VIENID Mulai latihan

Beranda › Materi › Manufaktur Industri (Tokutei 2)

Pelapisan Logam (Plating) dan Perlakuan Permukaan (Praktik Level 2)

Manufaktur Industri (Tokutei 2) · 製造分野(2号) · Disusun oleh Tokutei Pass berdasarkan materi resmi; tidak disalin kata per kata.

Hukum Faraday, Efisiensi Arus, Throwing Power, dan Kontrol Pra-perlakuan

Menurut hukum elektrolisis Faraday, berat endapan teoretis sebanding dengan muatan listrik (arus $I \times$ waktu $t$), dan endapan aktual adalah nilai teoretis dikalikan efisiensi arus katoda ($\eta$).

Rapat arus $D_k\text{ (A/dm}^2\text{)}$ dihitung dengan 'arus $I\text{ (A)} \div$ luas permukaan $S\text{ (dm}^2\text{)}$', dan kemampuan melapisi secara merata hingga ke bagian cekung disebut 'throwing power'.

Pra-perlakuan menggunakan degreasing rendam alkali dan elektrolitik (dicek dengan uji water-break) serta acid pickling dengan 'inhibitor' untuk mencegah pelarutan berlebih logam dasar.

Sebelum elektroplating pada bahan aluminium, dilakukan 'proses zincate' (pencelupan penggantian seng) untuk mencegah pengelupasan akibat lapisan oksida alami aluminium.

Hukum Faraday, Efisiensi Arus, Throwing Power, dan Kontrol Pra-perlakuan

Poin penting


  • (○ Benar) Melapisi benda kerja seluas $12\text{ dm}^2$ pada rapat arus $2,5\text{ A/dm}^2$ memerlukan arus sebesar $12 \times 2,5 = 30\text{ A}$.

  • (○ Benar) Kemampuan mengendapkan ketebalan seragam pada bagian menonjol dan cekung disebut 'throwing power', dan substrat aluminium memerlukan 'proses zincate'.

  • (× Salah) Menyatakan bahwa pada krom keras industri (efisiensi arus ~12–15%) 100% muatan listrik menjadi endapan logam adalah SALAH.
KosakataArti
hukum Faraday
efisiensi arus katoda
throwing power
degreasing elektrolitik
perlakuan zincate

Bak Elektroplating (Watts Nikel, Seng, Krom Keras), Electroless Plating, dan Plating Plastik

'Bak Watts' standar pada pelapisan nikel terdiri atas nikel sulfat (sumber ion nikel), nikel klorida (pelarutan anoda), dan asam borat (penyangga pH).

Krom dekoratif melapiskan krom sangat tipis (0,1–0,5 μm) di atas nikel mengilap, sedangkan krom keras industri dilapiskan tebal langsung pada baja untuk kekerasan tinggi (~800–1000 HV) dan tahan aus.

Pengotor organik dalam larutan plating diserap dengan 'perlakuan karbon aktif', sedangkan pengotor logam (seperti Cu atau Fe) dihilangkan dengan 'elektrolisis arus rendah' (dummy plating).

Plating pada plastik ABS mengikuti urutan 'etching (membentuk pori mikro untuk efek jangkar) -> katalis paladium -> akselerator -> electroless plating (lapisan konduktif) -> elektroplating'.

Poin penting


  • (○ Benar) 'Asam borat' dalam bak nikel Watts berfungsi sebagai penyangga pH, dan 'perlakuan karbon aktif' menghilangkan pengotor organik.

  • (○ Benar) Saat melapisi plastik ABS, seusai etching dan katalis paladium, 'electroless plating' membentuk lapisan konduktif sebelum elektroplating.

  • (× Salah) Menyatakan ion pengotor logam terlarut seperti tembaga dapat disaring habis hanya dengan filter mekanis biasa adalah SALAH (perlu dummy electrolysis).
KosakataArti
bak nikel Watts
pelapisan krom keras
perlakuan karbon aktif
elektrolisis arus rendah (dummy)
etching

Penyebab dan Solusi Cacat Plating, Anodizing, Pelapisan Konversi, dan PVD/CVD

Cacat 'menggelembung/mengelupas' terutama akibat degreasing atau pickling kurang bersih, 'pit (lubang jarum)' akibat gelembung hidrogen (kurang surfaktan anti-pit), dan 'kasar' akibat partikel tersuspensi.

Baja kekuatan tinggi dan pegas wajib segera dipanggang seusai plating pada suhu sekitar 190–200°C selama beberapa jam ('proses baking') untuk mencegah patah tunda kerapuhan hidrogen.

Pada anodizing aluminium (alumite), benda kerja dihubungkan ke anoda (+) dan lapisan oksida yang terbentuk bersifat isolator listrik (penutupan pori dengan air mendidih dilakukan setelah pewarnaan).

Pelapisan di ruang vakum meliputi 'PVD (Physical Vapor Deposition: ion plating, sputtering)' dan 'CVD (Chemical Vapor Deposition)' yang disebut dry plating.

Poin penting


  • (○ Benar) Cacat 'menggelembung/mengelupas' terutama akibat pra-perlakuan buruk, 'pit' akibat gelembung hidrogen, dan baja kekuatan tinggi memerlukan 'baking' seusai plating.

  • (○ Benar) Lapisan oksida anodik (alumite) pada aluminium bersifat 'isolator listrik' (tidak menghantarkan listrik).

  • (× Salah) Menyatakan lapisan alumite menghantarkan listrik sebaik tembaga atau perak adalah SALAH.
KosakataArti
daya rekat buruk (gelembung/kelupas)
zat anti-pit (wetting agent)
perlakuan baking
Physical Vapor Deposition (PVD)
Chemical Vapor Deposition (CVD)

Pengukuran Ketebalan, Uji Korosi (SST, CASS), Uji Daya Rekat, dan Pengolahan Air Limbah

Untuk pengukuran tebal non-destruktif: gunakan 'alat ukur magnetik' untuk lapisan non-magnetik di atas baja, 'alat ukur arus eddy' untuk lapisan isolator (alumite) di atas aluminium, dan 'XRF' untuk lapisan ganda atau area mikro.

Uji ketahanan korosi mencakup semprot garam netral (NaCl 5%, pH 6,5–7,2, 35°C) dan 'uji CASS' (ditambah tembaga klorida dan asam asetat pada 50°C), sedangkan daya rekat diuji dengan uji tekuk, pita perekat, atau kejut panas.

Dalam pengolahan air limbah, limbah sianida dioksidasi dengan natrium hipoklorit pada kondisi basa kuat (pH >= 10) agar tidak menghasilkan gas HCN beracun.

Limbah kromium heksavalen diubah dulu menjadi kromium trivalen pada kondisi asam (pH 2–3) dengan natrium bisulfit, lalu dinetralkan dengan alkali untuk mengendapkan lumpur hidroksida.

Poin penting


  • (○ Benar) Gunakan 'alat ukur ketebalan magnetik' untuk seng di atas baja, dan 'alat ukur arus eddy' untuk alumite di atas aluminium.

  • (○ Benar) Oksidasi limbah sianida pada kondisi basa (pH >= 10), dan ubah kromium heksavalen menjadi trivalen pada kondisi asam (pH 2–3) sebelum pengendapan basa.

  • (× Salah) Menambahkan asam kuat langsung ke limbah sianida hingga pH 2 adalah SALAH karena melepaskan gas hidrogen sianida yang mematikan.
KosakataArti
alat ukur ketebalan magnetik
alat ukur ketebalan arus eddy
alat ukur ketebalan XRF
uji korosi CASS
pengolahan koagulasi-sedimentasi

Perlakuan Permukaan Logam (Lanjutan)

Latihan soal bab ini di aplikasi

Referensi resmi