Devi Kusumawati_19508334045_Rangkuman Pelapisan Permukaan.pdf

DEVI KUSUMAWATI
RANGKUMAN
PELAPISAN PERMUKAAN
19508334045

TUGAS 1
STRUKTUR ATOM DAN MATERIAL
A. Pengertian Struktur Atom
Struktur atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom yang dikelilingi
oleh awan elektron. Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan positif dan neutron yang
bermuatan netral. Inti atom dikelilingi oleh elektron-elektron yang mengorbi pada
lintasannya masing-masing dimana disebut dengan orbital. Elektron pada inti atom terikat
oleh gaya elektromagnetik dan sekumpulan atom dapat berikatan satu sama lain dan
membentuk molekul. Ion merupakan atom yang mengandung proton dan elektron yang
berlainan yang bersifat positif dan negative. Atom yang mengandung proton dan elektron
yang sama akan bersifat netral.
Macam-macam model atom adalah sebagai berikut:
1. Model atom Dalton
2. Model atom Thomson
3. Model atom Rutherford
4. Model atom Niels Bohr
Proton merupakan partikel subatomik yang bermuatan positif sebesar 1,6 x 10−19
C
serta massanya sebesar 938 MeV (1,6726231 x 10−27
) Kg, sekitar 1836 kali massa sebuah
electron. Sedangkan neutron adalah subpartikel atom yang bersifat netral karena tidak
memiliki muatan, atom yang dimiliki neuton yaitu hanya atom hidrogen. Massa neutron
sebesar 1,67493 x 10−27
kg. Neutron berada pada inti atom bersaman dengan proton.
Electron merupakan subpartikel atom yang bermuatan listrik negatif dengan berat sebesar
9,1093837015 x 10−31
kg.

Jumlah proton, elektron dan neutron dalam suatu atom dinyatakan dengan lambang
berikut:
𝑋
𝑍
𝐴
Dimana :
X = lambang atom/unsur
Z = nomor atom = umlah proton (p) = jumlah elektron (e)
A = nomor massa
Jumlah neutron (n) = A-Z
Lambang atom tersebut di susun dalam suatu tabe yang dikenal dengan nama tabel
periodic unsur.
Muatan listrik merupakan muatan yang diiliki oleh pertikel penyusun kecuali neutron.
Matan listrik dibedakan menjadi muatan listrik negatif dan muatan listrik positif.dan
muatan netral.interaksi antar muatan listrik dapat terjadi jika benda bermuatan didekatkan
satu sama lain maka gaya tolak menolak akan terjadi jika benda tersebut bermuatan sejenis
dan begitu sebaliknya pada benda bermuatan tidak sejenis maka akan terjadi gaya tarik
menarik.
Muatan listrik dapat terjadi pada penggambaran aki. Cara kerja aki seperti gambar
dibawah dimana terdapat katoda yang bermuatan positif dan anoda yang bermuatan
negatif. Jika dalam aki bermuatan satu electron yang sama dengan bermuatan sebesar
1,60217646⋅10 -19
C dan disebut muatan electron. Jika muatan elektronnya banyak disebut
dengan muatan listrik. Muatan listrik yang mengalir ke katoda yang kosong makan akan
terjadi beda potensial, dimana beda potensial merupakan arus listrik yang memiliki potensi
energi sehingga mampu digunakan untuk menyalakan benda yang memerlukan arus listrik.
Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam atom. Aturan pengisian elektron
pada kulit atom harus sesuai yaitu jumlah maksimum elektron pada suatu kulit harus
memenuhi rumus 2𝑛2
. Elektron valensi yaitu elektron pada kulit terluar yang bisa dipakai
untuk membentuk ikatan kimia.
B. Macam-Macam Ikatan Atom
1. Ikatan kovalen
Ikatan kovalen merupakan ikatan yang terjadi berdasarkan penggunaan bersama
elektron. Hal ini dikarenakan masing-masing atom menyumbangkan satu
elektronya. Partikel senyawa kovalen yaitu molekul, baik dalam keadaan cair atau
padat. Pada umumnya senyawa kovalen berbentuk cair atau gas pada suhu kamar.

Senyawa kovalen memiliki sifat tidak mampu menghantarkan listrik ketika dalam
keadaan padat, cair, atau gas, senyawa kovalen tidak sanggup menghantarkan
listrik, umumnya senyawa kovalen tidak larut dalam air namum mampu larut dalam
pelarut nonpolar, senyawa kovalen polar sanggup larut di air, senyawa kovalen
bersifat keras dan getas serta dapat tembus cahaya. Macam-macam ikatan kovalen
adalah ikatan kovalen non polar, ikatan kovalen polar, ikatan kovalen koordinasi.
Contoh senyawa yang terbentuk oleh ikatan kovalen adalah Cl2. Dimana atom
clorida memiliki tujuh elektron valensi. Saat kondisi ini atom klorida tidak stabil
karena terdapat satu elektron yan belum berpasangan. Untuk mencapai kestabilan
(konfigurasi elektron gas mulia = terisi 8 buah elektron), maka antara dua buah atom
Cl tersebut saling memberikan satu buah elektron valensinya untuk dipakai
bersama‐sama sehingga konfigurasi elektron menjadi stabil.
Ikatan Kovalen Cl2.
2. Ikatan ionic
Ikatan ionic merupakan ikatan antara ion positif dan ion negative dengan adanya
gaya elektrostatis. Senyawa inonik mempunyai sifat yang mudah larut di air, jika
keadaannya cair atau terlarut dalam air mampu menghantarkan listrik, titik lebur
dan titik didihnya relatif tinggi, kristal senyawa ion adalah zat padat namun rapuh
jika dipukul.
Contoh senyawa yang terbentuk oleh ikatan ionic adalah NaCl seperti gambar
berikut:

Ikatan ionic NaCl
3. Ikatan logam
Ikatan logam yaitu ikatan antara atom dalam suatu unsur logam, ikatan ini
terjadi karena adanya interaksi antar ion logam dengan elektron bebas. Material
logam punya satu, atau paling banyak tiga elektron valensi. Sifat senyawa logam
diantaranya titik lebur relatif tinggi, berkilau, keras dan rapuh, tidak larut dalam air,
mampu menghantarkan listrik. Gambar berikut adalah skema ilustrasi ikatan logam
aluminium yang mempunyai tiga elektron valensi.
Ikatan Logam Aluminium
4. Ikatan Sekunder Van Der Waals
Ikatan Van Der Waals merupakan ikatan yang sangat lemah dibandingkan
ikatan primer. Ikatan ini timbul di antara semua atom atau molekul namun
keberadaanya tidak Nampak jelas jika satu dari tiga jenis ikatan primer ada. Ikatan
sekunder terbukti pada gas mulia yang memiliki struktur elektron stabil dan diantara
molekul yang strukturnya berikatan kovalen. Berikut adalah gambar ikatan Van Der
Waals.

Ikatan Van Der Waals
C. Material
1. Material logam
Material dibagi menjadi dua golongan yaitu logam dan non logam. Logam dibagi
menjadi dua yaitu Ferrous dan non ferrous. Ferrous merupakan material dengan unsur
Fe (besi) sebagai penyusun utamanya. Sedangkan non ferrous adalah material yang
tidak berbasis pada unsur Fe.
Contoh dari logam ferrous adalah baja dan besi cor. Baja merupakan paduan antara
besi, karbon, dan unsur lainnya. Paduan baja yang memiliki ketahanan korosi yang
tinggi disebut dengan stainless steel yaitu baja dengan kandungan krom diatas 11%.
Baja dikelompokkan sebagai berikut:
a) Baja karbon :
- Baja karbon rendah (kadar karbon kurang 0,25%) memiliki sifat yang
tangguh serta mampu lasnya tinggi, harganya murah, memiliki sifat
lunak tetapi ulet. Contoh pengguaan pada komponen mobil, rangka
struktur bangunan dan sebagainya.
- Baja karbon sedang memiliki kadar karbon antara 0,25% dan 0,6%.
- Baja karbon tinggi mengadung kadar karbon antara 0,60%-1,4%.
Karakteristik baja karbon adalah memiliki sifat yang paling keras, kuat
dan ulet dibanding baja karbon lain. Unsur campuran dalam baja karbon
tinggi adalah kromiumn, vanadium, tungsten, dan molibden.
b) Baja paduan :
- Baja paduan rendah (jumlah unsur paduan khusus < 0,8%)
- Baja paduan tinggi (jumlah unsur paduan khusus > 0,8%)

Besi cor merupakan paduan ferrous yang mengandung karbon diatas 2,14% atau
dipasaran mengandung karbon sekitar 3%. Besi cor memiliki titik lemur dibawah baja
sekitar 1150°C sampai 1300°C (2100°F sampai 2350°F) sehingga besi cor mudah
meleleh dan dicor. Besi cor dibagi menjadi berbagai jenis yaitu:
a) Besi cor abu‐abu (gray cast iron), Kandungan karbonnya bervariasi antara
2,5 sampai 4,0% sedangkan kandungan silikonnya antara 1,0 sampai 3,0%.
Memiliki karakteristik lunak dan getas. Karbon atau grafit pada besi cor
abu‐abu tampak dalam bentuk serpihan‐serpihan tipis berwarna abu‐abu
seperti ditunjukkan pada gambar berikut.
Struktur Mikro Besi Cor Abu-Abu
b) Besi cor ulet (ductile/nodular cast iron), merupakan besi cor hasil
penambahan magnesium dan atau cesium dari besi cor abu-abu. Memiliki
sifat mekanik medekati baja. Grafit pada besi coe ulet berbentuk bulat
seperti gambar.
Struktur Mikro Besi Cor Ulet
c) Besi cor putih (white cast iron), memiliki kandungan silicon rendah dan
menjalani laju pendinginan yang sangat cepat sehinga karbon yang
berbentuk grafit menjadi sementit yang berwarna putih. Besin cor putih
memiliki sifat yang sangat keras namn juga sangat getas.

Struktur Mikro Besi Cor Putih
d) Besi cor tempa (malleable cast iron), mengalami pemanasan antara
temperature 800 sampai 900°C (1470 sampai 1650°F) sehingga mengalami
perubahan sementit menjadi grafit seperti gambar beikut.
Struktur Mikro Besi Cor Tempa
e) Besi cor padat (compacted graphite cast iron), kandungan karbon dalam
bentuk grafit. Pembentukan grafit ini dipicu oleh keberadaan silikon. Kadar
silikon dalam besi cor padat antara 1,7% sampai 3,0%, sedangkan kadar
karbon antara 3,1% sampai 4,0%. Besi cor padat memiliki kelebihan
dianaranya konduktivitas termal lebih tinggi, ketahanan baik terhadap
perubahan temperature mendadak, oksidasi lebih rendah ketika tempoeratur
tinggi.

Struktur Mikro Besi Cor Padat
Non Ferrous, adalah material yang tidak berbasis pada unsur Fe. Contoh logam ini
adalah sebagai berikut:
a) Tembaga, diperoleh dari bijih Tembaga yang disebut chalcopirit. Secara
umum tembaga memiliki sifat lunak, ulet, tahan korosi pada lingkungan
atmosfer, air laut, dan industri kimia. Paduan tembaga yang telah dikenal
luas adalah kuningan (brass) dan perunggu (bronze).
b) Aluminium berasal dari bijih aluminium (bauksit). Logam aluminium
termasuk logam yang ringan (massa jenis 2,7 gr/cm3 ), merupakan
konduktivitas panas dan listrik yang sangat baik, tahan terhadap korosi yang
baik pada segala lingkungan.
c) Magnesium berasal dari air laut yang direkasikan dengan reaksi elektrolisis.
d) Titanium, logam titanium murni memiliki massa jenis yang ringan (4,5
gr/cm3), titik lebur tinggi (1668°C atau 3035°F), dan modulus elastisitas
yang tinggi (107 GPa atau 15,5 x 106 psi).
2. Material Non Logam
a) Keramik merupakan material non organik dan non logam. Istilah “keramik”
berasal dari bahasa Yunani “keramikos” yang berarti “barang yang
terbakar” yang dapat diartikan bahwa untuk memperoleh sifat‐sifat yang
diinginkan material ini harus melalui proses perlakuan panas pada
temperatur tinggi yaitu proses pembakaran.
b) Kaca adalah material silikat nonkristalin yang mengandung oksida‐oksida
lainnya khususnya CaO, Na2O, K2O, dan Al2O3 yang mempengaruhi sifat‐
sifat kaca.unsur-unrus penyusun kaca diantaranya silika, sodium/potassium
carbonate, kapur, mangandioksida, cullet, dan bahan pewarna kaca.
c) Karet, Karet alam adalah bahan elastis yang terkandung dalam getah suatu
tanaman tertentu. Lebih dari 95% karet‐karet ini diperoleh dari hasil
menyadap getah pohon karet. Getah adalah fluida koloid berwarna putih
susu yang mengandung 30 sampai dengan 40% karet sedangkan sisanya
adalah air dan sejumlah kecil protein dan material residu. Bahan campuran
dalam pembuatan karet diantaranya vulcanite, accelerator, antioxidant, filler
dan reinforcing agents, colouring agents

d) Polimer adalah material organik yang dibentuk oleh sejumlah senyawa
hidrokarbon (monomer) yang tersusun secara berulang‐ulang. Bahan‐bahan
yang termasuk dalam jenis polimer antara lain plastic (termoplastik dan
termoseting), elastomer (karet), fiber, zat pelapis (coating), zat adhesive,
foam, dan lapisan film.
e) Komposit merupakan gabungan beberapa material tunggal dengan tujuan
untuk menggabungkan keunggulan dari berbagai material tunggal sehingga
mendapatkan sifat yang lebih baik. Material kompostit dibagai menjadi
material compost alam seperti serat selulosa pada kayu yang disebut ligin.
Dan komposit buatan yang sengaja dibuat oleh manusia seperti kayu lapis,
tembok, dan sebagainya. Struktur komposit diantaranya komposit laminar,
dan sandwich panels.
Komposit laminar
Sandwich panels

TUGAS 2
AKAR MASALAH PELAPISAN PERMUKAAN ADALAH SOLUSI
A. Penyebab Korosi
Korosi merupakan kerusakan logam akibat bereaksi dengan lingkungan.
Penyebab tersebut dapat berupa kelembapan, keasaman, dan kandungan garam. Korosi
dapat terjadi jika ada tiga unsur yaitu berupa katoda, anoda, dan media. Anoda
merupakan sebuah cuaca atau fenomena alam yang terjadi seperti hujan dan panas.
Terjadinya korosi dapat dicegah dengan menghilangkan salah satu unsur antara anoda,
katoda dan media.
Hal yang digunakan untuk mencegah korosi yaitu dengan menghilangkan salah
satu unsur. Menutupi media dengan pelapisan adalah hal yang sering dilakukan untuk
menghambat terjadinya korosi sehingga tidak terjadi reaksi antara katoda dan anoda
yang menyebabkan timbulnya korosi. Pemisalan ini dapat dicontohkan pada segitiga
api dimana adanya tiga unsur yang menyebabkan terjadinya pembakaran yaitu adanya
oksigen, adanya nyala api, dan adanya bahan bakar. Jika salah satu unsur tidak ada
maka pembakaran tidak akan berlangsung.
Analogi tersebut dapat digambarkan dengan menggunakan analogi lilin pada
gambar berikut:

Sebuah lilin akan menyala jika terdapat lilin itu sendiri, pemantik api, dan
adanya oksigen. Jika sebuah lilin dimasukkan kedalam gelas dan erdapat oksigen di
dalamnya namun di dak ada pematik api untuk menyalakannnya maka lilin itu pun tidak
akan menyala. Kemudian jika terdapat pematik api dan lilin namun lilin dimasukkan
kedalam gelas yang hampa udara maka lilin itu pun tidak akan menyala, bahkan api
yang digunakan untuk menyalakn juga mati dikarenakan tidak adanya oksigen di dalam
gelas kedap oksigen. Hal terakhir yaitu adanya oksigen dan pematik api namun lilinya
tidak ada, maka kita tidak bisa menyalakan lilin karena lilinnya tidak ada. Begitupun
dengan proses perkaratan yang telah dijelaskan di atas jika kita menghilangkan salah
satu unsur yang dapat menyebabkan korosi maka korosi tersebut tidak akan terjadi.
B. Macam-macam korosi
a. Korosi Atmosfer
Hal ini terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat
khusunya metal besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan dengan
udara terbuka. Faktor-faktor yang menentukan tingkat karat atmosfer, yaitu:
1) Jumlah zat pencemar di udara (debu, gas), butir-butir arang,
2) H2SO4, NaCl, (NH4)2SO4.
3) Suhu
4) Kelembaban kritis
5) Arah dan kecepatan angin
6) Radiasi matahari
7) Jumlah curah hujan
b. Korosi Galvanis

Korosi ini terjadi karena proses elektrokimiawi dua macam metal yang
berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit sama, akibatnya
metal yang kurang mulia berubah menjadi ion-ion positif karena kehilangan
electron. Karena peristiwa tersebut, permukaan anoda kehilangan metal
sehingga terbentuklah sumursumur karat (Surface Attack) atau serangan karat
permukaan. Contoh, suatu tube sheet atau bundle sebuah alat penukar kalori
(cooler). Tube sheet terbuat dari karbon steel (baja karbon), dan tube-nya dari
paduan tembaga (Aluminium bronze), kalau ditinjau pada electromotive series
jelas bahwa baja (ferrum) lebih tinggi letaknya daripada tembaga, jadi baja
dalam kondisi ini menjadi lebih anodic terhadap paduan tembaga, karenanya
terjadilah sel karat galvanik dan akibatnya tube sheet baja tersebut berkarat dan
kehilangan metal pada permukaannya.
c. Korosi Regangan
Penyebab korosi ini karena pemberian tarikan atau kompresi yang
melebihi batas ketentuannya. Kegagalan ini sering disebut Retak Karat
Regangan (RKR) atau stress corrosion cracking. Sifat retak jenis ini sangat
spontan (tiba-tiba terjadinya/spontaneous), regangan biasanya bersifat internal
yang disebabkan oleh perlakuan yang diterapkan seperti bentukan dingin atau
merupakan sisa hasil pengerjaan (residual) seperti pengelingan, pengepresan
dan lain-lain. Untuk material kuningan jenis RKR disebut Season Cracking, dan
pada material Low Carbon Steel disebut Caustic Embrittlement (kerapuhan
basa), karat ini terjadi sangat cepat, dalam ukuran menit, yakni jika semua
persyaratan untuk terjadinya karat regangan ini telah terpenuhi pada suatu
momen tertentu yakni adanya regangan internal dan terciptanya kondisi korosif
yang berhubungan dengan konsentrasi zat karat (Corrodent) dan suhu
lingkungan.
d. Korosi Celah
Korosi celah (Crecive Corrosion) merupakan sel korosi yang
diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi zat asam. Karat ini terjadi, karena celah
sempit terisi dengan lektrolit (air yang pHnya rendah) maka terjadilah suatu sel
korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basah dengan air
yang lebih banyak mengandung zat asam daripada bagian sebelah dalam celah
yang sedikit mengandung zat asam sehingga akibatnya bersifat anodic. Proses
pengkaratan ini berlangsung cukup lama karena cairan elektrolit di dalam celah

cenderung lama mengeringnya walaupun bagian luar permukaan/celah telah
lama kering. Celah ini sangat banyak pada konstruksi karoseri kendaraan karena
fabrikasinya menggunakan pengelasan electric resistance (tahanan listrik)
system spot pada pelat tipis yang disusun secara bertumpu (overlap). Overlap
inilah yang menimbulkan celah-celah.
e. Korosi Erosi
Korosi erosi adalah proses perusakan pada permukaan logam yang
disebabkan oleh aliran fluida yang sangat cepat. Korosi erosi dapat dibedakan
pada 3 kondisi, yaitu: 1) kondisi aliran laminar,
2) kondisi aliran turbulensi,
3) kondisi peronggaan.
Korosi erosi disebabkan oleh beberapa factor, yaitu : Perubahan drastis
pada diameter lubang bor atau arah pipa, penyekat pada sambungan yang buruk
pemasangannya, Adanya celah yang memungkinkan fluida mengalir di luar
aliran utama, Adanya produk korosi atau endapan lain yang dapat mengganggu
aliran laminer.
C. Macam-Macam Pelapisan (Coating)
1. Tujuan secara teknis berdasarkan sifat tertentu dari pelapisan.
Pelapisan digunakan untuk menghabat terjadinya karat maka solusi yang tepat
adalah dengan memberikan pelapisan kepada material yang akan dilapisi. Sehingga air
yang sebelum dilapisi akan mengikis material besi terhambat oleh pelapis yang
diberikan di permukaan sehingga tidak ada reaksi antara katoda dan anoda dan korosi
tidak akan terjadi. Pelapisan permukaan dapat difungsikan sebagai :
- Untuk memperbaiki permukaan atau tampilan luar.
- Menisolasi atau melindungi permukaan logam dari interaksi lingkungan luar.
- Memberikan sifat perlindungan (tahan karat, tahan gesekan, keausan), estetik
atau keindahan (sebagai kosmetik yang memperindah tampilan sehingga
menarik pembeli),
- Menjadikan bahan lebih berilai ekonomis (bahan yang berkualitas tetapi harga
terjagkau).
2. Tujuan pelapisan berdasarkan kegunaan
- Pelapisan dekoratif
Tujuan utama pelapisan ini adalah untuk menambah estetika atau keindahan
luar suatu benda atau material. Pelapisan ini biasanya digunakan untuk melapisi

peralatan rumah tangga, interior rumah tangga dan perhiasan. Bahan logam yang
sering digunakan dalam pelapisan dekoratif yaitu kromium yang warnanya lebih
mengkilap dan tahan lama, emas, perak, tembaha, rhodium dan nikel.
- Pelapisan protektif
Pelapisan protektif adalah pelapisan yang bertujuan guna melindungi
material atau logam substrat dari kerusakan atau proses oksidasi dengan
lingkungan yang menyebabkan terjadinya karat atau korosi. Logam yang
biasanya digunakan dalam pelapisan protektif yaitu logam timah putih,
cadmium dan zink,
- Pelapisan sifat khusus permukaan
Pelapisan dilakukan dengan tujuan agar mendapatkan sigat khusus
permukaan yang keras, tahan, aus, dan tahan suhu tinggi merupakan pengertian
dari pelapisan permukaan untuk mendapatkan sifat khusus. Biasanya proses
pelapisan ini lebih tebal daripada pelapisan lainnya dan menggunakan satuan
milimeter. Matrial atau benda yang biasanya dilapisi yaitu benda yang bekerja
dibawah tekanan, beroperasi dalam waktu yang lama dan suhu tinggi seperti
bantalan poros, mesin roll pada pabrik baja, silinder mesin diesel, cicin piston.
Logam yang digunakan diantaranya nikel untuk mendapatkan sifat keras dan
tahan aus pada permukaan logam, timah putih dan timbal untuk melapisi cincin
piston yang terbuat dari aluminium, indium dan perak melindungi dinding
silinder motor pembakaran dalam dari oksida aluminium yang abrasive. Case
hardening yitu proses untuk menutupi kebutuhan operasional misalnya, proses
pengerasan dan ketahanan aus pada bagian bantalan luncur, proses carburizing
pada permukaan baja.
3. Jenis pelapisan berdasarkan jenis material pelapis.
- Pelapisan organic
Pelapisan organic merupakan pelapisan dengan bahan organic seperti
melpissi dengan cat, vernis dan lacquer.
- Pelapisan inorganic
Pelapisan inorganic menggunakan menggunakan bahan seperti enarel
dan gas porselin sebagai bahan pelapisnya.
- Pelapisan metalik
Proses pelapisan yang dilakukan secara sengaja untuk tujuan tertentu
disebut dengan pelapisan metalik.

4. Pelapisan logam ditinjau dari sifat elektrokimia bahan pelapis
- Pelapisan anodic
Pelapisan anodic merupakan pelapisan berdasarkan sifat elektrokimia bahan
pelapis dengan potensial listrik logam pelapis lebih anodic terhadap substrat.
Pelapisan dengan logam zink dan camdium adalah logam yang biasanya
digunakan. Logam Zn potensial listrik -0,762 Volt Vs SHE dan logam camdium
dengan potensial listrik 0,402 Volt Vs SHE akan anodic terhadap baja dengan
potensial listrik -0,04 Volt Vs SHE. Sehingga logam yang anodic akan
mengorbankan dirinya untuk reaksi penguraian logam berupa reaksi oksidasi
sehingga logam katodik akan tahan korosi setelah pelapisan. Kelebihan
pelapisan ini yaitu melindungi logam yang dilapisi meskipun mengalami retak,
tergores ataupun terkelupas pada batas proteksi tertentu permukaan akan tetatp
terlindungi dan tahan korosi.
- Pelapisan katodik
Pelapisan dimana logam pelapis elektrokimianya lebih katodik disbanding
dengan substrat. Contohnya pelapisan dengan logam emas dan perak terhadap
tembaga. Dimana potensial elektrokimia emas 1,5 Volt dan bersifat katodk
terhadap tembaga yang potensialnya 0,34 Volt atau besi dengan potensialnya -
0,04 Volt. Dalam hal ini, bahan pelapis Emas (Au) atau Perak (Ag) bersifat lebih
mulia dibanding substrate yang berupa Tembaga (Cu) atau Besi (Fe).Pelapisan
Katodik pada umurnnya dipakai pada perhiasan sehingga tujuan dekoratif lebih
utama disbanding tujuan untuk perlindungannya. Pelapisan katodk memiliki
kekurangan yaitu terjadinya korosi local jika terjadi cacat permukaan karena
tergores, tergesek.
5. Metode pelapisan logam
Berikut merupakan macam-macam pelapisan metalik dengan beberapa metode:
- Hot dipping
Teknik pelapisan logam dengan dicelupkan pada logam lain yang
dilelehkan pada suhu tinggi sehingga terbentuk lapisan baru yang sesuai dengan
permintaan. Titik logam cair yang akan dilapisi harus lebih tinggi dari titik cair
logam pelapis. Galvanizing merupakan metode yang digunakan dalam hot
dipping dengan merendam struktur baja dalam tempat yang berisi seng cair.
- Cladding

Proses penambahan lapisan material dengan maksud tertentu dengan
menyatukanlogam yang berbeda melalui proses extruding dengan laluan roll
bertekanan besar dan temperature yang tinggi. Macam-macamnya adalah roll
cladding, cladding by explosion welding, furnance braze-cladding in vacum,
press-braze cladding, furnance braze-cladding with flux or atmospheres dan
weld cladding yang sering digunakan.
- Pelapisan dengan PVD (pengendapan uap secara fisik)
PVD adalah sebuah metoda pelapisan logam dengan cara mengendapan
lapisan tipis uap dipermukaan logam hingga membentuk lapisan yang keras.
Berlangsung pada ruang hampa udara yang bersuhu tinggi, sehingga logam
pelapis akan mudah menguap dan mengendap pada logam atau permukaan
substrat. Biasanya digunakan untuk melapisi alt optic, mesin, alat elektronik,
dan alat kimia.macam-macam dari proses yang menggunakan prinsip PVD
adalah Sputtering, Penguapan Thermal (Thermal Evaporation) dan Ion Plating.
Sputter Coating adalah suatu proses pelapisan dalam ruang vakum dengan
menggunakan ion dari gas plasma untuk memindahkan atom pelapis atau
molekul dari material pelapis ke permukaan logam yang hendak dilapisi. Plasma
berupa gas inert argon yang dialirkan diantara permukaan yang dilapisi dari
material pelapis.
Thermal Evaporation terjadi dalam ruang bakar kedap udara dengan
tekanan 1,3 x 10−3
Pa. System pemanasan digunakan untuk menguapkan
logam. Dinding Ruang bakar terbuat dari baja yang tahan terhadap tekanan
rendah. Pelapisan thermal evaporation akan menghasilkan lapisan jika benda
kerja berada dalam fluks logam pelapis yang diuapkan. Benda yang akan dilapisi
dapat berupa logam, plastic, cermet.
Ion plating, logam pelapis diionkan dengan bantuan busur listrik dengan
arus tinggi pada tegangan rendah sehingga di dapat ion logam pelapis yang
terbang bersama plasma. Sumber listrik yang digunakan adalah sumber listrik
DC. Tekanan dalam ruang bakar sekitar 1,3 x 10−3
Pa. Ketika gas dialirkan ke
ruang bakar, tekanan naik menjadi 13 Pa.
- Pengendapan uap secara kimia (CVD)
CVD adalah proses kimia yang digunakan untuk menghasilkan
pelapisan yang berkualitas tinggi, solid dan handal yang dibutuhkan pada

industri elektronik yang digunakan dalam industri semikonduktor untuk
menghasilkan lapisan berupa film tipis.
- Metal spraying
Pelapisan ini dilakukan dengan menyemprotkan partikel-partikel halus
baik logam ataupun non logam ke permukaan logam yang akan dilapis sehingga
membentuk lapisan baru. Material pelapis yang sering digunakan adalah logam,
keramik, cermet, dan plastic atau polimer. Sebelum dilakukan metal spraying
permukaan harus dilakukan pengasaran terlebih dahulu sekitar 1,25 mm.
bentuk-bentuk pengasarannya adalah sebagi berikut:
• Pengkasaran alur (Grooving), berupa pengkasaran yang dilakukan dengan
membentuk slot atau alur-alur dengan sudut tajam yang dimaksudkan agar
dapat mengikat logam pelapis yang disemprotkan dengan kuat dan tak
mungkin bergeser.
• Pengkasaran bubut (Rough turning), yaitu pengkasaran bergelombang yang
dilakukan dengan mata pahat sementara benda kerja berputar sehingga
terbentuk alur melingkar.
• Pengkarasan amplas (abrasive blasting), yaitu pengkasaran dengan
menggunakan amplas atau tembakan pasir.
Metal spraying menggunakan alat penyemprot mirip alat tembak dengan
tiga bentuk logam pengumpan yaitu: kawat, bentuk serbuk dan bentuk plasma.
- Conversion coating
Proses pelapisan logam dengan cara mengkorosikan permukaan logam
sehingga membentuk lapisan yang kuat melekat dan protektif. Conversion
coating termasuk dalam pelapisan inorganic karena material pelapis yang
berupa oksida logam.
Fungsi dari conversion coating diantaranya:
• Lapisan yang melekat kuat pada permukaan.
• Mampu menahan korosi.
• Dapat meyerap oil atau wax pada permukaan.
• Memberikan warna permukaan yang lebih baik.
• Memperbaiki ketahanan permukaan terhadap abrasi.
Pelapisan yang termasuk dalam conversion coating yaitu:

• Pelapisan phosfat
Pelapisan yang dilakukan pada logam ferro dan non ferro.
Tujuan pelapisannya sebagai pelapis dasar dari proses
pengecatan, untuk menyerap oil dan wax supaya tahan terhadap
korosi. Phospat yang digunakan adalah yang mengandung zinc,
ferro dan mangan. Zat tersebut larut pada larutan asam tetapi
tidak larut dalam larutan alkali satu netral.
Urutan proses pelapisan phosfat ini adalah sebagai berikut:
1. Pickling, untuk membuang kerak pada permukaan.
Dapat juga dengan cara lain, yaitu secara mekanik atau
secara kimiawi.
2. Pembersihan lanjut dalam pembersih alkaline selama
4 menit pada 170 o F.
3. Bilas (Rinsing) sebanyak dua kali dalam air pada 90 o
F selama 30 detik.
4. Lakukan pelapisan konversi dalam larutan asam Zinc
Phosfat selama 4 menit pada temperatur 160 o F.
5. Bilas dengan air pada 90 o F selama 30 detik.
6. Lakukan pelapisan sekunder dengan Chromate,
selama 30 detik.
7. Keringkan.
• Pelapisan chromat
Pelapisan konversi dengan Chromate terutama digunakan untuk
logam-logam non-ferrous, seperti Zinc, Cadmium, Megnesium,
Aluminium, Tembaga dan Perak. Pelapisan Chromate dapat
digunakan sebagai lapisan final pada permukaan logam, tetapi
dapat juga digunakan sebagai lapisan dasar bagi proses
pengecatan. Pelapisan Chromate sangat banyak digunakan pada
Aluminium dan Zinc.
Urutan proses pelapisan dengan Chromate adalah sebagai
berikut:

1. Pickling, untuk membuang kerak pada permukaan.
Dapat juga dengan cara lain, yaitu secara mekanik atau
secara kimiawi.
2. Degreasing dengan cairan atau dengan phasa uap.
3. Bersihkan dengan pembersih alkaline pada temperatur
170 o F d. Bilas dengan air.
4. Lakukan pelapisan Chromate pada 80 o F selama 30
detik hingga 1 menit.
5. Bilas dengan air
6. Keringkan pada suhu 150 o F. 43
Pelapisan konversi Chromate dilakukan dengan
mencelupkan logam yang akan dilapisi kedalam larutan asam
yang mengandung banyak ion 𝐶𝑟+6
. Larutan itu misalnya
𝑁𝑎2𝐶𝑟2𝑂7 yang dilarutkan dalam asam mineral 𝐻2𝑆𝑂4. Lapisan
itu terbentuk dengan cepat. Namun perlu diingat hasil pelapisan
chromate tidak dapat diganggu selama 24 jam pertama agar
struktur pelapisan melekat dengan baik.
- Anodizing
Pelapisan dengan anodizing merupakan proses elektrolisis dalam larutan
asam sulfat sebagai larutan elektrolit dan menggunakan arus listrik. Durasi
pencelupan pada proses ini berpengaruh sekali terhadap warna yang akan
dihasilkan setelah pencelupan. Anodizing berguna sebagai penebal dan
penstabil lapisan oskida pada logam dasar. Pelapisan dengan metode ini
berfungsi sebagai pelindung dari korosi, pelindung dari abrasi, bersifat
dielektrik, dan dapat sebagai dekoratif atau keindahan.
Larutan elektrolit yang sering digunakan adalah asam sulfur. Larutan
asam chromic dapat juga digunakan, namun kurang memberikan hasil yang baik
untuk paduan dengan kadar tembaga lebih dari 5%. Ketebalan pelapisan
anodizing berkisar antara 0,0001 hingga 0,003 inch atau lebih. Kebanyakan
hasil anodizing bersifat agak porous, sehingga untuk menyempurnakannya
diperlukan proses tambahan, yaitu dengan dicelupkan dalam air mendidih atau
dalam larutan sodium dichromate sehingga terbentuk lapisa oxida yang solid.
- Cat

Pengecatan adalah jenis pelapisan permukaan yang sangat sering sekali
digunakan, dikarenakan biaya lebih murah dan mudah untuk diaplikasikan
sendiri bisa dengan cara di semprot ataupun dengan dikuas saja. cat harus
memiliki komponen seperti pigmen, zat pengikat,zat filler/pengisi pelarut dan
zat adiktif. Cat yang digunakan harus memiliki sifat sebagai berikut:
• Memiliki daya adhesi yang kuat terhadap benda dan sifat ini harus stabil
setiap waktu.
• Mudah dilapiskan seperti di kuas, di semprot, dan di rol.
• Bersifat dapat menutupi permukaan dengan merata dan sempurna.
• Waran dan viskositasnya harus tetap.
• Memiliki sifat khusus seperti tahan air untuk cat bawah air, tahan suhu
tinggi dan anti korosi.
- Elektroplating
Elektropating merupakan proses pelapisan permukaan dengan
pengendapan zat (lapisan logam) pada katoda dengan cara elektolisis. Prisnsip
kerja elektropating dilakukan dengan mengalirkan arus listrik melalui larutan
elektrolit antara dua material yang konduktif. Logam yang satu dihubungkan
pada kutub positif yang disebut anoda dan logam kedua dihubungkan pada
kutub negatif sebagai katoda. Ketika diberi tegangan kutub positif
mengeluarkan ion yang mengalir dalam larutan dan menuju katoda dan disebut
sebagai kation.
- Blackening
Pelapisan permukaan dengan blackening atau black oxide adalah proses
penghitaman pada permukaan besi, steel, tembaga dan stainless steel untuk
meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan memperindah tampilan.
Blackening dibagi menjadi hot blackening dan cold blackening. Kelebihan dari
proses blackening adalah prosesnya aman dan hasilnya berkualitas, tidak
menghasilkan polusi atau limbah yang mencemari, sangat ekonomis.
- Nitriding
Proses pengerasan permukaan pada suhu tinggi pada dapur listrik
dengan kandungan gas amoniak atau dengan bahan yang mengandung nitrogen.

TUGAS 3
RANGKUMAN PELAPISAN PERMUKAAN
A. Pengertian Coating/ Pelapisan
Pelapisan permukaan merupakan suatu cara yang dilakukan untuk memberikan sifat
tertentu pada permukaan suatu benda agar sehingga akan mengalami perbaikan dalam
struktur mikro atau struktur mekaniknya maupun fisiknya. Sifat-sifat yang didapatkan dari
proses pelapisan adalah penggabungan dari sifat-sifat berikut ini:
a. Daya tahan korosi (corrosion resistence)
b. Tampak rupa (appearance)
c. Daya tahan gores atauaus (abrasion resistence)
d. Harga ataunilai (value)
e. Mampu solder (solderability)
f. Karet pengikat (bonding of rubber)
g. Daya kontak listrik (electrcal contact resistence)
h. Mampu pantul ataubias cahaya (reflectivity)
i. Penyebaran rintangan (diffusion barrier)
j. Mampu sikat kawat (wive bondability)
k. Mampu sikat kawat (wive bondability)
l. Daya tahan temperatur tinggi (high temperature resistence)
B. Fungsi dan Tujuan Pelapisan
Pelapisan permukaan mempunyai dua fungsi pokok yaitu sebagai berikut:
a. Fungsi dekoratif
Fungsi ini digunakan untuk membuat permukaan benda menjadi terlihat lebih
menarik dan memperindah permukaan.
b. Fungsi protektif
Pelapisan dilakukan agar mencegah benda yang akan di lapisi dari penyebab
kerusakan seperti korosi, gesekan atau abrasi, dan sebagainya.
Adapun fungsi dan tujuan dari pelapisan logam adalah sebagai berikut:
a. Memperbaiki tampak rupa (dekoratif) misalnya: pelapisan emas, perak,
kuningan, dan tembag perak, kuningan, dan tembaga.
b. Melindungi logam dan dekorasi, yaitu:
- Melindungi logam dasar dengan logam yang lebih mulia, misalnya:
pelapisan platina, emas dan baja.

- Melindungi logam dasar dengan yang kurang mulia, misalnya : pelapisan
seng dan baja.
c. Meningkatkan ketahanan produk terhadap gesekan (abrasi),
misalnya: pelapisan krom keras.
d. Memperbaiki kehalusan/bentuk permukaan toleransi logam dasar misalnya:
pelapisan nikel, krom dan lain sebagainya.
e. Elektroforming, yaitu membentuk bentuk benda kerja dengan cara endapan.
C. Macam-Macam Pelapisan Logam
a. Pelapisan Anorganik dan Logam.
Pada umumnya pelapisan tipis dari logam dan materi anorganik dapat
menyediakan sebuah kendala yang sering terjadi antara logam dengan
lingkungannya. Hal utama dari pelapisan adalah (terlepas
dari pengorbanan pengorbanan logam pelapis pelapis seperti seperti zinc)
untuk menyelesaikan menyelesaikan sebuah kendala secara efektif. Pelapisan
logam diaplikasikan dalam pengendapan logam menggunakan arus listrik
(electrodeposition), penyalutan (cladding), penceluban panas (hot dipping), dan
pengendapan logam dengan uap (vapor deposition). Material anorganik
diaplikasikan atau dibentuk oleh pembakaran, difusi atau pengkonversi reaksi
kimia. Penyemprotan (spraying) biasanya dibentuk dari pembakaran pada suhu
yang tinggi. Pelapisan logam biasanya menunjukkan beberapa
kemampuan pembentukan, pembentukan, padahal padahal material material
anorganik anorganik mempunyai mempunyai sifat yang rapuh. macam-macam
dari pelapisan anorganik dan logam ini meliputi:
- Pelapisan Logam (Electrodeposition)
- Pengalasan (Flame Spraying)
- Penyalutan(Cladding)
- Pecelupan (Hot Dipping)
- Pengendapan dengan metode uap (Vapor Deposition)
- Penyebaran (Diffusion)
- Reaksi Kimia (Chemical Conversion)
- Modifikasi Permukaan (Surface Modification)
- Penanaman Ion (Ion Implantation)
b. Pelapisan Organik

Pelapisan organic menggunkan beberapa subtrat alami dan lingkungan.
Pengecatan (paints), pernis (varnishes), pemberian pernis (lacquers) dan
pelapisan yang sejenis digunakan untuk melindungi logam
dan pencegahan pencegahan terhadap terhadap korosi.
c. Pelapisan logam berdasarkan difat elektrokimia bahan pelapis
- Pelapisan Anodik
Pelapisan anodik merupakan pelapisan dimana potensial listrik
logam pelapis lebih pelapis lebih anodic terhadap anodic terhadap substrat.
Contoh pelapisan baja yang dilapisi dengan logam seng. Logam
seng bersifat bersifat lebih anodic terhadap terhadap baja sehingga
sehingga logam Seng akan mengorbankan dirinya dalam bentuk korosi
sehingga logam yang lebih katodik terhindar dari reaksi korosi. Pelapisan
ini termasuk kedalam pelapisan secara protektif.
- Pelapisan Katodik
Pelapisan katodik merupakan pelapisan dimana potensial listrik
logam pelapis lebih katodik katodik terhadap terhadap substrat. Contoh
pelapisan pada tembaga dengan logam emas. Emas bersifat lebih mulia
dibandingkan dengan logam tembaga, maka apabila logam pelapis
mengalami cacat logam yang akan dilapisi akan terekspose ke lingkungan
dan bersifat anodic sehingga akan terjadi korosi local yang local yang
intensif terhadap substrat. Biasanya pelapisan katodik digunakan sebagai
pelapisan dekoratif.
- Elektroplating
Proses pelapisan secara elektoplating menggunakan proses elektrolisis
menggunakan arus listrik searah dan larutan kimia elektrolit yang berfungsi
sebagai media penyuplai ion-ion logam membentuk endapan logam pada
elektroda katoda.

TUGAS 4
RANGKUMAN BLACKENING
A. Pengertian Blackening
Pelapisan permukaan dengan blackening atau black oxide adalah proses penghitaman
pada permukaan besi, steel, tembaga dan stainless steel untuk meningkatkan ketahanan
terhadap korosi dan memperindah tampilan. Blackening dibagi menjadi hot blackening
dan cold blackening. Proses konversi kimia yang terbentuk dari reaksi antara besi pada
logam ferro dengan garam pengoksidasi hingga membentuk magnetite (Fe3O4). Pelapisan
permukaan dengan blackening atau black oxide adalah proses penghitaman pada
permukaan besi, steel, tembaga dan stainless steel untuk meningkatkan ketahanan terhadap
korosi dan memperindah tampilan. Blackening dibagi menjadi hot blackening dan cold
blackening. Kelebihan dari proses blackening adalah prosesnya aman dan hasilnya
berkualitas, tidak menghasilkan polusi atau limbah yang mencemari, sangat ekonomis.
B. Proses Blackening
Proses blackening dibagi menjadi dua proses yaitu sebagai berikut:
1. Hot blackening
Hot blackening merupakan pelapisan permukaan dengan cara mencelupkan benda
yang akan di lapisi kedalam tangki berisi larutan alkali panas. Suhunya berkisar
275-295 °F (135-146 °C). Suhu didih ditentukan oleh isi garam. Pada suhu di atas
295 º F (146 º C) lapisan oksida yang diperoleh ternyata merah dan berkarat. Para
suhu di bawah 275 º F (135 º C) menunjukkan konsentrasi rendah garam yang
dihasilkan dalam proses oksidasi terlalu lambat. Suhu didih disesuaikan dengan
baik penambahan garam (kenaikan suhu) atau pengenceran larutan (penurunan
suhu).
2. Cold blackening

Proses ini dilakukan dengan menerapkan senyawa tembaga selenium ke pengait
pada suhu kamar. Proses ini lebih mudah untuk dilakukan karena tidak memerlukan
banyak bahan kimia pada suhu panas untuk digunakan.
C. Keuntungan dan Kerugian Blackening
Proses blackening memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut:
- Dapat dilakukan dalam jumlah besar (ideal untuk baut kecil)
- Tidak berdampak signifikan dimensi (proses pemblokiran menciptakan lapisan
lebih kecil)
- Metode ini jauh lebih murah daripada sistem perlindungan korosi, seperti cat dan
electroplating.
Proses blackening memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut:
- Lapisan blackening lebih mudah mengelupas sehingga perlu pelapisan lagi agar
terhindar terhadap goresan.
- Warna hitam yang ditampilkan lama kelamaan akan memudar warna nya tidak
menjadi hitam lagi.
- Blackening tidak terlalu tahan terhadap korosi seperti metode pelapisan lainnya.

TUGAS 5
RANGKUMAN ELEKTROPLATING
A. Pengertian Elektroplating
Link video: https://www.youtube.com/watch?v=QvrzGdoYW4s
Luigi Valentino Brugnatelli dinobatkan sebagai penemu elektrokimia modern pada
1805. Elektropating merupakan proses pelapisan permukaan dengan pengendapan zat
(lapisan logam) pada katoda dengan cara elektolisis. Electroplating juga disebut dengan
penyepuhan logam. Prinsip kerja elektropating dilakukan dengan mengalirkan arus listrik
melalui larutan elektrolit antara dua material yang konduktif. Logam yang satu
dihubungkan pada kutub positif yang disebut anoda dan logam kedua dihubungkan pada
kutub negatif sebagai katoda. Ketika diberi tegangan kutub positif mengeluarkan ion yang
mengalir dalam larutan dan menuju katoda dan disebut sebagai kation. Hubungan antara
voltase dalam elektrolit dan kekuatan arus listrik yang mengalir ditunjukkan oleh hukum
Ohm yaitu:
I =
𝐸
𝑅
Keterangan: I = Arus Listrik (ampere)
E = Voltase (volt)
R = Resistansi (ohm)
Besarnya listrik yang mengalir yang dinyatakan dengan Coulomb adalah sama dengan
arus listrik dikalikan dengan waktu. Dalam pemakaian secara umum atau dalam
pemakaian elektroplating satuannya adalah ampere-jam (Ampere-hour) yang besarnya
3600 coulomb, yaitu sama dengan listrik yang mengalir ketika arus listrik sebesar 1 ampere
mengalir selama 1 jam.
Prinsip dasar dari proses lapis listrik adalah berpedoman atau berdasarkan HUKUM
FARADAY yang menyatakan :
- Jumlah zat-zat (unsur-unsur) yang terbentuk dan terbebas pada elektroda selama
elektrolisa sebanding dengan jumlah arus listrik yang mengalir dalam larutan
elektrolit.
- Jumlah zat-zat (unsur-unsur) yang dihasilkan oleh arus listrik yang sama selama
elektrolisa adalah sebanding dengan berat ekivalen masing-masing zat tersebut.
Hukum I membuktikan terdapat hubungan antara reaksi kimia dan jumlah total
listrik yang melalui elektrolit. Menurut Faraday, arus 1 Ampere mengalir selama
96.496 detik ( 26,8 jam) membebaskan 1,008 gram hidrogen dan 35,437 gram

khlor dari larutan asam khlorida encer. Seperti hasil yang ditunjukkan bahwa
96.496 coulomb arus listrik membebaskan satu satuan berat ekivalen ion positif
dan negatif. Oleh sebab itu 96.496 coulomb atau kira-kira 96.500 coulomb yang
disebut 1 Faraday sebanding dengan berat 1 elektrokimia. Untuk menentukan
logam yang terdeposisi dengan arus dan waktu dapat ditentukan :
Faraday =
𝑎𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 . 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
96500
Langkah selanjutnya adalah mengalikan bilangan Faraday dengan bilangan gram yang
diendapkan oleh 1 Faraday (gram ekivalen), maka persamaannya menjadi:
W =
𝐴 . 𝐼. 𝑡
𝑁𝑒 .96500
Keterangan :
W = Berat zat yang terbentuk (gram)
I = Jumlah arus yang mengalir (Ampere)
t = Waktu (detik)
A = Berat atom suatu unsur logam yang diendapkan
Ne = valensi unsur logam tersebut)
Untuk menentukan tebal pelapisan yang terjadi perlu diketahui berat jenis dari logam
yang terlapis pada katoda. Hubungan berat jenis dengan harga-harga yang lainnya adalah
sebagai berikut :
Volume (cc) =
𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑛 (𝑔𝑟𝑎𝑚)
𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠
Proses electroplating digambarkan sebagai berikut adapun komponen atau alat yang
diperlukan yaitu sebagai berikut:
1. Bak Plating

Bak Plating harus terbuat dari bahan yang tahan dengan larutan elektrolit
yang digunakan. Umumnya terbuat dari PVC atau PP. Untuk ukuran yang
besar bisa menggunakan besi atau semen yang dilapisi PVC atau PP. Ukuran
bak menentukan ukuran dan jumlah barang yang akan diproses.
2. Anoda
Anoda adalah kutub positip dari rectifier. Anoda dibuat dari bahan logam
yang akan dijadikan material pelapis. Dengan adanya arus listrik bahan anoda
tersebut akan larut ke dalam larutan elektrolit . Dalam waktu bersamaan ion
logam dalam larutan yang dekat dengan barang metal yang akan dilapisi,
berubah menjadi logam dan melapisi barang metal yang jadi objek. Contohnya
anoda Nickel, Copper, Zinc, Tin, dan Brass.
Ada juga anoda yang tidak bisa larut. Jadi untuk menggantikan ion
logamnya harus ditambahkan bahan kimia ke dalam larutan elektrolit, seperti
anoda chrom, carbon, Platinize Titanium, dan Stainless Steel.
3. Katoda
Katoda adalah kutub negatif dari rectifier. Dalam proses elektroplating sisi
katoda ini dbuat dari bahan yang akan dilapisi. Permukaan benda objek yang
dekat dengan anoda akan lebih mudah terlapisi dibandingkan dengan yang
lebih jauh atau terhalang. Dengan mengatur posisi benda kerja terhadap anoda
akan membantu meratakan lapisan dan mempercepat proses plating.
4. Lapisan logam
Lapisan logam yang terbentuk mempunyai karakteristik yang khusus.
Tergantung dari kadar kandungan bahan kimia dalam elektrolit,
kondisi proses, dan kualitas arus listrik. Diperlukan pengetahuan yang lebih
dalam tentang elektroplating untuk bisa menghasilkan lapisan logam dengan
karakteristik yang sesuai dengan kebutuhan. Lapisan logam ini dalam satuan
micron, dan bisa diukur dengan menggunakan thickness meter.
5. Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit berfungsi sebagai penghantar listrik dan media pelarutan
dari ion logam. Larutan elektrolit ini biasanya terdiri garam yang mengandung
ion logam, buffer (pengatur pH), dan aditif (Surfactant, Brightener dan
Katalis). Volume larutan elektrolit yang menyusut karena penguapan bisa
dikembalikan lagi ke volume semula dengan menambahkan air bilasan dari
proses plating tersebut. Untuk mempertahankan kadar dari larutan elektrolit,
bisa dilakukan test secara berkala, dan menambahkan bahan kimia yang
berkurang.
6. Rectifier
Rectifier merupakan sumber arus DC dari Proses Electroplating. Rectifier
sebaiknya yang bisa diatur Volt DC nya, sehingga bisa disesuaikan dengan
ukuran benda kerja dan jenis Platingnya.
7. Volt meter
Volt meter disini untuk mengukur Volt yang sedang digunakan dalam
proses Plating. Volt diatur untuk mendapatkan ampere yang diinginkan atau
sesuai dengan perhitungan standar. Pengaturan Volt yang tidak tepat akan
mempengaruhi kualitas lapisan dan lamanya proses kerja.
8. Ampere meter
Ampere meter untuk mengukur ampere dari arus listrik selama proses
Plating. Ampere ini sangat penting, karena bisa digunakan untuk
menghitung jumlah logam yang melapisi, sehingga bisa digunakan untuk
menghitung biaya produksi. Ampere meter idealnya yang digital agar lebih
akurat dalam pembacaannya. Ampere ini juga sebagai parameter standar dari
Plating, sebab setiap proses Plating mempunyai standar ampere per-
desimeterpersegi yang berbeda-beda.
9. Tembaga
Tembaga untuk penghantar listrik dari Rectifier ke anoda atau katoda.
Ukuran dari tembaga disesuaikan dengan ampere yang digunakan. Sebisa

mungkin jangan banyak sambungan, karena dapat memperburuk aliran arus
listrik. Setiap sambungan yang ada harus sering di cek dan dibersihkan agar
arus listrik tetap lancar.
B. Keuntungan dan Kerugian Elektroplating
Elektroplating yang biasa digunakan yaitu electroplating tembaga, elektropalting seng,
electroplating nikel dan elektropating krom. Pelapisan kromium dilakukan pada pelek roda
kendaraan, pembakar gas, dan perlengkapan mandi untuk memberikan ketahanan terhadap
korosi, sehingga meningkatkan umur hidup suku cadang. Electroplating digunakan dalam
pembuatan perhiasan untuk melapisi logam dasar dengan logam mulia untuk membuatnya
lebih menarik dan berharga dan kadang-kadang lebih tahan lama.
Manfaat electroplating adalah sebagai berikut:
- Melindungi logam dari korosi
- Menambah kekuatan dan kekerasan suatu material
- Tahan terhadap suhu
- Peningkatan kemampuan solder,
- Meningkatkan konduktivitas material logam yang di lapisi
- Ketebalan lapisannya mudah tuntuk dikendalikan
- Logam pelapis yang digunakan lebih hemat
- Permukaan hasil pelapisan lebih mengkilap dan halus atau rata
Kekurangan penggunaan electroplating adalah sebagai berikut:
- Electroplating memerlukan tempat yang memiliki arus atau aliran listrik
dan tidak dapat dilakukan di lapagan harus berada dalam ruangan yang
tersedia listrik yang besar.
- Bahan yang bersifat konduktor yang digunakan saat electroplating terbatas.
- Terbatasnya unsur lapisan dan desain material yang akan dilapisi.
C. Proses Elektroplating
1. Persiapan
Benda kerja yang akan melalui proses electroplating harus dalam keadaan
benar-benar bersih dari pengotor organik seperti minyak/lemak, oli, ataupun
pengotor anorganik seperti lapisan oksida. Sehingga permukaan dan konsisi
benda kerja menjadi lebih bersih dan ketika proses electroplating akan terlapisi
dengan baik. Apapun teknik pembersihannya adalah sebagai berikut:

a. Pembersihan secara mekanik
Pekerjaan ini betujuan untuk menghaluskan permukaan dan
menghilangkan goresan-goresan serta geram-geram yang masih melekat
pada benda kerja. Selain itu lapisan oksida bisa dibersihkan dengan cara ini
dan dilanjutkan pickling. Biasanya untuk menghilangkan goresan-goresan
dan geram-geram tersebut dilakukan dengan mesin gerindra, sedangkan
untuk menghaluskan permukaannya dilakukan dengan proses buffing.
Prinsipnya sama seperti proses gerindra, tetapi roda/wheel polesnya yang
berbeda yaitu terbuat dari bahan katun, kulit, laken dan sebagainya. Selain
dari pengerjaan seperti tersebut diatas, kadang-kadang diperlukan proses
lain misalnya brushing, sand blasting dan lain sebagainya.
b. Pencucian dengan solvent
Proses ini bertujuan untuk membersihkan lemak, minyak, garam dan
kotoran-kotoran lainnya dengan pelarut organik. Pembersihan dilakukan
dengan cara:
- Vapour degreasing adalah pembersihan dengan pelarut yang tidak
mudah terbakar. Prinsipnya benda kerja diuapkan dengan pelarut
tersebut dalam keadaan panas, kemudian kotoran akan
mengembun/menguap karena adanya reaksi dari bahan pelarut.
- Proses pembersihan pada temperature kamar dengan menggunakan
pelarut organik, tetapi dilakukan pada temperatur kamar dengan
cara diusap/dipoles.
c. Pencucian dengan alkalin
Pekerjaan ini bertujuan untuk membersihkan benda kerja dari lemak
atau minyak-minyak yang menempel. Pembersihan ini perlu sekali, karena
lemak maupun minyak tersebut akan mengganggu pada proses pelapisan,
karena mengurangi kontak antara lapisan dengan logam dasar/benda kerja.
Pencucian dengan alkalin digolongkan dalam dua cara yaitu dengan cara
biasa (alkalin degreasing) dan dengan cara electro (electrolitic degreasing).
Pembersihan secara biasa adalah meredamkan benda kerja dalam larutan
alkalin dalam keadaan panas selama 5-10 menit. Lamanya perendaman
harus disesuaikan dengan kondisi permukaan benda kerja. Seandainya
lemak atau minyak yang menempel lebih banyak, maka dianjurkan lamanya
perendaman ditambah hinga permukaan bersih dari noda-noda tersebut.

Pembersihan secara electro bertujuan selain akan didapatkan hasil
pembersihan yang lebih bersih juga meningkatkan kecepatan pencucian.
Prinsip kerjanya dengan menggunakan arus listrik dan katoda dipakai
dengan lempengan carbon. Bila benda kerja yang akan dibersihkan
ditempatkan pada arus listrik negatif, maka prosesnya disebut anoda
cleaning/degreasing, begitu pula sebaliknya.
d. Pickling
Pickling bertujuan untuk membersihkan permukaan benda kerja dari
oksida atau karat dan sejenisnya secara kimia melalui perendaman. Larutan
asam ini terbuat dari pencampuran air bersih dengan asam antara lain:
- Asam chlorid (HCl) dengan konsentrasi 5 sampai 15 %.
- Asam sulfat (H2SO4) (jarang digunakan karena uap berbahaya)
- Asam sulfat dan asam fluorid ( HF)
Adapun keuntungan menggunakan larutan asam chlorid adalah :
- Menghasilkan keseragaman permukaan benda kerja
- Mudah dibilas
- Terjadinya over pickling lebih kecil
- Operasinya lebih mudah
Keuntungan menggunakan asam sulfat yaitu:
- Ongkos lebih rendah
- Pencemar rendah/kecil, namun uap cukup berbahaya untuk kesehatan.
2. Proses Pelapisan dengan Listrik
Setelah benda kerja sudah benar-benar bersih dari kotoran maka benda kerja
siap untuk melalui proses pelapisan dengan electroplating. Ketika proses
electroplating ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar hasilnya
memuaskan. Hal-hal tersebut adalah sebagai berikut:
Dalam operasi pelapisan, kondisi operasi perlu/penting sekali untuk
diperhatikan. Karena kondisi tersebut menentukan berhasil atau tidaknya proses
pelapisan serta mutu pelapisan yang dihasilkan. Kondisi operasi yang perlu
diperhatikan tersebut antara lain:
1). Rapat arus (current density):
Rapat arus adalah bilangan yang menyatakan jumlah arus listrik yang mengalir
perluas unit elektroda. Terbagi dalam 2 macam yaitu rapat arus yang di
perhitungkan ialah rapat arus katoda yaitu banyakna arus listrik yang di

perlukan untuk mendapatkan atom-atom logam pada tiap satuan luas benda
yang akan di lapis.
Rapat arus dapat di atur, makin tinggi raat arus, makin meningkat kecepatan
pelapisan dan dapat memperkecil ukuran/bentuk kristal.Tetapi bila rapat arus
terlalu tinggi akan mengekibatkan lapisan kasar, bersisik dan akan
terbakar/hitam. Satuan arus dinyatakan dalam Amp/dm2 atau Amp/ft2 atau
Amp/in2.
2). Tegangan arus (Voltage):
Seperti di jelaskan sebelumnya bahwa pada proses lapis listrik, tegangan yang
digunakan harus konstan sehingga yang di variablekan hanyalah ampere saja.
Maksudnya adalah bila Luas Permukaan benda kerja bervariasi, maka rapat
aruslah yang di variasikan sesuai dengan ketentuan,sedangkan voltagenya tetap.
Sebagai contoh pada pelapisan tembaga, rapat arus ditentukan 3,6 A/dm2,
voltage 6 volt, sedangkan luas benda yang akan dilapisi 10 dm2 maka rapat arus
adalah 36 A/dm2, tetapi tegangan tetap 6 volt. Biasanya tegangan yang
digunakan pada operasi lapis listrik adalah 6-12 volt.
3). Temperatur/Suhu larutan:
Temperatur larutan dapat mempengaruhi hasil lapisan. Kenaikan temperature
larutan menyebabkan bertambahnya ukuran kristal. Pada temperatur yang tingi,
daya larut bertambah besar dan terjadi: penguraian garam loga yang menjadikan
tingginya konduktifitas serta menambah mobilitas ion logam, tetapi viscositas
jadi berkurang, sehingga endapan ion logam pada katoda akan lebih cepat
sirkulasinya. Sebagai contoh dari pengaruh temperatur terhadap lapisan dapat
dijelaskan sebagai berikut. Bila temperatur larutan pada pelapisan chromium
decorative lebih rendah lapisan tampak suram juga. Hal ini dikarenakan lapisan
terbakar.
4). pH Larutan:
pH di pakai untuk menentukan derajat keasaman suatu larutan elektrolit dan
dalam operasi lapis listrik, pH berarti juga pOH-. pH larutan dapat diatur /diukur
dengan alat ukur pH meter atau colorimeter.Tujuan menentukan derajat
keasaman ini adalah untuk melihat atau mengecek kemampuan dari larutan
dalam menghasilkan lapisan yang lebih baik. Umumnya untuk larutan yang
Dasar-dasar bersifat basa/alkali.derajat keasaman (pH) nya berkisar antara 11-
14, sedangkan untuk larutan asam, pH-nya berkisar 4,5-5,6. Untuk mengatur

nilai pH sesuai dengan yang diinginkan, digunakan sodium atau potassium
hydroksida dan atau asam sulfat untuk larutan yang bersifat asam.
3. Proses Akhir
Benda kerja yang telah dilakukan proses lapis listrik biasanya di bilas dan di
keringkan. Tetapi kadang-kadang perlu juga dilakukan pengerjaan lanjut seperti
misalnya dipasipkan atau di beri lapis pelindung chromat (chromatting) atau
lapis lindung transparan yaitu dengan Iaquar. Proses ini dilakukan dengan cara
dipping biasa, tetapi untuk apis lindung dengan lacquar biasa secara electro dan
dipping.

TUGAS 6
Ringkasan Buku SOP Rekayasa Gasket Metal Bergelombang dengan Coating Tembaga
A. Pendahuluan
Gasket sangat dibutuhkan di industri perminyakan dan pertambangan. Pada industri
masih menggunakan gasket dengan material asbes karena sangat baik untuk mencegah
kebocoran dikarenakan tahan akan temperature yang tinggi dan pergaruh dari zat kimia.
Akan tetapi, penggunaan asbes sekarang ini sudah banyak dilarang dikarenakan sangat
berbahaya bagi Kesehatan yang akan menimbulkan penyakit yang serius.
Saat ini material pengganti dari gasket asbes yang digunakan yaitu grafit, fiber glass,
fiber keramik, resin flurokarbon. Gasket metal bergelombang berukuran 25A
memeberikan efek pegas pada metal dan membentuk garis segel dengan flens. Parameter
yang penting dalam optimasi peforma dari gasket yaitu contact stress dan contact width.
Desain gasket palstik memiliki peforma yang baik dibandingkan dengan desain elastic.
Kekasaran permukaan berpengaruh terhadap kebocoran gasket.
Pembahasan ini akan membahas mengenai solusi dari pembuatan gasket untuk
mengatasi kebocoran dengan metode pelapisan agar contact width antara flange dan gasket
dapat meningkat dengan menggunakan proses electroplating dengan bahan SUS304.
Adapun tahapan yang akan dilalui adalah pembuatan alur, hot decreasing, pickling,
activation, nickel strike plating, copper plating shiny plating, dan produc drying.
B. Prosedur Pelapisan Gasket Metal Bergelombang
a. Analisis Bahan Gasket Bergelombang
Material yang digunakan untuk membuat gasket bergelombang adalah material
SUS 304. Material ini dipilih karena memiliki sifat yang efektif dalam lingungan
dengan temperature tinggi dan tekanan tinggi. Katakteristik lainnya yaitu memiliki
tengangan luluh sebesar 398.83 MPa, Modulus elastisitas (E) 210 GPa, Modulus tangen
1900.53 MPa, dan Poisson rasio 0.3. pelapisan akan dilakukan untuk melapisi gasket
dengan material pelapis berupa tembaga murni yang sifatnya lebih lunak daripada baja
memiliki tegangan nominal 195 MPa, modulus tangen 1150 MPa, dan modulus
elastisitas 115 GPa.

Gambar 1 Gasket Metal Bergelombang
Gambar 2 Diagram Tegangan-Regangan SUS304
Pelapisan menggunakan pelapis tembaga murni dengan tegangan nominal 195
MPa, modulus tangen 1150 Mpa, dan modulus elastisitas 115 GPa. Karaktersistik
material terlihat pada diagram bahwa tembaga lebih lunak daripada baja.
Gambar 3 Linear Strain Hardening Model For SUS304, Copper And Nickel
Material
Proses electroplating berlangsung sesuai dengan hukum Farrady yang dapat
dirumuskan sebagai berikut:
𝑊 =
𝐴𝑟. I. t
𝑍𝐴 96500
Keterangan = Ar : Berat atom ZA : Elektron valensi I : Kuat arus t : waktu
Kerapatan lapisan dapat dirumuskan sebagai berikut:
ρ =
𝑙𝑎𝑦𝑒𝑟 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡
𝑙𝑎𝑦𝑒𝑟 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
layer thickness =
ρ. 𝑙𝑎𝑦𝑒𝑟 𝑎𝑟𝑒𝑎

Luasan yang terkena pelapisan adalah luasan atas dan bawah ditambah luasan
keliling luar dan keliling dalam. Dimensi gasket adalah diameter luar (D) 74,6 mm,
diameter dalam (d) 35,1 mm dan tebal gasket (t) 1,6 mm. Setelah dilakukan
perhitungan luas total yang terlapisi adalah 7354,1828 mm2 . Berat jenis material
tembaga adalah 8,96 gr/cm3 atau 0,00896 gr/mm3 dan nikel adalah 8,908 gr.cm3
atau 0,008908 gr/mm3 .
Tabel 2. Data berat pelapisan tembaga
Gambar penambahan berat lapisan tembaga berdasarkan waktu
Tabel 2 dan Gambar 6 menunjukkan data elektroplating tembaga pada gasket
metal bergelombang. Proses elektroplating material tembaga menggunakan arus 3
ampere. Berdasarkan Tabel 2, rata-rata berat dalam waktu 40 menit adalah 3,12
gram. Selanjutnya perhitungan tebal coating menggunakan rumus:
ρ =
𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
=
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑥 luas x tebal coating
tebal coating =
𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑥 ρ
=
3,12
7354,1828 x 0,00896
= = 0,02237597 mm
Berdasarkan perhitungan di atas maka bisa ditentukan bahwa untuk
memperoleh ketebalan lapisan 20μm, maka waktu yang dibutuhkan adalah 36
menit. Sedangkan ketebalan 30μm bisa diperoleh selam waktu 53,63 menit.
b. Prosedur Pelapisan Gasket Metal Bergelombang dengan Tembaga (Cu)

Proses electroplating memerlukan ketebalan lapisan 20µm dan 30µm. gasket akan
digantung dengan kawat dan posisi kawat harus seminimal mungkin posisinya agar
tidak menghalangi gasket. Posisi pelapisan juga harus di ubah agar tidak hanya melapisi
satu sisi saja. Arus yang digunakan yaitu 1 ampere dan 4 Volt. Tahapan prosesnya
adalah sebagai berikut:
1. Proses hot decreasing merupakan tahap pembersihan benda dari lemak yang
mengganggu proses electroplating. Proses ini dilakukan selama 2-3 menit
kemudian bilas dengan air bersih selama 1-2 menit.
Gambar 4 proses hot decreasing (kiri), dan water rinse (kanan)
2. Pickling berfungsi sebagai penghilang karat dengan cara merendam selama 15
menit di larutan pickling dan kemudian bilas dengan air selama 1-3 menit.
Gambar 5 proses pickling (kiri), dan water rinse (kanan)
3. Aktivasi dengan larutan asam H2SO4 dengan keasaman Ph 4 selama kurang
lebih 1 menit atau sampai keluar gelembung udara.
Gambar 6 proses aktivasi
4. Nickel strike plating, ini merupakan lapisan khusus agar tembaga dapat
tertempel/terlapisi.proses ini dilakukan dengan cara merendam benda selama 2
menit anodic dan 3 menit katodik, selanjutnya dibilas dalam air selama 1-2
menit.

Gambar 7 nickel strike plating proses
5. Shiny copper plating kebutuhan ketebalan pelapisan, selanjutnya bilas dengan
air. Proses copper plating tidak diperlukan bila tidak memerlukan pelapisan
tembaga.
Gambar 8 proses Shiny copper plating (kiri), dan water rinse (kanan)
6. Proses product drying cukup dengan diangin-anginkan agar kering.
Gambar 9 gasket setekah dilapisi
C. Prosedur Pengujian Gasket
a. Persiapan Specimen
Specimen yang akan digunakan berupa potongan melintang yang ditanam kedalam
resin dan dibiarkan hingga resin menggeras. Permukaan specimen kemudian di
haluskan dengan kekasaran kertas amplas 300, 500, 800, hingga 1500. Selanjutnya uji
kerekatan dengan mikroskop pembesaran 400 kali yang sebelumnya telah di uji struktur
mikronya.
Gambar 10 Specimen uji struktur mikro
b. Pengujian Struktur Mikro

Penentuan kerekatan antara lapisan tembaga dengan gasket dengan cara pengujian
struktur mikro. Seperti pada gambar berikut
Gambar 11 Kerekatan Gasket Setelah dan Sebelum Digunakan
Pada gambar diambil dari sisi atas dan bawah gasket. Sisi pinggir warna coklat
menunjukkan lapisan tembaga. Pada gambar tampak garis pemisah antara SUS304 dan
tembaga, maka dapat disu=impulkan bahwa tidak terjadi difusi dan tembaga menempel
pada material SUS304.
Gambar berikut menampilkan perbedaan anatra gasket bergelombang yang belum
digunakan untuk mencegah kebocoran dan sesudah digunakan untuk mencegah
kebocoran. Dalam gambar dapat disimpulkan bahwa tidak ada perbedaan yang
singnifikan antara yang belum digunakan dengan yang sudah digunakan dan keadaan
nya masih sangat baik.
Gambar 12 gasket sebelum digunakan
Tampak pada sisi pinggir ada warna coklat yang menunjukkan lapisan tembaga.
Pada sisi atas dan bawah tampak antara SUS 304 dan tembaga terdapat garis pemisah
antara kedua lapisan. Hal ini berarti antara SUS 304 dengan tembaga tidak terjadi difusi
dan tembaga hanya menempel pada SUS 304. Pengujian menggunakan struktur mikro
menunjukkan bahwa tidak terjadi difusi lapisan tembaga pada SUS 304. Namun
demikian tidak terdapat perbedaan antara tembaga dengan SUS 304, baik sebelum dan
sesudah digunakan untuk mencegah kebocoran. Lapisan tembaga terjadi secara masif
dan tidak pecah. Keadaan ini tetap sama baik sebelum gasket digunakan atau setelah
digunakan.

TUGAS 6
Ringkasan Buku SOP Rekayasa Gasket Metal Bergelombang dengan Coating Tembaga
A. Pendahuluan
Gasket sangat dibutuhkan di industri perminyakan dan pertambangan. Pada industri
masih menggunakan gasket dengan material asbes karena sangat baik untuk mencegah
kebocoran dikarenakan tahan akan temperature yang tinggi dan pergaruh dari zat kimia.
Akan tetapi, penggunaan asbes sekarang ini sudah banyak dilarang dikarenakan sangat
berbahaya bagi Kesehatan yang akan menimbulkan penyakit yang serius.
Saat ini material pengganti dari gasket asbes yang digunakan yaitu grafit, fiber glass,
fiber keramik, resin flurokarbon. Gasket metal bergelombang berukuran 25A
memeberikan efek pegas pada metal dan membentuk garis segel dengan flens. Parameter
yang penting dalam optimasi peforma dari gasket yaitu contact stress dan contact width.
Desain gasket palstik memiliki peforma yang baik dibandingkan dengan desain elastic.
Kekasaran permukaan berpengaruh terhadap kebocoran gasket.
Pembahasan ini akan membahas mengenai solusi dari pembuatan gasket untuk
mengatasi kebocoran dengan metode pelapisan agar contact width antara flange dan gasket
dapat meningkat dengan menggunakan proses electroplating dengan bahan SUS304.
Adapun tahapan yang akan dilalui adalah pembuatan alur, hot decreasing, pickling,
activation, nickel strike plating, copper plating shiny plating, dan produc drying.
B. Prosedur Pelapisan Gasket Metal Bergelombang
a. Analisis Bahan Gasket Bergelombang
Material yang digunakan untuk membuat gasket bergelombang adalah material
SUS 304. Material ini dipilih karena memiliki sifat yang efektif dalam lingungan
dengan temperature tinggi dan tekanan tinggi. Katakteristik lainnya yaitu memiliki
tengangan luluh sebesar 398.83 MPa, Modulus elastisitas (E) 210 GPa, Modulus tangen
1900.53 MPa, dan Poisson rasio 0.3. pelapisan akan dilakukan untuk melapisi gasket
dengan material pelapis berupa nikel murni yang sifatnya lebih lunak daripada baja
memiliki tegangan nominal 195 MPa, modulus tangen 1150 MPa, dan modulus
elastisitas 115 GPa.

Gambar 1 Gasket Metal Bergelombang
Gambar 2 Diagram Tegangan-Regangan SUS304
Pelapisan menggunakan pelapis nikel murni dengan tegangan nominal 210 MPa,
modulus tangen 1200 MPa, dan modulus elastisitas 170 GPa. Karaktersistik material
terlihat pada diagram bahwa nikel lebih lunak daripada baja. Karakter nikel dengan
SUSU304 terlihat pada diagram. Ketiga material digunakan multi layered baik itu
material secara sendiri ataupun bersama-sama.
Gambar 3 Linear strain hardening model for SUS304, copper and nickel material

Gambar 4 Contact stress dan contact width gasket metal bergelombang
Gambar 4 merupakan hasil simulasi bahwa contact width dan contact stress antara
gasket yang di lapisi nikel. Contact stress dan contact width pada gasket metal
bergelombang pada ketebalan lapisan 10 μm dan 15 μm tidak berbeda dengan gasket
metal bergelombang standar, sehingga tidak digambarkan. Contact width meningkat
dengan adanya pelapisan nikel setebal 20 μm dan 30 μm. Sehingga disimpulkan
bahwa lapisan terluar gasket metal bergelombang mengisi kekasaran permukaan.
Contact width gasket metal bergelombang dengan pelapisan 30 μm lebih besar
dibandingkan pelapisan 20 μm dan tanpa pelapisan.
Contact width gasket metal bergelombang dengan pelapisan 20 μm lebih besar
dibandingkan dengan gasket metal berelombang standar. Pada sisi lain contact stress
gasket metal bergelombang standar lebih tinggi disbanding gasket bergelombang
yang dilapisi tembaga dengan ketebalan 20 μm dan 30 μm.hal tersebut sesuai dengan
tegangan yang diberikan pada luasan suatu benday aitu denga gaya yang sama, bila
luasan membesar ,aka tegangan akan mengecil begitupun sebaliknya. Sehingga gasket
metal bergelombang yang dilapisi tembaga tebal 30 μm dan 20 μm.
Proses electroplating berlangsung sesuai dengan hukum Farrady yang dapat
dirumuskan sebagai berikut:
𝑊 =
𝐴𝑟. I. t
𝑍𝐴 96500
Keterangan = Ar : Berat atom ZA : Elektron valensi I : Kuat arus t : waktu
Kerapatan lapisan dapat dirumuskan sebagai berikut:
ρ =
𝑙𝑎𝑦𝑒𝑟 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
layer thickness =
ρ. 𝑙𝑎𝑦𝑒𝑟 𝑎𝑟𝑒𝑎

Luasan yang terkena pelapisan adalah luasan atas dan bawah ditambah luasan keliling
luar dan keliling dalam. Dimensi gasket adalah diameter luar (D) 74,6 mm, diameter dalam
(d) 35,1 mm dan tebal gasket (t) 1,6 mm. Setelah dilakukan perhitungan luas total yang
terlapisi adalah 7354,1828 mm2 . Berat jenis material tembaga adalah 8,96 gr/cm3 atau
0,00896 gr/mm3 dan nikel adalah 8,908 gr.cm3 atau 0,008908 gr/mm3 . Tabel 2
menunjukkan data elektroplating nikel pada gasket metal bergelombang. Data tersebut
menunjukkan berat awal dan pertambahan berat pelapisan nikel dalam waktu 40 menit.
Proses elektroplating material nikel dilakukan pada arus 1 ampere, sedangkan
elektroplating tembaga menggunakan arus 3 ampere.
Tabel 2. Data berat pelapisan nikel
Dalam Gambar 5 ditunjukkan pada sumbu x adalah waktu dalam menit dan sumbu y
menunjukkan berat total gasket. Terjadi hubungan kenaikan berat lapisan nikel terhadap
waktu, sehingga akan sangat mudah memprediksi berat nikel dalam waktu yang akan
datang.
Gambar 5 Penambahan berat lapisan nikel berdasarkan waktu
Rata-rata berat dalam waktu 40 menit adalah 0,428 gram. Selanjutnya perhitungan tebal
coating menggunakan rumus:
ρ =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
=
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑥 luas x tebal coating

tebal coating =
𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑥 ρ
=
0,428
7354,1828 x 0,008908
= 0,00653325 mm = 6,53325
μm
Berdasarkan perhitungan di atas maka bisa ditentukan bahwa untuk memperoleh
ketebalan lapisan 20μm, maka waktu yang dibutuhkan adalah 120 menit. Sedangkan
ketebalan 30μm bisa diperoleh selam waktu 184,6 menit.
C. Prosedur Pelapisan Gasket Metal Bergelombang dengan material Nikel (Ni)
Proses electroplating memerlukan ketebalan lapisan 20µm dan 30µm. gasket akan
digantung dengan kawat dan posisi kawat harus seminimal mungkin posisinya agar tidak
menghalangi gasket. Posisi pelapisan juga harus di ubah agar tidak hanya melapisi satu
sisi saja. Arus yang digunakan yaitu 1 ampere dan 4 Volt. Tahapan prosesnya adalah
sebagai berikut:
a. Proses pertama diawali dengan hot decreasing. Membersihkan benda kerja dari
lemak-lemak yang menempel. Waktu pencelupan selama 2-3 menit kemudian di
bilas air bersih selama 1-2 menit.
Gambar 6 proses hot decreasing (kiri), dan water rinse (kanan)
b. Pickling untuk menghilangkan karat yang menempel dengan direndam selama 15
menit di larutan pickling dan kemudian dibilas air selama 1-3 menit.
c. Aktivasi dengan larutan asam H2SO4 dengan keasaman Ph 4 selama kurang lebih
1 menit atau sampai keluar gelembung udara.
Gambar 7 proses aktivasi

d. Nickel strike plating, ini merupakan lapisan khusus agar tembaga dapat
tertempel/terlapisi.proses ini dilakukan dengan cara merendam benda selama 2
menit anodic dan 3 menit katodik, selanjutnya dibilas dalam air selama 1-2 menit.
Gambar 8 nickel strike plating proses
e. Shiny copper plating kebutuhan ketebalan pelapisan, selanjutnya bilas dengan air.
Proses copper plating tidak diperlukan bila tidak memerlukan pelapisan tembaga.
Gambar 9 proses Shiny copper plating (kiri), dan water rinse (kanan)
f. Proses product drying cukup dengan diangin-anginkan agar kering.
Gambar 10 gasket setelah dilapisi nikel
D. Prosedur Pengujian Gasket
a. Persiapan Specimen
Gasket metal bergelombang yang sudah dilapisi dipotong melintang kemudian
ditanam kedalam resin dan dibiarkan sampai mengeras. Pastikan hasil potongan
ditempatkan seperti pada gambar 17. Haluskan permukaan yang akan diamati
menggunakan sandpaper secara bertahap dari kekasaran 300, 500, 800, sampai 1500.
Gambar 17 menujukkan spesimen uji kerekatan menggunakan mikroskup dengan

pembesaran 400 kali. Sebelumnya gasket metal bergelombang dengan coating tembaga
dan nikel di potong sesuai spesimen yang dibutuhkan. Spesimen ini digunakan untuk
uji struktur micro.
Gambar 11 spesimen uji struktur mikro
b. Pengujian Struktur Mikro
Kerekatan anatara lapisan dengan nikel dapat dilihat setelah menggunakan uji
struktur mikro.
Gambar 12 kerekatan gasket dengan nikel
Gambar 13 kerekatan gasket dengan lapisan nikel sebelum digunakan
Pada sisi atas dan bawah tampak antara SUS 304 dan nikel terdapat garis
pemisah antara kedua lapisan. Hal ini berarti antara SUS 304 dengan nikel tidak
terjadi difusi dan tembaga hanya menempel pada SUS 304. Pengujian
menggunakan struktur mikro menunjukkan bahwa tidak terjadi difusi antara nikel

pada SUS 304. Namun demikian tidak terdapat perbedaan antara kerekatan nikel
dengan SUS 304, baik sebelum dan sesudah digunakan untuk mencegah kebocoran.
Lapisan nikel terjadi secara masif dan tidak pecah. Keadaan ini tetap sama baik
sebelum gasket digunakan atau setelah digunakan.

TUGAS 7
RANGKUMAN MATERI PELAPISAN DENGAN CAT
A. Pengertian Cat
Cat adalah cairan yang digunakan sebagai pelapis permukaan bahan atau material
dengan tujuan untuk melindungi (protective) dari penyebab korosi atau karat,
memperindah (decorative), dan memperkuat (reinforcing). Komponen cat terdiri dari
pigment sebagai zat warna untuk memberi daya tutup pada permukaan dan sebagai anti
karat atau korosi, resin atau binder yang berfungsi sebagai zat pengikat, solvent untuk
pelarut dan pengencer cat, dan additive berfungsi sebagai anti foaming atau busa, anti
setting (penyebab retak dan pecah), dan flow additive supaya cat lebih mudah di
aplikasikan pada permukaan.
Zat warna sesuai fungsi nya dibagi seperti berikut:
- Pigment warna berfungsi sebagai pewarna dan memberikan daya tutup
- Pigment terang untuk memberi warna warni metalik pada cat.
- Pigment extender berfungsi sebagai penambah kekuatan cat pada bodi,
menghasilkan viskositas dan mencegah pengendapan.
- Pigment flatting berfungsi untuk mengurangi kilap terutama pada jenis cat doff.
B. Klasifikasi Cat
1. Berdasarkan Bahan Baku
Kasifikasi cat berdasarkan jenis abahan bakunya dibagi menjadi dua yaitu
berdasarkan adanya resin yang dibagi menjadi epoxy, polyurethane, acrylic, melamine,
alkyd, nitro cellulose, polyester, vinyl, chlorinated rubber. Sedangkan jika ditinjau dari
ada tidaknya pigment dibagi menjadi varnish atau lacquer (transparan, tidak
mengandung pigment), dan Duco atau enamel (berwarna dan mengandung pigment
sebagai penutup).
2. Berdasarkan Fungsi
- Cat dempul (filler)
- Anti karat (anti Corrosion)
- Anti jamur (anti Fungus)
- Tahan api (heat resistance)
- Tahan panas anti bocor (water proofing)
- Decorative
- Protective
- Heavy duty

- Industrial
3. Berdasarkan Metode Pengecatan
- Pengecatan dengan sistem manual
Pengecatan dengan sistem manual biasanya menggunakan kompressor yang
berguna sebagai penghasil udara bertakanan, transformer sebagai pengatur
tekanan yang akan berfungsi sebgai penyaring minyak dan air ynag masuk
selang yang akan berpengaruh pada kualitas pengecatan. Spray gun merupakan
alat yang digunakan untuk menampung cat yang berfungsi sebagai pengkabut
sat dan mengarahkan serta mendorong cat keluar untuk melapisi benda kerja,
selain itu juga berfungsi untuk mengatur bentuk dan pola pengecatan yang
diinginkan.
Prinsip dasar dari pengecatan manual adalah:
a. Posisi tangan saat memegang spay gun saat melakukan pengecatan,
posisi tangan kiri memegang slang untuk mencegah slang tidak
menyentuh benda kerja dan tangan kanan memegang spray gun.
b. Sudut spray gun pada permukaan benda kerja yang baik harus tegak
lurus terhadap permukaan benda kerja untuk menghasilkan ketebalan
permukaan cat yang merata.
c. Jarak pengecatan akan mempengaruhi kualitas pengecatan. Semakin
dekat sray gun terhadap permukaan part yang akan dicat akan
mengakibatkan ketebalan cat yang tidak merata, bila semakin jauh jarak
pengecatan akan mengakibatkan penempelan cat pada part tidak
maksimal. Jarak pengecatan yang ideal sebesar 25-30 cm untuk logam
dan 15-20 cm untuk cat plastik.
d. Lebar pattern atau daerah permukaan yang terkena cat pada saat
penyemprotan. Semakin besar sudut semprot maka semakin lebar pattern
yang dihasilkan sebaliknya semakin kecil sudut semprot maka semakin
sempit pattern yang dihasilkan. Lebar pattern dapat diatur secara vertikal
atau horisontal.
e. Over lapping merupakan teknik pengecatan pada pemukaan benda kerja
sehingga penyemprotan yang pertama akan menyambung dengan
penyemprotan yang kedua.
- Pengecatan dengan sistem celup (dipping)

Pengecatan sistem dipping merupakan proses pencelupan part ke dalam
tangki cat, kelebihan cat akan kembali ke dalam tangki cat saat diangkat.
Beberapa keuntungan untuk sistem dipping ini:
a. Peralatan sederhana
b. Tidak diperlukan keahlian khusus operator
c. Dapat diotomatisasikan
d. Cat yang terbuang sedikit
Kerugian untuk sistem dipping:
a. Tebal cat berbeda, dimana pada bagian bawah akan cenderung lebih
tebal.
b. Terjadi pemisahan pigmen dan resin bila didiamkan dalam waktu lama.
c. Kemungkinan kontaminasi besar, sehingga part yang masuk harus dalam
keadaan bersih dan kering.
d. Bentuk part yang komplek sulit terlapisi semua.
- Elektrostatik Spaying
Merupakan sistem pengecatan dengan menggunakan media elektrostatis
untuk mengarahkan butiran cat ke seluruh luas permukaan benda kerja. Bila
dibandingkan dengan sistem spraying biasa untuk waktu dan volume cat yang
sama, pada elektrospraying akan didapat jumlah cat yang menempel ke benda
kerja lebih banyak.
- Pengecatan dengan sistem aliran (flow coater)
Dilakukan dengan melewatkan part yang akan dicat pada tirai aliran cat.
Pada umunya sistem pengecatan ini dipakai untuk pengecatan kaca / back
mirror. Pengaturan ketebalan cat dilakukan dengan mengatur viskositas dan
kecepatan aliran tirai cat.
- Elektro Deposition Painting (EDP)
Pada umunya pengecatan dengan sistem ini dipakai untuk keperluan
pengecatan primer (lapisan yang terhubung langsung dengan permukaan metal
yang dilapisi). Pengecatan sistem ini mempunyai daya rekat dan daya tahan
terhadap produksi yang sangat tinggi dan sifat kerataan yang relatif merata.
- Cat kuas
Cat yang pengaplikasiannya menggunakan kuas disebut dengan cat kuas. Proses
pengecatan biasanya dilakukan secara manual dengan menggunakan kuas.
Contohnya pada proses pengecatan tembok, cat kayu dan sebagainya.

- Wiping
- Roll
4. Berdasarkan Letak Pemakaian
a. Cat primer
Cat primer digunakan untuk mencegah dan memperlambat proses korosi,dan
meningkatkan daya adhesi bagi lapisan berikutnya. Cat primer dibagi menjadi:
- Wash primer, digunakan langsung pada metal dan membentuk lapisan
konveksi kimia pada permukaan metal. Komponen utamanya yaitu vinyl
butyral resin dan zinchomate pigment anti karat, ditambah hardener yg
bahan utamanya phosphoric acid.
- Lacquer primer, terdiri dari nitrocelluloce dan alkyd resin, lacquer primer
dapat cepat mengering dan mudah penggunaannya.
- Urethane primer, terbuat dari alkyd resin, merupakan primer tipe dua
komponen yg menggunakan polyisocyanate sebagai hardener. Urethane
primer memberikan ketahanan karat dan karakteristik adhesi yg baik.
- Epoxy primer, terbuat dari epoxy resin adalah primer tipe dua komponen
yg menggunakan amine sebagai hardener. Epoxy primer memberikan
ketahanan karat dan karakteristik adhesi yg baik. Biasanya digunakan
langsung pada kostruksi besi dan baja agar menghindari dari proses
perkaratan yang dapat menyebabkan sebuah konstruksi keropos dan
kekuatannya menurun.
b. Under coat
c. Intermediate
d. Top coat/finishing
e. Interior
f. Ekterior
5. Berdasarkan Jenis Substrat
a. Cat besi (metal protective)
Cat besi digunakan untuk melapisi permukaan besi. Biasanya bertujuan untuk
melindungi besi dari korosi dan sebagai dekorasi agar warnanya menarik.
b. Lantai (flooring system)
Penggunaan cat lantai biasanya sebegai penambah kesan dekoratuf dan estetik
pada lantai, dan melindungi lantai dari goresan.
c. Kayu (wood finishing)

Cat kayu ini hanya khusus diaplikasikan pada kayu. Tujuannya biasanya untuk
menambah kesan estetik dan dekoratif dimana dapat menimbulkan serat pada
kayu dengan menggunakan cat plitur. Bisa juga digunakan sebagai pelindung
anti rayap atau anti jamur yang akan membuat kayu cepat rapuh.
d. Beton (concrete paint)
e. Kapal (Marine paint)
f. Mobil (automotive paint)
Pada mobil cat berfungsi sebagai pelapis anti korosi, pelapis dasar untuk
meratakan permukaan, sebagai cat dekoratif sehingga mobil menjadi elegan dan
berwarna, sebagai cat pelapis anti goresan.
g. Plastik
h. Kulit
i. Tembok
Cat tembok digunakan sebagai pelapis dinding rumah agar rumah menjadi lebih
berwarna sehingga menimbulkan kesan estetik dan berfungsi sebagai dekoratif
rumah.
6. Berdasarkan Kondisi Dan Bentuk Campuran
a. Cat pasta
b. Ready-mixed
c. Emulsi
d. Aerosol
7. Mekanisme Pengeringan
a. Cat kering udara (varnish dan lacquer)
b. Cat stoving (panggang)
Proses ini dilakukan ketika selesai pengecatan, kemudian cat dimasukkan
kedalam oven untuk proses pengeringannya.
c. Cat UV curing
d. Cat penguapan solvent (syntetic enamel dan duco)
8. Ada Tidaknya Solvent
a. Water based
Cat jenis ini sebelum pengaplikasiannya harus dilarutkan terlebih dahulu
kedalam air kebanyakan cat yang bersifat water based digunakan dalam cat
tembok.
b. Solvent based

Devi Kusumawati_19508334045_Rangkuman Pelapisan Permukaan.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Devi Kusumawati_19508334045_Rangkuman Pelapisan Permukaan.pdf

Similar to Devi Kusumawati_19508334045_Rangkuman Pelapisan Permukaan.pdf (20)

Devi Kusumawati_19508334045_Rangkuman Pelapisan Permukaan.pdf