaksi tersebut dengan mudah terjadi karena tingkat keadaan yang
sedemikian rupa ingin merubah keadaan dirinya ke bentuk lain. Hasil yang di peroleh
dari reaksi adalah bentuk dan keadaan logam tersebut cocok dengan lingkungan
tersebut.
Reaksi anoda adalah reaksi utama untuk korosi. Akan tetapi, berbagai reaksi katoda mendapat perhatian khusus karena reaksi yang menyerap elektron (katodik) selalu serentak dengan reaksi korosi anodik (menghasilkan elektron). Reaksi yang paling dominan tergantung pada variabel lingkungan elektrolit, seperti suhu dan konsentrasi.
(Djapri, 1989: 490)
Gambar 2.1 menggambarkan mekanisme pembentukkan karat besi. Besi
mempunyai potensial elektroda sebesar – 0,44 Volt dalam Table 2.1 bila membentuk
Fe2+ dan akan teroksidasi lebih lanjut menjadi Fe3+ elektron-elektronnya dapat
digunakan. Pembentukan hidroksil adalah reaksi katodik, jadi menggunakan elektron
oleh karena itu terjadi reaksi di dalam air yang diperkaya oksigen.
3
Tabel 2.1
Potensial Elektroda (25oC; larutan mol)
Reaksi setengah
Potensial Elektroda yang digunakan oleh ahli elektrokimia dan ahli korosi*(Volt)
Potensial elektroda yang digunakan oleh ahli Kimia fisika dan ahli termodinamika*
Au→ Au3+ + 3e-
2H2O →O2 +4H+
+ 4e-
Pt →Pt4+ + 4e-
Ag→ Ag+ + e-
Fe2+ →Fe 3++ e-
4(OH)- → O2 + 2H2O + 4e-
Cu →Cu2+ + 2e-
H2 →2H= + 2e-
Pb →Pb2+ + 2e-
Sn →Sn2+ + 2e-
Ni →Ni2+ + 2e-
Fe →Fe2+ + 2e-
Cr →Cr 2++ 2e-
Zn →Zn2+ + 2e-
Al →Al 3++ 3e-
Mg →Mg2+ + 2e-
Na →Na+ + e-
K →K ++ e-
Li →Li ++ e-
+ 1,50+ 1,23+ 1,20+ 0,80+ 0,77+ 0,40+ 0,34 0,000- 0,13- 0,14- 0,25- 0,44- 0,74-0,76- 1,66- 2,36- 2,71- 2,92- 2,96
Katodik
(mulia)
Referens
Anodik
(Aktif)
- 1,50- 1,23- 1,20- 0,80- 0,77- 0,40- 0,34 0,000+ 0,13+ 0,14+ 0,25+ 0,44+ 0,74+ 0,76+ 1,66+ 2,36+ 2,71+ 2,92+ 2,96
(Djapri, Sriati,1989: 489)
4
Anoda (-) : Fe(s) Fe2+ (aq) + 2e-
Katoda (+) : 2 H2O(l) + O2 (g) + 4e- 4(OH-)
Pengendapan 2Fe (s) + 2H2O(l) + O2(g) 2Fe2+(aq)
+ 4OH- (aq)
Hasil akhir 2Fe(OH-)2 (aq), tidak terlarut dalam air oleh karena itu mengendap
disebut karat dan akan terbentuk pada besi dengan adanya elektrolit.
Dari tabel di bawah makin ke bawah kedudukannya makin kurang mulia atau
logam berada di bawah menjadi anoda (larut) di banding yang ada di atas. Makin jauh
perbedaan kedudukan kedua logam dalam deret ini makin besar sifat aktifitasnya.
Tabel 2.2
Deret Galvanik Beberapa Paduan
Katodik GrafitPerakBaja 12 % Ni, 18 % Cr, 3 % Mo - PBaja 20 % Ni, 25 % Cr - PBaja 23 – 30 % Cr – PBaja 14 % Ni, 23 % Cr – PBaja 8 % Ni, 18 % Cr – PBaja 7 % Ni, 17 % Cr – PBaja 16 – 18 % Cr – PBaja 12 – 14 % Cr – PBaja 80 % Ni, 20 % Cr – PInconel – P60 % Ni, 15 % Cr – PNikel – PLogam monelTembaga – nikel
5
Nikel – perakPerungguTembagaKuningan80 % Ni, 20 % Cr – AInconel – A60 % Ni, 15 % Cr – ANikel – ATimah putihTimah hitamTimah patri. Pb – SnBaja 12 % Ni, 18 % Cr, 3 % Mo – ABaja 20 % Ni, 25 % Cr - ABaja 14 % Ni, 23 % Cr - ABaja 8 % Ni, 18 % Cr - ABaja 7 % Ni, 17 % Cr - ANi – resistBaja 23 – 30 % Cr - ABaja 16 - 18 % Cr - ABaja 12 - 14 % Cr - ABaja 4 - 6 % Cr – ABesi corBaja tembagaBaja karbonPaduan aluminium 2017 – TKadmiumAluminium, 1100Seng
Anodik Paduan magnesiumMagnesium
(Djafri, 1989: 505)
6
B. Faktor-faktor Terjadinya Korosi
Di tinjau dari mekanisme korosi dari sudut elektrokimia, pada prinsipnya
korosi terjadi karena,
a. Adanya ketidakhomogenan baik dalam jenis maupun mikro termasuk ketidakhomogenan dalam beban fisik dan kimia (tegangan, suhu, konsentrasi oksigen dan sebagainya)
b. Adanya kontak c. Adanya larutan, air atau embun yang mengandung garam sebagai
elektrolit.(Wahyudin, 1994: 6)
Marsudi dalam “Hand Out Teknik Pelapisan” meninjau dari segi material
faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan korosi, adalah:
a. Homogenitas fisik dan kimia
b. Nilai elektro potensial di dalam larutan
c. Kemampuan membentuk lapisan pelindung
d. Hidrogen- over voltage
e. Selain air dan oksigen sebagai elektrolit juga gas pembentuk asam (CO2, SO2,
NaCl) yang pada musim penghujan atau pada kelembaban tinggi.
C. Sistem Proteksi Korosi
Ada beberapa prinsip pencegahan korosi yang penggunaannya disesuaikan
dengan jenis peralatan, tempat, serta jenis lingkungan yang korosif. Adapun prinsip-
prinsip pencegahan korosi tersebut adalah sebagai berikut.
a. Prinsip perbaikan lingkungan yang korosif
7
b. Prinsip netralisasi zat koroden sedemikian rupa sehingga tidak berbahaya lagi
c. Prinsip perlindungan permukaan dengan cara :1). Pelapisan dengan cat (organic coating)2). pelapisan metal coating, lining, overlay, dan clodding3). pelapisan anorganik4). pembalutan (wrapping)
d. Prinsip penggunaan bahan yang sama dengan yang tahan terhadap jenis korosi tertentu
e. penggunaan zat pelambat korosi (corrosion inhibitor)f. perlindungan katodik dan perlindungan anodik
(Widharto, 1999: 97)
Proses pelapisan secara umum bertujuan untuk perlindungan (protektif),
hiasan (dekoratif) atau memperbaiki sifat permukaan lainnya, misalnya sifat tahan
panas, tahan cuaca, tahan korosi, tahan goresan (abrasi), penghantar panas dan
sebagainya.
Pelapisan terdiri dari bermacam-macam, seperti pelapisan dengan cat
(coating), pelapisan dengan logam, pelapisan anorganik dan lain-lain. Jenis-jenis
proses pelapisan logam sering digunakan antara lain.
1. Elektroplating
Elektroplating atau yang lebih dikenal dengan pelapisan listrik adalah suatu
pelapisan logam dengan mengendapkan suatu logam pelapis terhadap logam lain
yang akan di lapisi melalui elektrolisis. Dengan kata lain elektroplating adalah
proses mengendapkan bahan logam pelapis terhadap bahan yang akan dilapisi
melalui pertukaran elektron secara konduktif melalui proses oksidasi-reduksi.
Jenis-jenis proses pelapisan listrik menurut Hartomo dalam bukunya
“Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating),(1999), di kenal antara lain:
1). pelapisan cadmium
8
2). pelapisan seng
3). pelapisan tembaga
4). pelapisan nikel
5). pelapisan khrom
6). pelapisan timah
7). pelapian timbal
8). pelapisan perak
9). pelapisan emas
10). pelapisan rodium
11). pelapisan kuningan
12). pelapisan brons
13). pelapisan logam pada plastik
Proses pelapisan listrik ini telah memberikan dampak yang cukup besar pada
penghematan pemakaian logam, serta dapat memberikan alternatif pemakaian
bahan yang lebih murah.
2. Galvanisasi
Proses galvanisasi sebenarnya hampir sama dengan proses elektroplating,
hanya saja pada proses galvanisasi tidak terjadi perpindahan elektron tapi terjadi
penempelan atau pembekuan logam pelapis terhadap logam yang dilapisi.
Mekanismenya berlangsung pada suhu tinggi sehingga mengakibatkan difusi
yang akan menyebabkan transisi karena banyak fasa, sehingga adhesinya lebih
kuat dibanding elektroplating. Proses galvanisasi relatif singkat. Cara ini disebut
galvanisasi karena pelindungnya adalah seng (zinc) dan berfungsi sebagai logam
9
yang bersifat anodik terhadap baja yang dilindungi, biasa disebut juga proses
pencelupan panas (hot dipping).
3. Semprotan Logam (Metal spray)
Menurut Ir. Wahyudin dalam “Metal Spray “ (metallizing proces, Puslitbang
Metalurgi-LIPI:1) dikatakan bahwa semprotan logam adalah proses metalisasi
(metallizing proces), di mana logam leleh atau cair disemprotkan pada suatu
permukaan dan membentuk lapisan. Logam yang disemprotkan baik murni
ataupun paduan dicairkan oleh sumber arus dan diatomisasikan oleh udara tekan
membentuk butir-butir yang sangat halus dan disemprotkan pada permukaan
benda kerja membentuk lapisan logam padat.
Walaupun banyak mengatakan lapisan ini termasuk lapisan difusi
tetapi adhesi yang diperoleh lebih banyak disebabkan ikatan mekanis dari
interdifusi, karenanya pada kebanyakan yang mempunyai kekasaran tertentu akan
lebih baik. Kelebihan cara ini adalah dapat dilakukan pada struktur logam yang
telah selesai difabrikasi. Kadang-kadang pori-pori pada pelapisan ini di isi dengan
resin termoplastik untuk mengikat daya anti karat.
Prinsip dari proses ini adalah bahwa semprotan gas tekan tinggi dapat
membuat logam menjadi butiran-butiran halus, kecepatan gas tersebut kira-kira
200-270 m/s. Butiran-butiran leleh tersebut kemudian melekat pada permukaan
logam yang akan dilindungi melalui proses pendingin cepat seperti pada casting.
Bahannya berasal dari bentuk kawat atau serbuk yang kemudian meleleh karena
semprotan gas panas yang terbakar (misalnya Oxy- acetylene) atau dengan busur
listrik (electric arc). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.2.
10
4. Sementasi (cementation)
Caranya adalah dengan mengguling-gulingkan peralatan yang akan dilindungi
ke dalam campuran serbuk logam pelindung atau fluks yang tepat pada suhu
tinggi, sehingga menyebabkan logam pelindung tadi terdifusi pada permukaan
logam yang dilindungi. Selain dengan serbuk logam dapat juga dilakukan dengan
mencelupkan bahan yang akan dilindungi ke dalam kalsium yang mencair dan
mengandung salah satu bahan yang dipergunakan sebagai pelindung dengan
regangan yang inert.
5. Penggunaan Zat Pelambat Pengkorosian (Inhibitor)
Inhibitor adalah suatu zat kimia yang apabila ditambahkan dalam jumlah
sedikit ke dalam suatu zat koroden (lingkungan yang korosif), dapat secara efektif
memperlambat atau mengurangi laju pengkorosian yang ada. Ada beberapa jenis
inhibitor, yaitu:
a. Inhibitor pemasif (passivating inhibitor)
b. Inhibitor katodik (catodic inhibitor)
c. Inhibitor organis (organic inhibitor)
d. Inhibitor penyebab pengendapan (preccipitate inducing inhibitor)
e. Inhibitor berbentuk uap (Vapor phase inhibitor)
Cara pemakaian inhibitor ada beberapa teknik, diantaranya adalah.
a. injeksi terus menerus
b. pemasokan secara setakar-setakar (batch)
c. cara pengecatan (squeeze treatment)
d. valetilasi (dengan ketel uap dan kontainer tertutup)
11
e. pelapisan (coating)
Penggunaan inhibitor selain untuk mencegah terjadinya pengkaratan juga
dapat menimbulkan beberapa masalah, seperti di bawah ini.
a. Pembuihan (foaming) akibat pengaruh organic inhibitor
b. Terjadinya emulsi karena fase-fase gas dan cair bercampur disertai
gerakan agitasi
c. Penyumbatan (plugging) karena adanya lapisan oksidasi dan kerak
terkelupas, sehingga ikut aliran dan menyumbat pada filter, turbin dan
lain-lain.
d. Terciptanya karat baru, karena ada beberapa inhibitor dapat bereaksi dan
menghasilkan produk yang dapat merusak
e. Masalah heat transfer, karena adanya endapan fosfat, silikat atau sulfat
yang berlebihan
f. Pengaruh beracun
g. Kehilangan inhibitor karena pengendapan (presipitation), proses adsorpsi
atau terlalu mudah atau lambat larut
Penggunaan inhibitor bertujuan untuk melindungi permukaan logam dari
serangan korosi, diantaranya yaitu:
a. Memperpanjang usia pakai peralatanb. Mencegah penghentian pabrik (shut down)c. Mencegah kecelakaan karena rusaknya peralatand. Mencegah kehilangan pertukaran panas (heat transfer)e. Mempertahankan rupa permukaan yang menarik (attractive
appearance) (Widharto,1999: 139)
12
D. Proses Elektrolisa
Elektrolisa adalah suatu proses di mana reaksi kimia terjadi pada elektroda
yang tercelup dalam elektrolit, ketika tegangan diterapkan pada elektroda itu.
Elektroda yang hanya mentransfer elektron ke atau dari larutan, seperti platina
disebut elektroda inert. Elektroda reaktif adalah elektroda yang secara kimia
memasuki elektroda. Selama proses elektrolisa terjadi reduksi pada katoda dan
oksidasi pada anoda.
Prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan sel elektrokimia, yaitu sebagai
berikut.
a. Proses elektrolisis, mengubah energi listrik menjadi energi kimiab. Merupakan reaksi tidak spontan karena melibatkan energi listrik dari
luarc. Reaksi berlangsung di dalam sel elektrolisa, yang terdiri dari satu
jenis larutan atau leburan elektrolit dan memiliki dua macam elektroda, yaitu: Elektroda (-) : elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif
(-) sumber arus listrik Elektroda (+) : elektroda yang dihubungkan dengan kutub
positif (+) sumber arus listrik.(Kuswati,2000: 111)
Penggunaan elektrolisis dalam industri diantaranya untuk pelapisan logam
yang disebut penyepuhan (elektroplating), misalnya penyepuhan sendok yang dilapisi
perak, aksesoris mobil atau sepeda motor dari logam dan sebagainya. Tujuan
pelapisan ini sebagai pelindung (protektif) dan hiasan/ keindahan (dekoratif). Prinsip
penyepuhan logam adalah sebagai berikut.
Katoda : logam yang akan disepuh
Anoda : logam penyepuh
13
Elektrolit : larutan garam yang mengandung ion logam penyepuh
Gejala yang terjadi selama elektrolisis dapat dipelajari dalam sel elektrolisis, seperti
pada gambar 2.3.
keterangan gambar:
Elektron bergerak dari kutub (-) sumber arus listrik ke katoda, pada
katoda terjadi reaksi reduksi
Di anoda terjadi reaksi oksidasi dan elektron mengalir menuju ke
sumber arus listrik
Ion (+) bergerak menuju ke kutub (-) dan ion (-) bergerak menuju ke
kutub (+), molekul pelarut bebas tempatnya ada di anoda maupun
katoda
1. Hukum Faraday
Hukum faraday adalah hukum dasar untuk elektrolisis dan sel volta. Hukum
ini digunakan untuk menjelaskan pemakaian sel elektrolisis dalam pemeriksaan
kimia. Sehubungan dengan pemeriksaan kimia, Faraday (1833) sampai saat ini
merupakan basis utama pemahaman elektrokimia, yaitu:
(1) Jumlah perubahan kimia oleh satuan arus listrik sebanding dengan banyaknya arus yang mengalir.
(2) Jumlah aneka bahan berbeda yang dibebaskan oleh sejumlah tertentu listrik sebanding dengan berat ekivalen kimianya.
(Hartomo, 2000: 3)
Berat zat hasil elektrolisis baik yang terbentuk di katoda maupun yang
terbentuk di anoda dapat dirumuskan dengan hukum Faraday
W = e . F(Surakiti, 1989: 224)
14
di mana W = massa zat hasil elektrolisa (gram)
e = massa ekivalen zat hasil elektrolisa
F = jumlah arus listrik faraday
Massa ekivalen (e) suatu zat adalah massa atom dibagi valensi
Ar Ar = massa atom e = v = valensi v
I X t F = I = arus dalam ampere
96,500 t = detik i.t = muatan dalam satuan coulumb
Ar X I . t W = V 96,500
(Surakiti, 1989: 225)
Pada reaksi elektrolisa dapat dihasilkan gas yang merupakan molekul sehingga Ar
dalam rumus dapat diganti dengan Mr.
Mr X I . tW =
V 96,500(Surakiti, 1989: 225)
E. Pengaruh Suhu, PH, Pengotor dan agitasi
1. Pengaruh Suhu
Pada proses elektroplating, pengaruh suhu sangat menentukan hasil pelapisan.
jika temperatur sangat tinggi pada waktu proses akan didapat hasil pada umumnya
15
lunak, sedangkan bila temperatur sangat rendah didapat hasil kehitam-hitaman
dan berpowder, terbakar pada current density yang normal, terjadi bunga karang
pada anoda (kristalisasi).
2. Pengaruh PH
Pengaruh pH bila tinggi (terlalu basa) akan menyebabkan hasil lapisan salah
satunya adalaah poros dan pitting (bintik deposit), sedangkan bila pH rendah
(terlalu asam) mengakibatkan hasil pelapisan yang lunak.
3. Pengaruh Pengotor
Pengotor yang sangat mempengaruhi pengendapan pada proses elektroplating
adalah pengotor metalik (Fe, Cu, Ag, Pb, dll). Pada umumnya bila kadar pengotor
sudah melebihi batas akan memberikan pengaruh pada thowing power dan hasil
dari lapisan akan didapatkan retak-retak karena terlalu keras serta di daerah
tertentu akan terjadi current density menjadi rendah, ini akan menghasilkan
lapisan yang buram.
4. Pengaruh Agitasi
Proses agitasi umumnya selalu digunakan pada proses elektoplating, karena
proses agitasi ini memberikan distribusi ion yang homogen. Dengan demikian
pengaruh agitasi akan memberikan hasil pelapisan yang merata dan tidak akan
terjadi pitting in mechanically agitated solution.
F. Klasifikasi Logam Pelapisan
16
Berbagai macam pelapisan logam yang digunakan untuk plating, karena
banyak sekali maka Hartomo dalam bukunya “Mengenal Pelapisan Logam
(Elektroplating), )1999), mengelompokkan logam tersebut pada lima kelompok yaitu
pelapisan “tumbal”, pelapisan protektif dan dekoratif, pelapisan logam rekayasa,
logam-logam jarang pakaiserts berbsgsi jenis logam campuran atau paduan (alloy).
1. Pelapisan Tumbal
Pelapisan “Tumbal” dipergunakan untuk melindungi logam basis. Prosesnya
disebut pelapisan anodik (relatif terhadap substrat seng dan kadnium biasanya
digunakan untuk melindungi besi atau baja di buat lapisan serat tetapi tidak awet
kadnium lebih murah, lebih mudah disolder, tahan atmosfer garam, korosi tidak
mekar dan mudah dikontrol dibanding dengan seng.
Seng biasanya untuk pelapisan baja secara galvanis atau tumbal disebut juga
hot-dipping (celup panas). Selain itu seng juga bisa di elektroplating dengan
semprot dan sebagainya.
2. Pelapisan Protektif-Dekoratif
Pelapisan protektif-dekoratif dimaksudkan agar logam yang dilapisi selain
melindungi juga agar penampilan logam tersebut lebih indah, memikat serta
menarik. Proses protektif dekoratif lebih dikenal dengan istilah vernikel,
verkhrom dan semacamnya. Di dunia pelapisan yang sangat populer adalah
tembaga, nikel dan khrom, ketiga logam ini merupakan finishing elektroplating
standar. Jadi walaupun fisik dan kimianya beda tapi dijadikan satu kelompok.
Ketiga logam ini bertujuan proteksi-dekorasi, tembaga sebagai lapis dasar
sebelum vernikel atau verchrom tetapi ada juga dipakai sebagai elektrotyping
17
serta elektroforming (tahan aus dan korosi). Khrom dimanfaatkan untuk “hard-
chrom plating” (memperoleh kekerasan dahsyat, Nikel di pakai untuk berbagai
bidang teknik dan rekayasa karena tahan korosi dan tahan aus.
3. Pelapisan Rekayasa
Logam rekayasa adalah diantaranya emas, perak, platina, timah, timbal.
Pengelompokkan ini didasarkan pada seni keindahan di samping fisik dan
kimianya. Kelompok Platina (rutenium, rhodium, paladium, osmium, iridium,
platina, hanya rhodium untuk dekoratif). Selain timah dan timbal logam tersebut
adalah logam mulia.
Penggunaan emas dalam industri cenderung meningkat sehingga
memunculkan masalah karena harganya mahal dan kerepotan menangani
regenerasi resinnya.
4. Logam Jarang Pakai
Kelompok logam yang jarang pakai ada dua, yaitu:
a. Logam-logam walau kelihatan penting dalam banyak hal, untuk finishing
elektroplating misalnya besi (Fe) karena mudah terkorosi, kobalt karena
harganya mahal, termasuk logam mulia, indium juga harganya mahal.
Logam-logam di atas mudah dilapiskan dari larutan berair dengan elektro-
deposit baik.
b. Logam-logam yang memang sukar atau jarang diplating dari larutan biasa,
berair, karena termodinamika, potensial elektroda terlalu negatif, over
potensial hidrogen, mekanisme reaksinya, misalnya molibdium dan
wolfram.
18
5. Plating Paduan atau Cammpuran (Alloy)
Kebanyakan logam, kecuali tembaga dipergunakan dalam bentuk paduan pada
industri penghantar listrik. Alloy tembaga-timah-seng sudah banyak dipraktekkan
dalam elektroplating. Keunggulan dari platingalloy seperti sifat baik, lebih tahan
korosi, warna dan daya pikat dekoratif unggul, sifat magnetik piawai, memberi
lakuan panas, warna kuningan dapat menyaingi emas, ketahanan korosi lebih
unggul di banding tembaganya sendiri dan lebih keras.
Alloy Nikel-posfor dan Nikel-Wolfram lebih bagus dari “ hard-Chrom” lebih
efisien dan daya lontar lebih besar pada prosesnya.
G. Pelapis-pelapis Dekoratif dan Protektif
Hasil pelapisan vernikel dan verchrom lebih awet, lebih indah, lebih memikat
dan berkilauan, yang biasa dipakai adalah tembaga, nikel serta khrom.
1. Tembaga (Cu)
Tembaga mempunyai sifat ulet, lunak, liat, tidak terlalu teroksidasi oleh
udara. Tembaga mempunyai dua macam senyawa yaitu
a. Kupri atau tembaga, hanya larut air bila terkompleks oleh logam seperti,
sianida, amonia, khlorida atau asetonitril.
b. Senyawa tembaga, stabil dalam larutan berair.
Karena bersifat mulia (elektroplating), tembaga mudah diendapkan dengan
deret gaya derek listrik lebih tinggi seperti besi, atau seng.
19
Alloy utama ialah perunggu (dengan Seng) dan kuningan (timah) Aluminium-
kuningan, tembaga-berilium. Plating tembaga mudah, yang penting terjadi
deposif-celup pada logam yang kurang mulia, reaksinya.
Cu²+ + M Cuº + M²+
(Hartomo, 1999: 50)
Caranya dengan mengurangi aktivasinya, mengkomplekskan misalnya memakai
sianida. Setelah diplat dipindahkan pada bak yang lebih baik, lebih cepat hasilnya
lebih cerah.
Bak plating tembaga yang terkenal ialah jenis sianida (modifikasi), asam
(sulfat atau fluoborat) serta bak kompleks pirifospat. Ciri-ciri operasi bak sianida
dapat di lihat pada tabel di bawah.Tabel 2.3
Ciri Operasi Sianida Tembaga
(Hartomo, 1999: 51)
2. Nikel
Tabel 2.4 Bak Plating WATTS
(Hartomo, 1999: 52)
Nikel Sulfat WATTS (%M)Nikel sulfatNikel khloridaNikel total sebagai logamAsam boratAnti-pit 30% (ml/l)Suhu ºCPHRapat arus (A/m²)
0,460,100,310,130,5603-4500
20
Nikel bersifat ferromagnetik jika di atas 353ºC bersifat paramagnetik. Nikel
mempunyai kekerasan dan kekuatan sedang, keuletan dan keliatan baik termal
dan daya hantar baik.
Nikel merupakan logam plating paling peka terhadap aditif bak platingnya.
Senyawa nikel dijadikan katalis dan elektroplating. Watts, (1916). Menemukan
formulasi bak plating yang baik dan sampai sekarang masih digunakan dengan
perbaikan aditif, konsentrasi dan komposisi anodanya.
3. Khrom
Sifat mekanis khrom sangat peka terhadap pengotor, riwayat lakuan
mekanisme, ukuran butiran, kondisi permukaan, khrom relatif inert dalam
berbagai kondisi lingkungan.
Tabel 2.5
Bak Plating Khrom
(Hartomo, 1999: 58)
Strike Rochelle Efisiensi Tinggi
Rapat arus ktoda (A/m²)Rapat arus anodaSuhu ºCTebal (mikron)
100-300100
50-632,5
150-600300
55-7013
100-1000500
63-8225 lebih
Dasar Bak Plating Khrom Bak Encer (% M)Asam khromatSulfatNisabah CrO3
SO4²¯
0,980,02100
21
Khrom merupakan finishing bagi sistem plating protektif-dekoratif nikel atau
tembaga-nikel, warnanya putih kebiruan dan cemerlang, tahan noda, tahan aus
dan goresan, dan lebih melindungi substrat. Ada dua jenis bak plating asam
khromat yaitu.
a. konvensional, dengan ion katalis (dapat encer atau pekat tergantung
garapan, waktu dan ekonomi)
b. katalis tercampur, katalis juga berkandungan fluorida atau fluosilikat
G. Tahapan Proses Pelapisan
Menurut Marsudi dalam “Hand Out Teknik Pelapisan”, prosedur pengerjaan
pelapisan adalah sebagai berikut.
1. Alat-alat yang digunakan
a. trapo slide regulator
b. Rectivier
c. amplere meter
d. kabel-kabel dan penjepit
e. tempat-tempat larutan dari bahan plastik atau gelas
2. Larutan Pencuci
Menurut Marsudi dalam Hand Out Teknik Pelapisan, mengklasifikasikan
jenis larutan sesuai dengan kebutuhan proses pelapisan.
a. larutan pencuci lemak (degreasing)
22
Tujuannya untuk menghilangkan zat-zat organik (misalnya, oli yang melapisi
permukaan logam yang akan di pickling) larutan yang di pakai yaitu, MC –
101 AP sebanyak 10 gr/liter, dengan temperatur 55oC.
3. Larutan pencuci asam (Pickling)
Tujuannya untuk menghilangkan karat-karat yang terjadi pada permukaan
logam yang akan dilapisi.
1) Untuk logam besi
a) larutan yang digunakan yaitu asam klorida (HCl) 15 %,
b) waktu pencucian selama 5 sampai 10 menit tergantung
ketebalan karatnya
2) Untuk logam-logam seperti kuningan, tembaga, bronz dan sejenisnya
a) larutan yang di pakai merupakan campuran dari
asam sulfat (H2SO4) : 30 gr/l
asam nitrat (HNO3) : 15 gr/l
asam khlorida (HCl) : 1 gr/l
air (H2O) : 54 ml/l
b) waktu pencucian 15 sampai 60 detik tergantung dari
kondisi bendanya.
4. Pelaksanaan pelapisan
Pelaksanaan praktek pelapisan menurut Masudi dalam buku Petunjuk Praktek
Pelapisan menerangkan sebagai berikut.
a. Bahan atau benda kerja yang akan dilapisi dibersihkan dari kotoran
23
b. Bahan yang telah bersih di cuci dengan pencucian lemak selama 10
sampai 2 menit
c. Setelah pencucian lemak selesai bilas dengan air bersih sampai larutan
lemak lepas
d. Lanjutkan dengan pencucian asam selama 3 sampai 5 menit
e. Kemudian bilas kembali dengan air bersih sampai larutan asam lepas
f. Pelaksanaan pelapisan zincate (aluminium), pelapisan ini dilakukan
bila benda kerja terbuat dari aluminium dan paduannya dengan urutan
kerja sebagai berikut.
1) Atur temperatur larutan zincate agar tidak melebihi temperatur
25ºC sampai 35ºC
2) Benda kerja yang akan dilapisi masukan ke dalam larutan lapis
zincate selama 30 sampai 60 detik
3) Setelah waktu pelapisan 30 sampai 69 detik angkat dan bilas
dengan bersih hingga zincate terlepas
4) Kemudian lanjutkan ke proses pelapisan tembaga
g. Pelaksanaan pelapisan tembaga (Cu)
1) Panaskan dan atur temperatur larutan pelapis tembaga 30ºC sampai
55ºC
2) Kemudian masukan benda kerja ke dalam larutan pelapis tembaga
3) Hubungkan elektroda anoda dan katoda ke sumber arus searah
(rectifier) di mana benda kerja pada katoda sedangkan pelapis pada
anoda
24
4) Atur besar rapat arus sesuai dengan luas permukaan benda kerja
yang akan dilapisi
5) Setelah siap maka stop kontak dari sumber listrik (rectifier) atau
arus listrik dihidupkan
6) Selang waktu 5 menit benda kerja diangkat dan langsung di bilas
dengan air bersih hingga larutan lapis tembaga lepas
7) Kemudian lanjutkan ke proses pelapisan nikel
h. Pelaksanaan pelapisan Nikel
1) Sebelum benda kerja dimasukkan ke dalam larutan pelapisan nikel,
larutan terlebih dahulu dipanaskan dengan temperatur 50ºC sampai
55ºC
2) Benda kerja yang dilapisi tembaga dan sudah bersih, dimasukkan
ke dalam larutan pelapis nikel di mana benda kerja pada elektroda
katoda (negatif)
3) Langkah-langkah selanjutnya sama dengan pada proses pelapisan
tembaga, seperti mengatur rapatan arus dan lainnya
4) Setelah 5 menit benda kerja di angkat dan langsung di bilas hingga
larutan nikel lepas
5) Kemudian dilanjutkan ke proses pelapisan khrom
i. Pelaksanaan pelapisan khrom
1) Sama dengan pelapisan nikel yaitu mengatur temperatur 50ºC
sampai 55ºC
25
2) Masukkan benda kerja yang sudah dibilas ke dalam larutan khrom
pada elektroda negatif (katoda)
3) Atur rapatan arus yang dibutuhkan dan lainya
4) Setelah 2 detik benda kerja diangkat dan langsung dibilas hingga
larutan dekoratif lepas lalu dikeringkan.
5. Proses Pelapisan Cu – Ni - Cr
Pelapisan logam dengan menggunakan lapis Cu – Ni - Cr, langkah prosesnya
di lihat pada bagan di bawah ini.
Bagan 2.1
Proses Pelapisan Cu-Ni-Cr
Jika diperlukan (diampelas)
Pekerjaan mekanis Cuci lemak (degreasing)
Bilas
Cuci Asam (Pickling)
Bahan Alumunium
Bilas Lapisan Zincate
Lapisan Tembaga Bilas
Bilas
26
Lapisan Nikel
Bilas
Lapisan Krom
Bilas
Pengeringan
(Marsudi, 2000: 5)6. Elektrolit yang digunakan
a. Komposisi larutan pada pelapisan Zincate
1) Zinc Iksid (ZnO) : 97,5 gr/liter
2) Ferri Clorid (FeCl) : 525 gr/liter
3) Caustik Soda (NaOH) : 1 gr/liter
4) Rocelle salt [NaK(C4H4O6)] : 10 gr/liter
b. Komposisi larutan pada pelapisan tembaga dasar (Strike)
1) NaCN : 80 gr/l
2) Cu(CN)2 : 53 gr/l
3) Liquid CU-60 : 2 ml/liter
c. Komposisi larutan Pada pelapisan Nikel kilap (Bright)
1) NiSO4 : 250 gr/liter
2) NiCl2 : 50 gr/liter
3) H3BO3 : 40 gr/liter
4) Brigtener MU : 2 ml/liter
27
5) Brigtener Mnt : 2 ml/liter
d. Komposisi larutan pada Pelapisan Khrom
1) CrO3 : 250 gr/liter
2) H2SO4 : 2,5 gr/liter
3) Chrom Mist : seperlunya
A. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam hal ini menggunakan penelitian deskriptif.
Metode deskriptif adalah metode yang hakekatnya didasarkan pada faktor yang ada
atau fenomena yang memang secara empiris hidup dalam penurunannya. Pelaksanaan
metode ini tidak hanya terbatas pada pengumpulan data, tetapi juga adanya analisis
interprestasi data.
Tujuannya adalah untuk membuat gambaran atau lukisan secara sistematis,
faktual dan akurat, mengenai fakta, sifat-sifat serta fenomena yang diselidiki. Metode
tersebut sesuai dengan objek yang di teliti dalam penelitian ini yaitu proses pelapisan
logam (elektroplating) pada pelapisan dudukan gagang telpon umum di PT. Pindad
Persero.
28
B. Objek Penelitian
Dalam penelitian ini yang menjadi objek penelitian adalah proses pelapisan
logam (Elektroplating ) pada pelapisan dudukan gagang telpon umum.
C. Prosedur Penelitian
Prosedur pengambilan data ini terbagi atas beberapa tahap, yaitu sebagai
berikut.
1. Tahap persiapan
Dalam tahap persiapan ini, penulis malaksanakan kegiatan ini yang meliputi :
survey tempat dan objek penelitian, pemilihan judul, mengadakan studi,,
menyusun poposal penelitian dan menyiapkan instrumen penelitian.
2. Tahap pelaksanaan
Pada tahap pelaksanaan ini penulis mengumpulkan data dari observasi
langsung dan wawancara melalui konsultasi dengan pihak yang lebih mengerti
tentang proses elektroplating. Setelah data terkumpul dilakukan penyusunan dan
penganalisaan data.
3. Tahap pelaporan
Pada tahap ini, penulis mengadakan penyempurnaan data yang telah disusun
dan dianalisis, setelah sempurna dilanjutkan dengan penyusunan dan penulisan
laporan hasil dari penelitian yang dilakukan.
29
D. TEKNIK PENGUMPULAN DATA
Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini adalah menggunakan teknik
pengamatan (observasi), wawancara baik secara terstruktur maupun tidak terstruktur
yang disertai dengan pencatatan survey lapangan. Adapun penjabarannya sebagai
berikut.
1. Teknik pengamatan (observasi)
Observasi dalam penelitian ini adalah observasi langsung. Observasi
langsungyaitu pengamatan secara langsung terhadap gejala-gejala subjek yang
diselidiki. Jadi Observasi ini menitikberatkan pada hasil survey lapangan, aplikasi
studi dokumen untuk mengumpulkan data. Hasil survey dapat pula digunakan
untuk mengadakan prediksi mengenai fenomena sosial tertentu.
Adapun yang diamati dalam penelitian ini adalah proses pelapisan (elektro-
plating) pada pelapisan dudukan gagang telepon umum sampai pemeriksaannya.
2. Teknik wawancara (interview)
Wawancara merupakan suatu metode pengumpulan data dengan mengadakan
responden interaksi dengan mengajukan pertanyaan sesuai dengan topik
penelitian. Wawancara dapat dilakukan dengan cara wawancara terstruktur dan
non struktur. Wawancara terstruktur dilakukan dengan cara menyiapkan
instrumen dan sejumlah pertanyaan yang harus dijawab atau ditanggapi oleh
responden, sedangkan wawancara non struktur adalah dengan melakukan
wawancara secara bebas, tidak terencana dan bersifat spontan.
30
Teknik wawancara terstruktur dilakukan dengan menggunakan pertanyaan
yang dilakukan dengan menggunakan pertanyaan yang telah di susun terlebih
dahulu sebelum wawancara. Wawancara ini ditujukan kepada Kedepum. Divsin
bertempat di kantor kepala. Sedangkan wawancara non struktur dilakukan di
lapangan saat observasi langsung, secara spontan tanpa menyusun pertanyaan
karena kebanyakan hal yang ditanyakan berhubungan dengan proses kerja
dilapangan atau praktek lapangan. Data hasil wawancara digunakan sebagai data
penunjang untuk skripsi ini.
E. SUMBER DATA
Sumber data yang dimanfaatkan dalam penelitian ini berasal dari bebarapa
pihak, diantaranya.
1. Ketua departement diklat PT. Pindad Persero
2. Ketua departement umum Divsi PT. Pindad Persero
3. Ketua departement umum QA PT. Pindad Persero
4. Ketua departement umum QM PT. Pindad Persero
5. Ketua pusat QA PT. Pindad Persero
6. Ketua pusat QM PT. Pindad Persero
7. Pembimbing lapangan, PT Pindad Persero Bandung
8. Perpustakaan PT. Pindad Persero
9. Semua staf dan karyawan pada workshop departement produksi
plating.di PT. Pindad Persero.
31
F. TEKNIK ANALISIS DATA
Dalam penelitian ini selain mengadakan observasi dan wawancara, untuk
penganalisaan data diperlukan pemahaman terhadap proses pelapisan sampai
pemeriksaan dan pengujian yang menjadi populasi penelitian. Secara teknis data yang
didapatkan di seleksi sesuai dengan permasalahan yang telah ditetapkan. Untuk
menghitung berat endapan maka digunakan konsep Faraday di mana :
W = e . F
(Surakiti, 1989: 224)
Ar X I . tW =
V 96,500 (Surakiti, 1989: 225)
dan perhitungan untuk uji mutu secara analisis kimia atau stripping, yaitu tebal rata-
rata di hitung dari:
Berat jenisVolume =
Berat total benda
VolumeTebal =
luas permukaan (PT. Pindad Persero)
Dari data hasil analisis kemudian diinterprestasikan hingga menjadi suatu
kesimpulan. Dengan demikian untuk menganalisis data dilakukan langkah-langkah
sebagai berikut.
32
1. Menyusun hasil observasi dan wawancara
2. Melakukan perhitungan berat endapan dan uji ketebalan
3. Melakukan editing
4. Mengklasifikasikan data atau koding, koding adalah usaha
mengklasifikasikan jawaban hasil wawancara menurut jenisnya
5. Mengkaitkan data yang telah diklasipikasikan dengan teori yang di pakai
6. Mendeskripsikan data-data hasil penelitian yang telah diolah dan disusun,
digunakan untuk penulisan laporan skripsi.
A. PROSES PRA PELAPISAN
Bahan dasar dudukan gagang telepon umum, yaitu baja ST 37 yang unsur
paduannya < 0,33 % C, Si ≈ 0,13 %, S ≤ 0,02 %, F ≈ 0,18 % dan Mn < 0,1 %.
Langkah-langkah pada proses pra pelapisan ini, sebagai berikut.
1. Benda kerja yang akan dilapisi terlebih dahulu di ampelas permukaan
pinggirnya agar tidak runcing atau tajam
2. Setelah selesai diampelas, kemudian benda kerja dirotofinishing dengan
menggunakan media type C-10-DS selama kurang lebih 2 jam
3. Setelah selesai dirotofinishing, kemudian benda kerja dimasukkan kedalam
mesin Blasting dengan tingkat kehalusan (gread) 10, dan dengan bantuan
kompresor semua permukaan benda kerja disemprot untuk dibersihkan dari
segala macam kotoran baik yang berbentuk terak ataupun karat
33
4. Setelah disemprot, kemudian benda kerja disikat dengan menggunakan sikat
kawat. Tujuan adalah untuk memperbaiki permukaan supaya tidak terlalu
kasar.
5. Benda kerja siap untuk dilapisi.
B. PROSES PELAPISAN
Tahapan proses pelapisan Tembaga – Nikel – Chrom adalah sebagai berikut.
1. Solvent degrasing
Pada proses ini benda kerja direndam di dalam cairan TCE (Tri Cloro Etilen)
atau dalam wash bensin selama 1 sampai dengan 2 menit. Tujuannya adalah untuk
menghilangkan lemak dari proses machining atau dari proses penyimpanan.
2. Elektro degreasing
Tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan lemak yang masih
menempel pada benda kerja dengan menggunakan proses elektrolisa. Media yang
digunakan adalah Metal Cleaner dengan komposisi 60 – 120 gr/liter air,
temperatur 60oC dan voltage 5 – 6 volt.
3. Pembilasan dengan air mengalir
Beralih dari tahap pengerjaan satu ke tahap berikut, atau setelah pencucian,
karena masih ada bahan terdahulu menempel permukaan substrat bahan yang
dielektroplating maka perlu dilakukan pembilasan. Bila tidak dilakukan
34
pembilasan maka kotoran yang masih menempel pada benda kerja bekas proses
sebelumnya akan terbawa pada proses berikutnya sehingga akan menjadi
pengotor yang akan mempengaruhi pada hasil pelapisan berikutnya.
4. Proses pickling (celup)
Pada proses ini benda kerja dicelup pada larutan HCl 15% volume + korosiv,
pada suhu kamar selama 1 - 15 menit. Tujuan dari proses ini adalah untuk
menghilangkan karat yang menempel pada benda kerja. Proses ini memerlukan
waktu antara 1 - 15 menit. Hal ini disesuaikan dengan luasnya bahan yang
terkena karat, selama luas bahan yang terkena karat maka semakin lama waktu
diperlukan untuk membersihkannya dan begitu sebaliknya.
5. Pembilasan dengan air mengalir
Tujuannya sama dengan di atas.
6. Proses cianida diffing
Pada proses cianida diffing, benda kerja di celup dalam larutan Natrium
Cianida (NaCN) 15 gr/liter selama 1 - 5 menit, pada suhu kamar. Tujuannya
adalah untuk mengaktifkan permukaan yang akan dilapisi dan untuk
menyesuaikan kondisi pada larutan intinya.
7. Pembilasan dengan air mengalir
Tujuannya sama dengan di atas.
8. Proses Cuperplating
Tujuannya adalah untuk melapisi benda kerja dengan tembaga. Pada pelapisan
ini yang bertindak sebagai anoda adalah tembaga murni dan katodanya adalah
benda kerja sendiri.
35
Tabel 4.1
Bak Cuper plating
No. Bahan-bahan Ukuran1.2.3.4.5.6.7.8.9.
CuCNNa(CN)2
NaOHTemperaturArus yang dipakaiVoltagepHWaktu proses berlangsungLuas katoda dan anoda
22 gr/liter33 gr/liter15 gr/liter30 – 50oC1 – 1,5 Amp/dm2
6 volt12 – 12,6 (basa) 5 – 15 menit1 : 2
Bahan imbuh, tapi sangat dirahasiahkan komposisinya.
1. Nisol 1206
2. Nisol 1207
3. Anti fitting
9. Pembilasan dengan air mengalir
Tujuannya sama dengan di atas.
10. Proses acidiving
36
Proses acidiving bertujuan untuk mengaktifkan permukaan. Bila tidak di
lakukan maka kemungkinan akan terjadi pecah hasil pelapisan, karena
teroksidasi dengan udara luar. Media yang dipakai dalam proses ini adalah
asam sulfat (H2SO4) 250 gr/liter pada temperatur 40oC dengan waktu 30 detik
sampai dengan 1 menit.
11. Pembilasan dengan air mengalir
Tujuannya sama dengan di atas.
12. Proses Nikel-plating
Proses ini bertujuan untuk melapisi benda kerja dengan Nikel. Adapun media
yang digunakan adalah sebagai berikut.
Tabel 4.2
Bak Nikel-plating
No. Bahan-bahan Ukuran1.2.3.4.5.6.7.8.9.
NiSO4 NiClH3BO3 Wetting agent Brightening Nikel Temperatur yang digunakan pH larutaCD (Current Density)Luas katoda dan anoda
300 – 375 gr/liter60 – 90 gr/liter41 – 45 gr/liter5 – 10 cc/liter2,5 – 5 cc/liter66 – 71oC 4 – 4,2 (bersifat asam) 6 – 8 Amp/dm2
1 : 1
37
Waktu yang digunakan untuk pelapisan nikel ini tergantung dari ketebalan
benda kerja yang akan dilapisi. Pengadukan atau agitasi dilakukan dengan
memakai blower udara.
13. Pembilasan dengan air mengalir
Tujuannya sama dengan di atas.
14. Proses Acidiving
Proses ini bertujuan sama seperti di atas yaitu untuk mengaktifkan permukaan
agar tidak terjadi pecah hasil lapisan. Media yang digunakan biasa berupa
larutan HCl 15% atau larutan H2SO4 250 gr/liter. Untuk HCl temperaturnya
berada pada suhu kamar, sedangkan H2SO4 temperaturnya 40oC. Waktu yang
diperlukan untuk proses acidiving ini berkisar antara 20 detik – 1 menit.
15. Pembilasan dengan air mengalir
Tujuannya sama dengan di atas.
16. Proses pelapisan khrom
Proses pelapisan krom bertujuan untuk melapisi benda kerja yang sudah di
vernikel dengan lapisan khom (verchrom).
Tabel 4.3
Bak Pelapisan Krom
No. Bahan-bahan Ukuran1.2.3.4.5.6.
CrO3
H2SO4
Temperatur Ampere (CD) Waktu yang digunakan Luas katoda dan anoda
250 – 350 gr/liter1 : 10045 – 60 C40 – 55 Amp/dm1 – 5 Menit1 : 1
38
17. Pembilasan dengan air mengalir (2X)
Tujuannya sama dengan di atas.
18. Pencelupan dengan air panas
Tujuannya adalah untuk mengeringkan benda kerja dan untuk menghilangkan
tegangan-tegangan sisa dari pelapisan. Temperatur air tersebut berkisar antara 98
– 100oC. Waktu yang diperlukan 30 detik sampai dengan 1 menit.
19. Pengeringan
Pengeringan ini biasanya dimasukkan ke dalam oven atau biasa juga di lap.
20. Pemeriksaan
Proses pemeriksaan hasil lapisan dapat dilakukan secara visual (QA) atau
dapat dilakukan dengan mesin (QM).
C. JENIS PELAPIS
Jenis pelapis yang di pakai untuk pelapisan dudukan gagang telepon dengan
menggunakan proses pelapisan Tembaga - Nikel – Krom adalah sebagai berikut.
1. Proses pelapisan tembaga
Jenis pelapis yang digunakan adalah cuper murni yang bertindak sebagai
anoda (+) dan benda kerja (dudukan gagang telepon ) sebagaii katoda (-). Proses
cuper-platirng ini diperlukan sebagai proses pelapisan dasar dan bertujuan untuk
menambah kekuatan hasil pelapisan. Sebenarnya proses ini biasa saja tidak
39
dilakukan atau diabaikan seandainya kita hanya memikirkan kepentingan
dekoratif saja tanpa memikirkan kekuatan (umur pakai) dari benda kerja tersebut.
2. Proses pelapisan Nikel
Untuk proses pelapisan nikel, pelapis yang digunakan adalah nikel murni
yang bertindak sebagai anoda (+) dan dudukan gagang telepon sebagai katoda (-).
3. Proses pelapisan krom
Pada proses pelapisan krom pelapis yang digunakan adalah krom murni
yang merupakan anoda (+) dan benda kerja sebagai katoda (-).
D. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Peralatan yang digunakan pada proses pelapisan untuk dudukan gagang telepon
ini secara garis besar dijabarkan sebagai berikut.
1. Bak-bak Elektrolit atau bak plating
Susunan bak-bak elektrolit sesuai dengan urutan proses pelapisan Tembaga -
Nikel – Krom di atas. Kandungan bak plating tujuannya, sebagai berikut.
a. Sebagai sumber logam yang dideposisi
b. Membentuk kompleks dengan ion logam deposisinya
c. Menyediakan sarana hantaran listrik
d. Metabilitas larutan (terhadap hidrolisis), Buffer (stabilitsasi keasaman
/pH)
e. Mengubah atau mengatur bentuk fisik deposit
40
f. Membantu pelarutan anoda mengatur sifat-sifat lain larutan atau
depositnya
Kapasitas bak-bak plating yang dipergunakan untuk pelapisan dudukan
gagang telepon di PT. Pindad Persero adalah sebagai berikut.
a. Bak plating untuk tembaga berkapasitas 700 liter
b. Bak palting untuk proses Nikel berkapasitas 700 liter
c. Bak plating untuk Krom berkapasitas 3000 liter
d. Bak plating untuk pembilasan berkapasitas 500 liter
2. Troli
Troli ini berfungsi sebagai alat Bantu untuk memindahkan benda kerja dari
tahap pengerjaan satu ke tahap pengerjaan berikutnya. Dengan kata lain
memindahkan benda kerja dari bak satu ke bak lainnya selama proses pelapisan
berlangsung.
3. Rectivier
Rectivier berfungsi sebagai penyearah arus dari arus bolak-balik (AC) di ubah
menjadi arus searah (DC).
4. Kabel-kabel
Kabel-kabel ini berfungsi untuk mengalirkan arus listrik.
5. Alat pegang atau penjepit
Alat penjepit ini berfungsi memegang atau menjepit benda kerja yang akan
dilapisi.
41
E. PEMERIKSAAN HASIL PELAPISAN
Pemeriksaan hasil lapisan dapat dilakukan secara visual (QA) maupun secara
mesin (QM).
1. Pemeriksaan Pengamatan (Visual)
Tujuan pemeriksaan ini untuk memeriksa cacat permukaan lapisan, baik cacat
permukaan maupun cacat tebal lapisan. Pada pemeriksaan tebal lapisan digunakan
mikromete khusus dengan skala 0,0001. Sebelum dilakukan pengukuran, maka di
hitung tebal rata-rata yang harus dihasilkan dengan menggunakan rumus yang
telah ditentukan.
2. Pemeriksaan Ultrasonik
Pemeriksaan ultrasonik bertujuan untuk mendeteksi adanya cacat pada benda,
mengukur tebal pelapisan, meneliti struktur dari hasil pelapisan. Pemeriksaan ini
diperlukan agar kualitas lapisan baik sesuai pesanan. Prinsip kerja dari
pemeriksaan ini yaitu, dudukan gagang telepon diberi suatu rambatan gelombang
ultrasonik dengan frekwensi kurang lebih 10.000 cps sampai 20.000 cps,
menggunakan alat yang dapat mengirim dan menerima suara, yang di sebut
Proba. Cacat yang ditimbulkan dari lapisan di terima proba kemudian ditunjukkan
dengan kertas pencatat. Jika dari pemeriksaan ultrasonik terdapat tanda-tanda
kerusakan maka di periksa lebih lanjut dengan pemeriksaan sinar X.
42
Gambar 4.1 pemeriksaan Ultrasonik(PT. Pindad Persero Bandung)
3. Pemeriksaan Sinar X
Pemeriksaan sinar X diperlukan untuk memeriksa lebih teliti letak kerusakan
yang di maksud pada pemeriksaan ultrasonik. Prinsip kerja sinar X yaitu,
dudukan gagang telepon umum difoto, dari hasil pmeriksaan yang berupa film
akan terlihat letak cacat.
43
Gambar . Pemeriksaan Sinar X(PT. Pindad Persero Bandung)
Pada pemeriksaan sinar X daerah radius kurang lebih 10 – 15 m harus
dikosongkan dari manusia, kecuali pekerja khusus. Foto sinar X ini bentuknya
portable sehingga dapat di pindah-pindah.
Jika sudah ditemukan letak cacat maka dilakukan perbaikkan pada hasil
pelapisan tersebut sesuai kadar cacat pada tiap benda.
C. Perhitungan
Dalam perhitungan ini, di hitung berat endapan pelapis rata-rata dan tebal
lapisan rata-rata. Nilai-nilai farameter di ambil nilai tengahnya saja misalnya pada
cuper-plating, misalnya rapat arus 1 – 5 Amp/dm2, maka diambil 3 Amp/dm2.
Perhitungan luas permukaan benda terdapat pada Lampiran V.
1. Pelapisan Cuper (Cu)
Rapat arus = 1,25 Amp/dm2
Waktu = 10 menit = 600 detik
Berat atom Cu = 63,54
Valensi = 2
44
Beret jenis Cu = 8,94 gr/dm3
Berat endapan cuper (Cu).
W = e x F
Ar e =
v 63,54 = = 31,77 2
I . t F = 96,500
1,25 x 600 =
96,500 = 0,00777 C/dm2
Berat endapan Cu tiap dm.
W = e x F
= 31,77 x 0,00777
= 0,2468 gram
Berat endapan total.
Wtot = A x w
Wtot = 0,7518 X 0,2468
= 0,1855 gram
Tebal pelapisan
Berat Volume =
Berat jenis
0,1855
45
= 8,94
= 0,02075 dm2
Volume
Tebal pelapisan = Luas permukaan
0,02075 =
0,7518 = 0,0276 dm
2. Pelapisan Nikel (Ni)
Rapat arus = 7 Amp/dm2
Waktu = 15 menit = 900 detik
Berat atom Ni = 58,71
Valensi = 2
Berat jenis Ni = 8,9 gr/dm3
Berat endapan Nikel (Ni)
W = e . F
Ar e =
V
58,81 = = 29,405 2
i x t F = 96,500
7 x 900 = 96,500
46
= 0,06528 C/dm2
Berat endapan Ni tiap dm,yaitu.
W = e x F
= 29,405 x 0,06528
= 1,9196 gram
Berat endapan total
Wtot = 0,7518 x 1,9196
= 1,4432 gram
Tebal pelapisan Nikel (Ni).
Berat Volume =
Berat jenis 1,4432 = = 0,1622 dm3
8,9 volume Tebal pelapisan =
Luas pemukaan
0,1622 =
0,7518
= 0,2157 dm
3. Pelapisan Chrom (Cr)
Rapat arus = 47,5 Amp/dm2
Waktu = 3 menit = 180 detik
Berat atom Cr = 54,938
47
Valensi = 2
Berat jenis Cr = 7,19 gr/dm3
Berat endapan Crom (Cr). W = e x F
Ar e =
V 54,938 = = 27,469
2
I x t F =
96,500
47,5 x 180 =
96,500
= 0,0886 C/dm2
Berat endapan krom, yaitu.
W = 27,469 x 0,0886
= 2,4338 gram
Berat endapan total.
Wtot = 0,7518 x 2,4338
= 1,8297 gram
Tebal pelapisan chrom (Cr).
Berat Volume = Berat jenis 1,8297 = = 0,2545 dm3
7,19
volume
48
Tebal pelapisan = Luas permukaan
0,2545 = = 0,3385 dm
0,7518
A. Simpulan
Berdasarkan hasil observasi dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap
sistem proteksi korosi pada pelapisan dudukan gagang telepon umum dengan proses
pelapisan logam (elektro-plating), maka di peroleh beberapa kesimpulan sebagai
berikut.
1. Proses pelapisan yang digunakan pada pelapisan dudukan gagang telepon
umum di PT. Pindad Persero Bandung menggunakan pelapisan Cu – Ni – Cr.
Dengan tembaga sebagai pelapis dasar yang dimaksudkan untuk menambah
kekuatan daya lekat pelapisan juga sebagai penampah sifat konduktif dari
logam yang dilapisi.
2. Dalam pelaksanaan proses pelapisan antara di lapangan dan teori terdapat
perbedaan, misalnya perbedaan jenis dan komposisi larutan, tahapan proses,
waktu, arus, temperatur, pH, perbandingan katoda dan anoda. Hal ini
49
berkaitan dengan faktor ekonomis, luas permukaan benda, kekuatan pelapisan,
daya hantar, biaya, kualitas pelapisan.
3. Kekuatan sifat pelapis pada suatu logam bisa dipengaruhi oleh adhesi antara
lapisan, kebersihan permukaan benda, internal stress, kekerasan dan porositas
lapisan, kelengkapan tahapan proses pelapisan, jenis elektrolit, jenis pelapis
dan jenis paduan.
B. Saran
Setelah melalui proses yang panjang dimulai dari awal penelitian hingga akhir
penelitian, maka kiranya penulis ingin memberikan saran-saran yang berhubungan
dengan kejadian selama penelitian.
1. Untuk memperoleh hasil pelapisan yang berkualitas perlu adanya kontrol yang
baik terhadap tahapan proses pembuatannya.
2. Pada proses pemeriksaan cacat dan tebal hasil pelapisan diambil sample dari tiap
produksi untuk mengurangi biaya.
3. Keselamatan kerja harus benar-benar diperhatikan dengan baik terhadap
pelaksanaan proses pelapisan.
DAFTAR PERTANYAAN WAWANCARA TERSTRUKTUR
1. Apa saja yang di produksi oleh PT Pindad Persero selama ini?
2. Apakah produksi yang dibuat semuanya sudah memenuhi standart
internasional?
3. Proses pelapisan yang dilakukan pada apa saja?
50
4. Pada pelapisan dudukan gagang telepon umum menggunakan proses
apa?
5. Berapa kapasitas produksi pelapisan gagang telepon ini?
6. Apa bahan dasar dari gagang dudukan gagang telepon tersebut?
7. Berapa ukuran, diameter, tebal, panjang dari dudukan gagang telepon
ini?
8. Bagaimana proses pelapisan pada dudukan gagang telepon ini!
9. Bagaimana proses awal sebelum pelapisan!
10.Bagaimana proses pelapisan Tembaga - Nikel – Chrom!
11.Apa tujuan dari solvent degreasing, elektro degreasing, pickling,
pembilasan, cianida diffing, cuperplating !
12.Jenis elektrolit dan bahan imbuh apa saja yang digunakan pada proses
pelapisan dudukan gagang telepon ini!
13.Bagaimanakah jenis pelapis pada proses pelapisan dudukan gagang
telepon !
14.Apa saja kondisi operasi yang harus diperhatikan ?
15.Berapa temperatur, waktu, arus yang diperlukan dalam proses
pelapisan ini?
16.Apa saja peralatan yang digunakan pada pelapisan ini?
51
17.Bagaimana dengan mesin (engineering) untuk proses elektro-plating
ini?
18.Bagaimana proses pemeriksaan atau uji mutu dari hasil pelapisan?
LAMPIRAN II
DIAGRAM PROSES PELAPISAN DUDUKAN GAGANG TELPON SECARA
ELEKTRO-PLATING
DIAGRAM PROSES AWAL PELAPISAN
52
BENDA KERJA
PROSES AMPELAS
PROSES ROTOFINISHING
PROSES BLASTING
PROSES PENYIKATAN
SIAP DILAPISI
(PT. Pindad Persero, 1997)
LAMPIRAN III
DIAGRAM PROSES PELAPISAN
BENDA KERJA
SOLVEN DEGRADASING
ELEKTRO DEGRADASING
53
PEMBILASAN
PICKLING
PEMBILASAN
CIANIDA DIFFING
PEMBILASAN
CUPER PLATING
PEMBILASAN
ACIDIVING
PEMBILASAN
NIKEL PLATING
PEMBILASAN
ACIDIVING
54
PEMBILASAN
CHROM PLATING
PEMBILASAN 2*
PENCELUPAN DENGAN AIR PANAS
PENGERINGAN
PEMERIKSAAN
(PT. Pindad Persero, 1997)
LAMPIRAN V
PERHITUNGAN LUAS PERMUKAAN BENDA KERJA
A. Komponen I
1. Luas lingkaran = µ/4 ( D22 – D1
2)
(depan + blk) = 3,14 (742 - 482) = 2490,02 mm2
2. Luas segi empat = 2 (15 x 13) = 390 mm2
(depan + blk)
3. Luas segi empat = 5 x 13 = 65 mm2
55
(bawah)
4. Luas sehi empat = 2 ( 5 x 15 ) = 150 mm2
(kiri + kanan)
5. Luas selimut K1 = µ x D1 x L
= 3,14 x 74 x 5 = 753,6 mm2
6. Luas selimut K2 = µ x D2 x L
= 3,14 x 74 x 5 = 1161,8 mm2
** Luas komponen I = (2490,02 + 390 + 65 + 150 + 753,6 + 1161,8)
mm2
= 5010,42 mm2
B. Komponen II
1. Luas segi empat = 2 x 96 x 8 = 1536 mm2
(depan + belakang)
luas segi tiga a = 0,5 x 18 x 3 = 27 mm2
- Luas segitiga b = 0,5 x 3 x 3 = 4,5 mm2
- Luas segitiga c = 0,5 x 34 x 3 = 51 mm2
- Luas segitiga d = 0,5 x 3 x 3 = 4,5 mm2
- Luas lingkaran a = 3,14/4 x 52 = 19,625 mm2
56
- Luas lingkaran b = 3,14 x 22 = 12,26 mm2
* Luas segi empat (dp + blk) – (luas segitiga + luas lingkaran)
= (1536) – (27 + 4,5 + 51 + 4,5 + 19,625 + 12,56)
= 1416,815 mm2
2. Luas segi empat = 2 x 5 x 96 = 960 mm2
(atas = bawah)
3. Luas segi empat = 5 x 8 = 40 mm2
(samping)
** Luas komponen II = ( 1416,815 + 960 + 40 )
= 2416,815 mm2
*** Luas seluruh = luas komponen I + luas komponen II
= 5101, 42 + 2416, 815
= 7518, 235 mm2
= 0, 7518235 dm2 = 0, 7518 dm2
luas ini akan dipakai dalam perhitungan berat endapan dan tebal
pelapisan.
57
LAMPIRAN VI
SKEMA
PROSES PELAPISAN
Benda celup dalam bilas dengan cuci dalam lar. Bilas dengan kerja larutan degreasing air bersih pickling sesuai air bersih dengan jenis logamnya.
\-
- + Ampere + -
Trafo Rectifier
Proses Pelapisan
58
Keringkan bilas dengan air bersih
(PT. PINDAD PERSERO, 1997)LAMPIRAN IV
59
ULTRASONIC FLAW DETECTOR
A. Normal Probe
Layar CRT
d2 : ditunjukkan masing-masing pada layar CRT, Tidak terdapat cacat.
B. Cacat memanjang
Layar CRT
60
d2
100%
50%
0 1 2 3 4 5
100%
50%
d2
d1
Gelombang ultrasonic di terima dan dipantulkan kembali, maka terjadi cacat memanjang.
C. Cacat sebagian
Layar CRT
D. Cacat sebagian
Layar CRT
61
0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5
100%
100%
50%
50%
d2
d1
d2d1
E. Cacat tidak beraturan
Layar CRT
62
0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5
100%
50%
ANGLE GLOBE
63
0 1 2 3 4 5
100%
50%
d
tS1S2
64
0 1 2 3 4 5
100%
50%
t