Apa yang anda ketahui tentang electroplating?

itu elektroplating adalah teknik yang menggunakan elektrodeposisi logam dalam pelapisan elektroda, untuk membuat permukaan ini dengan karakteristik yang berbeda dari logam dalam keadaan murni. Elektroplating juga menggunakan proses pelapisan dan perendaman, yang tidak melibatkan penggunaan arus listrik.

Elektrodeposisi, teknik yang digunakan dalam elektroplating, terdiri dari proses elektrokimia yang digunakan untuk membuat lapisan logam pada permukaan konduktif, dengan cara presipitasi kation logam hadir dalam larutan air..

Meskipun elektroplating telah diterapkan selama bertahun-tahun, pada awalnya itu digunakan untuk tujuan dekoratif, sampai setelah Perang Dunia Pertama dan Kedua, itu mulai digunakan sebagai teknologi dalam industri elektronik, dalam metalurgi, dalam elektrokimia, dan di banyak bidang lainnya.

Indeks

• 1 Apa itu electroplating??
• 2 Proses yang terkait dengan pelapisan listrik
  • 2.1 Elektrodeposisi dengan penyapuan
  • 2.2 Elektrodeposisi impuls
  • 2.3 Deposisi elektrokimia
  • 2.4 Strike
• 3 Aplikasi pelapisan listrik
• 4 Contoh
• 5 Referensi

Apa itu electroplating??

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, pelapisan melibatkan modifikasi karakteristik permukaan bahan tertentu melalui akumulasi logam di atasnya dengan pengendapan..

Dengan cara ini, sifat-sifatnya dimodifikasi oleh pembentukan lapisan atau pelapisan pada bahan, menggunakan prinsip sel elektrolit yang sama, di mana permukaan yang akan digalvanisasi bekerja sebagai bagian katodik dari rangkaian, sementara anoda dibentuk untuk logam yang akan diendapkan secara elektro pada potongan.

Baik anoda dan katoda direndam dalam larutan yang terdiri dari satu atau beberapa garam logam terlarut, serta beberapa spesies ionik yang berkontribusi pada aliran arus listrik..

Di satu sisi, anoda menerima aliran arus dan oksidasi menghasilkan spesies logam yang membentuknya, membantu mereka larut dalam elektrolit..

Di sisi lain, di katoda, reduksi ion logam yang telah larut dalam antarmuka yang terbentuk antara katoda dan elektrolit berasal, sehingga mereka dapat "diperluas" ke arah katoda..

Proses yang terkait dengan pelapisan listrik

Elektrodeposisi dengan penyapuan

Ini adalah teknik yang terkait erat dengan elektroplating, di mana area spesifik dan bahkan objek lengkap dilapisi menggunakan sikat jenuh dengan larutan pelapis.

Sikat ini terbuat dari stainless steel dan ditutupi dengan kain penyerap, yang menjaga larutan pelapis di dalam dan mencegah kontak langsung dengan bahan yang dilapisi. Ini direndam dalam larutan dan diaplikasikan secara seragam dalam bahan.

Elektrodeposisi impuls

Metode ini merupakan perubahan sederhana pada konsep elektrodeposisi, dan terdiri dari variasi arus atau potensial dengan cara cepat antara dua nilai yang berbeda, yang darinya menghasilkan rangkaian pulsa yang memiliki polaritas, durasi, dan amplitudo yang sama, dan bahwa mereka dibagi dengan arus yang nilainya sama dengan nol.

Jika lebar atau amplitudo pulsa dimodifikasi saat menggunakan prosedur ini, ketebalan dan bahkan komposisi lapisan pelapis yang diendapkan juga dapat diubah.

Deposisi elektrokimia

Demikian pula, deposisi elektrokimia biasanya digunakan untuk melakukan oksida logam dan untuk akumulasi logam pada permukaan tertentu karena kelebihan yang dihadirkannya, seperti biaya rendah dalam kaitannya dengan teknik lain atau tidak memerlukan suhu pemrosesan yang tinggi..

Ini banyak digunakan dalam sintesis pelapisan yang relatif kompak dan seragam dari struktur tertentu berdasarkan model, dan juga untuk mendapatkan tingkat deposisi logam yang lebih tinggi, di antara aplikasi lain..

Strike

Ada proses yang disebut pemogokan yang didasarkan pada penggunaan sedimen dengan karakteristik khusus untuk pelapisan, untuk menghasilkan lapisan yang sangat tipis yang melekat dengan baik pada substrat dan yang menghadirkan kualitas tinggi.

Teknik ini menawarkan dasar yang baik untuk pelapisan berikutnya dan, pada gilirannya, dapat dikombinasikan dengan metode lain untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.

Aplikasi pelapisan listrik

Sejumlah besar aplikasi yang telah diberikan untuk proses elektrodeposisi ini diketahui. Selanjutnya kita akan menggambarkan yang paling menonjol:

- Peningkatan ketebalan pada benda atau bagian dengan dimensi yang tidak cukup untuk fungsi yang ditentukan dalam industri.

- Penguatan sifat-sifat seperti kekerasan atau ketahanan logam tertentu melalui pelapisan berturut-turut.

- Pembuatan komponen dengan electroforming (metode untuk pembuatan bagian logam dengan akumulasi logam pada pola tertentu).

- Reproduksi elemen dekoratif dengan teknik elektrokimia menggunakan logam yang berbeda.

- Perlindungan berbagai bahan melalui lapisan permukaannya dengan lapisan pelindung dari campuran logam.

Contohnya

Dalam kehidupan sehari-hari ada beberapa penggunaan elektroplating, salah satu yang paling umum adalah produksi koin (yang ditempa dengan seng) dengan lapisan tembaga untuk melindunginya dari korosi.

Contoh lain yang sering dapat diamati adalah pelapisan potongan besi dengan film seng, untuk mencegah mereka teroksidasi ketika terkena oksigen yang ada di udara..

Dalam hal elemen hias, ada penutup permata dengan logam mulia seperti emas atau perak, serta yang lainnya lebih sulit diperoleh tergantung pada tujuan yang diinginkan..

Akhirnya, di samping keberadaan banyak contoh lain dari penggunaan teknik yang bermanfaat ini, kami memiliki pelapisan nikel (pelapisan nikel) dari objek baja untuk meningkatkan kemampuan anti korosi mereka..

Referensi

1. Wikipedia. (s.f.). Elektroplating Diperoleh dari en.wikipedia.org
2. Panda, H. (2017). Buku Pegangan tentang Electroplating dengan Pembuatan Elektrokimia. Diperoleh dari books.google.co.ve
3. Kanani, N. (2004). Elektroplating: Prinsip Dasar, Proses dan Praktek. Diperoleh dari books.google.co.ve
4. Watt, A. dan Philip, A. (2005). Electroplating dan Electrorefining Logam. Diperoleh dari books.google.co.ve
5. Schlesinger, M. dan Paunovic, M. (2011). Electroplating modern. Diperoleh dari books.google.co.ve

ELECTROPLATING

Pengertian Electroplating

            Dalam teknologi pengerjaan logam, proses electroplating dikategorikan sebagai proses pengerjaan akhir (metal finishing). Secara sederhana, electroplating dapat diartikan sebagai proses pelapisan logam, dengan menggunakan  bantuan arus listrik dan senyawa kimia tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang hendak dilapis.Pelapisan logam dapat berupa lapis seng (zink), galvanis, perak, emas, brass, tembaga, nikel dan krom. Penggunaan lapisan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan dan kegunaan masing-masing material.

            Perbedaan utama dari pelapisan tersebut selain anoda yang digunakan, adalah larutan elektrolisisnya. Dalam penelitian yang baru belakangan ini (tahun 2004), dilakukan oleh Tadashi Doi dan Kazunari Mizumoto, mereka menemukan larutan baru (elektrolisis) yang dinamakan larutan citrate ( kekerasan deposit mencapai 440 VHN).

            Proses electroplating mengubah sifat fisik, mekanik, dan sifat teknologi suatu material.Salah satu contoh perubahan fisik ketika material dilapis dengan nikel adalah bertambahnya daya tahan material tersebut terhadap korosi, serta bertambahnya kapasitas konduktifitasnya.Adapun dalam sifat mekanik, terjadi perubahan kekuatan tarik maupun tekan dari suatu material sesudah mengalami pelapisan dibandingkan sebelumnya.Karena itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan sifat teknis/mekanis dari suatu logam, yang kedua melindungi logam dari korosi, dan ketiga memperindah tampilan (decorative).

Prinsip Dasar Electroplating

            Kita mengenal istilah anoda, katoda, larutan elektrolit.Ketiga istilah tersebut digunakan seluruh literatur yang berhubungan dengan pelapisan material khususnya logam dan diilustrasikan seperti pada Gambar 1.

·        Anoda adalah terminal positif, dihubungkan dengan kutub positif dari sumber arus listrik. Anoda dalam larutan elektrolit ada yang larut dan ada yang tidak. Anoda yang tidak larut berfungsi sebagai penghantar arus listrik saja., sedangkan anoda yang larut berfungsi selain penghantar arus listrik, juga sebagai bahan baku pelapis

Gambar 1. Anoda, Katoda, dan Elektrolit

·        Katoda dapat diartikan sebagai benda kerja yang akan dilapisi, dihubungkan dengan kutub negatif dari sumber arus listrik.

·        Elektrolit berupa larutan  yang molekulnya dapat larut dalam air dan terurai menjadi partikel-partikel yang bermuatan positf atau negatif.

Karena electroplating adalah suatu proses yang menghasilkan lapisan tipis logam di atas permukaan logam lainnya dengan cara elektrolisis, maka perlu kita ketahui skema proses electroplating tersebut.

Skema Proses Electroplating

            Perpindahan ion logam dengan bantuan arus listrik melalui larutan elektrolit sehinnga ion logam mengendap pada benda padat yang akan dilapisi. Ion logam diperoleh dari elektrolit maupun berasal dari pelarutan anoda logam di dalam elektrolit.Pengendapan terjadi pada benda kerja yang berlaku sebagai katoda.

Gambar 2. Skema proses electroplating

            Reaksi kimia yang terjadi pada proses electroplating seperti yang terlihat pada Gambar 2 dapat dijelaskan sebagai berikut:

Pada KATODA

Pembentukan lapisan Nikel

Ni2+(aq)­ + 2e­­­­- →Ni (s)

Pembentukan gas Hidrogen

2H+(aq)­ + 2e­­­­- →H2 (g)

Reduksi oksigen terlarut

½ O2 (g) + 2H+ →H2O (l)

Mekanisme terjadinya pelapisan logam adalah dimulai dari dikelilinginya ion-ion logam oleh molekul-molekul pelarut yang mengalami polarisai.Di dekat permukaan katoda, terbentuk daerah Electrical Double Layer (EDL) yang bertindak seperti lapisan dielektrik. Adanya lapisan EDL  memberi beban tambahan bagi ion-ion untuk menembusnya. Dengan gaya dorong beda potensial listrik dan dibantu oleh reaski-reaksi kimia, ion-ion logam akan menuju permukaan katoda dan menangkap electron dari katoda, sambil mendeposisikan diri di permukaan katoda. Dalam kondisi equilibrium, setelah ion-ion mengalami discharge menjadi atom-atom kemudian akan menempatkan diri pada permukaan katoda dengan mula-mula menyesuaikan mengikuti susunan atom dari material katoda.

Variasi Electroplating

a.                  Elektroplating Tembaga-Nikel-Khrom

Proses pelapisan tembaga-nikel-khrom terhadap logam ferro atau kuningan sebagai logam yang dilapis adalah satu cara untuk melindungi logam terhadap serangan korosi dan untuk mendapatkan sifat dekoratif. Cara pelapisan tembaga-nikel-khrom dengan metode elektroplating adalah sebagai berikut:Pelapisan menggunakan arus searah. Cara kerjanya mirip dengan elektrolisa, dimana logam pelapis bertindak sebagai anoda,sedangkan logam dasarnya sebagai katoda. Cara terakhir ini yang disertai dengan perlakuan awal terhadap benda kerja yang baik mempunyai berbagai keuntungan dibandingkan dengan cara-cara yang lain.

Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain:

a. Lapisan relatif tipis.

b. Ketebalan dapat dikontrol.

c. Permukaan lapisan lebih halus.

d. Hemat dilihat dari pemakaian logam khrom.

Pengerjaan elektroplating tembaga-nikel-khrom pada dasarnya terbagi atas tiga proses yaitu perlakuan awal, proses pelapisan dan proses pengolahan akhir hasil elektroplating.Proses elektroplating ini terdapat tiga jenis proses pelapisan yaitu yang pertama adalah pelapisan logam dengan Tembaga, lalu dilanjutkan dengan pelapisan Nikel dan yang terakhir benda dilapis dengan Khrom.

b.                  Pelapisan Tembaga

Tembaga atau Cuprum (Cu) merupakan logam yang banyak sekali digunakan, karena mempunyai sifat hantaran arus dan panas yang baik.Tembaga digunakan untuk pelapisan dasar karena dapat menutup permukaan bahan yang dilapis dengan baik.Pelapisan dasar tembaga dipelukan untuk pelapisan lanjut dengan nikel yang kemudian yang kemudian dilakukan pelapisan akhir khrom.

Aplikasi yang paling penting dari pelapisan tembaga adalah sebagai suatu lapisan dasar pada pelapisan baja sebelum dilapisi tembaga dari larutan asam yang biasanya diikuti pelapisan nikel dan khrom.Tembaga digunakan sebagai suatu lapisan awal untuk mendapatkan pelekatan yang bagus dan melindungi baja dari serangan keasaman larutan tembaga sulfat.Alasan pemilihan plating tembaga untuk aplikasi ini karena sifat penutupan lapisan yang bagus dan daya tembus yang tinggi.

Ø  Sifat-sifat Fisika Tembaga

1.Logam berwarna kemerah-merahan dan berkilauan

2.Dapat ditempa, dibengkokan dan merupakan penghantar panas dan listrik

3.Titik leleh : 1.0830C, titik didih : 2.3010C

4.Berat jenis tembaga sekitar 8,92 gr/cm3

Ø  Sifat-sifat Kimia Tembaga

1.Dalam udara kering sukar teroksidasi, akan tetapi jika dipanaskan akan membentuk oksida tembaga (CuO)

2.Dalam udara lembab akan diubah menjadi senyawa karbonat atau karat basa, menurut reaksi 2Cu + O2 + CO2 + H2O → (CuOH)2 CO3

3.Tidak dapat bereaksi dengan larutan HCl encer maupun H2SO4 encer

4.Dapat bereaksi dengan H2SO4 pekat maupun HNO3 encer dan pekat
Cu + H2SO4 → CuSO4 +2H2O + SO2 Cu + 4HNO3 pekat → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 3Cu + 8HNO3 encer → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO

5.Pada umumnya lapisan Tembaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagi dengan Nikel atau Khrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan logam secara elektrokimia,digunakan listrik arus searah (DC). Jenis elektrolit yang digunakan adalah tipe alkali dan tipe asam.

            Pelapisan krom adalah suatu perlakuan akhir menggunakanelektroplating oleh kromium.Pelapisan dengan krom dapat dilakukan pada berbagai jenis logam seperti besi, baja, atau tembaga. Pelapisan krom juga dapat dilakukan pada plastik atau jenis benda lain yang bukan logam, dengan persyaratan bahwa benda tersebut harus dicat dengan cat yang mengandung logam sehingga dapat mengalirkan listrik.

            Pelapisan krom menggunakan bahan dasar asam kromat, dan asam sulfat sebagai bahan pemicu arus, dengan perbandingan campuran yang tertentu.Perbandingan yang umum bisa 100:1 sampai 400:1. Jika perbandingannya menyimpang dari ketentuan biasanya akan menghasilkan lapisan yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.Faktor lain yang sangat berpengaruh pada proses pelapisan krom ini adalah temperatur cairan dan besar arus listrik yang mengalir sewaktu melakukan pelapisan. Temperatur pelapisan bervariasi antara 35 °C sampai 60 °C dengan besar perbandingan besar arus 18 A/dm2 sampai 27 A/dm2.

             Elektroda yang digunakan pada pelapisan krom ini adalah timbal (Pb) sebagai anoda (kutub positif) dan benda yang akan dilapis sebagai katoda(kutub negatif). Jarak antara elektroda tersebut antara 9 cm sampai 29 cm. Sumber listrik yang digunakan adalah arus searah antara 10 – 25 Volt, atau bisa juga menggunakan aki mobil.

·                    Klasifikasi Pelapisan Krom

            Pelapisan krom dapat diklasifikasikan menjadi 2 macam, yaitu :

1.    Pelapisan dekoratif

               Pada pelapisan ini umumnya logam (benda kerja) terlebih dahulu dilapisi dengan tembaga kemudian nikel dan akhirnya krom. Tebal lapisan krom dekoratif umumnya berkisar antara 0.25 – 0.50 mikron.

2.    Pelapisan krom keras

               Pelapisan ini sering disebut industrial krom, yaitu pelapisan krom yang memanfaatkan sifat-sifat krom untuk mendapatkan sifat-sifat seperti : tahan panas, aus, erosi, korosi dan koefisien gesk rendah. Pada pelapisan krom keras, krom diendapkan pada logam dasar secara langsung tanpa melalui pelapisan perantara.  Biasanya pelapisan ini lebih tebal daripada pelapisan dekoratif. Berbeda dengan lapisan tembaga dan nikel dimana logam yang berfungsi sebagai anoda yaitu tembaga dan nikel. Untuk pelapisan krom, logam krom tidak akan berfungsi dengan baik sebagai anoda, sehingga dalam pelapisan krom digunakan anoda yang tidak larut yaitu lead (Pb).

Page 2