Pelapisan Chromium

 Teknik pelapisan logam dengan menggunakan chrominum sebagai pelapis mulai digunakan pertama kali di Jerman sekitar tahun 1923, metode ini banyak diterapkan untuk melapisi pelat baja agar tahan korosi,mengkilap dan tahan aus. Ditinjau dari hasil pelapisan, maka dapat dibedakan dalam dua jenis pelapisan chromium, yaitu pelapisan chromium dekoratif dan pelapisan chromium keras (Hard Chromium plating). Pada pelapisan chromium dekoratif, faktor keindahan dan tahan korosi merupakan tujuan utama, contohnya peralatan optik, komponen elektronik dan industri otomotif. Sedangkan dalam pelapisan chromium keras, ketahanan aus  lebih diutamakan, contohnya roda gigi dan cutting tool.

Pelapisan chromium terjadi berdasarkan teori reduksi ion chromat valensi enam yang mengendap pada katoda. Ada dua asumsi berbeda yang dapat digunakan untuk menjelaskan proses reduksi ion chromat,yaitu:

1.      Reduksi ion chromat valensi enam menjadi logamnya melewati tahap antara; atau ....

2.      Ion chromat valensi enam langsung tereduksi menjadi logamnya.

            Ilmuwan yang menganut asumsi pertama diantaranya Raymond Rogers ia menyatakan bahwa deposisi logam chromium dihasilkan dari reduksi Cr³⁺ dan Cr²⁺. Sebagai hasil dari difusi, beberapa Cr²⁺ dioksidasi menjadi Cr³⁺ dan beberapa diantaranya  direduksi menjadi loagam . 

Kelarutan logam chromium dapat terjadi karena kenaikan  pH pada permukaan katodik,dan kenaikan pH tersebut disebabkan oleh terbentuknya partikel chromium hidrosida sesuai dengan reaksi:

                   Cr²⁺ +2 OH à Cr (OH)₂.

 Partikel-partikel yang bermuatan positif akan bergerak ke katoda. Pada saat permukaan katoda telah jenuh dengan partikel, maka partikel tersebut akan direduksi oleh atom hydrogen sesuai dengan reaksi Cr(OH)₂+2HàCr+2 H₂O. lapisan chromium dapat terkontaminasi oleh chromium hidrosida jika harga pH pada permukaan katodik berlebih. Lapisan akan banyak mengandung hidrat jika pada katoda banyak terjadi evolusi hydrogen.

                Adapun ilmuwan yang menganut asumsi kedua diantaranya adalah A.I Levin dan A.I Falicheva .Mereka menemukan bahwa ion chromat (CrO₄²) direduksi pada katoda secara langsung menjadi logam chromium. Hal ini dibuktikan oleh evolusi hidrogen secara intensif yang menyebabkan permukaan katoda mempunyai pH=6 yaitu saat ion chromat dominan.Disamping itu,adanya ion-ion SO₄ dalam larutan akan memudahkan reduksi langsung Cr⁶⁺ menjadi Cr^o.  

 Proses Pelapisan Listrik Chromium

Alat-alat yang digunakan dalam proses plating

Alat yang digunakan :

1.      Sumber Arus DC

2.      Katoda ( Benda Kerja /umumya baja)

3.      Anoda (Pb)

4.      Beaker Glass

5.      Larutan Elektrolit

6.      Statip

Persiapan Logam Dasar

Sebelum dilakukan pelapisan, logam dasar harus dibersihkan terlebih dahulu. Proses pembersihan yang dilakukan yaitu :

a.             Pembersihan secara mekanik, yaitu dengan penggerindaan dengan kertas ampelas silicon karbida dengan mesh 120 dan 240

b.        Pembersihan secara kimia (degreasing) yaitu, dengan cara mencelupkan benda kerja pada larutan alkalin pada temperatur 70 – 80 ⁰C selama 3 – 5 menit. Larutan yang digunakan adalah NaOH 35 g/l  H₂O DM.

c.             Etsa yang dilakukan mengikuti standar ASTM B 183 – 79⁽¹⁰⁾ yaitu menggunakan larutan campuran HC1 dan H₂O DM dengan perbandingan dalam persen berat 30:70. Etsa dilakukan untuk mengaktivasi permukaan logam dasar supaya mudah untuk dilakukan pelapisan. Setelah di etsa benda kerja harus dibersihkan dengan H₂O DM untuk menghilangkan larutan etsan, sebelum dilakukan pelapisan.

Proses degreasing

 Proses Etsa

Benda Kerja Hasil Pelapisan Chromium 

                        Proses pelapisan dilakukan dengan menempatkan logam dasar pada katoda (kutub negatif) dan timah hitam pada anoda (kutub positif).

Penulis : 

 1.      Teknisi Laboratorium Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Subang

 2.      Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Subang

Daftar Pustaka ;

1.ASM. 1972.“Metal Handbook”, Volume 2 Heat Treating, Cleaning, And Finishing, 8^th edition, Metals Park, Ohio.

2.ASM. 1972. Metal Handbook”,Volume 1 : Properties and Selection of Metals, 8^th edition, Metals park,Ohio.

3.A.Lowenheim, Fredirick, 1974,”Modern Electropllating”, 3^rd edition, New York: John Wiley & Sons, Inc.

4.Dieter, George E 1986,”Mechanical Metallurgi”, McGraw-Hill Book Co.

5.ASM,1986. “Metal Handbook”. Volume 10:Materials Characterization,9^th edition.

6.ASTM. 1981, “Annual Book Of Standards”. Volume 4,

7.Lainer, V.I. 1970m “Modern Electroplating”, Translated From Russian, Jerussalem, Israel, Program For Scientific Translation