際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

4 Pelapisan Ni

Abrianto Akuan
Abrianto Akuan
1 of 15
PELAPISAN NIKEL Abrianto Akuan, Ir., MT. Teknik Metalurgi - UNJANI Teknik Metalurgi-UNJANI 1
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
Nickel electroplating solutions Teknik Metalurgi-UNJANI 3
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
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
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
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
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
Nickel electrodeposition data Teknik Metalurgi-UNJANI 9
Standards and Recommended Thicknesses. ASTM B 456 Decorative nickel-plus-chromium coatings on steel Teknik Metalurgi-UNJANI 10
Variation in internal stress, tensile strength, ductility, and hardness with pH. Watts bath operated at 54 属C and 5 A/dm2 Teknik Metalurgi-UNJANI 11
Variation in internal stress and hardness with current density. Watts bath operated at 54 属C and pH 3.0 Teknik Metalurgi-UNJANI 12
Variation in elongation, tensile strength, and hardness with temperature. Watts bath operated at 54 属C and 5 A/dm2 Teknik Metalurgi-UNJANI 13
Variation in internal stress, elongation, tensile strength, and hardness with chloride content in deposits from Watts solutions operated at 55 属C, pH 3.0, and 5 A/dm2 Teknik Metalurgi-UNJANI 14
Other nickel plating solutions and some properties of the deposits Teknik Metalurgi-UNJANI 15

More Related Content

4 Pelapisan Ni

  • 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 属C and 5 A/dm2 Teknik Metalurgi-UNJANI 11
  • 12. Variation in internal stress and hardness with current density. Watts bath operated at 54 属C and pH 3.0 Teknik Metalurgi-UNJANI 12
  • 13. Variation in elongation, tensile strength, and hardness with temperature. Watts bath operated at 54 属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 属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