PELAPISAN DIATAS PLASTIK PENGANTAR Saat ini plastik plastik banyak banyak digunakan digunakan mulai dari peralatan peralatan rumah tangga tangga sampai sampai untuk barang keperluan keperluan teknik dan industri industri juga bangunan. bangunan. Plastik Plastik mempunyai mempunyai kelebihan kelebihan dibanding dibanding logam, logam, terutama terutama bila produk yang diinginkan ringan, tahan kelembaban dan tahan korosi, dan mempunyai kekuatan kekuatan dielektrik dielektrik yang baik. Dewasa ini banyak banyak dijumpai dijumpai plastik plastik dengan dengan berbag berbagai ai sifat sifat fisik. fisik. Meskip Meskipun un begitu begitu daya daya guna guna plasti plastik k agak agak terhambat karena kekuatannya yang rendah, tidak tahan panas, stabilitas dimensi rendah dan harga yang relatif tinggi. Beruntung plastik mempunyai kombinasi beberapa sifat yang baik. Pelapisan Pelapisan logam pada pada plastik digunakan digunakan bukan bukan untuk menggantikan menggantikan sifat kelemahan plastik, tetapi kebanyakan hanya untuk artistik, dekoratif dan menambah sifat konduktif plastik. Plastik dapat dibagi tiienjadi dua kelompok yaitu plastik termosetting dan termoplasti termoplastik. k. Pada waktu pemberian pemberian bentuknya bentuknya plastik plastik termosetting termosetting memerlukan. parias dengan atau tanpa tekanan dan menghasilkan produk yang tetap keras. keras. Bahan termoplasti termoplastik k tidak mengalami mengalami perubahan perubahan dalam susunan kimia sewaktu dicetak dan tidak akan menjadi keras meskipun ditekan ditekan dan dipanaskan. dipanaskan. Jenis plastik plastik ini tetap lunak pada pada suhu tinggi dan baru mengeras apabila didinginkan. Plas Plasti tik k adal adalah ah bara barang ng atau atau baha bahan n non non kondu kondukt ktor or tida tidak k dapa dapatt menghantarka menghantarkan n arus listrik, perlakua perlakuan n untuk pelapisan pelapisan lain dengan dengan bahan kond konduk ukto tor. r. Perla Perlakua kuan n meli meliput putii pemb pembua uata tan n perm permuk ukaa aan n agar agar menj menjad adii kond konduk ukto torr baru baru dilak dilakuk ukan an pros proses es lapi lapiss list listrik rik.. Tanpa Tanpa prose prosess memb membua uatt permukaan permukaan yang konduktor konduktor hampir hampir tidak mungkin mungkin untuk melapis melapis listrik listrik plastik. Berbagai Berbagai macam jenis jenis bahan yang dipakai dipakai dan dapat dimetalisa dimetalisasi si (proses (proses konduktor) dari bahan sintetis dan bahan alami. Bahan Bahan sintetis antara lain : - ABS (akrilonitril Butadiena Stiren). - ABS (diperkuat fiber). - PPO (polyphenylene oksida). - PTFE. - PP (polypropilene). - PVC. - PAE (polyarylether). - Polysulfone. Bahan alami antara lain - gela elas - daun aun - kare aret - bun ung ga - kulit ulit - lil lilin - kayu - gips Sampai saat ini terbagi beberapa tekhnik yang digunakan untuk metalisasi plastik.
Macam tehnik metalisasi dan manfaatnya Tehnik metalisasi Manfaat 1. Lapis diatas plastik
2. Perakisasi
3. Bubuk logam 4. Grafit (bubuk dan koloid) 5. Vakum tekanan tinggi (Penguapan sputtering)
- lapi lapiss dekora dekorasi si dan dan fung fungsi sion onal al dari dari bahan polimer polimer sintetis sintetis ABS, ABS, PP, PP, PVC, PVC, PPO dan lain-lain. - Elektroforming, elektro typing, cermi cermin, n, resi resin n epok epoksi si dan dan poli polime merr sintetis dan manfaat lain. - Barang alami seperti kulit, kayu, ples pleste ter, r, sepa sepatu tu bayi bayi semu semua a un untu tuk k tujuan dekorasi. - Lili Lilin n atau atau plas plastik tik yang yang tida tidak k bisa bisa dengan cara lainnya. dan - Pera1at Pera1atan an elektro elektronik, nik, refle reflekto ktor, r, isolas isolasii dan press panas.
Plastik dari bahan ABS adalah bahan yang terbanyak digunakan , kemudian diikuti dengan PP. Dibanding ABS, PP mempunyai kelebihan, antara lain: 1. harg harga a mura murah. h. 2. sanga sangatt cocok cocok untuk perlek perlektan tan loga logam. m. 3. kapasitas kapasitas dalam finising finising permukaan. permukaan. ada juga kelemahannya yaitu: 1. muda mudah h meng ngke keru rut, t, tida tidak k coc cocok un untu tuk k ceta cetak kan yang yang berb berben enttuk kompleks. 2. mudah melepuh. Komp Kompon onen en plas plasti tik k yang yang digu diguna naka kan n untuk untuk pelap pelapis isan an dice diceta tak k yang yang banyak agar menjadi plastik yang dapat dilapis. Berikut adalah faktor yang harus mendapat perhatian. 1. Homogenitas sebaran materi penyusun campuran plastik. plastik. 2. Bebas dari cairan. 3. Anealing Anealing yang layak layak dari dari komponen komponen cetak untuk untuk menjamin menjamin plastik plastik bebas dari stress internal. 4. Penggunaan Penggunaan siliko silikon n untuk pelepis pelepisan an barang barang dari cetakan. cetakan.
Pralakuan (Pre-treatment) 1. Pencucian atau atau pembersihan (cleaning) (cleaning) Dikerjakan dengan larutan yang mempunyai komposisi sebagai berikut: NaOH 40 g/l Na2 C03 16 g/l Na3PO4 6 g/l
Tepol cair 8 ml/l Waktu pencelupan selama 15 menit, kemudian diikuti celup asam untuk menghilangkan residu alkali. 2. Pralakuan pelarutan (solvent treatment) Tuju Tu juan anny nya a agar agar kebut kebutuh uhan an akan akan pemb pembas asah ahan an yang yang tidak tidak dapa dapatt dikerj dikerjaka akan n pada pada tahap tahap pengkon pengkondis disian ian dapat dapat dipenuh dipenuhi, i, dengan dengan cara cara pelarut pelarutan an meruba merubah h permuk permukaan aan plasti plastik k menjad menjadii permuka permukaan an yang yang siap siap untuk untuk dibasah dibasah oleh oleh pengkon pengkondisi disi.. Pelarut Pelarut yang yang dipilih dipilih seharu seharusnya snya tidak tidak yang terlalu bereaksi dengan plastik. Plastik Plastik ABS sendiri tidak perlu pelarutan, tetapi plastik yang lain PP, PP, PPO, PPO, PAE, PAE, PVC PVC perl perlu u untuk untuk menda mendapa patt perl perlak akuk ukan an sema semaca cam m itu. itu. Pelarut Pelarut yang yang diguna digunakan kan adalah adalah minya minyak k biji biji kapuk kapuk dan terpent terpentin in dan hidro karbon terklorinasi. Walaupun Walaupun ABS tidak perlu untuk mendapat mendapat perlakukan pelarutan teta tetapi pi ada ada baha bahan n yang yang dapa dapatt dima dimanf nfaa aatk tkan an un untu tuk k memb memban antu tu yaitu yaitu metanol dan asam nitrat. 3). Pengkondisian (conditioning) Untuk menyediakan permukaan yang kasar segar saling mengunci (interl (interloc ocking king)) dimana dimana menjad menjadii situs situs yang yang sesuai sesuai untuk untuk ikatan ikatan kimia kimia dengan dengan logam logam yang yang akan akan dilapi dilapiska skan. n. Rumusa Rumusan n untuk untuk pengkon pengkondisi disian an antara lain : 1. CrO3 75 g/l H2SO4 250 ml/l 2. K2Cr2O7 90 g/l H2SO4 600 ml/l 3. CrO3 50 g/l H2SO4 100 ml/l HF 100 ml/l Waktu yang diperlukan 1-5 menit, suhu 20-25°C atau sesuai keperluan untu un tuk k pem pembent bentuk uka an perm permuk uka aan hidr hidro ofilit ilit,, pada pada daer daera ah etsa etsa interlocking dan daerah ikatan kimia.
Gambar 1 Permukaan plastik ABS yang mengalami beberapa perlakuan Pengkondisian Pengkondisian yang berlebihan berlebihan akan merusak permukaan permukaan plastik plastik yang mana bagian yang dilapis nantinya akan melepuh.
Persiapan untuk permukaan katalitik Perlakuan ini untuk menghindari bahan lapis ikut menempel pada pengait, rak rak dan dan dind dindin ing g tang tangki ki sert serta a dima dimana napu pun n juga juga kare karena na hal hal ters terseb ebut ut meng menga akiba kibatk tkan an penu penuru runa nan n kandu andung ngan an baha bahan n sec secara ara dra drastis stis jug uga a memendekkan umur larutan. Dijelaskan metode yang digunakan agar plastik ABS,PP dan plastik yang lain dapat menerima logam katalitik. 1). Pemekaan (senzitising) Agar permukaan permukaan plastik plastik menjadi menjadi hidrofilik, hidrofilik, pemekaan pemekaan merupakan merupakan pros proses es sera serapa pan n pada pada perm permuk ukaa aan n plas plasti tik k oleh oleh mate materi ri yang yang bisa bisa dioksidasi. Larutan pemeka yang lazim digunakan adalah : 1. HCl 40 ml/l. SnCl2 10 g/l. 2. HCl 50 ml/l. TiCl3 50 g/l. Dio Dioperas rasikan pada 20-25°C, selama 1-3 menit. nit. Garam stan stanno nokl klor orid ida a akan akan ters tersera erap p pada pada permu permuka kaan an plas plasti tik k memb memben entu tuk k selaput Sn dengan ABS yang akan bcrtindak sebagai pereduksi ion-ion oksivator. 2). Pengintian (nucleation) Juga dinamakan aktivasi dimana tahap ini permukaan plastik menjadi lebih katalitik. Larutan pemeka yang telah terserap dioksidasi oleh ionion 1ogam 1ogam oktiva oktivator tor.. Ion-io Ion-ion n aktiva aktivator tor ini direduk direduksi si yang yang kemudia kemudian n mengendap sebagai logam membentuk inti katalitik pada permukaan plastik. Rumusan penginti yang digunakan adalah : PdCl2(-H2PdCl4) 0,25 0,25 g/l. g/l. HCl 2,50 ml/l. Suhu 20-40°C, waktu celup 0,5-1 menit. Larutan cenderung tidak stabil karena berkurangnya berkurangnya logam penginti. Larutan Larutan dikontrol dikontrol dengan dengan menyet menyetel el kandung kandungan an asam asam klorida klorida bebas bebas sampai sampai keteba ketebalan lan lapisa lapisan n yang diperlukan terendapkan. Proses selanjutnya adalah Autokatalitik.
Autokatalitik Proses ini memakai larutan tembaga yang berfungsi untuk melapisi plastik supaya bersifat kroduktif, Komposisi larutan yang dipakai: CuSO4 .5H2O 15 g/l. NaHCO3 10 g/l. 2 NaKC4H4O6.2H O 30 g/l.
HCHO 100 ml/l. dioperasikan pada suhu 15 - 20°C, waktu operasi 5-15 menit perawatan pH dengan menambah NaOH untuk pH = 11,5. Penambahan bahan logam untuk waktu 4 -10 minggu dengan penggunaan yang biasa saja. Selain tembaga, nikel juga dapat digunakan untuk pelapisan yang konduktif. Nikel tidak lebih konduktif dibanding tembaga mengakibatkan nikel harus diendapkan lebih tebal. Nikel lebih stabi1 daripada tembaga, rumusan yang sering digunakan adalah : NiSO4.6H2O 30 g/l. Asam sitrat 100 g/l. NH4Cl 50 g/l. NaH2PO2.H2O 10 g/l. NH4OH pada pH 10,5. Wakt Waktu u lapi lapiss 4-10 4-10 meni menit, t, en enda dapa pan n meng mengan andu dung ng posf posfor or (2-5 (2-5)% )% dapa dapatt menyeb menyebabk abkan an kerapuha kerapuhan, n, Apabila Apabila tahap tahap lapis lapis listrik listrik sudah sudah sukses sukses maka maka dilanjutkan dengan lapis listrik.
Lapis Listrik (Electroplating) Pada Pada permu permuka kaan an yang yang suda sudah h kondu kondukt ktif if maka maka pela pelapis pisan an denga dengan n loga logam m apapun apapun sudah sudah dapat dapat diterapk diterapkan. an. Lazimn Lazimnya ya yang yang dilaku dilakukan kan lebih lebih dahulu dahulu adalah lapis tembaga setebal 15 µm dari larutan asam tembaga kilap agar perm permuk ukaa aan n bert bertam amba bah h daya daya reka rekatn tnya ya.. Di ikut ikutii pela pelapi pisa san n lain lain yang yang mempunyai tujuan untuk dekorasi atau tahan korosi, dengan menggunakan nikel tunggal atau nikel duplex. Hal yang berikut adalah rekomendasi dari ASTM dan ASEP (American Society for Electroplating plastics) untuk ketebalan lapisan logam diatas plastik. Kondisi servis yang disarankan ASTM dan ASKP untuk ketebalan logam diatas plastik Lapisan (µm) (l)mild (2)moderat (3)severe Cu asam kilap Ni semi kilap Ni cemerlang Ni komposit Krom
13 5 0,25
13
0-8 5-10
-
0,25
15-20 13 5-10 2, 5 0,25
(4)Ggt. severe 20 15 5-8 5 0,25
Mekanisme Mekani sme sebena sebenarny rnya a yang yang pasti pasti logam logam lekat lekat pada plastik plastik belum belum jelas jelas dimengerti. Teori terbagi menjadi dua kelompok, mekanik dan ikatan kimia dan juga dalam beberapa kasus bukan b ukan satu macam teori saja.
