TEKNOLOGI PENGENDALIAN KOROSI
POWDER COATING
OLEH : KELOMPOK 1
Nur Malisa Albar
1009055007
Nur Wahidun Kurniasih
1109065007
Oggi Hebernando S
1109065012
Indra Christian S
1109065023
Eky Wijanarko
1109065036
Irdiansyah
1109065049
UNIVERSITAS MULAWARMAN PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA NOVEMBER 2013
1
ABSTRAK
Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal teknik atau cara pengecatan. Biasanya kita menggunakan cat basah atau wet paint untuk melakukan pengecatan. Namun pada era tahun 1960an telah ditemukannya teknologi pengecatan yang menggunakan bubuk atau powder yang dikemudian hari kita kenal sebagai teknologi powder coating. Dengan ditemukannya teknologi pengecatan dengan menggunakan powder ini, maka didapatkan hasil pengecetan yang jauh lebih kuat dan tahan lama serta sangat menghemat proses produksi. Powder coating adalah proses pelapisan pada permukaan profil aluminium dan besi dengan suatu lapisan film. Dalam bentuk film bubuk digunakan dalam lapisan tipis workpiece kemudian dilarutkan dalam bentuk film dan dipanaskan untuk polimerisasi dan mengawetkan coating. Powder dilekatkan pada permukaan profil aluminim dengan menggunakan alat electric spray gun. Powder Coating ditemukan pertama kali pada tahun 1967 di Australia. System pengecatan Powder coating tidak mempergunakan bahan cair/ pengencer yang biasa dilakukan pada cat konvensional. Powder Coating umunya dipakai untuk melapisi permukaan logam seperti besi dan aluminium. Untuk mencapai daya rekat yang maksimal maka sebelum dilakukan pengecatan, bahan yang akan dicat di bersihkan dan diberikan treatment tertentu. Agar cat yang tadinya berupa powder atau tepung bisa merekat dengan sempurna maka harus di-oven dengan suhu 160 - 220 C°. Kata Kunci : Powder Coating, Cat, Pelapisan, Permukaan
2
BAB I PENDAHULUAN
Pelapisan logam adalah suatu cara yang dilakukan untuk memberikan sifat tertentu pada suatu permukaan benda kerja, dimana diharapkan benda tersebut akan mengalami perbaikan baik dalam hal struktur mikro maupun ketahanannya, dan perbaikan terhadap sifat fisiknya. Pelapisan logam merupakan bagian akhir dari proses produksi dari suatu produk. Proses tersebut dilakukan setelah benda kerja mencapai bentuk akhir atau setelah proses pengerjaan mesin serta penghalusan terhadap permukaan benda kerja yang dilakukan. Dengan demikian, proses pelapisan termasuk dalam kategori pekerjaan finishing atau sering juga disebut tahap penyelesaian dari suatu produk. Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Tentunya kita sering melihat benda-benda di sekitar kita dilapisi oleh cat atau coating mulai dari jembatan, tangki air, mobil, pesawat, baja struktural, kapal, kayu, mebel, blok beton, peralatan listrik, dinding, kaleng pembungkus makanan, dan sebagainya. Coating tersebut selain digunakan untuk menambah nilai estetika, juga untuk melindungi material dari korosi, panas, aus, dan sebagainya sehingga menambah umur pemakaian material tersebut. Namun taukah anda bahwa untuk tiap-tiap jenis material membutuhkan coating yang berbeda? Karena itu tahapan pertama yang sangat penting dalam penentuan formulasi coating adalah mengetahui coating itu akan digunakan untuk apa. Ini adalah pertanyaan yang sangat penting mengingat setiap coating bersifat spesifik. Sebagai contoh adalah powder coating yang biasa digunakan untuk pelapisan besi dan alumunium.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Powder Coating
Adalah Suatu proses pelapisan logam/benda kerja yang melapisi logam dengan cara menaburkan serbuk pelapisan diatas benda
yang
dipanaskan sehingga serbuk cat tersebut mencair dan menempel pada benda yang akan di lapisi. Kondisi benda/logam yang akan di lapisi harus memiliki titik leleh lebih tinggi dibanding dengan serbuk pelapisanya. Powder coating juga merupakan jenis lapisan yang diterapkan sebagai serbuk kering. Perbedaan utama antara cat cair konvensional dengan powder coating adalah powder coating tidak memerlukan pelarut untuk menjaga bagian binder dan filler dalam bentuk suspensi cair, sedangkan cat konvensional sebaliknya. Powder Coating umumnya dipakai untuk melapisi permukaan logam seperti besi dan aluminium. Untuk mencapai daya rekat yang maksimal maka sebelum dilakukan pengecatan, bahan yang akan dicat dibersihkan dan diberikan perlakuuan tertentu ( pre-treatment ). Agar cat yang tadinya berupa powder atau serbuk bisa merekat dengan sempurna maka harus melalui oven dengan suhu 160 - 220 C°. Powder coating adalah proses pelapisan pada permukaan aluminium dengan suatu lapisan film. Dalam bentuk film powder digunakan dalam lapisan tipis di permukaan benda kerja, kemudian dilarutkan dalam bentuk film dan dipanaskan untuk polimerisasi dan mengawetkan coating. Powder dilekatkan pada permukaan profil alumunium dengan menggunakan alat electric spray gun. Partikel yang bermuatan negatif disemprotkan ke benda kerja. Besarnya muatan partikel tersebut tergantung dari besarnya medan listrik ketika muatan negatif, gaya yang timbul tergantung arus yang mengalir. Pada saat powder coating disemprotkan arahnya tidak lurus ke benda kerja tetapi membentuk suatu wrap round effect . Hal ini akan memberi
4
keuntungan karena powder coating dapat menjangkau bagian yang terlindungi. Terdapat 2 (dua) teknik pengecatan kering atau powder coating: 1. Pencelupan; Benda yang akan di lapisi dicelupkan kedalam bak yang berisi powder coating yang telah diberi muatan elektrostatik. 2. Penyemprotan; Powder coating yang telah diberi muatan elektrostatik tersebut di semprotkan kepada objek yang akan dilapisi.
Setelah benda melalui salah satu proses tersebut diatas kemudian benda yang telah terlapisi powder coating dimasukkan kedalam oven, tujuannya untuk
melelehkan
dan
menyatukan partikel
serbuk/bubuk
sehingga
membentuk lapisan-lapisan yang halus yang melapisi objek atau benda kerja. Terdapat 2 (dua) jenis powder coating yang tersedia untuk melapisi permukaan suatu benda kerja: 1. Thermo Plastic; Material powder ini akan mengalami pencairan jika benda kerja mendapat perlakuan panas. 2. Thermosetting; Merupakan bahan yang kuat dan tidak akan mencair kembali walaupun benda kerja mendapat perlakuan panas.
2.2 Kelebihan Powder Coating
1. Serbuk pelapis cat dapat menghasilkan lapisan lebih tebal dari pada lapisan cair konvensional . 2. Serbuk Pelapisan overspray dapat didaur ulang dan oleh karena itu mungkin untuk mencapai hampir 100% dari penggunaan lapisan. 3. Pelapisan powder coating menghasilkan limbah yang kurang berbahaya dibandigkan pelapisan menggunakan cat cair konvensional. 4. Modal peralatan dan biaya operasional untuk powder coating umumnya lebih rendah dibandingkan menggunakan cat cair konvensional. 5. Benda kerja yang dilapisi dengan serbuk cat powder coating umumnya memiliki penampilan sedikit berbeda antara permukaan horisontal dan vertikal dibandingakan benda kerja dilapisi cat cairan.
5
6. Berbagai
efek
khusus
yang
dapat
mudah
ditambahkan
dengan
menggunakan pelapisan powder coating , yang sulit didapat
dengan
proses pelapisan lainnya.
6
BAB III PEMBAHASAN 3.1 Alat yang Digunakan
Alat yang umum digunakan pada powder coating yaitu Electric Spray Gun
Gambar 2.1 Electric Spray Gun
Pada dasarnya terdapat 3 kontrol utama pada spray gun : a. Pengatur volume bahan finishing Kontrol ini berfungsi untuk mengatur besar-kecilnya jumlah bahan yang keluar dalam sekali tekan/semprot. Sebenarnya knop ini mengatur jarak lubang nozzle dengan jarum nozzle ketika pelatuk spray gun ditekan. Jarak tersebut yang membuat udara bertekanan menarik bahan Finishing keluar. b. Pengatur volume jumlah udara keluar Biasanya terletak di samping spray gun dan berfungsi untuk mengatur jumlah udara yang keluar dalam sekali tekanan pelatuk. Udara bertekanan tersebut akan keluar melalui lubang di ujung spray gun dan segera bercampur dengan bahan finishing menjadi partikel
7
yang kecil (atomized). Arah dan ukuran bahan yang bercampur udara tadi diatur oleh lubang angin di ujung spray gun (Air Horn). Knop ini pula yang mengatur lebar dan arah semprotan. Dasar pengaturannya sama dengan Pengatur Bahan Finishing. c. Pengatur tekanan udara Ini adalah kontrol terakhir yang di gunakan untuk mengatur semprotan finishing. Kontrol ini mengatur besar kecilnya tekanan udara yang masuk melalui spray gun. Semakin kecil tekanan yang akan digunakan, semakin besar 'pattern' bahan yang tercapai.
3.2 Aplikasi Powder Coating
Powder coating umumnya diaplikasikan untuk komponen elektronik, furniture dan pada industri otomotive misalnya untuk melapisi cat body, velg, handle, block mesin mobil. Untuk sepeda motor meliputi velg, blok mesin (cover cvt, shock, rem dick, stang, intake, knalpot, handle rem, tangki bensin, rangka ) serta bahan lain yang terbuat dari besi dan alumunium.
3.3 Contoh Pabrik
Contoh pabrik yang menggunakan proses powder coating yaitu PT. Cakra Compact Aluminium Industries. Perusahaan ini berlokasi di Jl. Raya Medan - Tj. Morawa KM 11,5 No. 21, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara dan memiliki luas areal 2,4 ha. PT. Cakra Compact Aluminium Industries bergerak di bidang pengolahan aluminium dan memiliki 3 jenis produk. Produk tersebut yaitu billet, aluminium ekstrusi, aluminium fabrikasi.
3.4 Block Diagram pembuatan aluminium profil
Block Diagram dari proses pembuatan aluminium profil pada PT. Cakra Compact Aluminium Industries dapat dilihat pada Gambar 2.2
8
Gambar 2.2 Skema Proses Produksi PT Cakra Compact Aluminium Industries
Proses Powder Coating di PT. Cakra Compact Aluminium Industries terdiri dari tiga tahap, yaitu: 1. Proses Awal a. Degreasing Di dalam tangki ini berisi asam sulfat (H 2SO4). Tujuan pemakaian asam sulfat ini adalah untuk membersihkan atau menghilangkan kotoran yang terdapat di sekitar permukaan aluminium. Profil dimasukkan ke dalam tangki ini selama 10 – 15 menit dengan suhu yang digunakan yaitu pada suhu kamar. b. Rinsing Proses ini bertujuan untuk menghilangkan asam sulfat yang tersisa serta sisa kotoran yang masih menempel di aluminium tersebut. c. Desmuting Proses ini bertujuan untuk menghaluskan permukaan aluminium dan membersihkan kotoran yang masih tertinggal pada permukaan aluminium ekstruksi. Bahan yang digunakan adalah soda api (NaOH). Dimana profil ini akan dimasukkan ke dalam tangki selama 10 – 15 menit pada suhu kamar.
9
d. Rinsing Profil dibilas untuk menghilangkan kotoran serta sisa kontaminasi maupun sisa soda api yang masih melekat pada profil aluminium. 2.
Proses Pengolahan Utama a. Chromating Cromating adalah pemeliharaan logam dengan larutan asam atau alkalin dan heksavalensi chromium untuk memproduksi lapisan yang sebagian besar terdiri dari chromium. Chromium dimasukkan ke dalam tangki kromating dari lapisan cromat di permukaan aluminium ekstruksi untuk mendapatkan gaya adhesi yang bagus untuk coating berikutnya dan coating yang halus. Cromating yang sempurna dapat dicapai jika permukaan benar benar bersih. Waktu pemasukkan yang dilakukan adalah 1 – 2 menit. Apabila kadar dari cromat kurang maka waktu yang digunakan untuk perendaman juga akan bertambah. b. Rinsing Rinsing dilakukan sebanyak dua kali yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran dan kontaminasi yang masih tertinggal pada aluminium. Pada rinsing yang kedua kali ini tangki berisi air demineralisasi sebanyak dua kali yang fungsinya untuk memastikan agar tidak ada residu yang tertinggal sebelum proses pengeringan dilakukan c. Drying Pada tahap ini, profil Aluminium yang telah dibilas dengan air demineralisasi sebanyak dua kali dikeringkan di dalam oven pada suhu 80oC selama 25 menit. Pengeringan ini dilakukan agar profil Aluminium bebas dari air. Air yang masih menempel pada profil Aluminium dapat membentuk gumpalan pada proses coating .
3.
Proses Pengolahan Akhir a. Coating merupakan proses pengecatan berlangsung di ruangan tertutup yang memiliki kipas pembuangan. Profil Aluminium dilapisi dengan cat powder
10
menggunakan alat penyemprot ( gun) yang menyemprot selurup permukaan profil Aluminium. b. Pemanggangan Pada proses ini, profil Aluminium yang telah mengalami
coating
dipanggang dalan oven selama 35-45 menit dengan suhu 180-220 oC. Hal ini akan membuat cat menjadi keras dan melekat kuat pada profil Aluminium.
11
BAB IV KESIMPULAN
1. Powder Coating adalah suatu proses pelapisan logam/benda kerja yaitu melapisi logam dengan cara menaburkan serbuk pelapisan diatas benda yang dipanaskan sehingga serbuk cat mencair dan menempel pada benda yang akan di lapisi akan tetapi dengan kondisi benda/logam yang akan di lapisi harus memiliki titik leleh lebih tinggi dibanding dengan serbuk pelapisanya. 2. Untuk mencapai daya rekat yang maksimal maka sebelum dilakukan pengecatan, bahan yang akan dicat dibersihkan dan diberikan treatment tertentu. Agar cat yang tadinya berupa powder atau serbuk bisa merekat dengan sempurna maka harus melalui oven dengan suhu 160 - 220 C°. 3. Alat yang umum digunakan pada powder coating yaitu Electr ic Spray Gun 4. Powder coating umumnya diaplikasikan untuk komponen elektronik, furniture dan pada industri otomotive
12
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, A. Powder Coating. http://sci-pusat.blogspot.com /2012/09/powdercoating-apa-dan-bagaimana.html. Diakses tanggal 17 November 2013 pukul 07.06 WITA di Samarinda.
Anonim, B. Powder Coating. http://www.kymco.or.id/showthread. php?t=11124. Diakses tanggal 17 November 2013 pukul 07.06 WITA di Samarinda
Anonim,
C.
Powder
Coating.
http://teknologikimiaindustri.wordpress.
com/2011/03/16/powder-coating/. Diakses tanggal 17 November 2013 pukul 07.06 WITA di Samarinda
Anonim, D. Contoh pabrik dengan proses powder coating.
http://www.
cakracompact.com. Diakses tanggal 17 November 2013 pukul 07.30 WITA di Samarinda
13
