Nickel Plating

(1)

Nickel Plating

kelompok 9

Inas Muslimah

Jauhari (1106052732)

Putu Calista

Gitta K (1106052745)

Pipin Indah

Lestari (1106052751)

Rizky Sulaeman

(2)

Nickel Plating

Nickel

Electroplating

Electroless

Nickel Plating

•• _Pengertian_Pengertian •• _Kegunaan_Kegunaan ••_Kekurangan_Kekurangan

••_{Faktor yang}_{Faktor yang berpengaru}_berpengaruh_h ••_Metode_Metode

••_T_Tahapan_{ahapan proses}_proses ••_Aplikasi_Aplikasi

•• _Pengertian_Pengertian

•• _{Kelebihan kekurangan}_{Kelebihan kekurangan} ••_Metode_Metode

(3)

Nickel Plating

Nickel

Electroplating

Electroless

Nickel Plating

•• _Pengertian_Pengertian •• _Kegunaan_Kegunaan ••_Kekurangan_Kekurangan

••_{Faktor yang}_{Faktor yang berpengaru}_berpengaruh_h ••_Metode_Metode

•• _Pengertian_Pengertian

•• _{Kelebihan kekurangan}_{Kelebihan kekurangan} ••_Metode_Metode

(4)

Electroplating

••

_{Electro :}

_{elektro/listrik}

••

_{Plating :}

_meng

–

_{plat kan, ( memberikan plat pada}

suatu objek)

••

_{Electroplating :}

_{menumbuhkan suatu layer,}

permukaan, lapisan tertentu, dengan bantuan

energi listrik dalam tujuan yang tertentu

••

_{Electroplating yang bertujuan menumbuhkan layer}

nickel kepada material yang ingin di lapisi

(5)

Bahan

Pelapis

Benda yang dilapisi

Sumber A

rus Searah

rus Searah (DC)

(DC)

••

_{Reduksi (katoda) : Ni}

2+2+

(aq)

+

+ 2e

2e

Ni

(s)(s)

••

_{Oksidasi(anoda) : Ni}

(s)

Ni

2+2+(aq)(aq)

+ 2e

••

_{Total : Ni}

(s)

(6)

Kegunaan electroplating nickel

• _Dekorasi

–

_{Bisa mendapatkan warna cerah keruh(bright)}

• _{Electroforming}

• _{Anti korosi}

• _{Ketahanan aus}

• _{Tidak merusak sifat ke magnetan suatu}

material

(7)

(8)

Hukum Faraday untuk Nikel

W = M I t

nF

= M

nF

Konstanta

proporsionalitas nikel

=

W

I t

=

1,095 g

A h

m = 1,095 (a) (l) (t)

m = jumlah nikel yang melapisi katoda l = arus yang mengalir (ampere)

t = waktu (jam)

(9)

Parameter yang berpengaruh pada

kualitas Nikel

1 . Konsentrasi Larutan

berkaitan dengan nilai pH dari larutan. Jika

nilai pH melebihi dari nilai yang diijinkan

maka lapisan nikel akan kasar pada

permukaan benda yang dilapisi.

2. Rapat Arus

Rapat arus adalah jumlah arus listrik yang

mengalir persatuan luas permukaan

elektroda. mempengaruhi efisiensi pelapisan,

reaksi reduksi oksidasi dan difusi dari hasil

pelapisan pada permukaan benda yang

dilapis.

(10)

Parameter yang berpengaruh pada

kualitas Nikel (

Con’t

₎

3. Temperatur dan Waktu Pelapisan

Waktu pelapisan mempengaruhi

terhadap kuantitas dari hasil pelapisan

yang terjadi dipermukaan produk yang

dilapis. Kenaikan temperatur akan

menyebabkan naiknya konduktivitas

dan difusitas larutan elektrolit,berarti

tahanan elektrolit akan mengecil

sehingga potensial dibutuhkan untuk

mereduksi ion ion logam berkurang

.

(11)

Tabel 1. Data Elektrodeposisi

Nikel

(12)

Watts Solution

• _{Nickel sulfamate}

_{: sumber utama ion nikel}

dalam larutan

• _{Nickel chloride}

_{: mengurangi korosi pada}

anoda, menambah konduktivitas dan

keseragaman distribusi ketebalan coating

• _{Boric acid}

_{: sebagai buffer}

• _{Wetting agents / surfactant}

_{: mengontrol}

pitting

(pembentukan lubang)

(13)

Bright Nickel Plating Solution

• _{Modifikasi dari}

_{watts solution}

_yang

mengandung bahan-bahan organik dan

aditif yang menghasilkan lapisan yang

terang.

• _{Bahan-bahan aditif :}

–

_Carriers

_{: bahan organik aromatik, sumber}

sulfur, berguna untuk menghaluskan struktur

butir dan memberikan efek mengkilap

–

_{Auxiliary brightener}

_{: menambah efek}

mengkilap dan mempercepat proses

(14)

Multilayer Decorative Plating

Penambahan sulfur pada bright nickel plating

menyebabkan ketahanan korosi berkurang. Karena itu

dilakukan plating lebih dari 1 lapisan

• _{Double layer}

lapisan pertama :

semi bright nickel plating

lapisan kedua

: bright nickel plating

• _{Triple layer}

lapisan pertama :

semi bright nickel plating

lapisan kedua : lapisan tipis plating kaya sulfur

lapisan ketiga :

bright nickel plating

(15)

(16)

(17)

PROSES ELEKTROPLATING

1. Pemolesan

membuat permukaan

benda menjadi

mengkilap dan

bebas goresan.

Digunakan kain poles

dan abrasif seperti

alumia/silica

oxida/diamond

2. Degreasing

Yaitu proses pembersihan

dari kotoran, minyak, cat,

ataupun lemak.

Alat :bak yang terbuat dari plat

seng yang didalamnya

berisi larutan NaOH yang

dipanaskan selama 30-60

menit, dengan suhu

60-70

o

_{C, dengan konsentrasi}

larutan 20 gr/ liter

–

₁₀₀

gr/liter.

Bak yang digunakan 150 x

120 x 70 cm). Setelah

proses degreding dilakukan

pembilasan dengan air.

(18)

3. Rinsing

•

_{untuk menghilangkan bahan}

kimia yang digunakan pada

saat

cleaning

yang mungkin

terkontaminasi pada tahap

sebelumnya.

•

_{Memakai air dan hidrogen}

peroksida

4. Pickling

Barang dicelupkan kedalam

larutan pickling yang terbuat

dari asam klorida

(HCl) 32%

,

yang berfungsi untuk

menghilangkan koral

pada

permukaan barang. Proses ini

dilakukan selama

3-5 menit

).

(19)

5. Etching

Yaitu proses

pembukaan pori-pori

menggunakan larutan

asam sulfat

(H

₂

SO

₄

10%)

untuk

mempercepat proses

pelapisan nickel chrome. dilakukan

selama

3-5 menit. Setelah itu dibilas

dengan air.

6. Nickel Plating

Kondisi Kerja :

- Ph 4,2

- Rapat Arus 4 A/dm2

- Temperature 45-46

o

_C

(20)

7. Chrome Plating

proses finishing pada proses elektroplating Nickel

.

Fungsinya sebagai usaha untuk meningkatkan

ketahanan

terhadap korosi

, aus dan anti gores, serta untuk

meningkatkan

aspek dekoratif

terhadap benda yang

dihasilkan sehingga menjadi mengkilat dan halus

permukaannya.

Pencelupan dilakukan selama ± 15

_–

60 menit pada temperatur 40-55

o

_{C dalam larutan chromic}

acid

_{Komposisi Larutan :}

.

1. Chromic Acid 80 gr/ltr 2. Sulfonic Acid 1 gr/ltr

3. Asam Chlorid N6X 20 gr/ltr

• _{Kondisi Kerja :}

- Temperatur 40,5 oC - Rapat Arus 15 A/menit

Dalam hal ini mengalami proses elektrofolesis dengan elektrodanya yaitu barang (metal) yang dicelup itu sendiri.

(21)

8. Drying

Yaitu proses

pengeringan

dari proses

chromeplating. Dalam proses ini

terdiri dari 2 cara :

1. Dengan media

pencelupan air

panas 60

o

_C

_{(Suhu), hanya}

sebentar saja untuk pembersihan.

2. Dengan menganealling

(mengoven) barang yang sudah

dilapisi, proses ini digunakan untuk

menghilangkan air bekas

chromeplating, dilakukan selama

20 menit dengan suhu 60

o

_C

(22)

Aplikasi

Nickel Electroplating

• _Aplikasi

_{nickel electroplating}

_80%

digunakan dengan tujuan dekorasi.

• _{Tujuan lain}

_{nickel electroplating}

_antara

lain: meningkatkan ketahanan korosi dan

ketahanan aus; meningkatkan properti

magnetis; dan meningkatkan kekerasan

permukaan.

• _{Aplikasi di bidang rekayasa kimia, nuklir,}

(23)

Aplikasi

Nickel Electroplating

http://www.howardfinishing.com/nickel-chrome-plating.html Gambar Aplikasi nickel electroplating

(24)

Aplikasi

Nickel Electroplating

Sulfamate Nickel

_–

Engineering Nickel Deposit

(25)

Electroless Nickel Plating

• _{Metode untuk melapisi plat dengan nikel}

tanpa menggunakan arus listrik. Dilakukan

dengan menggunakan reduksi

autokatalitik ion nikel dengan senyawa

hydrophosphite, aminoborane,

atau

borohydride

• _{digunakan pada aluminium supaya}

(26)

Keuntungan dan Kelemahan

Electroless Nickel Plating

Keuntungan

•

_{Ketahanan korosi dan}

aus yang baik karena

porositasnya kurang

•

_{Lapisan yang terbentuk}

merata

•

_{Mampu disolder dan dilas}

•

_{Biaya tenaga kerja murah}

Kelemahan

•

_{Biaya bahan kimia lebih}

tinggi

•

_{Lebih getas}

•

_{Karakteristik lasan lebih}

buruk

•

_{Kecepatan plating rendah}

dibandingkan metode

elektrolitik

(27)

Perbandingan permukaan Metode

Elektrolitik dan

Electroless Plating

(28)

Larutan

Electroless Nickel

Plating

Larutan

Electroless Nickel Plating

mengandung

:

• _{Sumber nikel, biasanya nikel sulfat}

• _{Agen pereduksi}

• _{Energi (panas)}

• _{Complexing agent}

_(kelator)

• _{Buffering agent}

• _Akselerator

• _Inhibitor

• _{Produk sampingan reaksi (ion orthofosfit,}

(29)

Reducing Agent

Sodium hypophosphite baths

Aminoborane baths

Sodium Borohydride baths

Hydrazine baths

(30)

Sodium Hypophosphite Baths

• _{Paling banyak digunakan}

• _{Biaya lebih murah, lebih mudah dikontrol, lebih}

tahan korosi dibandingkan boron atau

hydrazine

baths

• _{Lebih baik dalam larutan asam dibandingkan}

(31)

Aminoborane Baths

2 macam senyawa :

• _{N-dimethylamine borane (DMAB) -> AS}

• _{H-diethylamine borane (DEAB) -> Eropa}

(harus dicampur dengan etanol)

–

_{pH : 6}

–

₉

–

_{T : 50}

–

₈₀

o

_C

–

_{Kecepatan deposisi : 7}

–

₁₂

_μ

_m/h

• _{Berguna untuk plating plastik dan}

(32)

Sodium Borohydride Baths

• _{Pereduksi paling kuat}

• _{pH : 12}

–

₁₄

• _{T : 90}

–

₉₅

o

_C

• _{Kecepatan plating : 25}

–

₃₀

_μ

_m/h

• _{1 mol Sodium Borohydride (0,6 kg) dapat}

mereduksi 1 kg nikel

• _{Untuk menghindari terbentuknya presipitat}

nikel hidroksida digunakan agen pembentuk

ion kompleks seperti EDTA.

(33)

Hydrazine Baths

• _{T : 90}

–

₉₅

o

_C

• _{pH : 10}

–

₁₁

• _{Kecepatan plating : 12}

_μ

_m/h

• _{Tidak stabil pada temperatur tinggi}

sehingga susah dikontrol

• _{Deposit nikel getas dan tegangannya}

tinggi, ketahanan korosinya rendah karena

terdapat Ni(OH)

₂

dan nitrogen.

(34)

Sifat Electroless Nickel Plating

• _{Ketahanan korosi}

• _Densitas

densitas lapisan nikel berkurang

sesuai dengan pertambahan jumlah

fosfor

• _{Koefisien ekspansi termal : 14}

–

_{17 x}

10

-6

/

o

C

• _{Konduktivitas termal : 0,19-0,26}

cal/cm/sec/°C.

• _{Titik leleh : mulai dari 890}

o

_C,

tergantung jumlah fosfor dalam Nikel

• _{Sifat magnetik}

lapisan nikel yang mengandung fosfor

lebih dari 8% bersifat non magnetik

(35)

Tahapan Proses Electroless Nickel

Plating

Air yang sudah

dinetralisasi sebagian dibuang lalu

dimasukkan larutan plating

(36)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

Petroleum

• _{Peralatan yang}

digunakan untuk

produksi minyak, atau

di bidang perminyakan,

pengilangan, dan

proses kimianya telah

secara signifikan

menggunakan produk

electroless nickel.

• _{Hal ini dikarenakan oleh}

sifat

electroless nickel

yang resisten terhadap

korosi dan abrasi dan

telah digunakan untuk

aplikasi berikut:

penambahan umur dari

peralatan, untuk

mengganti bahan atau

alloy yang mahal, dan

untuk mereduksi biaya

investasi dan operasi.

(37)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

Petroleum

Aplikasi produk yang

menggunakan

electroless nickel

yakni antara lain:

• _{Tabung penampung}

• _{Katup pengaman}

• _{Pompa lumpur}

• _{Pompa penyedot}

• _Pipa

• _{Pentransfer panas}

Aplikasi bidang Petroleum

(38)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

Packaging and Handling Machinery

• _{Electroless nickel}

_{menjadikan permukaan}

produk keras, ketahanan aus permukaan,

dan meningkatkan kebersihan permukaan

produk.

• _{Electroless nickel}

_{produk diterima oleh}

FDA

(Food and Drug Administration)

untuk servis peralatan makanan.

(39)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

Peralatan Kimia

• _{Salah satu dari}

kegunaan yang

paling umum untuk

electroless nickel

plating

adalah untuk

melapisi bagian

dalam tempat untuk

transportasi cairan

yang bersifat korosif.

• _{Baru- baru ini}

_electroless

nickel

digunakan di

industri kimia termasuk

gas cair, plastik, bahan

asam dan basa, dan

komponen energy nuklir.

• _{Electroless nickel plating}

secara khusus cocok

untuk katup, interior

tangki, peralatan

pengaduk dan pergantian

panas, penyeleksi

(40)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

Aplikasi pada peralatan kimia

(41)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

Molds and Dies

• _{Kemampuan electroless nickel plating yakni}

untuk menghasilkan pelapisan yang seragam

secara keseluruhan dari produk bahkan

dengan kedalaman, akan memastikan

mendapatkan hasil yang menduplikasi secara

detail permukaan cetakan yang asli.

• _{Sebab memiliki kemampuan pelumasan yang}

alami, lapisan memberikan hasil yang bagus

dan cepat tercetak.

(42)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

Cetakan dengan Electroless nickel plating

(43)

Aplikasi

Electroless Nickel

Plating

• _{Karena kekerasan yang tinggi, bahkan dalam}

kenaikan suhu, bisa meminimalisir terjadinya

erosi dan abrasi pada permukaan partisi dari

cetakan dan menjadikan umur cetakan lebih

lama bertahan.

Cetakan dengan Electroless nickel plating

(44)

(45)

(46)

(47)