PENGENDALIAN KOROSI DENGAN METODE PELAPISAN LOGAM (COATING) PADA BADAN MOBIL
(korosi merata pada bodi) Disusun guna memenuhi tugas Mata Kuliah Korosi dengan Dosen Pengampu
oleh : Bunga Iqyuniarta Joshua Nurfadilah Nicodemus
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JAYABAYA 2017 i
DAFTAR ISI
.................................................... ................................... .............................. ............. 1 BAB I PENDAHULUAN .................................. 1.1.Latar Belakang Masalah .......................................... ........................................................... ........................... .......... 1 1.2.Fakta Mendasar .................................... ...................................................... .................................... ............................ .......... 1 1.3.Rumusan Masalah ................................. ................................................... .................................... ........................... ......... 2 1.4.Tujuan ..................................... ...................................................... ................................... .................................... ......................... ....... 2 .................................................. ................................... ......................... ....... 3 BAB II LANDASAN TEORI ................................. 2.1. Pengertian Korosi ............................................. .............................................................. ................................. ................ 3 2.2. Korosi Pada Bodi Mobil ............................ .............................................. .................................... ...................... .... 3 2.3. Studi Pustaka ............................... ................................................ ................................... .................................... .................... 4 ........................................................ .................................... ......................... ....... 15 BAB III METODOLOGI ...................................... 3.1. Electroplating............................ Electroplating.............................................. .................................... .................................... ..................... ... 15 3.2. Hot Dipping .......................................... ............................................................ .................................... ........................... ......... 16 3.3. Flame Spraying...................... Spraying ........................................ .................................... .................................... ........................ ...... 16 3.4. Cladding........................... Cladding............................................ ................................... .................................... ............................... ............. 16 3.5. Diffusion .............................................. ................................................................ .................................... ............................ .......... 16 ...................................................... .................................... ............................ .......... 19 BAB IV PEMBAHASAN.................................... 4.1. Pengertian Korosi ............................................. .............................................................. ................................. ................ 19 4.2. Korosi Pada Bodi Mobil ............................ .............................................. .................................... ...................... .... 19 4.3. Mekanisme Korosi................................ Korosi.................................................. ................................... ........................... .......... 21 4.4. Pengendalian Korosi ......................... ........................................... .................................... ............................... ............. 22 ..................................................... .................................... ............................... ............. 25 BAB V KESIMPULAN ................................... 5.1. Kesimpulan ........................................... ............................................................. ................................... ........................... .......... 25 5.2. Saran ...................................... ........................................................ .................................... .................................... ........................ ...... 25 ................................................... .................................... .................................... .................... 26 DAFTAR PUSTAKA .................................
ii
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Proses terjadinya korosi hampir pada semua material terutama pada logam terjadi secara perlahan tetapi pasti, korosi dapat menyebabkan suatu material mempunyai keterbatasan umur pemakaian, dimana material yang diperkirakan untuk pemakaian dalam waktu lama ternyata mempunyai umur yang lebih singkat dari umur pemakaian rata-ratanya. Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat dilingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi. Besi merupakan logam yang mudah berkarat. Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang berifat rapuh serta s erta berpori. Rumus kimia dari karat besi adalah
x
.
Bila dibiarkan lama-kelamaan besi akan habis menjadi karat. Dampak dari peristiwa korosi bersifat sangat merugikan. Contoh nyata adalah keroposnya jembatan, bodi mobil, ataupun berbagai konstruksi baja lainnya. Lingkungan laut lebih korosif jika dibandingkan dengan daratan. Korosi pada air laut sangat rumit karena banyak faktor lingkungan berperan, seperti temperatur, kadar garam, oksigen yang larut, pH, gaya pukulan ombak dan arus, serta pencemaran biologi. Korosi air laut juga di pengaruh oleh faktor-faktor yang berkaitan dengan logam.
1.2. Fakta Mendasar
Pengaruh model penyambungan pada plat bodi mobil yang rentan terhadap korosi telah dteliti begitu juga dengan laju tingkat korosi yang terjadi pada plat bodi mobil apabila lapisan pelindung terkena regangan (benturan). Media korosi yang digunakan adalah air hujan dan air laut yang diasumsikan sering terpaparkan pada plat bodi mobil. Baja karbon rendah dipilih sesuai standard bahan plat untuk bodi mobil sedangkan proses pembentukan sambungan menggunakan lipatan dan las yang digunakan pada industri karoseri mobil.
1
Dari hasil pengujian tampak bahwa plat mengalami penurunan berat yang lebih tajam pada lingkungan air laut. Penurunan berat plat setelah direndam selama 672 jam yaitu diperoleh laju korosi plat dalam MPY (mile per year) terendah pada sambungan plat tipe lipatan yaitu 0,000806 mpy, namun secara umum masih dalam batas tahan korosi (Outstanding level). Cat pelindung mampu menurunkan laju korosi sebesar 20%, namun perlu diberi perhatian khusus bila terjadi regangan (benturan) yang dapat menjadi pemicu sel korosi.
1.3. Rumusan Masalah
1. Bagaimana proses terjadimya korosi? 2. Apa saja faktor yang menyebabkan korosi pada bodi mobil? 3. Bagaimana cara mencegah korosi pada bodi mobil?
1.4. Tujuan
1. Dapat mengetahui dan memahami tentang korosi 2. Dapat mengetahui faktor penyebab korosi pada bodi mobil 3. Dapat mengetahui cara mencegah korosi pada bodi mobil
2
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Pengertian Korosi
Korosi di definisikan sebagai penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan/reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari logam berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi (Trethewey, 1991). 2.2. Korosi Pada Bodi Mobil
Pembentukan bodi kendaraan ini (mobil) dengan proses press tentunya banyak terjadi bengkokan-bengkokan dengan jari-jari tertentu sesuai desain dari perusahaan masing-masing. Dari bengkokan tersebut menyebabkan terjadinya perubahan struktur mikro dan tegangan sisa, dimana pada akhirnya berpengaruh terhadap sifat mekanis dan laju korosi. Kendaraan memiliki resiko karat cukup besar. Kelembaban udara, cipratan air hujan, lumpur, benturan atau gesekan dengan benda lain yang menyebabkan lapisan pelindung terkelupas. Rusaknya pelindung metal akan mempercepat proses korosi dan menjalarnya karat. Karat timbul akibat reaksi oksidasi antara material logam dengan oksigen. Selama material logam terlindungi oleh cat atau lapisan di atasnya, maka proses oksidasi akan sulit terjadi. Seluruh produsen mobil telah melapisi produknya dengan cairan anti karat dan cat. Pemicu timbulnya karat ini biasanya terjadi akibat kesalahan pemilik dalam merawat, seperti ketika mencuci mobil yang mengakibatkan adanya sisa air ini yang tidak terlihat sehingga mengendap lama dibagian bodimobil dan membiarkan terlalu lama mobil dalam keadaan kotor setelah terkena hujan. Bagian yang sulit dilakukan pengecekkan adalah pada bagian body yang tertutupi karet atau karpet, seperti celah body, bagian bawah, lantai,
3
engsel pintu dan jika mobil menggunakan roof rack, bagian bodi mobil yang tertutupi atau dijepit pemegangnya juga menjadi titik yang rawan terkena karat. Karat muncul disebabkan permukaan besi/bagian yang mengandung unsur logam bersentuhan langsung dengan air yang mengandung asam sehingga mengalami proses oksidasi oleh udara. Semakin dibiarkan
air dan
kotoran menempel pada besi semakin banyak pula zat asam bereaksi terhadap besi yang menjadikannya korosi. 2.3. Studi Pustaka
Korosi adalah serangan yang terjadi pada bahan logam sebagai akibat dari lingkungan
yang
reaction.
Hal
itu
menyebabkan
kebocoran
tangki
penyimpanan, kerugian material, pencemaran lingkungan, kegagalan peralatan dan mempengaruhi usia peralatan proses maka kerusakan akhirnya keuangan. pengukuran risiko korosi bagian penting dari Aset di pabrik untuk beroperasi kertas penuaan aset. Memberikan enam studi kasus yang berhubungan dengan kecepatan tinggi diesel bagian tangki penyimpanan di pembangkit listrik tenaga. Ringkasan prinsip-prinsip dan prosedur analisis risiko korosi dan RBI berlaku untuk Industri Proses dasar dibahas sebelum penelitian. Dokumen Sumber Daya metode kuantitatif Semi berdasarkan API 58I dipekerjakan. Risiko yang terkait dengan korosi pada peralatan dalam hal kemungkinan dan konsekuensinya dibahas. Risiko korosi hasil analisis digunakan untuk merumuskan Risk Based Inspection (RBI) metode yang harus menjadi bagian dari operasi tangki penyimpanan atmosfer di pabrik. RBI memberikan perhatian lebih terhadap sumber daya pemeriksaan yang sebagian besar pada risiko tinggi dan kriteria sedang risiko dan kurang pada risiko rendah. kategori risiko dari peralatan dievaluasi yang digambarkan melalui hasil analisis studi k asus (Nugroho dkk, 2015). Volume ini adalah yang ketiga dalam seri ini, menyajikan informasi terutama yang baru diterbitkan selama periode 1968-1975. Topik ditangani meliputi
oksidasi
sederhana,
elektrokimia,
anodik,
asam
dan
korosi
crystalographic. Sebuah bab berisi informasi tentang inhibitor larut dan dua
bab menangani perlindungan terhadap korosi oleh cat, pelapis non-logam,
4
pelapis logam dan berpigmen logam cat. Bagian disertakan pada korosi dari mobil, dengan mengacu korosi karena garam di jalan-jalan dan tindakan pencegahan untuk memerangi reaksi ini. Informasi juga diberikan mengenai korosi sistem pembuangan, interior mobil dan garis rem-cairan. referensi singkat dibuat untuk pengobatan anti-korosi jembatan baja (Evans, 1976). Makalah ini menyajikan investigasi korosi dan kelelahan dari as roda mobil yang diperoleh dengan menggunakan skala penuh dan poros mesin uji kelelahan pada Railway Technical Research Institute. Hasil tes menunjukkan efek dari bentuk dan perlakuan panas pada kelelahan, keduanya sangat penting dari sudut pandang desain wheelset dan pemeliharaan. Empat desain kursi roda diuji bersama dengan tiga metode perlakuan panas normalisasi, tempering dan pengerasan induksi (Tanaka dkk, 1976). Besi
oksida
(haematite,
maghemite,
magnetit ),
(oxy)
hidroksida
(lepidocrocite), karbonat, serta seng karbonat dan oksida, telah diidentifikasi
pada sampel baja galvanis terkorosi setelah tes korosi mempercepat di laboratorium dan dibandingkan dengan yang diamati pada sampel diambil dari kendaraan yang telah beredar selama lima tahun dalam kondisi cuaca buruk. Spectra dicatat pada bagian terkorosi dibandingkan dengan senyawa disintesis. (Hydroxy) karbonat jelas dibuktikan pada galvanis dan phosphated lembaran
baja. lapisan korosi bawah cat dapat dideteksi. Daerah putih selalu sesuai dengan fase-kaya ZnO tetapi maghemite (γ-Fe2O3) dan kadang-kadang akaganite (β-FeOOHCl) yang diamati di pusat (merah marun) dari tempat yang sangat berkarat. Maghemite diamati di daerah sangat berkarat. Goethite (α-) dan lepidocrocite (γ-FeOOH) (dan akaganite) yang diamati pada
permukaan daerah kurang terkorosi fosfat bebas baja galvanis dan tidak hadir untuk baja fosfat berlapis. Karat hijau diamati hanya pada sampel galvanis terkorosi di laboratorium (Colomban dkk, 2008). Perilaku korosi lembar untuk mobil dipelajari dasarnya. Berat badan spesimen yang tidak dicat, cat adesi dan tahan perforasi diukur. Korosi lembaran dicat di lingkungan asin adalah katodik dikendalikan. Reaksi katodik
5
yang terbelakang secara efektif oleh produk korosi dengan konduktivitas listrik yang rendah, seperti Zn (OH) 2 dan ZnCl2 • 4Zn (OH) 2. Al, Mg, Ni, Co atau Mn paduan lembar Zn dilapisi menunjukkan kinerja yang baik karena pembentukan produk korosi yang disebutkan di atas. adhesi cat sangat tergantung
pada
sifat
dari
lapisan
fosfat
yang
mendasari.
Selama
elektrodeposisi katodik dari Zn dilapisi lembaran bagian dari film fosfat larut dan mendapat cacat karena alkalinitas yang tinggi. Zn-Fe dan Zn-Ni dilapisi lembaran memiliki cacat memperbaiki efek, dan karena itu menunjukkan cat adhesi yang lebih baik daripada Zn lembar berlapis. Perforasi korosi disebabkan oleh pembentukan sel-sel diferensial dalam beberapa komponen mobil. Perforasi dievaluasi dengan tes dalam lingkungan korosif digabungkan dengan menggunakan spesimen panel bersendi. Heavil Zn dilapisi lembar dan primer dilapisi lembaran menunjukkan resistensi yang tinggi (Yasuhiko dkk, 1983). Evaluasi efektivitas berbagai inhibitor pada korosi baja dalam larutan kalium karbonat jenuh dengan karbon dioksida dan hidrogen sulfida mendidih dikutip. Korosi baja karbon dalam larutan karbonat jenuh dengan karbon dioksida dapat dihilangkan dengan konsentrasi 0,2 persen baik kalium kromat atau natrium metavanadat. Dalam solusi dari karbonat jenuh dengan karbon dioksida dan hidrogen sulfida ada korosi diperoleh dengan 0,2 persen natrium metavanadat atau 0,15 persen vanadium pentoksida. Campuran basa-sulfida menghancurkan mengoksidasi inhibitor seperti kalium kroma. N-alkil diamina trimetilen pada konsentrasi 0,1 persen mengurangi laju korosi untuk sekitar 5 mpy.
Sodium
metasilica,
pada
konsentrasi
0,6
persen,
benar-benar
menghambat korosi, tapi deposito silika bebas dalam sistem. Tersedia secara komersial bahan cladding seperti epoxy-coating juga mencegah korosi (Harjac dkk, 2007). Dalam persaingan pasar yang sangat kompetitif, sebuah pengolahan harus dioptimalkan untuk masa depan industri kami. Pengolahan akan layak, ketika bahan dan produk dikendalikan langsung selama dan setelah pengolahan. Metode tradisional untuk mengendalikan korosi seringkali sangat memakan
6
waktu dan merusak (korosi di bawah cat, delaminasi cat pada logam), Oleh karena itu, tes ini dibatasi untuk sejumlah kecil sampel dan memberikan informasi perwakilan hanya terbatas dari sampel diselidiki. Dalam makalah sebelumnya telah menunjukkan, bahwa reflektansi spektroskopi difus dapat digunakan
untuk
menggambarkan
perilaku
kompleks
seperti
seperti
kecenderungan korosi baja bodi mobil. Ini adalah metode bantu, yang cepat, kontak gratis dan memberikan informasi yang memadai statistik karena tumpang tindih diffuse dan informasi specular dari spektrum, metode klasifikasi modern sebagai jaringan saraf harus diterapkan. kesulitan tambahan muncul, sebagai metode acuan standar untuk evaluasi korosi seperti tes semprot garam dll memberikan data saja dengan variasi statistik. Para penulis melihat manfaat dari klasifikasi spektrum dengan jaring Kohonen (Kessler, 1994). Dalam suhu tinggi sel bahan bakar oksida padat di mana gas alam digunakan sebagai bahan bakar, lingkungan yang tinggi-karbon-kegiatan dapat ditemui di kompartemen anoda. Dengan kondisi itu, nikel bisa menimbulkan korosi dengan proses yang dikenal sebagai debu logam. Dalam penelitian ini, logam debu korosi nikel murni disimulasikan dalam lingkungan yang tinggikarbon-aktivitas pada suhu antara 350 dan 1050 ° C. Fokus dari penelitian ini adalah untuk memahami mekanisme reaksi dengan karakteristik proses antar muka di tingkat nanometer. Nikel korosi dengan kombinasi difusi karbon dan curah hujan di logam massal dan migrasi atom melalui deposit karbon permukaan. Sifat deposit karbon penting dalam proses korosi keseluruhan. Pada suhu yang lebih rendah lebih dekat ke sekitar 350 ° C, nikel membentuk karbida. Formula yang agak stabil dan tidak membusuk (Chun dkk, 2000). Sebuah pilihan karbon hitam tungku dari luas permukaan yang bervariasi dan jenis industri yang panas dirawat di helium murni pada 2700 ° C dan ketahanan korosi diukur dalam kondisi evolusi oksigen dalam 30% Formula pada 55 ° C. Luasnya grafitisasi ditentukan secara kualitatif dengan difraksi sinar-x dan dengan mikroskop elektron transmisi (TEM). Penjumlahan linear terpisah dari laju korosi per satuan massa dengan luas permukaan diamati untuk kulit hitam tungku dan untuk kulit hitam tungku grafit, dengan tingkat
7
untuk kulit hitam grafit menjadi faktor. 2,5 lebih rendah secara satuan luas. Korelasi memiliki standar deviasi yang relatif tinggi, namun, menunjukkan bahwa daerah mungkin bukan satu-satunya properti fisik yang mempengaruhi laju
korosi.
Analisis
TEM
dari
karbon
setelah
korosi
diperpanjang
menunjukkan serangan preferensial yang kuat dari daerah ungraphitized, yaitu, selektivitas jauh lebih besar daripada faktor 2,5 ditunjukkan oleh korelasi BET. Sebuah korelasi pemersatu diamati untuk kedua orang kulit hitam tungku dan bentuk grafit mereka menggunakan laju korosi per satuan massa dan jumlah adsorpsi yodium. Disimpulkan bahwa ada situs spesifik pada permukaan karbon (dititrasi dengan iodida) yang berfungsi sebagai pemrakarsa untuk pembubaran atom karbon dari sebagian besar materi. Salah satu jenis tertentu dari tungku hitam, SRF (N774), tampaknya menjadi prekursor sangat baik untuk membentuk sangat Graphitized dan sangat tahan korosi karbon hitam (Ross dan Sattler, 1987). Pembuatan
bagian-bagian
variasi
mobil
berlapis
dan
perlengkapan
pencahayaan oleh deep drawing dari pelat baja stainless berlapis. Uji korosi dalam lingkungan nyata dan laboratorium dilakukan dan perilaku mobil roda hub caps dilapisi baik sebelum atau setelah membentuk dibandingkan dengan stainless steel hub caps. Mikro dan permukaan struktur dari hub caps
dipelajari, sebelum dan setelah tes korosi, menggunakan sekunder-ion spektrometri massa dan pemindaian mikroskop elektron (Pischow dkk, 1994). Dalam beberapa kondisi didefinisikan yang tidak tepat, baja dan paduan diserang oleh atmosfer yang dihasilkan dari oksidasi hidrokarbon. Dalam sistem katalitik fixed-bed untuk dehidrogenasi butana hilangnya logam yang mencemari katalis dengan debu oksida baik menyebabkan efek samping yang tidak diinginkan. Cara menghilangnya logam terjadi dijelaskan dan efek dari agen paduan pada kedua tes laboratorium dan peralatan yang sebenarnya disebutkan. Beberapa contoh debu logam memberikan petunjuk untuk mekanisme kehilangan logam, tetapi tidak cukup lengkap untuk menentukan sepenuhnya
(Prange,
8
1959).
Aplikasi Aluminium utama sebagai dalam mobil Eropa disajikan. Didirikan paduan Aluminium utama dan aplikasi mereka di bagian otomotif disajikan bersama-sama dengan perkembangan terakhir. Studi baru dan inovatif konsep multi-bahan yang dibahas di mana Aluminium solusi ringan dibandingkan dengan yang dari bahan lain, seperti baja baru, magnesium, plastik dan komposit. Memproyeksikan konsep-konsep baru diuji dalam tubuh-in-putih prototipe multi-bahan untuk mobil VW Golf V, mencapai pengurangan berat badan 34% dalam biaya kenaikan 7,8 kg disimpan, dengan teknologi yang cocok untuk siklus perakitan volume tinggi. Dalam konsep SLC akhir Aluminium adalah bahan pilihan, membuktikan peran utama dalam inovatif cahaya bobot mobil. Aluminium mencapai penghematan berat bagian sampai dengan 50% dengan tetap menjaga keselamatan dan kinerja dengan cara biaya yang efisien, bersaing secara efisien dengan bahan ringan lainnya (Hirsch, 2011). Sebuah jenis baru dari minyak mete dimodifikasi epoxy coating antikorosi yang menunjukkan sangat baik menyembuhkan suhu rendah dan sifat perlindungan korosi yang lebih baik untuk mobil lokomotif pernah prepared. Efek kardanol epoxy hardener pada curing suhu rendah dan cairan garam semprot pelapis anti-korosif epoxy. Pelapis ditandai dengan DSC dan IR. Itu menunjukkan bahwa dibandingkan dengan
poliamida, cincin terbuka persen
dari kelompok epoxy dengan kardanol berdasarkan penelitian ini meningkat dari 28% menjadi 84% pada 5 ℃,
℃
.suatu Tg meningkat dari 60,67 ℃ ke 72.09
dan garam semprot 720 h (Fanhui dkk, 2008). Laju korosi positif diukur pada beberapa suhu lebih dari rentang potensi
yang sesuai untuk menjual terlalu mahal kondisi menunjukkan bahwa depresi tegangan pada plat positif dari tepi seratus beberapa volt dapat menghasilkan tingkat korosi menurun oleh faktor dari satu setengah atau lebih. Perak dan kobalt ketika ditambahkan langsung ke elektrolit baterai pada SAE mendepolarisasi tegangan plat overcharge positif, mengakibatkan peningkatan kehidupan overcharge. Sebuah seri yang identik reaksi diusulkan untuk menjelaskan efek depolarisasi perak dan kobalt. korosi overcharge tidak memainkan peran utama dalam mengatur kehidupan pelayanan baterai mobil
9
penumpang. SAE tidak dapat diharapkan untuk mengevaluasi efek dari perak dan kobalt pada kehidupan pelayanan (Lander, 1957). Laju korosi karbon dan stainless baja ditentukan dalam larutan kalium karbonat jenuh dengan karbon dioksida dan hidrogen sulfida mendidih. Solusi jenuh dengan karbon dioksida yang sangat korosif untuk baja karbon dan sedikit merusak Ketik 304 dan 347 stainless. Jenis 410 stainless berperilaku mirip dengan baja karbon. Monel bahkan lebih tahan terhadap serangan. Penambahan hanya 0,3 persen dari hidrogen sulfida ke karbon dioksida mengurangi tingkat korosi dari baja karbon dengan 96 persen. Mendidih solusi dari karbonat jenuh dengan hidrogen sulfida yang noncorrosive (Bienstock, 1961). Untuk memperjelas efek desain dan bahan dari hem serta faktor iklim pada perforasi korosi pintu mobil, bidang mobil dan penyelidikan laboratorium telah dilakukan Bidang penyelidikan mobil mengungkapkan bahwa korosi hem dapat diminimalkan dengan menggunakan dua sisi baja galvanis ditambah perekat. Rasio lingkungan basah / kering dievaluasi di laboratorium pada sampel terkurung, dan ditemukan bahwa desain hem dalam hubungannya dengan berbagai basah/rasio kering mempengaruhi laju korosi berbeda (Nakazawa dkk, 1993). Data laju korosi inhibitor korosi baja ringan media air garam berkarbonasi yang dipasang pada adsorpsi isoterm. Konstanta fundamental dari Temkin adsorpsi isoterm, yaitu, molekul interaksi dan keseimbangan adsorpsi konstanta, digunakan untuk mengumpulkan informasi penting tentang perilaku inhibitor korosi terserap. Data adsorpsi juga digunakan untuk menghitung Formula
dan
hasilnya
menunjukkan
bahwa
beberapa
senyawa
yang
chemisorbed ke elektroda. Secara signifikan, telah ditemukan bahwa chemisorption inhibitor korosi dapat menghasilkan persistensi film yang sangat baik (yaitu perlindungan korosi bahkan ketika inhibitor tidak lagi hadir). Pemodelan molekul menggunakan PC Spartan Program kuantum mekanik ditambah, bersama dengan analisis komparatif data adsorpsi untuk berbagai inhibitor molekul, telah digunakan untuk menurunkan hubungan
10
struktur/aktivitas tentatif untuk beberapa inhibitor korosi lapangan minyak (Durnie dkk, 1998). Berbagai jenis lembaran baja digunakan untuk meningkatkan daya tahan tubuh mobil. Di antara lapisan ini, paduan Zn-Ni memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi dari Zn murni, serta pengelasan dan lukisan sifat yang lebih baik. Mekanisme korosi dari paduan Zn-Ni telah diteliti terutama atas dasar tes dipercepat dan pengukuran elektrokimia. Ada beberapa data tentang tes korosi jangka panjang. Dalam penelitian ini, perilaku yang tidak dicat Zn-Ni alloy dilapisi baja dipelajari selama 3 tahun dari paparan di lingkungan industri dan kelautan. Elektrokimia impedansi spektroskopi (EIS) dan analisis permukaan (scanning mekroskop elektron) SEM dan (Auger spektroskopi elektron) AES adalah teknik eksperimental yang digunakan. jangka panjang mekanisme korosi atmosferik pelapis Zn-Ni dibahas dan dibandingkan dengan yang diusulkan berdasarkan tes jangka pendek (Miranda dkk, 1999). Perakitan eksperimental dan teknik dijelaskan untuk studi korosi dalam garam karbonat cair dengan penurunan berat badan selama rentang temperatur 600-900 C. Hasil awal untuk korosi logam seperti emas, platinum, dan perak, dan refraktori seperti magnesium oksida dilaporkan. pengamatan kualitatif untuk pertunjukan emas sedikit atau diabaikan korosi setelah 60 jam pada 900 C di ini mencair sangat reaktif. Sehubungan dengan perak, terbatas tapi terbatas kelarutannya perak dicatat dengan arus anodik dikenakan, kelarutan perak yang berkorelasi baik dengan prediksi faradaic ditemukan. Metode termodinamika diterapkan untuk memprediksi kelarutan jenuh ion Ag + di mencair karbonat, dan "siklus oksigen" diusulkan untuk Ag korosi dalam karbonat cair (Janz dkk, 1963). Sebuah model besi karbonat pertumbuhan film (FeCO3) diusulkan, yang merupakan perluasan dari model mekanistik terbaru karbon dioksida (CO2) korosi oleh Nesic, et al. Pertumbuhan film terjadi dengan pengendapan besi karbonat setelah saturasi terlampaui. Kinetika curah hujan tergantung pada konsentrasi suhu dan spesies lokal yang dihitung dengan memecahkan persamaan transport spesies yang digabungkan. Curah hujan cenderung untuk membangun lapisan FeCO3 pada permukaan baja dan mengurangi laju korosi.
11
Di sisi lain, proses korosi menginduksi void bawah film diendapkan, sehingga meningkatkan porositas dan mengarah ke laju korosi lebih tinggi. Tergantung pada parameter lingkungan seperti suhu, pH, CO2 tekanan parsial, kecepatan, dll, keseimbangan dari dua proses dapat menyebabkan berbagai hasil. film sangat protektif dan tingkat korosi rendah diperkirakan pada pH tinggi, suhu, CO2 tekanan parsial, dan Fe2 + konsentrasi ion karena pembentukan film pelindung padat seperti yang diharapkan. Model ini telah berhasil dikalibrasi terhadap data eksperimen yang terbatas. pengujian parametrik model yang telah dilakukan untuk mendapatkan informasi tentang pengaruh berbagai parameter lingkungan pada pembentukan film besi karbonat. Tren ditampilkan di prediksi setuju dengan baik dengan pemahaman umum dari proses korosi CO2 di hadapan film besi karbonat. Model ini menegaskan bahwa konsep skala kecenderungan adalah alat yang baik untuk memprediksi kemungkinan besi pelindung pembentukan film karbonat (Nešić dan Lee, 2003). Interaksi Ni dan Fe-Ni paduan dasar dengan kotoran reaktif H2O, CO, H2 dan CH4 dalam gas pendingin simulasi sirkuit utama dari Suhu Gas Tinggi Reaktor pendingin (HTGR) menyebabkan efek korosi yang dapat secara signifikan mempengaruhi sifat mekanik. Selain dari pembentukan lapisan permukaan (oksida, karbida atau oksida campuran/karbida), perubahan struktural dari paduan yang diamati; tergantung pada komposisi gas, tingkat pasokan gas dan suhu tes, karburisasi atau dekarburisasi dapat terjadi. Dalam laporan ini terlihat bahwa interpretasi dari efek korosi dasar adalah mungkin atas dasar suatu diagram stabilitas dimodifikasi untuk kromium asalkan Kinetika reaksi gas metal SD yang tergabung dalam ekspresi untuk kegiatan karbon dan oksigen tekanan parsial atmosfer dan - Gradien dari potensi di timbangan permukaan diperhitungkan. Interpretasi memungkinkan derivasi dari perilaku korosi paduan NiCr-dasar dalam komposisi HTGR helium yang berbeda dan memungkinkan batas pembentukan sisik permukaan kromia pelindung yang diberikan. Pengaruh unsur paduan selain kromium dapat dijelaskan secara kualitatif (Quadakkers dkk, 2004). PPG ditemukan dan dipatenkan teknologi untuk meningkatkan ketahanan korosi dan isolasi akustik dari beberapa bagian penting dari kendaraan sebagai
12
bagian bawah bodi mobil dan bagian kotak. Seperti sebuah penemuan, berdasarkan
komposisi
polimer
termoplastik
yang mengandung
panas
diaktifkan pembengkakan agen, telah menghasilkan dua bahan pelapis utama: sebuah bagian bawah bodi mobil coating diperluas dan bagian kotak gap filler. Keuntungan performa langsung disebabkan oleh penggunaan produk-produk yang inovatif adalah: (a) pengurangan berat badan yang drastis dari bahan yang digunakan; (B) kinerja mekanik sangat baik; (C) peningkatan ketahanan anti korosi; (D) peningkatan tingkat isolasi akustik. Bersama-sama dengan perilaku teknis seperti sangat baik, teknologi ini PPG baru merupakan inovasi yang sangat positif juga dari sudut pandang lingkungan dan toksikologi. coating bagian bawah bodi mobil diperluas dan bagian kotak gap filler, baik dengan tujuan umum membantu menciptakan kendaraan yang lebih diam dan tahan lama, sempurna diintegrasikan ke dalam tujuan dari Industri Kimia, yaitu orang-orang dari mengusulkan aman produk ramah lingkungan menjaga lingkungan internal dan eksternal dari material berbahaya (Tomalino dan Bianchini, 1997). Sebuah model disajikan untuk korosi baja karbon dalam 60-96% berat asam sulfat dengan korelasi dan data untuk memfasilitasi penggunaan kuantitatif model untuk desain mekanik dan proses. Korosi dibatasi oleh laju perpindahan konvektif massa ion besi dari besi sulfat (produk korosi) antarmuka film cair menjadi asam massal. Model ini telah diverifikasi di kedua laboratorium dan pabrik asam dengan memutar silinder dan pipa geometri dan dengan berbagai karbon dan paduan rendah baja. Ion besi merupakan inhibitor untuk korosi, dan korosi korban dalam peralatan tertentu pada tanaman di mana asam diedarkan kembali dapat melindungi barang barang penting lainnya dalam sistem. Mengubah tingkat cairan dalam tangki penyimpanan, pembersihan asam, penambahan zat besi, dan lapisan pembuluh dapat mempengaruhi laju korosi dalam sistem tanaman (Ellison dkk, 1977). Penumpang sistem knalpot mobil membuat tuntutan tinggi pada baja stainless dan tahan panas digunakan untuk komponen ini. Pembentukan
kondensat dan partikel jelaga aktif elektrokimia di bagian dingin dari sistem pembuangan dapat menyebabkan korosi basah pada permukaan bagian dalam.
13
Untuk memungkinkan perbandingan jenis baja yang berbeda dalam hal ini, Konstanz University of Applied Sciences dan Thyssen Krupp Nirosta dilakukan penyelidikan bawah simulasi kondisi korosi khusus ini (Gümpel dkk, 2004). Biaya korosi telah diperkirakan ~ 4,2% dari produk domestik bruto (PDB) atau ~ $ 330.000.000.000 pada tahun 1997 untuk Amerika Serikat. Namun, ketika
efek
potensial
memperpanjang
produktivitas
sumber
daya
diperhitungkan, manfaat pengendalian korosi secara substansial lebih besar. Laporan sebelumnya telah menyarankan bahwa pemanfaatan yang lebih efisien sumber daya sangat penting untuk menghindari keruntuhan ekonomi yang serius di abad berikutnya. Dalam mencegah kerugian korosi, spesialis korosi
dapat
mengurangi
memperpanjang polusi,
dan
bahan
bumi
meningkatkan
dan
kualitas
sumber hidup
daya energi, bagi
generasi
mendatang. Tiga contoh mencapai peningkatan yang signifikan dalam produktivitas sumber daya melalui pengembangan dan implementasi produk baja tahan korosi adalah: (1) galvanis lembar untuk mobil, (2) pelapukan baja untuk jembatan, dan (3) 55% Al-Zn paduan-dilapisi lembaran baja untuk bangunan logam (Townsend, 1999). Penguatan korosi adalah alasan paling umum untuk kerusakan dini dari struktur beton. Dalam kasus depassivation sebagian dari macrocells penguatan terbentuk dengan tarif penghapusan logam yang cukup. Dengan demikian penilaian dari arus kecil menjadi perhatian besar. Untuk mengetahui, apakah ini dapat dicapai dengan perhitungan numerik, spesimen telah dibuat dan disimulasikan d engan menggunakan program elemen batas. Dalam tulisan ini hasil
perhitungan
disajikan
dan
dibandingkan
dengan
pengukuran
elektrokimia pada spesimen yang sebenarnya (Warkus dan Raupach, 2006). A. Bahan Pengecatan.
Komponen Pengecatan. Cat A) Cat 1). Resin (Zat perekat) Resin adalah unsur utama cat yang berbentuk cairan kental dan transparan yang membentuk film atau lapisan setelah diaplikasi pada suatu obyek dan 14
mengering. Kandungan resin mempunyai pengaruh langsung pada kemampuan cat seperti misalnya: kekerasan, ketahanan solvent serta ketahanan cuaca. Demikian pula berpengaruh atas kualitas akhir misalnya tekstur, kilap (gloss), adhesi suatu cat, serta kemudahan penggunaan diantaranya waktu pengeringan Menurut tipe lapisan resin dibedakan menjadi dua macam, yaitu : (a). Thermoplastik Resin (b). Thermosetting Resin 2). Pigment (Zat pewarna) Pigment adalah suatu bubuk yang telah digiling halus yang diperoleh dari batu-batuan mineral atau buatan (syntetic). Pigment ini memberi warna dan daya tutup pada cat dan ikut menentukan ketahanan cat. Pemberian zat warna pada cat tergantung pada fungsi catnya. Pada cat dasar primer zat pewarna berfungsi membantu menahan karat. Zat warna pada dempul membantu membentuk lapisan tebal dan mudah diamplas. Sedangkan pada cat akhir zat warna memberikan efek pewarnaan yang tahan lama. Pigment atau zat warna terbagi menjadi : a)
Pigment warna, berfungsi menambah warna pada cat dan
menghasilkan daya tutup pada permukaan yang dicat. b)
Pigment terang berfungai menambah wrana-warni metalik pada
cat. c)
Pigment extender, berfungsi menambah kekuatan cat pada bodi,
menghasilkan viscositas dan mencegah pengendapan. d)
Pigment pencegah karat, dipergunakan terutama pada cat dasar
untuk membantu mencegah karat pada plat dasar. e)
Pigment flatting, digunakan untuk mengurangi kilap pada cat,
terutama pada cat jenis doof.
3). Solvent (Pengencer) Solvent adalah suatu cairan yang dapat melarutkan resin dan mempermudah pencampuran pigment dan resin dalam proses pembuatan cat. Solvent sangat cepat menguap apabila cat diaplikasi. Kegunaan solvent (thinner) ini untuk mengencerkan campuran pigment (zat pewarna) dan resin (zat perekat) sehingga menjadi agak encer dan dapat disemprotkan selama proses pengecatan.
Thinner juga menurunkan 15
kekentalan
cat sampai tingkat
pengenceran tertentu yang tepat untuk pengecatan dengan kuas, semprot atau roll. Thinner menguap sesaat setelah cat disemprotkan, thinner akan menguap dan meninggalkan resin dan pigment yang kemudian kedua zat tersebut akan membentuk lapisan yang keras. Solvent berdasarkan kegunaannya dibedakan menjadi dua macam. Solvent untuk cat lacquer (thermoplastic resin) disebut thinner dan solvent untuk cat namel (thermosetting resin) disebut reducer. Komponen pembentuk solvent (pengencer) meliputi : a) Diluent, merupakan larutan yang membantu melarutkan resin lacquer. b) Laten solvent, juga digunakan untuk mencampur pelarut yang baik, hasilnya sama dengan pelarut yang berkualitas baik. c) Solvent murni, adalah larutan yang mampu melarutkan sesuatu yang mengakibatkan cairan tersebut masuk kedalam larutan. Solvent murni melarutkan bahan residu dan binder. Jenis solvent (pengencer) yang biasa dipergunakan dalam pengecatan antara lain : a) Pengencer lambat kering, ini digunakan pada pengecatan warna sistem acrylic yang ruangannya bersuhu 650 C keatas. Pengencer lambat kering berfungsi: untuk cat warna yang hasilnya kurang mengkilap, untuk pemakaian cat acrylic enamel di bengkel-bengkel, untuk memadukan dua buah permukaan yang diperbaiki pada bodi kendaraan. b) Pengencer cepat kering, ini digunakan untuk perbaikan cat acrylic lacquer yang asli.
Jika menggunakan pengencer yang lambat kering
akan terjadi keretakan. Fungsi
pengencer ini adalah:
untuk mempercepat penguapan pengencer yang lambat kering jika diperlukan, digunakan pada cat primer surfacer pada suhu kurang lebih dibawah 600 C, untuk mencegah terjadinya keretakan pada suhu rata-rata 65-850 C, untuk perbaikan setempat
c) Retarder, adalah pengencer paling lambat kering yang digunakan untuk cuaca sangat
panas. Fungsi retarder adalah : 16
mencegah pudarnya cat, memungkinkan penggunaan cat warna pada cuaca yang panas, menyiapkan waktu yang cukup bagi cat untuk mengalir karena penguapannya lama, menambah kualitas untuk perpaduan warna karena over spraying kecil sehingga ada kesempatan untuk mengalir keluar lebih lama dan menambah kilap cat
4). Additif Additif adalah suatu bahan yang ditambahkan pada cat dalam jumlah yang kecil untuk meningkatkan kemampuan cat sesuai tujuan atau aplikasi cat. Berbagai tipe bahan yang ditambahkan pada cat dalam jumlah yang kecil untuk meningkatkan kemampuan cat sesuai dengan tujuan atau aplikasi cat. Zat additif berfungsi untuk : a) mencegah terjadinya buih pada saat penyemprotan (anti foaming), b) mencegah terjadinya pengendapan cat pada saat dipergunakan (anti setting), c) meratakan permukaan cat sesaat setelah disemprotkan (flow additif), d) menambah kelenturan cat, dll.
Tabel
dibawah
ini
mencantumkan
berbagai
type
additives
yang
ditambahkan pada cat agar memperkuat kemampuan cat serta pembentukan lapisan cat B) Thinner Thinner dikenal juga dengan nama solvent yaitu suatu pelarut yang membuat viscositas cat menjadi lebih mudah diaplikasi. Berbagai tipe solvent dicampurkan bersamanya, untuk menyesuaikan kemampuan larut thinner dan penguapannya. Berbagai tipe resin digunakan di dalam cat. Tipe-tipe solvent yang berbeda digunakan untuk melarutkan setiap resin secara khusus. Setiap tipe cat memiliki thinner tersendiri, yang terbuat dari beberapa tipe solvent, yaitu yang dirancang secara khusus bagi penggunaan cat. Selanjutnya, tersedia pula beberapa tipe thinner yang mengandung solvent dan rasio campuran yang berbeda, sehingga 17
pemakai dapat memilih tipe thinner dengan kecepatan penguapan yang paling cocok untuk temperatur sekelilingnya secara khusus pula.
Komponen Utama Thinner
C) Harderner Suatu bahan yang membantu mengikat molekul di dalam resin, sehingga membentuk lapisan yang kuat dan padat Dari berbagai tipe cat yang ada, adapula "clear paint" (cat jernih) tanpa warna, cat transparan dimana pigment ditanggalkan dari komposisi cat yang diberikan diatas. Cat jernih ini diaplikasi sebagai lapisan paling atas untuk menambah kilapnya warna metalik atau pearl mika, sambil melindungi pigment metalik dan mika 2.3.2) Jenis - Jenis Cat Jenis cat dapat dibagi menjadi tiga macam menurut metode pengeringan (drying atau curing) yaitu : a) Heat Polymerization (Jenis Bakar ) Heat Polymerization adalah tipe one component yang mengeras apabila dipanaskan pada temperatur tinggi kira-kira 1400C (2840F). Cat jenis ini apabila dipanaskan pada suhu antara 1400C. Maka suatu reaksi kimia berlangsung di dalam resin,
mengakibatkan cat mengering dan struktur
hubungan menyilang yang dihasilkan
begitu rapatnya sehingga setelah cat
mengering seluruhnya cat tidak akan larut oleh 18
hinner.
b) Jenis Urethane (jenis two component) Cat ini disebut urethane karena alkohol (OH) yang terkandung di dalam komponen utama dan isocyanate yang terkandung di dalam hardener bereaksi membentuk struktur
hubungan menyilang (cross linking)
tingkatan urethane. Cat ini menghasilkan
kemampuan
yang disebut
cooting
yang
baik
termasuk ketahanan kilap, cuaca, solvent. Serta tekstur yang halus akan tetapi cat ini mengeringnya lambat sehingga
diperlukan drying equipment untuk
mengeringkan dengan benar c) Jenis Lacquer (solvent evaporation) Cat jenis ini mengering dengan cepat sehingga mudah penanganannya, tetapi tidak banyak digunakan sebanyak yang tersebut di atas. Karena tidak sekuat cat-cat jenis two component yang kini banyak digunakan.
B .Persiapan Proses Pengecetan Bahan – bahan yang digunakan untuk persiapan permukaan seperti langkah – langkah dalam persiapan permukaan yaitu:
1) Cat Dasar Primer Cat dasar primer berfungsi melapisi plat bodi setelah diamplas untuk mencegah karat
dan menambah/meratakan daya lekat (adesi) antara metal
dasar dengan lapisan cat
berikutnya. Cat dasar primer merupakan cat anti
korosi yang pada dasarnya mengandung mencegah korosi atau karat, di
pigment
yang
berfungsi
untuk
kombinasikan dengan resin atau binder atau
perekat yang mempunyai sifat proteksi
terhadap
besi/baja/steel
sehingga
terlindung dari media luar, yaitu udara dan air. Macam – macam cat dasar primer adalah sebagai berikut: a.) Wash Primer Cat dasar primer yang mengandung polyvinyl butyral, zinc chromate, alcohol, dan
phosphoric acid, digunakan sebagai lapisan cat pertama
untuk penghambat korosi pada logam dan membentuk lapisan konversi kimia pada permukaan metal dasar
sehingga
meningkatkan
adhesi
lapisan
berikutnya. Macam cat dasar ini tersedia dalam dua komponen yaitu terdiri dari bahan dasar dan bahan pengering/pengeras b.)
Lacquer Primer 19
(harderner)
Lacquer primer merupakan cat dasar primer satu komponen yang mengandung
nitrocellulose dan alkyd resin. Macam cat dasar primer ini
sangat mudah mongering
dan mudah penggunaannya tetapi daya tahan
terhadap pencegahan karat dan
karakteristik adesi tidak sebaik macam cat
dasar yang lain. c.)
Urethane Primer
Merupakan primer tipe dua komponen yang menggunakan polysocyanate sebagai
hardener. Cat primer ini juga disebut sebagai cat Polyurethane.
Uretane primer
memberikan ketahanan karat dan karakteristik adhesi yang
sangat baik. Cat dasar tinggi dan proses
Polyurethane memiliki kandungan bahan berkualitas
pengeringannya tidak secepat cat acrylic, sehingga dapat
menghasilkan permukaan cat yang rata dan hasil yang high gloss. Cat Polyurethane lebih mudah diaplikasikan
dan
menggunakan
thinner
polyurethane extra slow. d.) Epoxy Primer Epoxy Primer merupakan bahan untuk melindungi logam dari proses oxidasi dan bersifat tahan air. Epoxy primer disemprotkan untuk melapisi permukaan plat bodi
sebanyak 1 sampai 2 kali lapis penyemprotan unuk
mendapatkan hasil maksimal. Karakteristik dari Epoxy Primer adalah 1) Melindungi dengan baik bahan yang terbuat dari logam dari karat 2) Melekat sangat bagus pada logam dan menghasilkan lapisan dasar yang sempurna untuk pengecatan
2) Dempul (Putty) Dempul (Putty) adalah lapisan dasar (under coat) yang digunakan untuk mengisi
bagian yang penyok dalam dan besar atau cacat-cacat pada
permukaan panel/bodi
kendaraan
maksud untuk memberikan bentuk dari
Dempul juga dipergunakan
benda kerja apabila bentuk benda
kerja sulit dilakukan. Setelah mengering dempul dapat mendapatkan bentuk yang diinginkan. Dempul dapat tiga macam menurut penggunaannya, yaitu :
a.)
Polyester Putty, 20
dengan
diamplas
untuk
digolongkan menjadi
Jenis dempul ini adalah tipe dua komponen dan sering juga disebut dempul plastik.
Dempul ini menggunakan organic peroxide sebagai hardener dan
mengandung
banyak pigment sehingga dapat membentuk lapisan yang
tebal dan mudah diamplas. Dempul jenis ini menghasilkan tekstur yang keras setelah mengering. Biasanya
dempul ini diulaskan dengan menggunakan
kape dempul dan dipergunakan untuk
menutup cacat yang parah atau untuk
memberi bentuk pada bidang. b.)
Epoxy Putty,
Epoxy putty merupakan dempul tipe dua komponen, dempul ini mempunyai ketahanan yang baik terhadap karat dan mempunyai daya lekat yang baik terhadap
berbagai material dasar. Bahan utama dempul ini adalah epoxy
resin dan amine
sebagai hardener. Oleh karena itu proses pengeringan
dempul ini lama, dengan
pemanasan paksa menggunakan oven pengering.
Dempul ini dapat diulaskan dengan c.)
kap dempul atau disemprotkan.
Lacquer Putty,
Dempul ini tipe satu komponen bahan utamanya terbuat dari Nitrocellulose dan acrylic resin. Lacquer Putty dapat disemprotkan secara tipis-tipis untuk menutupi
3)
lubang kecil atau goresan-goresan pada komponen panel bodi
Surfacer
Surfacer adalah lapisan (coat) kedua yang disemprotkan diatas primer, putty atau lapisan dasar (under coat) lainnya .Surface berfungsi sebagai : a)
Pengisi bagian penyok kecil atau goresan kertas
b)
Pencegah penyerapan pengecatan akhir (top coat) Meratakan daya
lekat diantara cat lapisan dasar (under coat) dengan pengecatan akhir (top coat). Macam – macam surface adalah sebagai berikut: a)
Lacquer Surfacer
Surface satu-komponen ini bahan utamanya terbuat dari nitrocellulose dan alkyd atau acrylic
resin,Lacquer
mempunyai sifat cepat
Surfacer
penggunaannya
dan
mengering. Akan tetapi, dalam hal karakteristik
pelapisannya, material ini memiliki
rate yang lebih rendah dari surface
lain. b)
mudah
Urethane Surfacer 21
surface dua komponen ini bahan utamanya terbuat dari polyester, acrylic, dan alkyd
resin, merupakan surface tipe dua-komponen yang menggunakan
polyisocyanate
sebagai hardener. Sekalipun dapat memberikan kemampuan
pelapisan yang sangat b
aik, tetapi pengeringannya lambat, memerlukan
pengeringan-paksa dengan temperatur kira-kira 60ºc (140ºF) Seperti yang sudah dipahami, bahwa semakin cepat
surface mengering, semakin rendah
kemampuan pelapisannya (Adesi, Kemampuan
Mengisi,
Ketahanan
Serap/Sealing, Ketahanan Air) jadi Urethane Surfacer termasuk macam surface yang baik c)
Thermosetting Amino Alkyd Surfacer
Macam surface ini termasuk surface dua komponen yang bahan utamanya terbuat
dari melamine dan alkyd resin, yang digunakan sebagai primer
sebelum penggunaan
pengecatan bake-finish. Memerlukan pemanasan
hingga temperatur 90 sampai 120ºC
(190
memberikan kemampuan pelapisan yang sama
sampai
240ºF),
sebagaimana
pada
tetapi mobil
baru.
2.4
Tipe Pengecetan Ulang
Ada beberapa macam tipe pengecatan ulang atau repainting yang ada yaitu (Anonim, 1995) : a) Touch-up repainting Adalah perbaikan bodi dari kerusakan kecil seperti meleleh,
berbintik,
belang,
penyok,
baret.
Biasanya
perbaikan
hanya
menggunakan kuas atau sedikit sanding dan polishing. b) Panel repainting 1) Spot repainting Adalah proses perbaikan panel yang mengalami baret yang relative kecil dengan menggunakan teknik shading. 2) Block repainting Adalah perbaikan keseluruhan panel yang terpisah, missal vender dengan door panel sehingga dengan adanya garis pemisah tersebut tidak memungkinkan dengan menggunakan teknik shading. 3) Overall repainting Adalah proses perbaikan keseluruhan bodi mobil yaitu dengan mengganti cat yang lama dengan cat yang baru agar mobil terlihat seperti baru.
22
BAB III METODOLOGI
Pada kebanyakan struktur engineering , titik paling lemah adalah kurangnya perhatian pada pengendalian korosi selama tahapan perancangan. Memang tidaklah ekonomis bila umur sebagian komponen pabrik mempunyai umur jauh lebih panjang dibanding umur pabrik secara keseluruhan. Memasang knalpot dari baja nirkarat mungkin tidak efektif dari segi biaya apabila umur knalpot itu akan jauh lebih panjang dibanding umur kendaraannya sendiri. Sebaliknya, kalau knalpot terbuat dari baja lunak yang hanya akan bertahan dua atau tiga tahun, hal ini menimbulkan korosi. Sehingga harus meranncang struktur yang bias mengantisipasi hal tersebut. Sesudah menetapkan umur yang diharapkan untuk sebuah komponen atau struktur, umur ini harus diperbandingkan dengan umur sistem pengendalian korosi yang akan digunakan. Jika umur sistem pengendalian lebih pendek dari umur struktur, maka metode pembaharuan harus sudah dipikirkan sejak tahapan perancangan, dan perancang harus merencanakan akses khusus yang akan diperlukan untuk pemeriksaan, perawatan, dan penggantian. Seandainya sistem pengendalian di suatu bagian struktur gagal karena sesuatu yang belum jelas sebelum mencapai umur yang diharapkan untuk struktur keseluruhan. Metode pelindungan logam terhadap serangan korosi adalah dengan pelapisan. Prinsip umum dari pelapisan yaitu melapiskan logam induk dengan suatu bahan atau material pelindung. Jenis-jenis pelapisan sebagai pelindung proses korosi dapat dibagi secara umum tiga bagian yaitu pelapisan organik, non organik dan logam. Pelapisan logam dan non organik yaitu pelapisan dengan ketebalan tertentu material logam dan non organik dapat memberikan pembatas antara logam dan lingkungannya. Metode pelapisan dengan logam antra lain:
1. E lectroplating (Penyepuhan listrik): dengan cara komponen yang akan dilapis dan batangan atau pelat logam direndam dalam suatu larutan elektrolit yang mengandung garam-garam logam bahan penyepuh. Kemudian suatu potensial diberikan ke dalam sel sehingga komponen sebagai katoda dan batangan logam penyepuh menjadi anoda, ion-ion logam penyepuh dari larutan akan me-ngendap ke permukaan komponen sementara dari anoda ion-ion terlarut.
23
2. Hot dipping Pencelupan panas: dengan cara komponen dicelupkan ke dalam wadah besar berisi logam pelapis yang meleleh (dalam kedaan cair). Antara logam pelapis dan logam yang dilindungi terbentuk ikatan secara metalurgi yang baik karena terjadinya proses perpaduan antarmuka (interface alloying ).
3. Flamespraying Penyemprotan dengan semburan api: logam pelapis berbentuk kawat diumpankan pada bagian depan penyembur api dan meleleh kemudian segera dihembuskan dengan tekanan yang tinggi menjadi butiran-butiran halus. Butiran-butiran halus dengan kecepatan 100-150 m/s menjadi pipih saat menumbuk permukaan logam dan melekat.
4. Cladding Lapisan dari logam tahan korosi dilapiskan ke logam lain yang tidak mempunyai ketahan korosi terhadap lingkungan kerja yang kurang baik namun dari segi sifat mekanik, dan fisik cukup baik.
5. Diffusion pelapisan difusi: teknik mendifusikan logam pelapis atau pelapis bukan logam ke dalam lapisan permukanan logam yang dilindungi dengan membentuk selapis logam paduan pada komponen Pelapisan Organik yaitu pelapisan
ini
memberikan
batasan-batasan
antara
material
dasar
dan
lingkungan. Pelapisan organik antara lain cat, vernis, enamel dan selaput organik dan sebagainya. Laju korosi dihitung mengguna-kan percobaan korosi dalam kurun waktu tertentu dimana diketahui perubahan berat suatu material akibat korosi, kemudian dihitung dengan persamaan berikut: MPY =
................. (1)
Keterangan : W = kehilangan berat (mg) D = berat jenis (gr/cm³) A = luas benda uji (cm²) T = Waktu (jam) (Fontana, 1982) Laju korosi diekspresikan sebagai massa yang hilang persatuan luas, dimana dianggap merata dalam satuan luas tersebut. Laju korosi juga
24
diekspresikan sebagai kedalaman penetrasi korosi ke dalam logam induk. Bahan komponen yang banyak dipakai pada bodi kendaraan adalah plat baja karbon rendah dengan ketebalan 8 mm. Sampel dibentuk dalam bentuk dan ukuran tertentu. Sampel diolah menjadi beberapa spesimen dengan desain seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 3.1 Desain Plat Spesimen (Harsito, 2005)
Model plat bodi mobil dirancang sesuai dengan keadaan sesungguhnya dengan desain sebagai berikut: Gambar 1. Desain plat spesimen untuk a) sambungan ditekuk, b) sambungan dilas titik Spesimen dibuat sebanyak 24 buah dengan perincian: kelompok I (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air laut dan kelompok II (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air hujan. Ukuran plat yang digunakan
adalah
tebal
8
mm
dan
memiliki
lebar
20
mm.
Proses
pelipatan/penekukan, pengelasan, dan pengecatan serta pendempulan dilakukan di salah satu pabrik karoseri di Yogyakarta, dengan demikian mutu sesuai dengan kondisi yang sebenarnya. Lingkungan air merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju korosi, pada lingkungan air yang memiliki pH tinggi, laju korosi secara umum akan menjadi lebih cepat. Dengan asumsi bahwa jika laju korosi plat baja karbon rendah pada lingkungan air yang memiliki pH tinggi,
25
maka laju korosi plat baja karbon rendah pada lingkungan air hujan, dan air laut diperkirakan juga tinggi. Pengkajian dilakukan pada suhu kamar, asumsi ini diambil berdasarkan pada kenyataan bahwa saat proses korosi pada plat mobil secara umum terjadi pada temperatur ruang. Proses awal pengujian laju korosi dengan cara benda uji mula-mula ditimbang untuk mengetahui berat awalnya. Kemudian benda-benda uji kelom-pok I (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air laut dan kelompok II (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air hujan. Setelah 168 jam, benda-benda uji diangkat dan dibersihkan dari karat selanjutnya ditimbang dan penurunan berat yang terjadi dicatat, penimbangan ini dilakukan setiap 168 jam. Adapun langkah-langkah dalam pengujian korosi adalah sebagai berikut: Menyiapkan benda uji sebersih mungkin. Menyiapkan peralatan yang akan digunakan dalam pengujian. Memberi perlakuan pada masing-masing benda uji sesuai dengan rancangan penelitian yaitu tanpa pelindung, dan dipukul, dicat, dicat (dipukul), didempul dan cat, didempul dan dicat (dipukul). Benda uji dipukul untuk menyesuaikan dengan kondisi sebenarnya pada plat bodi mobil yang mengalami benturan. Memberi pengkodean pada masing-masing benda uji. Penimbangan awal benda uji sebelum benda uji dicelup ke dalam fluida air hujan, dan air laut. Mencelupkan benda uji kedalam fluida yang digunakan dalam pengujian yaitu air hujan, dan air laut. Menimbang semua benda uji yang telah direndam selama 7 hari dan kelipatannya sebanyak 4 kali.
Melakukan
pencatatan
setelah
26
selesai
penimbangan.
BAB IV PEMBAHASAN 4.1. Pegertian Korosi
Korosi di definisikan sebagai penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan/reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari logam berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi (Trethewey, 1991). 4.2. Korosi Pada Bodi Mobil
Pembentukan bodi kendaraan ini (mobil) dengan proses press tentunya banyak terjadi bengkokan-bengkokan dengan jari-jari tertentu sesuai desain dari perusahaan masing-masing. Dari bengkokan tersebut menyebabkan terjadinya perubahan struktur mikro dan tegangan sisa, dimana pada akhirnya berpengaruh terhadap sifat mekanis dan laju korosi. Kendaraan memiliki resiko karat cukup besar. Kelembaban udara, cipratan air hujan, lumpur, benturan atau gesekan dengan benda lain yang menyebabkan lapisan pelindung terkelupas. Rusaknya pelindung metal akan mempercepat proses korosi dan menjalarnya karat. Karat timbul akibat reaksi oksidasi antara material logam dengan oksigen. Jadi, selama material logam terlindungi oleh cat atau lapisan di atasnya, maka proses oksidasi akan sulit terjadi. Dan seluruh produsen mobil telah melapisi produknya dengan cairan anti karat dan cat. Pemicu timbulnya karat ini biasanya terjadi akibat kesalahan
pemilik
dalam
merawat,
seperti
ketika
mencuci
mobil
yang
mengakibatkan adanya sisa air ini yang tidak terlihat sehingga mengendap lama dibagian bodi mobil dan membiarkan terlalu lama mobil dalam keadaan kotor setelah terkena hujan. Bagian yang sering terlewatkan dan sulit untuk dilakukan pengecekkan adalah pada bagian body yang tertutupi karet atau karpet, seperti celah body, bagian bawah, lantai, engsel pintu dan jika mobil menggunakan roof
27
rack, bagian bodi mobil yang tertutupi atau dijepit pemegangnya juga menjadi titik yang rawan terkena karat. Karat muncul disebabkan permukaan besi / bagian yang mengandung unsur logam bersentuhan langsung dengan air yang mengandung asam sehingga mengalami proses oksidasi oleh udara. Semakin dibiarkan air dan kotoran menempel pada besi semakin banyak pula zat asam bereaksi terhadap besi yang menjadikannya korosi. Sebagai contoh korosi merata pada baja karbon rendah dalam larutan berair, mekanismenya dapat dijelaskan seperti di bawah ini: 1. Pada awalnya ada interaksi antara larutan berair dengan permukaan baja yang bebas membentuk sel korosi mikro yang bersifat elektrokimia, dimana butir kristal logam akan bertindak sebagai katoda karena mempunyai energi yang relatif lebih rendah daripada unsur karbondan atau senyawa karbida dibatas butir. 2. Reaksi elektrokimia lebih lanjut akan terjadi antara butir kristal sebagai anoda karena mempunyai energi yang lebih tinggi daripada produk korosi tahap pertama. 3. Produk korosi yang sifatnya tidak melekat pada permukaan logam dasar, akan mengakibatkan reaksi korosi secara elektrokimia berlangsung berkelanjutan (Harsisto, 2005).
Kerugian korosi merata ini besar karena jumlah logam yang terkorosi besar, sedangkan keuntungannya adalah mudah dilihat secara visual dan umur logam mudah ditentukan sehingga korosi ini mudah dikendalikan. Contoh dari korosi merata adalah korosi yang terjadi di atmosfir dan korosi pada logam dalam larutan asam. Kerugian yang ditimbulkan akibat korosi merata cukup besar karena jumlah logam yang terkorosi sangat banyak sehingga diperlukan biaya yang besar pula untuk dapat memperbaiki kondisi logam tersebut. Korosi merata lebih mudah diidentifikasi dibandingkan dengan bentuk-bentuk korosi lainnya sehingga umur dari suatu logam dapat ditentukan dan proses korosi dapat dikendalikan (Jones, 1992).
28
4.3. Mekanisme Korosi
Korosi dalam larutan elektrolit merupakan proses elektrokimia. Teori ini didasarkan pada terbentuknya sel listrik bila permukaan metal ditutupi elektrolit. Metal yang terkorosi meninggalkan metal di daerah anoda sebagai kation metal yang larut atau diubah menjadi componud padatan. Reaksi oksidasi anoda ini diikuti oleh reduksi oleh unsur-unsur pokok elektrolit di katoda. Anoda dan katoda dapat berupa metal yang sama atau metal yang berbeda (korosi bimetal). Beda potensial antara anoda dan katoda merupakan gaya gerak listrik dari aksi korosi. Besarnya arus ditentukan oleh beda potensial sirkuit terbuka antara anoda dan katoda, besarnya polarisasi elektrokimia yang terjadi di anoda dan katoda dan tahanan listrik larutan.
Gambar 4.1 Mekanisme Terjadinya Korosi (Harsito, 2005)
Korosi besi dalam media asam dan larutan garam netral ditulis menurut reaksi: Fe(metal)
------
Fe2+(aq)
+
2e
……………………………….(1)
Dalam larutan asam tanpa oksigen reaksi katoda: 2H+
+
2e(metal)
-----H2(gas)................................................… (2)
Dalam larutan garam netral, tidak terjadi pelepasan hidrogen dan reaksi katoda merupakan redusi oksigen larut: ½
O2
+
H2O
+
2e(metal)
-----
2(OH)-.......................... .....…(3)
Dengan demikian reaksi anoda sama, reaksi katoda dapat berbeda tergantung kemampuan oksigen mencapai metal. Jika kandungan oksigen dalam larutan garam netral dikurangi berarti laju reaksi (3) berkurang. Ini berarti laju korosi besi berkurang (cathodic control ) karena perpindahan muatan di anoda harus sama di katoda. Hal yang sama juga terjadi bila anoda tidak larut dengan mudah karena
29
misalnya ada suatu lapis penghalang, reaksi dikendalikan oleh faktor ini (anodic control ).
Produk proses anoda dan katoda sering bereaksi lebih lanjut
menghasilkan produk korosi yang kelihatan misalnya ion hydroxyl pada reaksi katoda (2) dalam perjalanannya bertemu dengan ion ferous, bersatu membentuk ferous hydroxide yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen dalam larutan
membentuk ferric hydroxide (Oediyani, 2006). 4.4. Pengendalian Korosi
Pada penjelasan di atas telah diketahui bahwa korosi tidak dapat dicegah tetapi dapat dikendalikan. Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengendalikan korosi. Cara-cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi kerugian karena korosi antara lain: (Jones, 1992) 1. Seleksi material yang tepat, Langkah awal yang paling umum dilakukan dalam usaha pengendalian korosi merata adalah seleksi material atau paduan yang paling sesuai untuk lingkungannya. Dalam langkah ini, kita harus mengetahui ketahanan korosi logam-logam yang sering digunakan dan sifat-sifat logam dalam lingkungan yang lebih spesifik, misalnya dalam lingkungan asam anorganik, asam organik, basa, dan beberapa lingkungan lainnya. Perlu diingat bahwa kecepatan korosi hanya salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan material. Dalam bidang perekayasaan sifat mekanis benda kerja umumnya merupakan hal yang utama dalam pemilihan material atau paduan. Oleh karena itu, dalam bidang perekayasaan sulit untuk mendapat benda kerja yang mempunyai ketahanan korosi yang tinggi dalam terhadap lingkungannya.Penambahan unsur paduan dalam untuk meningkatkan ketahanan korosi mungkin dapat dilakukan dengan membuat logam menjadi pasif, bersifat lebih katodik, netral atau bahkan lebih protektif dengan menambahkan inhibitor. 2. Rancangan benda kerja, Rancangan benda kerja harus memperhatikan segi kekuatan dan kemungkinan pembentukannya dilakukan bersamaan dengan pengendalian korosinya karena biaya pengendalian korosi akan tergantung dari hasil rancangan. Dalam pengerjaan rancangan benda kerja perlu diperhatikan kecenderungan terjadinya korosi. Salah satunya adalah dengan menyederhanakan bentuk
benda
30
kerja.
3. Alterasi lingkungan, Pengaturan lingkungan dapat mengurangi kecepatan korosi. Bentuk-bentuk alterasi lingkungan korosif yang sering dilakukan adalah dengan menurunkan temperatur, menurunkan kecepatan aliran, penghilangan oksigen atau oksidatoir lainnya atau dengan memperkecil konsentrasi ion-ion agresif seperti eliminasi ion klorida. Selain itu, penambahan inhibitor juga termasuk alterasi lingkungan. 4. Inhibitor, Inhibitor adalah suatu zat yang bila ditambahkan dalam jumlah yang kecil kedalam lingkungan korosif, akan menghambat atau menurunkan kecepatan korosi. Macam-macam inhibitor antara lain: (Widiyanto, 2006) a) Inhibitor anodik Anion inhibitor berpindah ke anoda dan membentuk lapisan pasif yang menghambat terjadinya reaksi anodik. Contohnya khromat, nitrit, silikat, benzoat dan lain-lain. b) Inhibitor katodik Kation inhibitor berpindah ke katoda dan membentuk lapisan pasif yang menghambat
terjadinya
reaksi
katodik.
Contohnya
Ca(HCO3),
ZnSO4,
poliphospat dan lain-lain. c) Inhibitor campuran Inhibitor ini berfungsi untuk menghambat reaksi katodik dan anodik. Contohnya: arsenat, triazols, selenat dan lain-lain. 5. Proteksi katodik, proteksi katodik adalah penurunan potensial antar muka ke daerah imun (ke daerah lebih katodik) dapat dilakukan dengan menghubungkan benda kerja dengan anoda korban (sacrificial anode) atau dengan memberikan arus yang dipaksakan (impress current ). 6. Pelapisan, Guna mencegah kontak antara logam dengan lingkungannya, sering digunakan pelapisan pada permukaan logam dengan bahan metalik, anorganik ataupun organik yang relatif tipis. Beberapa cara pelapisan yang umum dilakukan yaitu: a) Pelapisan logam seperti elektrodeposisi, penyemprotan logam dengan nyala api ( flame spraying ), pelapisan logam mekanik (cladding ), pelapisan dengan pencelupan
(hot
dipping ),
dan
31
depresi
dari
uap
logam.
b) Pelapisan anorganik seperti penyemprotan, difusi atau konversi kimia. c) Pelapisan organik seperti pengecatan, pelapisan dengan vernish dan lacquer. Khusus pelapisan dengan bahan logam dan anorganik, harus di lakukan selengkap mungkin sehingga terhindar dari keadaan porous (berpori) atau cacat-cacat pelapisan lainnya (Widyanto, 2006).
32
BAB V KESIMPULAN 5.1.Kesimpulan
1.Korosi merata dapat terjadi pada logam dan paduan logam karena reaksi oksidasi dan reduksinya tersebar secara merata pada logam dengan laju korosi yang relatif sama. 2.Logam yang terkorosi merata terjadi akibat seluruh permukaan logam kontak dengan lingkungannya. 3.Korosi dapat dicegah dengan melakukan pelapisan pada logam, seperti pengecatan pada bodi mobil.
5.2.Saran
1.Untuk meningkatkan ketahanan plat bodi mobil otomotif terhadap serangan korosi, produsen diharapkan untuk memberikan perhatian yang lebih terhadap kualitas material seperti penambahan unsur paduan yang lebih tahan korosi. 2.Untuk penelitian yang serupa, sebaiknya peneliti memberikan variasi waktu cyclic wet-dry yang lebih lama untuk mendapatkan informasi yang lebih akurat mengenai fenomena korosi yang mungkin terjadi pada plat bodi mobil. 3.Untuk memperoleh informasi yang lebih akurat mengenai perilaku korosi pada plat body mobil dalam larutan NaCl 5%maka perlu penelitian lebih lanjut
dengan
pengontrolan
33
temperatur.
DAFTAR PUSTAKA
Bienstock, D., & Field, J. H. (1961). Corrosion of steels in boiling potassium carbonate saturated with carbon dioxide and hydrogen sulfide. Corrosion, 17(7), 337t-339t. Chun, C. M., Mumford, J. D., & Ramanarayanan, T. A. (2000). Carbon ‐Induced Corrosion of Nickel Anode. Journal of the Electrochemical Society, 147(10), 3680-3686. Colomban, P., Cherifi, S., & Despert, G. (2008). Raman identification of corrosion products on automotive galvanized steel sheets. Journal of Raman Spectroscopy, 39(7), 881-886. Durnie, W., De Marco, R., Jefferson, A., & K insella, B. (1999). Development of a structure ‐activity relationship for oil field corrosion inhibitors. Journal of t he Electrochemical Society, 146(5), 1751-1756. Ellison, B. T., & Schmeal, W. R. (1978). Corrosion of steel in concentrated sulfuric acid. Journal of the Electrochemical Society, 125(4), 524-531. Evans, V. R. (1976). (No. Monograph).
The corrosion and oxidation ofmetals (Second Supplementary Volume)
Fanhui, Z., Ming, L., Qibin, J., & Yongjing, W. (2008). Application of cardanol epoxy hardener in corrosion coatings for locomo-tive car. Paint and Coatings Industry, 38(5), 37-39.
anti -
Gümpel, P., Schiller, D., Arlt, N., & Bouchholz, D. (2004). Simulation of corrosion behaviour of stainless steels in passenger car exhaust systems. ATZ worldwide, 106(4), 18-20. Hirsch, J. (2011). Aluminium in innovative light-weight car desi gn. Materials Transactions, 52(5), 818-824. Janz, G. J., Conte, A., & Neuenschwander, E. (1963). Corrosion of platinum, gold, silver and refractories in molten carbonates. Corrosion, 19(8), 292t294t. Kessler, W., Kessler, R. W., Kraus, M., Kubler, R., & Weinberger, K. (1994, May). Improved prediction of the corrosion behaviour of car body steel using a Kohonen self organising map. In Advances in Neural Networks for Control and Systems, IEE Colloquium on (pp. 7-1). IET. Lander, J. J. (1958). Silver, Cobalt, and Positive ‐Grid Corrosion in the Lead ‐Acid Battery. Journal of the Electrochemical Society, 105(6), 289-292. Miranda, F. F., Margarit, I. C. P., Mattos, O. R., Bar cia, O. E., & Wiart, R. (1999). Corrosion ofzinc- nickel alloy electrodeposited coatings. Corrosion, 55(8), 732-742.
behavior
