Dokumen ini membahas proses pelapisan nikel, termasuk tujuan dekoratif dan teknik, serta faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas dan efisiensi pelapisan. Selain menjelaskan komposisi larutan elektrolit dan bahan tambahan yang diperlukan, juga diuraikan berbagai masalah yang dapat muncul selama proses pelapisan. Penambahan brightener dan pengadukan larutan adalah praktik penting untuk mempertahankan kualitas lapisan nikel yang dihasilkan.

1. PELAPISAN NIKEL
Abrianto Akuan, Ir., MT.
Teknik Metalurgi - UNJANI
Teknik Metalurgi-UNJANI 1

2. PELAPISAN NIKEL
Jenis pelapisan ini selain ada yang bertujuan untuk
dekoratif seperti lapisan nikel mengkilap, lapisan nikel suram
dan lapisan nikel hitam, ada juga yang bertujuan teknik yaitu
untuk meningkatkan kekerasan permukaan komponen
misalnya lapis nikel keras (hard nickel)
Sumber logam pada pelapisan nikel berasal dari garam
nikel. Bila konsentrasi garam nikel tinggi maka rapat arus
semakin tinggi dan kecepatan pelapisan semakin meningkat.
Jika konsentrasi garam nikel rendah maka permukaan
lapisan akan “terbakar“ jika rapat arus yang digunakan tinggi
dan efesiensi katoda menjadi rendah. Tabel 3 memperlihatkan
komposisi dan kondisi operasi dari beberapa jenis eletrolit
Nikel.
Teknik Metalurgi-UNJANI 2

3. Nickel electroplating solutions
Teknik Metalurgi-UNJANI 3

4. Penambahan Nikel klorida dimaksudkan untuk
mempercepat pengkorosian pada anoda dan meningkatkan
konduktivitas larutan sehingga struktur kristal lapisan lebih halus
dan kekerasan lapisan meningkat. Penambahan asam borat
bertujuan untuk penyangga (buffer) sehingga mudah dalam
pengontrolan pH larutan.
Untuk mencegah stratifikasi larutan elektrolit dan
menjaga agar temperatur dalam larutan seragam, maka perlu
dilakukan pengadukan (agitasi) baik dengan cara mekanik,
udara, sirkulasi larutan, maupun penggoyangan pada katoda.
Teknik Metalurgi-UNJANI 4

5. Beberapa masalah yang mungkin timbul
dalam pelapisan Nikel adalah sebagai
berikut :
1. Efesiensi katoda menjadi rendah jika:
• Konsentrasi garam Nikel terlalu rendah
• Rapat arus terlalu rendah
• Rapat arus terlalu tinggi jika dibandingkan
dengan temperatur larutan, konsentrasi logam
nikel dan derajat agitasi.
• Temperatur larutan terlalu rendah
• Jumlah hydrogen peroksida atau bahan anti
pitting terlalu tinggi
• pH larutan terlalu rendah
Teknik Metalurgi-UNJANI 5

6. 2. Dijumpai adanya pitting jika:
• Kurangnya bahan tambahan anti pitting
• Jumlah asam borat terlalu rendah
• Sumber logam pelapis terlalu sedikit
• Keasaman terlalu tinggi
• Pengadukan tidak sesuai
• Adanya pengotor dalam elektrolit
3. Rendahnya kecepatan pelapisan jika:
• Sumber logam pelapis sedikit
• Temperatur larutan terlalu rendah
• Konsentrasi hydrogen peroksida terlalu tinggi
• Rapat arus terlalu rendah
4. Lapisan Tidak sempurna / tidak menempel
• Larutan bersifat alkalin (biasanya terlihat dari tampilan larutan
yang keruh dan hasil pelapisan yang suram)
• Larutan terlalu asam (pada katoda timbul gelembung gas/evolusi
hydrogen yang berlebihan sehingga lapisan keras dan mengkilap)
• Adanya lemak pada permukaan benda kerja
Teknik Metalurgi-UNJANI 6

7. Jenis pelapisan nikel yang banyak dijumpai di lapangan
sebenarnya jenis pelapisan nikel mengkilap (lihat komposisi
pada table 3). Sebenarnya lapisan yang mengkilap dapat
dihasilkan dari lapisan nikel biasa (suram) yang digosok-gosok,
tetapi hal ini sangat tidak ekonomis, sehingga biaya produksi
menjadi meningkat.
Untuk menghasilkan lapisan yang mengkilap, biasanya
dilakukan penambahan bahan pemengkilap (brightener) ke
dalam larutan elektrolit. Brightener kelas I digunakan untuk
mendapatkan lapisan putih mengkilap, sedangkan brightener
kelas II dimaksudkan untuk memperoleh permukaan kilapan
seperti cermin. Kedua brightener tersebut harus bersama-sama
digunakan dalam elektrolit sebab jika hanya brightener kelas I
saja yang digunakan, maka akan timbul tegangan sisa yang
cukup tinggi dan kerapuhan pada lapisan.
Teknik Metalurgi-UNJANI 7

8. Brightener kelas I biasanya berupa napthalena
disulfonic acid atau alkyl napthalena disulfonic acid,
sedangkan brightener kelas II biasanya mengandung garam
logam atau senyawa organik tak jenuh.
Untuk menjaga agar kualitas lapisan tetap mengkilap
maka selain pengadukan (agitasi), penyaringan larutan juga
harus dilakukan secara kontinyu. Selain itu, selama proses
pelapisan, anoda akan mengeluarkan kotoran (berupa
endapan). Oleh karena itu perlu dilakukan pembungkusan
anoda dengan bahan polypropilene.
Teknik Metalurgi-UNJANI 8

9. Nickel electrodeposition data
Teknik Metalurgi-UNJANI 9

10. Standards and Recommended Thicknesses. ASTM B 456
Decorative nickel-plus-chromium coatings on steel
Teknik Metalurgi-UNJANI 10

11. Variation in internal stress, tensile strength, ductility, and hardness with pH. Watts bath operated at 54 °C and 5
A/dm2
Teknik Metalurgi-UNJANI 11

12. Variation in internal stress and hardness with current density. Watts bath operated at 54 °C and pH 3.0
Teknik Metalurgi-UNJANI 12

13. Variation in elongation, tensile strength, and hardness with temperature. Watts bath operated at 54 °C and 5
A/dm2
Teknik Metalurgi-UNJANI 13

14. Variation in internal stress, elongation, tensile strength, and hardness with chloride content in deposits from Watts
solutions operated at 55 °C, pH 3.0, and 5 A/dm2
Teknik Metalurgi-UNJANI 14

15. Other nickel plating solutions and some properties of the deposits
Teknik Metalurgi-UNJANI 15