Perlakuan Permukaan Metal Spraying dan Cladding
Dibuat sebagai salah satu syarat untuk mengikuti mata kuliah Perlakuan Permukaan pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Sriwijaya
DISUSUN OLEH :
ADRIAN
(03053150005)
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2008
Ada Ada bany banyak ak peny penyeb ebab ab kega kegaga gala lan n dalam dalam indu indust stri ri,, koro korosi si meru merupa paka kan n penyebab kegagalan terbesar dalam industri.
No 1 2 3 4 5 6 7 8
Meknisme kegagalan Korosi Fatik Patah getas Overload Korosi temperature tinggi Stress Corosion Cracking Creep ( Stress Rupture ) Aus ( wear )
Ada Ada bany banyak ak
% 29 25 16 11 7 6 3 3
cara cara yang yang dapa dapatt dilak dilakuk ukan an untu untuk k mela melapi pisi si loga logam m agar agar
terlindungi dari korosi , diantaranya adalah metal spraying, cladding, welding, dan pelapisan dengan bahan non logam seperti cat, karet, lem, plastik dan lain-lain. Pela Pelapi pisa sann nnya yapu pun n
dapa dapatt
dila dilaku kuka kan n
deng dengan an berb berbag agai ai cara cara., ., dapa dapatt
dena denagn gn
electroplating, tarring, galvanizing dll. Berikut ini akan dijelaskan tentang metal spraying dan cladding.
Metal Spraying
Metal spraying spraying merupakan pelapisan logam baja dengan dengan menyempro menyemprotkan tkan cairan logam lain seperti seng, aluminium,tembaga atau timah ke permukaan baja.
Agar Agar meng mengha hasi silk lkan an suat suatu u pela pelapi pisa san n yang yang halu haluss maka maka loga logam m yang yang disemprotkan ini harus merupakan suatu partikel yang halus dan berada pada suhu tinggi yaitu titik cairnya. Namun yang menjadi kendala teknis dalam pelapisan metal spraying adalah proses oksidasi yang dialami oleh partikel – partikel logam pelapis selama dalam perjalanan dari ujung toreh ke permukaan logam yang akan dilapisi. Oksidasi Oksidasi terjadi terjadi karena prtikel bersentuhan bersentuhan dengan dengan udara dan suhunya suhunya tinggi tinggi.. Oksida Oksidasi si akan akan menyeb menyebabk abkan an di permu permukaa kaan n partik partikel el dan menyeb menyebabk abkan an
menuru menurunny nnyaa gaya gaya adhesi adhesi.. Untuk Untuk mengat mengatasi asi hal ini maka maka secara secara teknis teknis harus harus diupayakan beberapa hal berikut : -
Jarak antara ujung toreh ke permukaan logam yang dilapisi sedekat mungkin.
-
Kecepatan pa partikel me mencapai pe permukan se setinggi mu mungkin.
-
Temperatur partikel serendah mungkin.
Hingga saat ini partikel – partikel halus logam pelapis dibentuk dalam tig cara, yaitu : 1. Partikel Partikel yang yang dibentuk dibentuk dari batangan batangan kawat pijar. 2. Partikel Partikel yang dibentuk dibentuk dari dari serbuk serbuk logam pelapis pelapis (powder). (powder). 3. Partik Partikel el yang yang dibe dibentu ntuk k dari dari plas plasma. ma.
Semua Semua metode metode pelapi pelapisan san dengan dengan metal metal sprayi spraying ng yang yang ada dewasa dewasa ini semu semuaa bers bersif ifat at nonnon-fu fusi sion on,, arti artiny nyaa daya daya leka lekatt loga logam m pela pelapi piss sema sematata-ma mata ta berdasarkan gaya adhesi bukan solid solution ( kelarutan padat ).
Agar diperoleh ikatan yang kuat maka permukaan loam yang dilapisi harus dikasarkan ( roughened ).
•
Pengkasaran dapat dilakukan dalam berbagai bentuk, antara lain : 1. Grooving 2. Abrasif 3. Bubut ka kasar
Melalui pengkasaran ini didapat luas permukan yang lebih besar dengan lubang bersifat anker ( jangkar ) yang membuat ikatan menjadi kuat. Mekanisme pembentukan partikel logm pelapis. 1. Metal spraying spraying dengan dengan kawat pengumpan pengumpan..
Gas Gas asetyl asetylen en yang yang dicam dicampur pur dengan dengan O2 disalurkan pad pad kece kecept ptan an tert terten entu tu ke dala dalam m dapur apur ( comb combus usti tion on cham chambe berr
)
lalu alu
menin eningk gkat atka kan n
terj erjadi adi
tem tempera peratu turr
pemba embak karan aran dan dan
yang yang
teka tekan nan
kem kemudi udian
dala dalam m
dapu dapurr
sehingga gas panas tersebut mengalir ke moncong toreh dimana terdapat kawat pengumpan. Kawat pengumpan ini kemudian mencair dan cairn logam ini menjadi partikel – partikel halus yang terbang keluar moncong toreh akibat daya daya pemb pembak akar aran an dari dari dapu dapurr
dan dan
dipe diperk rkua uatt
deng dengan an
hemb hembus usan an nitr nitrog ogen en.. Prti Prtikel kel – part partik ikel el inil inilah ah yang yang akan akan menjadi logam pelapis. Hasilnya adalah logam baja solid yang dilapisi oleh logam lain. lain. Keteba Ketebalan lan logam logam pelind pelindung ung tergan tergantun tung g banyak banyaknya nya lapisan logam pelindung yang disemprotkan disemprotkan ke permukaan baja.
Gamb Gambar ar 1. Pros Proses es meta metall sp spra rayi ying ng deng dengan an kawa kawatt pengumpan
Gambar 2. Skema mesin metal spraying.
2. Metal Metal sprayi spraying ng dengan dengan serbu serbuk. k. Pada Pada dasarn dasarnya, ya, mekan mekanis ismen menya ya sam dengan dengan yang yang ada pad metal spraying dengan kawat pengumpan, hanya perb perbed edaa aann nnya ya
adal adalah ah
pada pada
baja baja
kawa kawatt
peng pengum umpa pan, n,
terdap terdapat at sebuah sebuah tempat tempat yang yang berisi berisi serbuk serbuk logam logam yang yang akan dilapisi. Dengan pengumpan yang sudah berbentuk serbuk ini maka akan diperoleh pertikel yang lebih halus dan pelapisan yang lebih solid. Dengan pengumpan yang berbentuk serbuk maka temperatur gas dari ruang bakar tidak perlu tinggi.
3. Metal spraying spraying dengan dengan plasma. plasma. Merupkn Merupkn teknolo teknologi gi terkini terkini yang yang dikemb dikembangka angkan, n,
dengan dengan
menggunakan tenaga plasma.
Metal spraying spraying dapat menggunakan menggunakan logam logam pelapis pelapis yang keras sampai yang lunak seperti aluminium. Untuk logam pelapis yang keras, cukup menggunakan lapisan yang tipis saja.
Selain itu aplikasi metal spraying juga tidak hanya dapat digun digunaka akan n untuk untuk melap melapisi isi baja, baja, tetapi tetapi juga juga dapat dapat diguna digunakan kan untuk melapisi plastik dan model nylon, untuk memberikan hasil efek dekorasi menyerupai logam.
Loga Logam m yang yang dica dicair irka kan n dan dan digu diguna naka kan n untu untuk k mela melapi pisi si haru harus s loga logam m yang yang bers bersif ifat at nonnon-ko koro rosi siff ( tida tidak k dapa dapatt ber berkara karatt ), misalnya seng, aluminium, timah, dan tembaga. Cara ini sangat baik untuk mencegah korosi pada logam baja yang dilapisi. Contoh Metal spraying adalah
perm permuk ukaa aan n
baja baja dise disemp mpro rott
deng dengan an
cat/ cat/ca cair iran an
seng seng,,
aluminium/timah. Lapisan ini amat bagus dalam mencegah baja dari karat.
Cladding
adalah penyat penyatuan uan dua jenis jenis logam logam atau atau metal yang berbeda. berbeda. Cladding adalah Contoh kecilnya adalah pada setrikaan rumah, dimana indikator pemutus arus untuk memanaskan menggunakan dua jenis logam yang berbeda tapi disatukan. Ketika diatur untuk memanaskan, salah satu logam akan lebih panas dari yang lainnya, sehingga terjadi bent , dimana logam yang memiliki kapasitas panas yang lebih rendah akan menekuk.
Namun dalam hal korosi, umumnya cladding digunakan sebagai teknik pencegahan korosi yang tidak jauh berbeda dengan sacrificial sacrificial anodic protection. Pada cladding , logam yang ingin dilindungi atau di- clad dengan logam yang memiliki memiliki elektronega elektronegatifan tifan lebih kecil, atau lebih tepatnya lebih elektropos elektropositif. itif. Ini dimaksudkan agar elektron yang akan menyerang logam yang ingin dilindungi akan mengalir ke logam yang lebih elektropositif ini sehingga korosi terjadi pada logam yang lebih elektropositif (dalam kata lain lebih mudah terkorosi. untuk
pedoman pedoman ingat saja deret Volta). Volta). Proteksi korosi korosi ini biasanya biasanya digunakan digunakan untuk fasilitas-fasilitas yang minim ruang dan menginginkan low cost . CRA clad material dibuat untuk mengurangi biaya tanpa mengabaikan aspek korosi dan kekuatan. Clad material terdiri dari dua material yaitu logam pendu pendukun kung g (backi (backing ng steel) steel) yang yang berfun berfungsi gsi untuk untuk menaha menahan n beban beban dan logam logam pelap pelapis is CRA CRA (claddi (cladding ng materia material) l) yang yang berfun berfungsi gsi untuk untuk menaha menahan n korosi korosi.. Clad Clad material dibuat dengan cara pengerolan panas. Pembentukan ikatan pada proses pengerolan panas sangat tergantung pada difusi atom antara backing material dan cladding material. Agar diperoleh difusi atom yang baik maka dilakukan optimasi parameter proses pengerolan meliputi optimasi temperatur, reduksi dan jumlah langkah pengerolan. Nam Namun un terd terdap apat at keku kekura rang ngan an meto metode de ini ini kare karena na umum umumny nyaa prot protek eksi si cladding ini tidak sempurna melindungi logam karena berbagai faktor.
