TEORI KOROSi

A. Latar Belakang Dewasa ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sedang mengalami kemajuan yang cukup pesat. Wawasan dan pengetahuan manusia makin hari makin  berkembang, sehingga menyebabkan adanya pergeseran nilai dari peradaban manusia itu sendir sendiri. i. Memang Memang pada pada dasarny dasarnyaa setiap setiap perubaha perubahan n mempun mempunyai yai arti arti nilai nilai yang yang  berlainan, baik itu yang berdampak positif maupun yang berdampak negatif. Hanya saja kita sebagai manusia harus lebih arif dan bijaksana dalam mengambil makna dari adanya perubahan tersebut. Sebagai Sebagai orang orang teknik teknik teruta terutama ma orang orang yang yang berkeci berkecimpu mpung ng dalam dalam bidang bidang  permesinan, tentu menginginkan adanya tambahan wawasan dan pengetahuan dasar  yang yang perlu perlu dipela dipelajari jari,, karena karena dapat dapat dijadi dijadikan kan sebagai sebagai sarana sarana penunja penunjang ng dalam dalam mempelajari ilmu permesinan lebih jauh. Pengetahuan tentang logam perlu dipelajari karena berhubungan dengan pemakaian logam pada berbagai keperluan. Logam Logam banyak banyak dipergu dipergunak nakan an oleh oleh manusi manusia, a, karena karena mempuny mempunyai ai sifatsifat-sif sifat at yang yang tida tidak k dipu dipuny nyai ai oleh oleh unsur unsur lain lain sepe sepert rtii sifa sifatt kuat, kuat, liat liat,, kera keras, s, mengk mengkil ilap ap,,  penghantar listrik dan penghantar panas yang baik juga logam mempunyai titik cair  yang cukup tinggi. Pemakaian logam di bidang teknik pada umumnya tidak tunggal. Hal ini bermaksud agar peralatan dari logam berkemampuan baik. Seperti halnya dalam pelapisan dudukan gagang telepon umum di PT. Pindad Persero Bandung, baja dilapisi kembali permukaannya dengan tembaga, nikel dan khrom. Tujuan pemaduan tersebut selain untuk menambah kekuatan juga keindahan,

2

agar tidak mudah korosi. Korosi terjadi selain disebabkan oleh reaksi kimia biasa,  juga disebabkan oleh proses elektrokimia. Di negara yang sudah maju, masalah korosi telah mendapat perhatian yang serius sehingga dibentuk lembaga-lembaga yang menangani secara sungguh-sungguh. Fakta membuktikan bahwa kerugian yang diakibatkan korosi sangatlah besar, sebagai contoh seperti berikut. 

Kerugian Kerugian korosi di USA pada tahun 1978

: $ 70.000.000.000 70.000.000.000

(uhlig) 

Kerugian korosi di Australia pada tahun 1972 : $ 700.000.000 (uhlig)



Kerugi Kerugian an korosi korosi di Inggris Inggris pada tahun tahun 1956

: $ 1.000.0 1.000.000.0 00.000 00

(uhlig) 

Di Indones Indonesia ia pada pada tahun tahun 1992 1992 diperki diperkiraka rakan n

: $ 1.000.00 1.000.000.00 0.000 0

(Indicor) Deng De ngan an meli meliha hatt baha bahaya ya dan dan kerug kerugia ian n akiba akibatt koros korosii yang yang begi begitu tu besar, besar, mendorong manusia untuk mencari berbagai cara agar dapat mengurangi terjadinya korosi tersebut. Salah satu upaya untuk umur pakai peralatan dari logam terhadap  pengaruh korosi, diantaranya adalah dengan pelapisan. Untuk mengetahui lebih lanjut   bagaimana cara pelapisan logam sebagai proteksi terhadap korosi, maka menulis merasa perlu mengkaji lebih jauh melalui skripsi ini.

2

agar tidak mudah korosi. Korosi terjadi selain disebabkan oleh reaksi kimia biasa,  juga disebabkan oleh proses elektrokimia. Di negara yang sudah maju, masalah korosi telah mendapat perhatian yang serius sehingga dibentuk lembaga-lembaga yang menangani secara sungguh-sungguh. Fakta membuktikan bahwa kerugian yang diakibatkan korosi sangatlah besar, sebagai contoh seperti berikut. 

Kerugian Kerugian korosi di USA pada tahun 1978

: $ 70.000.000.000 70.000.000.000

(uhlig) 

Kerugian korosi di Australia pada tahun 1972 : $ 700.000.000 (uhlig)



Kerugi Kerugian an korosi korosi di Inggris Inggris pada tahun tahun 1956

: $ 1.000.0 1.000.000.0 00.000 00

(uhlig) 

Di Indones Indonesia ia pada pada tahun tahun 1992 1992 diperki diperkiraka rakan n

: $ 1.000.00 1.000.000.00 0.000 0

(Indicor) Deng De ngan an meli meliha hatt baha bahaya ya dan dan kerug kerugia ian n akiba akibatt koros korosii yang yang begi begitu tu besar, besar, mendorong manusia untuk mencari berbagai cara agar dapat mengurangi terjadinya korosi tersebut. Salah satu upaya untuk umur pakai peralatan dari logam terhadap  pengaruh korosi, diantaranya adalah dengan pelapisan. Untuk mengetahui lebih lanjut   bagaimana cara pelapisan logam sebagai proteksi terhadap korosi, maka menulis merasa perlu mengkaji lebih jauh melalui skripsi ini.

3

Mekanisme terjadinya Korosi Mekani Mekanisme sme terjad terjadiny inyaa korosi korosi ditinj ditinjau au dari dari aspek aspek materi material al adalah adalah adanya adanya ragam ragam jenis jenis materi material al yang yang menyat menyatu u dalam dalam ukuran ukuran mikro mikro ata atau u makro. makro. Kea Keadaan daan struktur mikro, tidak lepas dari historis metalurgi mengenai cara pembentukan dan   peruba perubahann hannya. ya. Karena Karena itulah itulah prosesproses-pro proses ses pembent pembentukan ukan dan pengerj pengerjaan aan logam logam merupakan faktor yang menentukan. Korosi adalah suatu peristiwa di mana reaksi terjadi di antara logam dengan lingkungannya. Reaksi tersebut dengan mudah terjadi karena tingkat keadaan yang sedemikian rupa ingin merubah keadaan dirinya ke bentuk lain. Hasil yang di peroleh dari reaksi adalah bentuk dan keadaan logam tersebut cocok dengan lingkungan tersebut. Reaksi anoda adalah reaksi utama untuk korosi. Akan tetapi, tetapi, berbagai reaksi katoda mendapat perhatian khusus karena reaksi yang menyerap elek elektr tron on (kat (katod odik ik)) sela selalu lu sere serent ntak ak deng dengan an reak reaksi si koro korosi si anod anodik  ik  (menghasilkan elektron). Reaksi yang paling dominan tergantung pada variabel lingkungan elektrolit, seperti suhu dan konsentrasi. (Djapri, 1989: 490) Gamb Ga mbar ar 2.1 2.1 mengg menggam amba bark rkan an meka mekani nism smee pemb pemben entu tukk kkan an karat karat besi besi.. Besi Besi mempunyai potensial elektroda sebesar – 0,44 Volt dalam Table 2.1 bila membentuk  Fe2+ dan akan akan terok teroksi sida dasi si lebi lebih h lanj lanjut ut menj menjad adii Fe3+ elektron-elek elektron-elektronny tronnyaa dapat digunakan. Pembentukan hidroksil adalah reaksi katodik, jadi menggunakan elektron oleh karena itu terjadi reaksi di dalam air yang diperkaya oksigen.

4

Tabel 2.1 Potensial Elektroda (25 oC; larutan mol)

Reaksi setengah

Au→ Au3+ + 3e2H2O →O2 +4H+ + 4ePt →Pt4+ + 4eAg→ Ag+ + eFe2+ →Fe 3++ e4(OH)- → O2 + 2H2O + 4eCu →Cu2+ + 2eH2 →2H= + 2ePb →Pb2+ + 2eSn →Sn2+ + 2e Ni →Ni2+ + 2eFe →Fe2+ + 2eCr →Cr 2++ 2eZn →Zn2+ + 2eAl →Al 3++ 3eMg →Mg2+ + 2e Na →Na+ + e-

Potensial Elektroda yang digunakan oleh ahli elektrokimia dan ahli korosi* (Volt)

+ 1,50 + 1,23 + 1,20 + 0,80 + 0,77 + 0,40 + 0,34 0,000 - 0,13 - 0,14 - 0,25 - 0,44 - 0,74 -0,76 - 1,66 - 2,36 - 2,71 - 2,92 - 2,96

Potensial elektroda yang digunakan oleh ahli Kimia fisika dan ahli termodinamika*

Katodi k  (mulia )

Refere ns

- 1,50 - 1,23 - 1,20 - 0,80 - 0,77 - 0,40 - 0,34 0,000 + 0,13 + 0,14 + 0,25 + 0,44 + 0,74 + 0,76 + 1,66 + 2,36 + 2,71 + 2,92 + 2,96

5

K →K ++ eLi →Li ++ e-

Anodi k  (Aktif)

(Djapri, Sriati,1989: 489)

Fe2+ (aq) + 2e-

Anoda

(-) : Fe(s)

Katoda

(+) : 2 H2O(l)

Pengendapan

2Fe

(s)

Hasil akhir  2Fe(OH-)2

(aq)

+

O2 (g)

+

4e-

+ 2H2O(l) + O2(g)

4(OH-) 2Fe2+(aq) + 4OH- (aq)

, tidak terlarut dalam air oleh karena itu mengendap

disebut karat dan akan terbentuk pada besi dengan adanya elektrolit. Dari tabel di bawah makin ke bawah kedudukannya makin kurang mulia atau logam berada di bawah menjadi anoda (larut) di banding yang ada di atas. Makin jauh  perbedaan kedudukan kedua logam dalam deret ini makin besar sifat aktifitasnya. Tabel 2.2 Deret Galvanik Beberapa Paduan

Katodik 

Grafit Perak  Baja 12 % Ni, 18 % Cr, 3 % Mo - P Baja 20 % Ni, 25 % Cr - P Baja 23 – 30 % Cr – P Baja 14 % Ni, 23 % Cr – P Baja 8 % Ni, 18 % Cr – P Baja 7 % Ni, 17 % Cr – P

6

Baja 16 – 18 % Cr – P Baja 12 – 14 % Cr – P Baja 80 % Ni, 20 % Cr – P Inconel – P 60 % Ni, 15 % Cr – P  Nikel – P Logam monel Tembaga – nikel  Nikel – perak  Perunggu Tembaga Kuningan 80 % Ni, 20 % Cr – A Inconel – A 60 % Ni, 15 % Cr – A  Nikel – A Timah putih Timah hitam Timah patri. Pb – Sn Baja 12 % Ni, 18 % Cr, 3 % Mo – A Baja 20 % Ni, 25 % Cr - A Baja 14 % Ni, 23 % Cr - A Baja 8 % Ni, 18 % Cr - A Baja 7 % Ni, 17 % Cr - A  Ni – resist Baja 23 – 30 % Cr - A Baja 16 - 18 % Cr - A Baja 12 - 14 % Cr - A Baja 4 - 6 % Cr – A Besi cor  Baja tembaga Baja karbon

7

Paduan aluminium 2017 – T Kadmium Aluminium, 1100 Seng Paduan magnesium Magnesium

Anodik 

(Djafri, 1989: 505) B. Faktor-faktor Terjadinya Korosi Di tinjau dari mekanisme korosi dari sudut elektrokimia, pada prinsipnya korosi terjadi karena, a. Adanya ketidakhomogenan baik dalam jenis maupun mikro termasuk ketidakhomogenan dalam beban fisik dan kimia (tegangan, suhu, konsentrasi oksigen dan sebagainya) b. Adanya kontak   c. Adanya larutan, air atau embun yang mengandung garam sebagai elektrolit. (Wahyudin, 1994: 6) Marsudi dalam “Hand Out Teknik Pelapisan” meninjau dari segi material faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan korosi, adalah: a. Homogenitas fisik dan kimia  b. Nilai elektro potensial di dalam larutan c. Kemampuan membentuk lapisan pelindung d. Hidrogen- over voltage e. Selain air dan oksigen sebagai elektrolit juga gas pembentuk asam (CO2, SO2,  NaCl) yang pada musim penghujan atau pada kelembaban tinggi.

8

C. Sistem Proteksi Korosi Ada beberapa prinsip pencegahan korosi yang penggunaannya disesuaikan dengan jenis peralatan, tempat, serta jenis lingkungan yang korosif. Adapun prinsip prinsip pencegahan korosi tersebut adalah sebagai berikut. a. Prinsip perbaikan lingkungan yang korosif   b. Prinsip netralisasi zat koroden sedemikian rupa sehingga tidak   berbahaya lagi c. Prinsip perlindungan permukaan dengan cara : 1). Pelapisan dengan cat (organic coating) 2). pelapisan metal coating, lining, overlay, dan clodding  3). pelapisan anorganik  4). pembalutan (wrapping) d. Prinsip penggunaan bahan yang sama dengan yang tahan terhadap jenis korosi tertentu e. penggunaan zat pelambat korosi (corrosion inhibitor ) f. perlindungan katodik dan perlindungan anodik  (Widharto, 1999: 97) Proses pelapisan secara umum bertujuan untuk perlindungan  (protektif ), hiasan (dekoratif) atau memperbaiki sifat permukaan lainnya, misalnya sifat tahan   panas, tahan cuaca, tahan korosi, tahan goresan (abrasi), penghantar panas dan sebagainya. Pelapisan terdiri dari bermacam-macam, seperti pelapisan dengan cat (coating), pelapisan dengan logam, pelapisan anorganik dan lain-lain. Jenis-jenis

 proses pelapisan logam sering digunakan antara lain. 1. Elektroplating 

Elektroplating atau yang lebih dikenal dengan pelapisan listrik adalah suatu  pelapisan logam dengan mengendapkan suatu logam pelapis terhadap logam lain yang akan di lapisi melalui elektrolisis. Dengan kata lain elektroplating adalah

9

  proses mengendapkan bahan logam pelapis terhadap bahan yang akan dilapisi melalui pertukaran elektron secara konduktif melalui proses oksidasi-reduksi. Jenis-jenis proses pelapisan listrik menurut Hartomo dalam bukunya “Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating ),(1999), di kenal antara lain: 1). pelapisan cadmium 2). pelapisan seng 3). pelapisan tembaga 4). pelapisan nikel 5). pelapisan khrom 6). pelapisan timah 7). pelapian timbal 8). pelapisan perak  9). pelapisan emas 10). pelapisan rodium 11). pelapisan kuningan 12). pelapisan brons 13). pelapisan logam pada plastik  Proses pelapisan listrik ini telah memberikan dampak yang cukup besar pada   penghematan pemakaian logam, serta dapat memberikan alternatif pemakaian  bahan yang lebih murah. 2. Galvanisasi

Proses galvanisasi sebenarnya hampir sama dengan proses elektroplating, hanya saja pada proses galvanisasi tidak terjadi perpindahan elektron tapi terjadi

10

  penempelan atau pembekuan logam pelapis terhadap logam yang dilapisi. Mekanismenya berlangsung pada suhu tinggi sehingga mengakibatkan difusi yang akan menyebabkan transisi karena banyak fasa, sehingga adhesinya lebih kuat dibanding elektroplating. Proses galvanisasi relatif singkat. Cara ini disebut galvanisasi karena pelindungnya adalah seng (zinc) dan berfungsi sebagai logam yang bersifat anodik terhadap baja yang dilindungi, biasa disebut juga proses  pencelupan panas (hot dipping ). 3. Semprotan Logam (Metal spray)

Menurut Ir. Wahyudin dalam “Metal Spray “ ( metallizing proces, Puslitbang Metalurgi-LIPI:1) dikatakan bahwa semprotan logam adalah proses metalisasi (metallizing proces), di mana logam leleh atau cair disemprotkan pada suatu   permukaan dan membentuk lapisan. Logam yang disemprotkan baik murni ataupun paduan dicairkan oleh sumber arus dan diatomisasikan oleh udara tekan membentuk butir-butir yang sangat halus dan disemprotkan pada permukaan  benda kerja membentuk lapisan logam padat. Walaupun banyak mengatakan lapisan ini termasuk lapisan difusi tetapi adhesi yang diperoleh lebih banyak disebabkan ikatan mekanis dari interdifusi, karenanya pada kebanyakan yang mempunyai kekasaran tertentu akan lebih baik. Kelebihan cara ini adalah dapat dilakukan pada struktur logam yang telah selesai difabrikasi. Kadang-kadang pori-pori pada pelapisan ini di isi dengan resin termoplastik untuk mengikat daya anti karat. Prinsip dari proses ini adalah bahwa semprotan gas tekan tinggi dapat membuat logam menjadi butiran-butiran halus, kecepatan gas tersebut kira-kira

11

200-270 m/s. Butiran-butiran leleh tersebut kemudian melekat pada permukaan logam yang akan dilindungi melalui proses pendingin cepat seperti pada casting. Bahannya berasal dari bentuk kawat atau serbuk yang kemudian meleleh karena semprotan gas panas yang terbakar (misalnya Oxy- acetylene) atau dengan busur  listrik (electric arc). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.2. 4. Sementasi (cementation)

Caranya adalah dengan mengguling-gulingkan peralatan yang akan dilindungi ke dalam campuran serbuk logam pelindung atau fluks yang tepat pada suhu tinggi, sehingga menyebabkan logam pelindung tadi terdifusi pada permukaan logam yang dilindungi. Selain dengan serbuk logam dapat juga dilakukan dengan mencelupkan bahan yang akan dilindungi ke dalam kalsium yang mencair dan mengandung salah satu bahan yang dipergunakan sebagai pelindung dengan regangan yang inert. 5.

Penggunaan Zat Pelambat Pengkorosian (Inhibitor)

Inhibitor adalah suatu zat kimia yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam suatu zat koroden (lingkungan yang korosif), dapat secara efektif  memperlambat atau mengurangi laju pengkorosian yang ada. Ada beberapa jenis inhibitor, yaitu: a. Inhibitor pemasif (passivating inhibitor)  b. Inhibitor katodik (catodic inhibitor) c. Inhibitor organis (organic inhibitor) d. Inhibitor penyebab pengendapan (preccipitate inducing inhibitor) e. Inhibitor berbentuk uap (Vapor phase inhibitor)

12

Cara pemakaian inhibitor ada beberapa teknik, diantaranya adalah. a. injeksi terus menerus  b. pemasokan secara setakar-setakar (batch) c. cara pengecatan (squeeze treatment) d. valetilasi (dengan ketel uap dan kontainer tertutup) e. pelapisan (coating) Penggunaan inhibitor selain untuk mencegah terjadinya pengkaratan juga dapat menimbulkan beberapa masalah, seperti di bawah ini. a. Pembuihan (foaming) akibat pengaruh organic inhibitor    b. Terjadinya emulsi karena fase-fase gas dan cair bercampur disertai gerakan agitasi c. Penyumbatan (plugging) karena adanya lapisan oksidasi dan kerak  terkelupas, sehingga ikut aliran dan menyumbat pada filter, turbin dan lain-lain. d. Terciptanya karat baru, karena ada beberapa inhibitor dapat bereaksi dan menghasilkan produk yang dapat merusak  e. Masalah heat transfer , karena adanya endapan fosfat, silikat atau sulfat yang berlebihan f. Pengaruh beracun g. Kehilangan inhibitor karena pengendapan (presipitation), proses adsorpsi atau terlalu mudah atau lambat larut Penggunaan inhibitor bertujuan untuk melindungi permukaan logam dari serangan korosi, diantaranya yaitu:

13

a.  b. c. d. e.

Memperpanjang usia pakai peralatan Mencegah penghentian pabrik (shut down) Mencegah kecelakaan karena rusaknya peralatan Mencegah kehilangan pertukaran panas (heat transfer) Mempertahankan rupa permukaan yang menarik  (attractive

appearance)

(Widharto,1999: 139)

D. Proses Elektrolisa Elektrolisa adalah suatu proses di mana reaksi kimia terjadi pada elektroda yang tercelup dalam elektrolit, ketika tegangan diterapkan pada elektroda itu. Elektroda yang hanya mentransfer elektron ke atau dari larutan, seperti platina disebut elektroda inert. Elektroda reaktif adalah elektroda yang secara kimia memasuki elektroda. Selama proses elektrolisa terjadi reduksi pada katoda dan oksidasi pada anoda. Prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan sel elektrokimia, yaitu sebagai  berikut. a. Proses elektrolisis, mengubah energi listrik menjadi energi kimia  b. Merupakan reaksi tidak spontan karena melibatkan energi listrik  dari luar  c. Reaksi berlangsung di dalam sel elektrolisa, yang terdiri dari satu  jenis larutan atau leburan elektrolit dan memiliki dua macam elektroda, yaitu: Elektroda (-) : elektroda yang dihubungkan dengan kutub  negatif (-) sumber arus listrik  Elektroda (+) : elektroda yang dihubungkan dengan  kutub positif (+) sumber arus listrik. (Kuswati,2000: 111) Penggunaan elektrolisis dalam industri diantaranya untuk pelapisan logam yang disebut penyepuhan (elektroplating ), misalnya penyepuhan sendok yang dilapisi

14

  perak, aksesoris mobil atau sepeda motor dari logam dan sebagainya. Tujuan  pelapisan ini sebagai pelindung ( protektif ) dan hiasan/ keindahan (dekoratif ). Prinsip  penyepuhan logam adalah sebagai berikut. 

Katoda

: logam yang akan disepuh



Anoda

: logam penyepuh



Elektrolit : larutan garam yang mengandung ion logam penyepuh

Gejala yang terjadi selama elektrolisis dapat dipelajari dalam sel elektrolisis, seperti  pada gambar 2.3. keterangan gambar: 

Elektron bergerak dari kutub (-) sumber arus listrik ke katoda,

 pada katoda terjadi reaksi reduksi 

Di anoda terjadi reaksi oksidasi dan elektron mengalir menuju

ke sumber arus listrik  

Ion (+) bergerak menuju ke kutub (-) dan ion (-) bergerak 

menuju ke kutub (+), molekul pelarut bebas tempatnya ada di anoda maupun katoda 1. Hukum Faraday

Hukum faraday adalah hukum dasar untuk elektrolisis dan sel volta. Hukum ini digunakan untuk menjelaskan pemakaian sel elektrolisis dalam pemeriksaan kimia. Sehubungan dengan pemeriksaan kimia, Faraday (1833) sampai saat ini merupakan basis utama pemahaman elektrokimia, yaitu: (1)

Jumlah perubahan kimia oleh satuan arus listrik sebanding dengan banyaknya arus yang mengalir.

15

(2)

Jumlah aneka bahan berbeda yang dibebaskan oleh sejumlah tertentu listrik sebanding dengan berat ekivalen kimianya. (Hartomo, 2000: 3)

Berat zat hasil elektrolisis baik yang terbentuk di katoda maupun yang terbentuk di anoda dapat dirumuskan dengan hukum Faraday W = e . F (Surakiti, 1989: 224) di mana

W = massa zat hasil elektrolisa (gram) e = massa ekivalen zat hasil elektrolisa F = jumlah arus listrik faraday

Massa ekivalen (e) suatu zat adalah massa atom dibagi valensi Ar 

Ar = massa atom v = valensi

e = v I X t F =

I = arus dalam ampere t = detik  i.t = muatan dalam satuan coulumb

96,500

Ar

X

I.t

W = V

96,500 (Surakiti, 1989: 225)

Pada reaksi elektrolisa dapat dihasilkan gas yang merupakan molekul sehingga Ar  dalam rumus dapat diganti dengan Mr.

Mr

X

I.t

W = V

96,500 (Surakiti, 1989: 225)

16

E. Pengaruh Suhu, PH, Pengotor dan agitasi 1. Pengaruh Suhu

Pada proses elektroplating, pengaruh suhu sangat menentukan hasil pelapisan.  jika temperatur sangat tinggi pada waktu proses akan didapat hasil pada umumnya lunak, sedangkan bila temperatur sangat rendah didapat hasil kehitam-hitaman dan berpowder, terbakar pada current density yang normal, terjadi bunga karang  pada anoda (kristalisasi). 2. Pengaruh PH 

Pengaruh pH bila tinggi (terlalu basa) akan menyebabkan hasil lapisan salah satunya adalaah poros dan pitting (bintik deposit), sedangkan bila pH rendah (terlalu asam) mengakibatkan hasil pelapisan yang lunak. 3. Pengaruh Pengotor 

Pengotor yang sangat mempengaruhi pengendapan pada proses elektroplating adalah pengotor metalik (Fe, Cu, Ag, Pb, dll). Pada umumnya bila kadar pengotor  sudah melebihi batas akan memberikan pengaruh pada thowing power  dan hasil dari lapisan akan didapatkan retak-retak karena terlalu keras serta di daerah tertentu akan terjadi current density menjadi rendah, ini akan menghasilkan lapisan yang buram. 4. Pengaruh Agitasi

Proses agitasi umumnya selalu digunakan pada proses elektoplating, karena   proses agitasi ini memberikan distribusi ion yang homogen. Dengan demikian

17

 pengaruh agitasi akan memberikan hasil pelapisan yang merata dan tidak akan terjadi pitting in mechanically agitated solution.

F. Klasifikasi Logam Pelapisan Berbagai macam pelapisan logam yang digunakan untuk plating, karena   banyak sekali maka Hartomo dalam bukunya “Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating ), )1999), mengelompokkan logam tersebut pada lima kelompok yaitu

  pelapisan “tumbal”, pelapisan protektif dan dekoratif, pelapisan logam rekayasa, logam-logam jarang pakaiserts berbsgsi jenis logam campuran atau paduan (alloy). 1. Pelapisan Tumbal 

Pelapisan “Tumbal” dipergunakan untuk melindungi logam basis. Prosesnya disebut pelapisan anodik (relatif terhadap substrat seng dan kadnium biasanya digunakan untuk melindungi besi atau baja di buat lapisan serat tetapi tidak awet kadnium lebih murah, lebih mudah disolder, tahan atmosfer garam, korosi tidak  mekar dan mudah dikontrol dibanding dengan seng. Seng biasanya untuk pelapisan baja secara galvanis atau tumbal disebut juga hot-dipping  (celup panas). Selain itu seng juga bisa di elektroplating dengan

semprot dan sebagainya. 2. Pelapisan Protektif-Dekoratif 

Pelapisan protektif-dekoratif dimaksudkan agar logam yang dilapisi selain melindungi juga agar penampilan logam tersebut lebih indah, memikat serta menarik. Proses protektif dekoratif lebih dikenal dengan istilah vernikel,

18

verkhrom dan semacamnya. Di dunia pelapisan yang sangat populer adalah tembaga, nikel dan khrom, ketiga logam ini merupakan   finishing elektroplating  standar. Jadi walaupun fisik dan kimianya beda tapi dijadikan satu kelompok. Ketiga logam ini bertujuan proteksi-dekorasi, tembaga sebagai lapis dasar  sebelum vernikel  atau verchrom tetapi ada juga dipakai sebagai elektrotyping  serta elektroforming  (tahan aus dan korosi). Khrom dimanfaatkan untuk “hardchrom plating ” (memperoleh kekerasan dahsyat, Nikel di pakai untuk berbagai

 bidang teknik dan rekayasa karena tahan korosi dan tahan aus. 3. Pelapisan Rekayasa

Logam rekayasa adalah diantaranya emas, perak, platina, timah, timbal. Pengelompokkan ini didasarkan pada seni keindahan di samping fisik dan kimianya. Kelompok Platina (rutenium, rhodium, paladium, osmium, iridium,  platina, hanya rhodium untuk dekoratif). Selain timah dan timbal logam tersebut adalah logam mulia. Penggunaan

emas

dalam

industri

cenderung

meningkat

sehingga

memunculkan masalah karena harganya mahal dan kerepotan menangani regenerasi resinnya. 4. Logam Jarang Pakai

Kelompok logam yang jarang pakai ada dua, yaitu: a. Logam-logam walau kelihatan penting dalam banyak hal, untuk  finishing  elektroplating  misalnya besi (Fe) karena mudah terkorosi, kobalt karena

harganya mahal, termasuk logam mulia, indium juga harganya mahal.

19

Logam-logam di atas mudah dilapiskan dari larutan berair dengan elektrodeposit baik.  b. Logam-logam yang memang sukar atau jarang diplating dari larutan biasa,   berair, karena termodinamika, potensial elektroda terlalu negatif, over    potensial hidrogen, mekanisme reaksinya, misalnya molibdium dan wolfram. 5. Plating Paduan atau Cammpuran (Alloy)

Kebanyakan logam, kecuali tembaga dipergunakan dalam bentuk paduan pada industri penghantar listrik.  Alloy tembaga-timah-seng sudah banyak dipraktekkan dalam elektroplating. Keunggulan dari  platingalloy seperti sifat baik, lebih tahan korosi, warna dan daya pikat dekoratif unggul, sifat magnetik piawai, memberi lakuan panas, warna kuningan dapat menyaingi emas, ketahanan korosi lebih unggul di banding tembaganya sendiri dan lebih keras. Alloy Nikel-posfor dan Nikel-Wolfram lebih bagus dari “ hard-Chrom” lebih efisien dan daya lontar lebih besar pada prosesnya.

G. Pelapis-pelapis Dekoratif dan Protektif 

Hasil pelapisan vernikel  dan verchrom lebih awet, lebih indah, lebih memikat dan berkilauan, yang biasa dipakai adalah tembaga, nikel serta khrom. 1. Tembaga (Cu)

Tembaga mempunyai sifat ulet, lunak, liat, tidak terlalu teroksidasi oleh udara. Tembaga mempunyai dua macam senyawa yaitu

20

a. Kupri atau tembaga, hanya larut air bila terkompleks oleh logam seperti, sianida, amonia, khlorida atau asetonitril.  b. Senyawa tembaga, stabil dalam larutan berair. Karena bersifat mulia (elektroplating ), tembaga mudah diendapkan dengan deret gaya derek listrik lebih tinggi seperti besi, atau seng. Alloy utama ialah perunggu (dengan Seng) dan kuningan (timah) Aluminiumkuningan, tembaga-berilium. Plating tembaga mudah, yang penting terjadi deposif-celup pada logam yang kurang mulia, reaksinya. Cu²+

+ M

Cuº +

M²+

(Hartomo, 1999: 50) Caranya dengan mengurangi aktivasinya, mengkomplekskan misalnya memakai sianida. Setelah diplat dipindahkan pada bak yang lebih baik, lebih cepat hasilnya lebih cerah. Bak plating tembaga yang terkenal ialah jenis sianida (modifikasi), asam (sulfat atau fluoborat) serta bak kompleks pirifospat. Ciri-ciri operasi bak sianida dapat di lihat pada tabel di bawah.Tabel 2.3 Ciri Operasi Sianida Tembaga (Hartomo, 1999: 51)

2. Nikel   Tabel 2.4 Bak Plating WATTS

Nikel Sulfat WATTS  Nikel sulfat  Nikel khlorida  Nikel total sebagai logam Asam borat Anti-pit 30% (ml/l) Suhu ºC PH

(%M) 0,46 0,10 0,31 0,13 0,5 60 3-4

21

(Hartomo, 1999: 52)

Rapat arus ktoda (A/m²) Rapat arus anoda Suhu ºC Tebal (mikron)

Strike

Rochelle

100-300 100 50-63 2,5

150-600 300 55-70 13

Efisiensi Tinggi 100-1000 500 63-82 25 lebih

 Nikel bersifat ferromagnetik jika di atas 353ºC bersifat paramagnetik. Nikel mempunyai kekerasan dan kekuatan sedang, keuletan dan keliatan baik termal dan daya hantar baik.  Nikel merupakan logam plating paling peka terhadap aditif bak platingnya. Senyawa nikel dijadikan katalis dan elektroplating. Watts, (1916). Menemukan formulasi bak plating yang baik dan sampai sekarang masih digunakan dengan  perbaikan aditif, konsentrasi dan komposisi anodanya. 3. Khrom

Sifat mekanis khrom sangat peka terhadap pengotor, riwayat lakuan mekanisme, ukuran butiran, kondisi permukaan, khrom relatif inert dalam  berbagai kondisi lingkungan. Tabel 2.5

22

Bak Plating Khrom

Dasar Bak Plating Khrom Asam khromat Sulfat  Nisabah CrO3 SO4²¯ 

Bak Encer (% M) 0,98 0,02 100

(Hartomo, 1999: 58)

Khrom merupakan finishing bagi sistem plating protektif-dekoratif nikel atau tembaga-nikel, warnanya putih kebiruan dan cemerlang, tahan noda, tahan aus dan goresan, dan lebih melindungi substrat. Ada dua jenis bak plating asam khromat yaitu. a. konvensional, dengan ion katalis (dapat encer atau pekat tergantung garapan, waktu dan ekonomi)  b. katalis tercampur, katalis juga berkandungan fluorida atau fluosilikat

G. Tahapan Proses Pelapisan Menurut Marsudi dalam “ Hand Out Teknik Pelapisan”, prosedur pengerjaan  pelapisan adalah sebagai berikut. 1.

Alat-alat yang digunakan

a. trapo slide regulator  b. Rectivier  c. amplere meter 

23

d. kabel-kabel dan penjepit e. tempat-tempat larutan dari bahan plastik atau gelas 2.

Larutan Pencuci

Menurut Marsudi dalam   Hand Out Teknik Pelapisan, mengklasifikasikan  jenis larutan sesuai dengan kebutuhan proses pelapisan. a. larutan pencuci lemak (degreasing) Tujuannya untuk menghilangkan zat-zat organik (misalnya, oli yang melapisi  permukaan logam yang akan di pickling) larutan yang di pakai yaitu, MC –  101 AP sebanyak 10 gr/liter, dengan temperatur 55oC. 3.

Larutan pencuci asam (Pickling)

Tujuannya untuk menghilangkan karat-karat yang terjadi pada permukaan logam yang akan dilapisi. 1) Untuk logam besi a) larutan yang digunakan yaitu asam klorida (HCl) 15 %,  b) waktu pencucian selama 5 sampai 10 menit tergantung ketebalan karatnya 2) Untuk logam-logam seperti kuningan, tembaga, bronz dan sejenisnya a) larutan yang di pakai merupakan campuran dari 

asam sulfat (H2SO4)

: 30 gr/l



asam nitrat (HNO3)

: 15 gr/l



asam khlorida (HCl)

:



air (H2O)

: 54 ml/l

1 gr/l

24

  b) waktu pencucian 15 sampai 60 detik tergantung dari kondisi bendanya. 4.

Pelaksanaan pelapisan

Pelaksanaan praktek pelapisan menurut Masudi dalam buku Petunjuk Praktek   Pelapisan menerangkan sebagai berikut.

a. Bahan atau benda kerja yang akan dilapisi dibersihkan dari kotoran  b. Bahan yang telah bersih di cuci dengan pencucian lemak selama 10 sampai 2 menit c. Setelah pencucian lemak selesai bilas dengan air bersih sampai larutan lemak lepas d. Lanjutkan dengan pencucian asam selama 3 sampai 5 menit e. Kemudian bilas kembali dengan air bersih sampai larutan asam lepas f. Pelaksanaan pelapisan zincate (aluminium), pelapisan ini dilakukan  bila benda kerja terbuat dari aluminium dan paduannya dengan urutan kerja sebagai berikut. 1) Atur temperatur larutan zincate agar tidak melebihi temperatur  25ºC sampai 35ºC 2) Benda kerja yang akan dilapisi masukan ke dalam larutan lapis zincate selama 30 sampai 60 detik  3) Setelah waktu pelapisan 30 sampai 69 detik angkat dan bilas dengan bersih hingga zincate terlepas 4) Kemudian lanjutkan ke proses pelapisan tembaga g. Pelaksanaan pelapisan tembaga (Cu)

25

1) Panaskan dan atur temperatur larutan pelapis tembaga 30ºC sampai 55ºC 2) Kemudian masukan benda kerja ke dalam larutan pelapis tembaga 3) Hubungkan elektroda anoda dan katoda ke sumber arus searah (rectifier) di mana benda kerja pada katoda sedangkan pelapis pada anoda 4) Atur besar rapat arus sesuai dengan luas permukaan benda kerja yang akan dilapisi 5) Setelah siap maka stop kontak dari sumber listrik  (rectifier) atau arus listrik dihidupkan 6) Selang waktu 5 menit benda kerja diangkat dan langsung di bilas dengan air bersih hingga larutan lapis tembaga lepas 7) Kemudian lanjutkan ke proses pelapisan nikel h. Pelaksanaan pelapisan Nikel 1) Sebelum benda kerja dimasukkan ke dalam larutan pelapisan nikel, larutan terlebih dahulu dipanaskan dengan temperatur 50ºC sampai 55ºC 2) Benda kerja yang dilapisi tembaga dan sudah bersih, dimasukkan ke dalam larutan pelapis nikel di mana benda kerja pada elektroda katoda (negatif) 3) Langkah-langkah selanjutnya sama dengan pada proses pelapisan tembaga, seperti mengatur rapatan arus dan lainnya

26

4) Setelah 5 menit benda kerja di angkat dan langsung di bilas hingga larutan nikel lepas 5) Kemudian dilanjutkan ke proses pelapisan khrom i. Pelaksanaan pelapisan khrom 1) Sama dengan pelapisan nikel yaitu mengatur temperatur 50ºC sampai 55ºC 2) Masukkan benda kerja yang sudah dibilas ke dalam larutan khrom  pada elektroda negatif (katoda) 3) Atur rapatan arus yang dibutuhkan dan lainya 4) Setelah 2 detik benda kerja diangkat dan langsung dibilas hingga larutan dekoratif lepas lalu dikeringkan. 5.

Proses Pelapisan Cu – Ni - Cr 

Pelapisan logam dengan menggunakan lapis Cu – Ni - Cr, langkah prosesnya di lihat pada bagan di bawah ini.

Bagan 2.1 Proses Pelapisan Cu-Ni-Cr Jika diperlukan (diampelas)

Pekerjaan mekanis

Cuci lemak (degreasing)

Bilas

Cuci Asam (Pickling)

27

Bahan Alumunium

Bilas

Lapisan Zincate

Lapisan Tembaga

Bilas

Bilas

Lapisan Nikel

Bilas

Lapisan Krom

Bilas

Pengeringan (Marsudi, 2000: 5) 6. Elektrolit yang digunakan

a. Komposisi larutan pada pelapisan Zincate 1) Zinc Iksid (ZnO)

:

97,5 gr/liter 

2) Ferri Clorid (FeCl)

: 525 gr/liter 

3) Caustik Soda (NaOH)

:

1 gr/liter 

4) Rocelle salt [NaK(C4H4O6)]

:

10 gr/liter 

 b. Komposisi larutan pada pelapisan tembaga dasar (Strike) 1) NaCN

: 80 gr/l

2) Cu(CN)2

: 53 gr/l

28

3) Liquid CU-60

: 2 ml/liter 

c. Komposisi larutan Pada pelapisan Nikel kilap ( Bright) 1) NiSO4

: 250 gr/liter 

2) NiCl2

: 50 gr/liter 

3) H3BO3

: 40 gr/liter 

4) Brigtener MU

: 2 ml/liter 

5) Brigtener Mnt

: 2 ml/liter 

d. Komposisi larutan pada Pelapisan Khrom 1) CrO3

: 250 gr/liter 

2) H2SO4

:

3) Chrom Mist

: seperlunya

2,5 gr/liter 

A. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam hal ini menggunakan penelitian deskriptif. Metode deskriptif adalah metode yang hakekatnya didasarkan pada faktor yang ada atau fenomena yang memang secara empiris hidup dalam penurunannya. Pelaksanaan metode ini tidak hanya terbatas pada pengumpulan data, tetapi juga adanya analisis interprestasi data. Tujuannya adalah untuk membuat gambaran atau lukisan secara sistematis, faktual dan akurat, mengenai fakta, sifat-sifat serta fenomena yang diselidiki. Metode tersebut sesuai dengan objek yang di teliti dalam penelitian ini yaitu proses pelapisan

29

logam (elektroplating) pada pelapisan dudukan gagang telpon umum di PT. Pindad Persero.

B. Objek Penelitian Dalam penelitian ini yang menjadi objek penelitian adalah proses pelapisan logam (Elektroplating ) pada pelapisan dudukan gagang telpon umum.

C. Prosedur Penelitian Prosedur pengambilan data ini terbagi atas beberapa tahap, yaitu sebagai  berikut. 1. Tahap persiapan

Dalam tahap persiapan ini, penulis malaksanakan kegiatan ini yang meliputi : survey tempat dan objek penelitian, pemilihan judul, mengadakan studi,, menyusun poposal penelitian dan menyiapkan instrumen penelitian. 2. Tahap pelaksanaan

Pada tahap pelaksanaan ini penulis mengumpulkan data dari observasi langsung dan wawancara melalui konsultasi dengan pihak yang lebih mengerti tentang proses elektroplating. Setelah data terkumpul dilakukan penyusunan dan  penganalisaan data. 3. Tahap pelaporan

30

Pada tahap ini, penulis mengadakan penyempurnaan data yang telah disusun dan dianalisis, setelah sempurna dilanjutkan dengan penyusunan dan penulisan laporan hasil dari penelitian yang dilakukan.

D. TEKNIK PENGUMPULAN DATA Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini adalah menggunakan teknik   pengamatan (observasi), wawancara baik secara terstruktur maupun tidak terstruktur  yang disertai dengan pencatatan survey lapangan. Adapun penjabarannya sebagai  berikut. 1. Teknik pengamatan (observasi)

Observasi dalam penelitian ini adalah observasi langsung. Observasi langsungyaitu pengamatan secara langsung terhadap gejala-gejala subjek yang diselidiki. Jadi Observasi ini menitikberatkan pada hasil survey lapangan, aplikasi studi dokumen untuk mengumpulkan data. Hasil survey dapat pula digunakan untuk mengadakan prediksi mengenai fenomena sosial tertentu. Adapun yang diamati dalam penelitian ini adalah proses pelapisan (elektro plating) pada pelapisan dudukan gagang telepon umum sampai pemeriksaannya. 2. Teknik wawancara (interview)

Wawancara merupakan suatu metode pengumpulan data dengan mengadakan responden interaksi dengan mengajukan pertanyaan sesuai dengan topik   penelitian. Wawancara dapat dilakukan dengan cara wawancara terstruktur dan non struktur. Wawancara terstruktur dilakukan dengan cara menyiapkan

31

instrumen dan sejumlah pertanyaan yang harus dijawab atau ditanggapi oleh responden, sedangkan wawancara non struktur adalah dengan melakukan wawancara secara bebas, tidak terencana dan bersifat spontan. Teknik wawancara terstruktur dilakukan dengan menggunakan pertanyaan yang dilakukan dengan menggunakan pertanyaan yang telah di susun terlebih dahulu sebelum wawancara. Wawancara ini ditujukan kepada Kedepum. Divsin   bertempat di kantor kepala. Sedangkan wawancara non struktur dilakukan di lapangan saat observasi langsung, secara spontan tanpa menyusun pertanyaan karena kebanyakan hal yang ditanyakan berhubungan dengan proses kerja dilapangan atau praktek lapangan. Data hasil wawancara digunakan sebagai data  penunjang untuk skripsi ini.

E. SUMBER DATA Sumber data yang dimanfaatkan dalam penelitian ini berasal dari bebarapa  pihak, diantaranya. 1.

Ketua departement diklat PT. Pindad Persero

2.

Ketua departement umum Divsi PT. Pindad Persero

3.

Ketua departement umum QA PT. Pindad Persero

4.

Ketua departement umum QM PT. Pindad Persero

5.

Ketua pusat QA PT. Pindad Persero

6.

Ketua pusat QM PT. Pindad Persero

7.

Pembimbing lapangan, PT Pindad Persero Bandung

32

8.

Perpustakaan PT. Pindad Persero

9.

Semua staf dan karyawan pada workshop departement produksi  plating.di PT. Pindad Persero.

F. TEKNIK ANALISIS DATA Dalam penelitian ini selain mengadakan observasi dan wawancara, untuk    penganalisaan data diperlukan pemahaman terhadap proses pelapisan sampai  pemeriksaan dan pengujian yang menjadi populasi penelitian. Secara teknis data yang didapatkan di seleksi sesuai dengan permasalahan yang telah ditetapkan. Untuk  menghitung berat endapan maka digunakan konsep Faraday di mana : W

= e . F (Surakiti, 1989: 224) Ar

W

X

I.t

= V

96,500

(Surakiti, 1989: 225)

dan perhitungan untuk uji mutu secara analisis kimia atau stripping, yaitu tebal ratarata di hitung dari: Berat jenis Volume

= Berat total benda Volume

Tebal

= luas permukaan

(PT. Pindad Persero)

33

Dari data hasil analisis kemudian diinterprestasikan hingga menjadi suatu kesimpulan. Dengan demikian untuk menganalisis data dilakukan langkah-langkah sebagai berikut. 1.

Menyusun hasil observasi dan wawancara

2.

Melakukan perhitungan berat endapan dan uji ketebalan

3.

Melakukan editing

4.

Mengklasifikasikan

data

atau

koding,

koding

adalah

usaha

mengklasifikasikan jawaban hasil wawancara menurut jenisnya 5.

Mengkaitkan data yang telah diklasipikasikan dengan teori yang di pakai

6.

Mendeskripsikan data-data hasil penelitian yang telah diolah dan disusun, digunakan untuk penulisan laporan skripsi.

A. PROSES PRA PELAPISAN Bahan dasar dudukan gagang telepon umum, yaitu baja ST 37 yang unsur   paduannya < 0,33 % C, Si ≈ 0,13 %, S ≤ 0,02 %, F ≈ 0,18 % dan Mn < 0,1 %. Langkah-langkah pada proses pra pelapisan ini, sebagai berikut. 1. Benda kerja yang akan dilapisi terlebih dahulu di ampelas permukaan  pinggirnya agar tidak runcing atau tajam 2. Setelah selesai diampelas, kemudian benda kerja dirotofinishing dengan menggunakan media type C-10-DS selama kurang lebih 2 jam 3. Setelah selesai dirotofinishing, kemudian benda kerja dimasukkan kedalam mesin Blasting dengan tingkat kehalusan (gread) 10, dan dengan bantuan

34

kompresor semua permukaan benda kerja disemprot untuk dibersihkan dari segala macam kotoran baik yang berbentuk terak ataupun karat 4. Setelah disemprot, kemudian benda kerja disikat dengan menggunakan sikat kawat. Tujuan adalah untuk memperbaiki permukaan supaya tidak terlalu kasar. 5. Benda kerja siap untuk dilapisi.

B. PROSES PELAPISAN Tahapan proses pelapisan Tembaga – Nikel – Chrom adalah sebagai berikut. 1. Solvent degrasing 

Pada proses ini benda kerja direndam di dalam cairan TCE (Tri Cloro Etilen) atau dalam wash bensin selama 1 sampai dengan 2 menit. Tujuannya adalah untuk  menghilangkan lemak dari proses machining atau dari proses penyimpanan. 2. Elektro degreasing 

Tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan lemak yang masih menempel pada benda kerja dengan menggunakan proses elektrolisa. Media yang digunakan adalah Metal Cleaner  dengan komposisi 60 – 120 gr/liter air, temperatur 60oC dan voltage 5 – 6 volt. 3. Pembilasan dengan air mengalir 

35

Beralih dari tahap pengerjaan satu ke tahap berikut, atau setelah pencucian, karena masih ada bahan terdahulu menempel permukaan substrat bahan yang dielektroplating maka perlu dilakukan pembilasan. Bila tidak dilakukan  pembilasan maka kotoran yang masih menempel pada benda kerja bekas proses sebelumnya akan terbawa pada proses berikutnya sehingga akan menjadi  pengotor yang akan mempengaruhi pada hasil pelapisan berikutnya. 4. Proses pickling (celup)

Pada proses ini benda kerja dicelup pada larutan HCl 15% volume + korosiv,   pada suhu kamar selama 1 - 15 menit. Tujuan dari proses ini adalah untuk  menghilangkan karat yang menempel pada benda kerja. Proses ini memerlukan waktu antara

1 - 15 menit. Hal ini disesuaikan dengan luasnya bahan yang

terkena karat, selama luas bahan yang terkena karat maka semakin lama waktu diperlukan untuk membersihkannya dan begitu sebaliknya. 5. Pembilasan dengan air mengalir 

Tujuannya sama dengan di atas. 6. Proses cianida diffing 

Pada proses cianida diffing, benda kerja di celup dalam larutan Natrium Cianida (NaCN) 15 gr/liter selama 1 - 5 menit, pada suhu kamar. Tujuannya adalah untuk mengaktifkan permukaan yang akan dilapisi dan untuk  menyesuaikan kondisi pada larutan intinya. 7. Pembilasan dengan air mengalir 

Tujuannya sama dengan di atas. 8. Proses Cuperplating 

36

Tujuannya adalah untuk melapisi benda kerja dengan tembaga. Pada pelapisan ini yang bertindak sebagai anoda adalah tembaga murni dan katodanya adalah  benda kerja sendiri.

Tabel 4.1 Bak Cuper plating

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Bahan-bahan CuCN  Na(CN)2  NaOH Temperatur  Arus yang dipakai Voltage  pH Waktu proses berlangsung Luas katoda dan anoda

Ukuran 22 gr/liter  33 gr/liter  15 gr/liter  30 – 50oC 1 – 1,5 Amp/dm2 6 volt 12 – 12,6 (basa) 5 – 15 menit 1: 2

Bahan imbuh, tapi sangat dirahasiahkan komposisinya. 1. Nisol 1206 2. Nisol 1207 3. Anti fitting 9.

Pembilasan dengan air mengalir 

37

Tujuannya sama dengan di atas. 10.

Proses acidiving  

Proses acidiving bertujuan untuk mengaktifkan permukaan. Bila tidak di lakukan maka kemungkinan akan terjadi pecah hasil pelapisan, karena teroksidasi dengan udara luar. Media yang dipakai dalam proses ini adalah asam sulfat (H2SO4) 250 gr/liter pada temperatur 40oC dengan waktu 30 detik  sampai dengan 1 menit. 11.

Pembilasan dengan air mengalir 

Tujuannya sama dengan di atas. 12.

Proses Nikel-plating 

Proses ini bertujuan untuk melapisi benda kerja dengan Nikel. Adapun media yang digunakan adalah sebagai berikut.

Tabel 4.2 Bak Nikel-plating

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Bahan-bahan  NiSO4  NiCl H3BO3 Wetting agent Brightening Nikel Temperatur yang digunakan  pH laruta CD (Current Density) Luas katoda dan anoda

Ukuran 300 – 375 gr/liter  60 – 90 gr/liter  41 – 45 gr/liter  5 – 10 cc/liter  2,5 – 5 cc/liter  66 – 71oC 4 – 4,2 (bersifat asam) 6 – 8 Amp/dm2 1 : 1

38

Waktu yang digunakan untuk pelapisan nikel ini tergantung dari ketebalan   benda kerja yang akan dilapisi. Pengadukan atau agitasi dilakukan dengan memakai blower udara. 13.

Pembilasan dengan air mengalir 

Tujuannya sama dengan di atas. 14.

Proses Acidiving  

Proses ini bertujuan sama seperti di atas yaitu untuk mengaktifkan permukaan agar tidak terjadi pecah hasil lapisan. Media yang digunakan biasa berupa larutan HCl 15% atau larutan H2SO4 250 gr/liter. Untuk HCl temperaturnya  berada pada suhu kamar, sedangkan H2SO4 temperaturnya 40oC. Waktu yang diperlukan untuk proses acidiving ini berkisar antara 20 detik – 1 menit. 15.

Pembilasan dengan air mengalir 

Tujuannya sama dengan di atas. 16.

Proses pelapisan khrom

Proses pelapisan krom bertujuan untuk melapisi benda kerja yang sudah di vernikel dengan lapisan khom (verchrom). Tabel 4.3 Bak Pelapisan Krom

No. 1. 2. 3. 4.

Bahan-bahan CrO3 H2SO4 Temperatur  Ampere (CD)

Ukuran 250 – 350 gr/liter  1 : 100 45 – 60 C 40 – 55 Amp/dm

39

5. 6.

17.

Waktu yang digunakan Luas katoda dan anoda

1 – 5 Menit 1 : 1

Pembilasan dengan air mengalir (2X)

Tujuannya sama dengan di atas. 18.

Pencelupan dengan air panas

Tujuannya adalah untuk mengeringkan benda kerja dan untuk menghilangkan tegangan-tegangan sisa dari pelapisan. Temperatur air tersebut berkisar antara 98  – 100oC. Waktu yang diperlukan 30 detik sampai dengan 1 menit. 19.

Pengeringan

Pengeringan ini biasanya dimasukkan ke dalam oven atau biasa juga di lap. 20.

Pemeriksaan

Proses pemeriksaan hasil lapisan dapat dilakukan secara visual (QA) atau dapat dilakukan dengan mesin (QM).

C. JENIS PELAPIS Jenis pelapis yang di pakai untuk pelapisan dudukan gagang telepon dengan menggunakan proses pelapisan Tembaga - Nikel – Krom adalah sebagai berikut. 1.

Proses pelapisan tembaga

Jenis pelapis yang digunakan adalah cuper murni yang bertindak sebagai anoda (+) dan benda kerja (dudukan gagang telepon ) sebagaii katoda (-). Proses cuper-platirng ini diperlukan sebagai proses pelapisan dasar dan bertujuan untuk 

40

menambah kekuatan hasil pelapisan. Sebenarnya proses ini biasa saja tidak  dilakukan atau diabaikan seandainya kita hanya memikirkan kepentingan dekoratif saja tanpa memikirkan kekuatan (umur pakai) dari benda kerja tersebut. 2.

Proses pelapisan Nikel 

Untuk proses pelapisan nikel, pelapis yang digunakan adalah nikel murni yang bertindak sebagai anoda (+) dan dudukan gagang telepon sebagai katoda (-). 3.

Proses pelapisan krom

Pada proses pelapisan krom pelapis yang digunakan adalah krom murni yang merupakan anoda (+) dan benda kerja sebagai katoda (-).

D. PERALATAN YANG DIGUNAKAN Peralatan yang digunakan pada proses pelapisan untuk dudukan gagang telepon ini secara garis besar dijabarkan sebagai berikut. 1.

Bak-bak Elektrolit atau bak plating 

Susunan bak-bak elektrolit sesuai dengan urutan proses pelapisan Tembaga  Nikel – Krom di atas. Kandungan bak plating tujuannya, sebagai berikut. a. Sebagai sumber logam yang dideposisi  b. Membentuk kompleks dengan ion logam deposisinya c. Menyediakan sarana hantaran listrik  d. Metabilitas larutan (terhadap hidrolisis), Buffer (stabilitsasi keasaman /pH) e. Mengubah atau mengatur bentuk fisik deposit

41

f. Membantu pelarutan anoda mengatur sifat-sifat lain larutan atau depositnya Kapasitas bak-bak plating yang dipergunakan untuk pelapisan dudukan gagang telepon di PT. Pindad Persero adalah sebagai berikut. a. Bak plating untuk tembaga berkapasitas 700 liter   b. Bak palting untuk proses Nikel berkapasitas 700 liter  c. Bak plating untuk Krom berkapasitas 3000 liter  d. Bak plating untuk pembilasan berkapasitas 500 liter  2.

Troli

Troli ini berfungsi sebagai alat Bantu untuk memindahkan benda kerja dari tahap pengerjaan satu ke tahap pengerjaan berikutnya. Dengan kata lain memindahkan benda kerja dari bak satu ke bak lainnya selama proses pelapisan  berlangsung.

3.

Rectivier  

Rectivier berfungsi sebagai penyearah arus dari arus bolak-balik (AC) di ubah menjadi arus searah (DC). 4.

Kabel-kabel 

Kabel-kabel ini berfungsi untuk mengalirkan arus listrik. 5.

Alat pegang atau penjepit 

Alat penjepit ini berfungsi memegang atau menjepit benda kerja yang akan dilapisi.

42

E. PEMERIKSAAN HASIL PELAPISAN Pemeriksaan hasil lapisan dapat dilakukan secara visual (QA) maupun secara mesin (QM). 1. Pemeriksaan Pengamatan (Visual)

Tujuan pemeriksaan ini untuk memeriksa cacat permukaan lapisan, baik cacat  permukaan maupun cacat tebal lapisan. Pada pemeriksaan tebal lapisan digunakan mikromete khusus dengan skala 0,0001. Sebelum dilakukan pengukuran, maka di hitung tebal rata-rata yang harus dihasilkan dengan menggunakan rumus yang telah ditentukan. 2. Pemeriksaan Ultrasonik 

Pemeriksaan ultrasonik bertujuan untuk mendeteksi adanya cacat pada benda, mengukur tebal pelapisan, meneliti struktur dari hasil pelapisan. Pemeriksaan ini diperlukan agar kualitas lapisan baik sesuai pesanan. Prinsip kerja dari  pemeriksaan ini yaitu, dudukan gagang telepon diberi suatu rambatan gelombang ultrasonik dengan frekwensi kurang lebih 10.000 cps sampai 20.000 cps, menggunakan alat yang dapat mengirim dan menerima suara, yang di sebut Proba. Cacat yang ditimbulkan dari lapisan di terima proba kemudian ditunjukkan dengan kertas pencatat. Jika dari pemeriksaan ultrasonik terdapat tanda-tanda kerusakan maka di periksa lebih lanjut dengan pemeriksaan sinar X.

43

Gambar 4.1 pemeriksaan Ultrasonik  (PT. Pindad Persero Bandung)

3. Pemeriksaan Sinar X 

Pemeriksaan sinar X diperlukan untuk memeriksa lebih teliti letak kerusakan yang di maksud pada pemeriksaan ultrasonik. Prinsip kerja sinar X yaitu, dudukan gagang telepon umum difoto, dari hasil pmeriksaan yang berupa film akan terlihat letak cacat.

44

Gambar . Pemeriksaan Sinar X (PT. Pindad Persero Bandung)

Pada pemeriksaan sinar X daerah radius kurang lebih 10 – 15 m harus dikosongkan dari manusia, kecuali pekerja khusus. Foto sinar X ini bentuknya  portable sehingga dapat di pindah-pindah. Jika sudah ditemukan letak cacat maka dilakukan perbaikkan pada hasil  pelapisan tersebut sesuai kadar cacat pada tiap benda.

C. Perhitungan Dalam perhitungan ini, di hitung berat endapan pelapis rata-rata dan tebal lapisan rata-rata. Nilai-nilai farameter di ambil nilai tengahnya saja misalnya pada cuper-plating, misalnya rapat arus 1 – 5 Amp/dm2, maka diambil 3 Amp/dm2. Perhitungan luas permukaan benda terdapat pada Lampiran V.

1. Pelapisan Cuper (Cu) •

Rapat arus = 1,25 Amp/dm2

•

Waktu = 10 menit = 600 detik 

•

Berat atom Cu = 63,54

•

Valensi = 2

45

•

Beret jenis Cu = 8,94 gr/dm3

Berat endapan cuper (Cu). W

=

e

x

F

Ar e

= v 63,54 =

=

31,77

2 I F

.

t

= 96,500 1,25

x

600

= 96,500 0,00777 C/dm2

=

Berat endapan Cu tiap dm. W

=

e

x

F

=

31,77

x

0,00777

=

0,2468 gram

Berat endapan total. Wtot

=

A

Wtot

=

0,7518

=

0,1855 gram

Tebal pelapisan Berat Volume

=

x

w X

0,2468

46

Berat jenis 0,1855 = =

8,94 0,02075 dm2 Volume

Tebal pelapisan

= Luas permukaan 0,02075 = =

0,7518 0,0276 dm

2. Pelapisan Nikel (Ni) •

Rapat arus = 7 Amp/dm2

•

Waktu = 15 menit = 900 detik 

•

Berat atom Ni = 58,71

•

Valensi = 2

•

Berat jenis Ni = 8,9 gr/dm3

Berat endapan Nikel (Ni) W

=

e

.

F

Ar e

= V 58,81 =

= 2 i

F

x

= 96,500

t

29,405

47

7

x

900

= 96,500

=

0,06528 C/dm2

Berat endapan Ni tiap dm,yaitu. W

=

e

x

F

=

29,405

x

=

1,9196 gram

0,06528

Berat endapan total Wtot

= =

0,7518

x

1,9196

1,4432 gram

Tebal pelapisan Nikel (Ni). Berat Volume

= Berat jenis 1,4432 =

= 8,9 volume

Tebal pelapisan

= Luas pemukaan

0,1622 = 0,7518 =

3. Pelapisan Chrom (Cr)

0,2157 dm

0,1622 dm3

48

•

Rapat arus = 47,5 Amp/dm2

•

Waktu = 3 menit = 180 detik 

•

Berat atom Cr = 54,938

•

Valensi = 2

•

Berat jenis Cr = 7,19 gr/dm3

Berat endapan Crom (Cr). W

=

e

=

e x Ar

F

V 54,938 =

=

27,469

2 I F

x

t

= 96,500 47,5

x

180

= 96,500 =

0,0886

C/dm2

=

27,469

x

=

2,4338 gram

Berat endapan krom, yaitu. W

0,0886

Berat endapan total. Wtot

=

0,7518 x 2,4338

=

1,8297 gram

Tebal pelapisan chrom (Cr). Berat Volume

=

49

Berat jenis 1,8297 =

=

0,2545 dm3

=

0,3385 dm

7,19 volume Tebal pelapisan

= Luas permukaan 0,2545 = 0,7518

A. Simpulan Berdasarkan hasil observasi dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap sistem sistem proteksi korosi pada pelapisan pelapisan dudukan gagang telepon umum dengan proses   pelapisan pelapisan logam (elektro-plat (elektro-plating), ing), maka di peroleh beberapa kesimpulan kesimpulan sebagai  berikut. 1. Prose Prosess pela pelapi pisa san n yang yang digun digunak akan an pada pada pela pelapi pisa san n duduk dudukan an gagan gagang g tele telepo pon n umum di PT. Pindad Persero Bandung menggunakan pelapisan Cu – Ni – Cr. Dengan tembaga sebagai pelapis dasar yang dimaksudkan untuk menambah kekuatan daya lekat pelapisan juga sebagai penampah sifat konduktif dari logam yang dilapisi.

50

2. Dal Dalam am pelaksan pelaksanaan aan proses proses pelapis pelapisan an antara antara di lapangan lapangan dan teori teori terdapat terdapat  perbedaan, misalnya perbedaan jenis dan komposisi larutan, tahapan proses, wakt wa ktu, u, arus arus,, temp tempera eratu tur, r, pH, pH, perba perband ndin inga gan n kato katoda da dan anoda anoda.. Ha Hall ini ini  berkaitan dengan faktor ekonomis, luas permukaan benda, kekuatan pelapisan, daya hantar, biaya, kualitas pelapisan. 3. Kekuata Kekuatan n sifat sifat pelapis pelapis pada pada suatu logam logam bisa dipengar dipengaruhi uhi oleh adhesi adhesi antara antara lapisan, kebersihan permukaan benda, internal stress, kekerasan dan porositas lapisan, kelengkapan tahapan proses pelapisan, jenis elektrolit, jenis pelapis dan jenis paduan.

B. Saran Setelah melalui proses yang panjang dimulai dari awal penelitian hingga akhir   penelitian, maka kiranya penulis ingin memberikan saran-saran yang berhubungan dengan kejadian selama penelitian. 1.

Untu Untuk k memp memper erole oleh h hasil hasil pela pelapi pisa san n yang yang berku berkual alit itas as perlu perlu adany adanyaa kont kontro roll yang yang  baik terhadap tahapan proses pembuatannya.

2.

Pada Pada proses proses pemerik pemeriksaa saan n cacat dan dan tebal tebal hasil hasil pelapis pelapisan an diambil diambil sampl samplee dari tiap tiap  produksi untuk mengurangi biaya.

3.

Kesselam Ke elamat atan an kerj kerjaa haru haruss bena benarr-be bena narr dipe diperh rhat atiikan kan deng dengan an baik baik terh terhad adap ap  pelaksanaan proses pelapisan.

DAFTAR PERTANYAAN WAWANCARA TERSTRUKTUR 

1. Apa saja saja yang di di produksi produksi oleh oleh PT Pindad Pindad Perser Persero o selama selama ini?

51

2. Apakah produksi yang dibuat semuanya sudah memenuhi standart internasional? 3. Proses pelapisan yang dilakukan pada apa saja? 4. Pada pelapisan dudukan gagang telepon umum menggunakan proses apa? 5. Berapa kapasitas produksi pelapisan gagang telepon ini? 6. Apa bahan dasar dari gagang dudukan gagang telepon tersebut? 7. Berapa ukuran, diameter, tebal, panjang dari dudukan gagang telepon ini? 8. Bagaimana proses pelapisan pada dudukan gagang telepon ini! 9. Bagaimana proses awal sebelum pelapisan! 10.Bagaimana proses pelapisan Tembaga - Nikel – Chrom! 11.Apa tujuan dari solvent degreasing, elektro degreasing, pickling,  pembilasan, cianida diffing, cuperplating ! 12.Jenis elektrolit dan bahan imbuh apa saja yang digunakan pada proses  pelapisan dudukan gagang telepon ini! 13.Bagaimanakah jenis pelapis pada proses pelapisan dudukan gagang telepon ! 14.Apa saja kondisi operasi yang harus diperhatikan ?

52

15.Berapa temperatur, waktu, arus yang diperlukan dalam proses  pelapisan ini? 16.Apa saja peralatan yang digunakan pada pelapisan ini? 17. Bagaimana dengan mesin (engineering ) untuk proses elektro-plating

ini? 18.Bagaimana proses pemeriksaan atau uji mutu dari hasil pelapisan?

LAMPIRAN II

DIAGRAM PROSES PELAPISAN DUDUKAN GAGANG TELPON SECARA ELEKTRO-PLATING

53

DIAGRAM PROSES AWAL PELAPISAN

BENDA KERJA

PROSES AMPELAS

PROSES ROTOFINISHING

PROSES BLASTING

PROSES PENYIKATAN

SIAP DILAPISI

(PT. Pindad Persero, 1997)

LAMPIRAN III DIAGRAM PROSES PELAPISAN

BENDA KERJA

54

SOLVEN DEGRADASING

ELEKTRO DEGRADASING

PEMBILASAN

PICKLING

PEMBILASAN

CIANIDA DIFFING

PEMBILASAN

CUPER PLATING

PEMBILASAN ACIDIVING

PEMBILASAN

NIKEL PLATING

55

PEMBILASAN

ACIDIVING

PEMBILASAN

CHROM PLATING

PEMBILASAN 2*

PENCELUPAN DENGAN AIR PANAS

PENGERINGAN

PEMERIKSAAN

(PT. Pindad Persero, 1997)

LAMPIRAN V PERHITUNGAN LUAS PERMUKAAN BENDA KERJA A. Komponen I 1. Luas lingkaran (depan + blk)

= µ/4 ( D22 – D12) = 3,14 (742 - 482)

= 2490,02 mm2

56

2. Luas segi empat

= 2 (15 x 13)

= 390 mm 2

= 5 x 13

= 65 mm2

= 2 ( 5 x 15 )

= 150 mm2

(depan + blk) 3. Luas segi empat (bawah) 4. Luas sehi empat (kiri + kanan) 5. Luas selimut

K 1 =

µ x D1 x L

= 3,14 x 74 x 5 6. Luas selimut

= 753,6 mm2

K 2 = µ x D2 x L = 3,14 x 74 x 5

** Luas komponen

= 1161,8 mm2

I = (2490,02 + 390 + 65 + 150 + 753,6 + 1161,8)

mm2 =

5010,42 mm2

B. Komponen II 1. Luas segi empat

=

2 x 96 x 8

= 1536 mm 2

(depan + belakang) 

luas segi tiga a

= 0,5 x 18 x 3

= 27 mm2

57



- Luas segitiga b

= 0,5 x 3 x 3

= 4,5 mm2



- Luas segitiga c

= 0,5 x 34 x 3

= 51 mm2



- Luas segitiga d

= 0,5 x 3 x 3

= 4,5 mm2



- Luas lingkaran a

= 3,14/4 x 52

= 19,625 mm2



- Luas lingkaran b

= 3,14 x 22

= 12,26 mm2

* Luas segi empat (dp + blk) – (luas segitiga + luas lingkaran) = (1536) – (27 + 4,5 + 51 + 4,5 + 19,625 + 12,56) = 1416,815 mm2

2. Luas segi empat

= 2 x 5 x 96

= 960 mm2

= 5x8

= 40 mm2

(atas = bawah) 3. Luas segi empat (samping)

** Luas komponen II

= ( 1416,815 + 960 + 40 ) = 2416,815 mm2

*** Luas seluruh

= luas komponen I + luas komponen II = 5101, 42 + 2416, 815 = 7518, 235 mm2 =

0, 7518235 dm2 = 0, 7518 dm2

58

luas ini akan dipakai dalam perhitungan berat endapan dan tebal pelapisan.

LAMPIRAN VI

SKEMA PROSES PELAPISAN

Benda celup dalam kerja larutan degreasing

bilas dengan air bersih

-

+

\Ampere

cuci dalam lar. Bilas dengan pickling sesuai air bersih dengan jenis logamnya.

+

-

59

Trafo

 Rectifier 

Proses Pelapisan

Keringkan

bilas dengan air bersih

(PT. PINDAD PERSERO, 1997)

LAMPIRAN IV

60

ULTRASONIC FLAW DETECTOR A. Normal Probe Layar CRT

100% d2 50% d2 : ditunjukkan masing-masing pada layar  0 CRT, Tidak terdapat cacat.

1

2

3

B. Cacat memanjang

Layar CRT

d2 d1

100%

4

5

61

50% Gelombang ultrasonic di terima dan dipantulkan kembali, maka terjadi cacat memanjang.

0

1

2

3

4

5

4

5

4

5

C. Cacat sebagian

Layar CRT

100% d2

d1 50%

0

1

2

3

D. Cacat sebagian

Layar CRT

100% d1

d2

50% 0

E. Cacat tidak beraturan

1

2

3

62

Layar CRT

100%

50% 0

ANGLE GLOBE

100%

1

2

3

4

5