PENYEPUHAN

 

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Pemberian lapisan pada suatu benda memliki tujuan untuk menambahkan unsur baru agar menambahkan kelebihan pada benda tersebut sesuai sifat yang diinginkan. Selaras dengan perkembangan zaman disertai juga dengan perkembangan jenis pelapis serta implementasinya seperti pada kayu yang menggunakan fernis dan cat agar kayu tidak cepat melapuk sedangkan untuk unsur logam sering menggunakan nikel sebagai pelapisnya. Karena banyak inovasi-inovasi yang dilakukan pada suatu produk khususnya yang memakai unsur logam dan nikel juga memiliki banyak kekurangan  sehingga logam harus dilapisi unsur unsur lain supaya sesuai dengan kebutuhan pada benda tersebut.

Proses pelapisan tidak hanya menambahkan sifat kuat pada benda tetapi juga memberika sifat-sifat antara lain adalah tahan korosi, tahan panas, tidak mudah berkarat, lebih kuat, dan sifat-sifat yang lain sesuai dengan unsur yang digunakan sebagai pelapis bahan utama.

Karena hal ini diangkat dalam suatu makalah untuk mempermudah penentuan unsur dipakai untuk menambahkan sifat-sifat tertentu sesui dengan kebutuhan. Dengan memberikan proses pelapisan secara sederhana.

B.   Rumusan Masalah

1.    Apa yang dimaksud dengan Electroplating ?

2.    Bagaimana proses Electroplating ?

3.    Bagaimana proses pelapisan tembaga?

4.    Bagaimana proses pelapisan Krom pada baja?

C.   Tujuan

1.    Untuk mengetahui bagaimanakah cara pelapisan  logam

2.     Untuk mengetahui prinsip kerja pelapisan logam

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.   Pelapisan Logam

Pelapisan logam adalah suatu cara yang dilakukan untuk memberikan sifat tertentu pada suatu permukaan benda kerja, dimana diharapkan benda tersebut akan mengalami perbaikan baik dalam hal struktur mikro maupun ketahanannya, dan tidak menutup kemungkinan pula terjadi perbaikan terhadap sifat fisiknya. Pelapisan logam merupakan bagian akhir dari proses produksi dari suatu produk. Proses tersebut dilakukan setelah benda kerja mencapai bentuk akhir atau setelah proses pengerjaan mesin serta penghalusan terhadap permukaan benda kerja yang dilakukan. Dengandemikian, proses pelapisan termasuk dalam kategori pekerjaan finishing atau sering juga disebut tahap penyelesaian dari suatu produksi benda kerja.

1.   Macam-Macam Pelapisan Logam

a.   Pelapisan Dekoratif

Pelapisan dekoratif bertujuan untuk menambah keindahan tampak luar suatu benda atau produk. Sekarang ini pelapisan dengan bahan krom sedang digemari karena warnanya yang cemerlang, tidak mudah terkorosi dan tahan lama. Produk yang dihasilkan banyak digunakan sebagai aksesoris pada kendaraan bermotor baik yang beroda 2 maupun pada kendaraan beroda 4. Dengan kata lain pelapisan ini hanya untuk mendapatkan bentuk luar yang baik saja. Logam-logam yang umum digunakan untuk pelapisan dekoratif adalah emas, perak, nikel dan krom.

b.   Pelapisan Protektif

Pelapisan protektif adalah pelapisan yang bertujuan untuk melindungi logam yang dilapisi dari serangan korosi karena logam pelapis tersebut akan memutus interaksi dengan lingkungan sehingga terhindar dari proses oksidasi.

c.     Pelapisan Untuk Sifat Khusus Permukaan

Pelapisan ini bertujuan untuk mendapatkan sifat khusus permukaan seperti sifat keras, sifat tahan aus dan sifat tahan suhu tinggi atau gabungan dari beberapa tujuan diatas secara bersama-sama. Misalnya dengan melapisi bantalan dengan logam nikel agar bantalan lebih keras dan tidak mudah aus akibat gesekan pada saat berputar.

d.   Pelapisan Logam Ditinjau Dari Sifat Elektrokimia Bahan Pelapis

1.   Pelapisan Anodik

Pelapisan anodik merupakan pelapisan dimana potensial listrik logam pelapislebih anodik terhadap substrat. Contohnya pelapisan pada baja yang memiliki potensial listrik -0,04 Volt yang dilapisi dengan logam Seng yang memiliki potensial listrik -0,0762 Volt. Logam seng bersifat lebih anodik terhadap baja sehingga logam. Seng akan mengorbankan dirinya dalam bentuk korosi sehingga logam yang lebih katodik terhindar dari reaksi korosi. Pelapisan ini termasuk dalam jenis pelapisan protektif. Keunggulan dari pelapisan ini adalah sifat logam pelapis yang bersifat melindungi logam yang dilapisi sehingga walaupun terjadi cacat pada permukaan pelapis karena sebab seperti tergores, retak, terkelupas dan lain-lain sehingga terjadi “eksposure” terhadap lingkungan sekitarnya, sampai batas tertentu tetap terproteksi oleh logam pelapis.

2.   Pelapisan Katodik

Pelapisan katodik merupakan pelapisan dimana potensial listrik logam pelapis lebih katodik terhadap substrat. Contohnya pelapisan pada tembaga yang memiliki potensial listrik +0,34 Volt yang dilapisi dengan logam Emas yang memiliki potensial listrik +1,5 Volt. Logam Emas bersifat lebih mulia dibandingkan dengan logam tembaga, maka apabila logam pelapis mengalami cacat, logam yang dilapisi akan terekspose ke lingkungan dan bersifat anodik sehingga akan terjadi korosi lokal yang intensif terhadap substrat. Pelapisan katodik sangat cocok digunakan pada pelapisan dekoratif karena umumnya aksesoris dan perhiasan dari bahan-bahan imitasi tidakdikenai gaya-gaya dari luar sehingga kecil kemungkinan untuk mengalami cacat lokal pada permukaan.

B.   Elektroplating

1.   Defenisi Elektroplating

Pada dasarnya teknik pelapisan logam, elektroplating, atau biasa juga disebut krom oleh masyarakat umum, bertujuan untuk melapisi logam agar tahan terhadap karat dan juga untuk menambah nilai keindahannya. Pelapisan logam dapat berupa lapis seng, galfanis, perak, emas, brass, tembaga, nikel dan krom. Dalam hal ini kita akan mempelajari teknik krom. Lapis krom berguna sebagai penahan karat dan menambah keindahan dengan warna putih mengkilapnya. Setiap jenis logam memerlukan perlakuan yang berbeda dalam proses krom. Namun demikian agar lebih sederhana dan mudah dipahami, krom logam dibagi menjadi dua jenis logamnya, yaitu :

1)   Logam penghantar listrik

Contoh : besi, tembaga, kuningan ,besi baja.

2)   Logam yang kurang atau tidak penghantar listrik

Contoh : aluminium murni dan campuran.

Elektroplating ialah “elektrodeposisi pelapis (coating) logam melekat ke elektroda untuk menjaga substrat dengan memberikan permukaan dengan sifat dan dimensi berbeda daripada logam basisnya tersebut”. Beberapa proses, misalnya anodisasi krom, elektroda yang dimaksud ialah anoda. Akan tetapi kebanyakan, yang disebut elektroda dalam perumusan di atas ialah katoda. Jadi sistem plating terdiri atas: sirkit luar, elektroda negatif (katoda) yakni barang yang digarap, larutan plating, elektroda negatif (anoda). Maksud elektroplating ialah demi tujuan penampilan (bagus, kilap, cemerlang), perlindungan (terhadap korosi), sifat khas permukaan, sifat teknis atau sifat mekanis tertentu.

Gambar

Gambar 2.1. Proses Pelapisan Listrik (Elektroplating).

Lapis listrik (Elektroplating) adalah suatu proses pengendapan logam pada permukaan suatu logam atau non logam (benda kerja) secara elektrolisa. Endapan yang terjadibersifat adhesif terhadap logam dasar.

2.   Fungsi Elektroplating

Dalam teknologi pengerjaan logam, proses lapis listrik termasuk ke dalam proses pengerjaan akhir (metal finishing). Adapun fungsi dan tujuan dari pelapisan logam adalah sebagai berikut :

1)   Memperbaiki tampak rupa (dekoratif) misalnya ; pelapisan emas, perak,kuningan, dan tembaga.

2)    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 ; pelapisanseng dan baja.

3)   Meningkatkan ketahanan produk terhadap gesekan (abrasi), misalnya ;pelapisan krom keras.

4)   Memperbaiki kehalusan /bentuk permukaan toleransi logam dasar misalnya ;pelapisan nikel, krom dan lain sebagainya.

5)   Elektroforming, yaitu ; membentuk benda kerja dengan cara endapan.

 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.

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

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 H2SO4encer

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.

Larutan Strike menghasilkan lapisan yang sangat tipis. Larutan strike dapat pula dipakai sebagai pembersih dengan pencelupan pada larutan sianida yang ditandai dengan keluarnya gas yang banyak pada benda kerja sehingga kotoran-kotoran yang menempel akan mengelupas. Larutan ini terutama digunakan pada komponen-komponen dari baja sebagai lapisan dasar, untuk selanjutnya dilakukan pelapisan tembaga dengan logam lain.

Formula kecepatan tinggi atau efisiensi tinggi digunakan untuk plating tembaga tebal, smentara proses Rochelle digunakan untuk menghasilkan pelapisan yang bersifat antara strike dan kecepatan tinggi. Garam-garam Rochelle tidak terdekomposisi dan hanya berkurang melalui drag-out yaitu terikutnya larutan pada benda kerja pada saat pengambilan dari tanki tinggi disbanding larutan strike sebab kerapatan arus katoda dan efisiensi penting dalam kecepatan plating. Larutan Rochelle dan kecepatan tinggi dapat dioperasikan pada temperatur relatif tinggi.Komposisi larutan dan kondisi operasi untuk pelapisan tembaga asam dapat dilihat pada tabel 2.4.

Proses “Pengolahan Awal” adalah proses persiapan permukaan dari benda kerja yang akan mengalami proses pelapisan logam.Pada umumnya proses pelapisan logam itu mempunyai dua tujuan pokok adalah sifat dekorasi, sifat ini untuk mendapatkan tampak rupa yang lebih baik dari benda asalnya, dan aplikasi teknologi, sifat ini misalnya untuk mendapatkan ketahanan korosinya, mampu solder, kekerasan, sifat listrik dan lain sebagainya.Keberhasilan proses pengolahan awal ini sangat menentukan kualitas hasil pelapisan logam, baik dengan cara listrik, kimia maupu dengan cara mekanis lainnya.

Proses pengolahan awal yang akan mengalami proses pelapisan logam pada umumnya meliputi proses-proses pembersihan dari segala macam pengotor (cleaning proses) dan juga termasuk proses-proses pada olah permukaan seperti poleshing, buffing,dan proses persiapan permukaan yang lainnya.Untuk mendapatkan daya lekat pelapisan logam (adhesi) dan fisik permukaan benda kerja yang baik dari suatu lapisan logam, maka perlu diperhatikan cara olah permukaan dan proses pembersihan permukaan. Ketidaksempurnaan kedua hal tersebut di atas dapat menyebabkan adanya garisan-garisan pada benda kerja dan pengelupasan hasil pelapisan logam.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A.   Waktu dan Tempat

·         Waktu          : Kamis, 24 Oktober 2013

·         Tempat         : RTC (Rau Trade Center)

B.   Alat dan Bahan

    1. Alat

·         Aki

·         Voltmeter

·         Pengangkat cincin

·         Sikat

·         Kabel

2. Bahan

·         Air

·         Sendawa

·         Buah lerek

·         Cincin tembaga

·         Cairan emas

C.   Cara Kerja/Penyepuhan

1.    Sebuah cincin tembaga direndam kedalam air sendawa (portas) ± 5 menit.

2.    Setelah itu, cuci bersih dengan buah lerek dan disikat sampai bersih.

3.    Rendam pada cairan emas selama 15 menit.

·         Cincin yang akan di sepuh berada di kutub negatif (-).

·         Sedangkan pada cairan emas berada di kutub positif (+).

4.    Setelah direndam selama 15 menit, lalu angkat dan tiriskan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.   Hasil

Dari hasil penelitian yang kami lakukan dalam proses penyepuhan tembaga dengan menggunakan emas diperoleh reaksi :

B.   Pembahasan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada penyepuhan tembaga yang dilapisi dengan emas terjadi reaksi elektrolisis. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tembaga dianggap sebagai katoda dan emas sebagai anoda. Dan yang menjadi larutan elektrolit adalah AuCl_3. Anoda adalah tempat terjadinya oksidasi. Sedangkan katoda adalah tempat terjadinya reduksi. Elektrolit adalah larutan yang menghantarkan listrik.