|
I. Penjelasan Singkat
Mengenai Galvanic Corrosion
Korosi galvanik atau bimental corrosion adalah suatu
bentuk korosi yang terjadi bila 2 (dua) logam yang tidak sama berhubungan
secara elektrik dan berada dalam lingkungan yang korosif. Pada keadaan demikian terbentuk beda potensial
yang menyebabkan mengalirnya elektron atau timbul arus listrik, sehingga logam
mudah terkorosi menjadi anodik dan logam yang lebih tahan korosi menjadi
katodik.
Dengan kata lain, laju pelarutan
logam yang mudah korosi makin tinggi dan laju pelarutan logam tahan kororsi
makin rendah dibandingkan dengan laju pelarutan masing-masing logam dalam
keadaan terpisah. Suatu proses kimia yang alami terjadi pada logam salah satunya
adalah korosi. Dimana pengertian korosi itu sendiri adalah suatu proses yang
terjadi dimana suatu logam dari keadaan bersih menjadi berkarat karena terjadinya
proses oksidasi dan reduksi. Setiap logam pasti mengalami korosi yang tidak
dapat dihindarkan tetapi dapat kita hambat prosesnya. Keragaman dan
kompleksitas proses korosi membuat kita perlu untuk mengetahui gejala,
penyebab, pencegahan dan penanggulangannya. Proteksi untuk melawan korosi bukan
hanya masalah pabrik dan kontraktor tetapi juga masalah tim kerja desainer dan
operator.
II.
Cara
Pelapisan (coating)
Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya mencegah
terjadinya korosi, yaitu cara pelapisan (coating), cara proteksi katodik
(katode pelindung), atau dengan inhibitor
korosi. Pelapisan akan
mengisolasi logam dari media korosifnya, sehingga mencegah terjadinya korosi
logam oleh lingkungannya. Ada 2 (dua) macam cara pelapisan, yaitu:
1. pelapisan dengan bahan logam
2.
pelapisan dengan bahan non logam
Pada pelapisan dengan bahan logam,
dapat digunakan bahan-bahan logam yang lebih inert maupun yang kurang inert
sebagai bahan pelapis. Pemakaian kedua macam bahan tersebut mempunyai kelebihan
dan kekurangan masing-masing. Pemakaian logam yang lebih inert sebagai pelapis,
memiliki keuntungan bahwa logam yang dilapisi akan terlindungi dari ekspos
terhadap media korosif. Karena media korosif tidak/kurang “memangsa” logam
pelapis, maka logam yang dilapisi jadi ikut berumur panjang karena terlindungi
oleh logam pelapis. Keburukan memakai pelapis inert adalah : jika ada cacat
sedikit saja pada pelapisan, sehingga ada bagian yang tidak tertutupi oleh pelapis,
maka bagian itu akan bebas terekspos dengan lingkungan korosif dan akan
terkorosi dengan lebih hebat dari pada jika tidak ada pelapisan, akibat
terbentuknya sel galvanik. Tipe korosi akan berbentuk seperti rumah rayap,
dengan bagian luar mulus, sementara bagian dalam sudah habis terkorosi/keropos.
Contoh pelapisan tipe ini adalah pelapisan dengan logam-logam mulia seperti
emas, perak, platina dan titanium.
Pemakaian logam kurang inert sebagai pelapis punya keuntungan ganda.
Selain pelapis merupakan pelindung secara fisik, ia juga pelindung secara
elektrokimia bagi logam yang dilapisi. Kontak langsung antara kedua logam,
membuat logam pelindung dan yang dilindungi membentuk sebuah sel galvanik,
dengan anodanya adalah logam pelindung
dan katodanya adalah logam yang dilindungi. Akibatnya, boleh dikatakan bahwa
logam yang dilindungi baru akan terkorosi jika semua logam pelindung sudah
habis terkorosi. Adanya cacat pada pelapisan tidak mempengaruhi kemampuan
proteksi pelindung. Contoh sistem seperti ini adalah besi galvanisasi, yaitu
besi yang dilapisi dengan aluminium. Metode pelapisan dengan bahan logam dapat berupa :
1)
dipping
2)
cladding
3)
spraying
4)
electrodeposition
5)
vapour deposition
6)
diffusion
Dipping
dilakukan dengan memanaskan logam pelapis sampai meleleh/lebur, kemudian
mencelupkan bahan/alat yang akan dilapisi
ke dalam leburan tersebut dan merendamnya sebentar. Setelah itu, alat yang akan
dilapisi diangkat dan dibiarkan mendingin di udara. Alat akan terlapisi oleh
logam pelapis yang membeku di permukaannya. Cara ini sangat bergantung kepada
kebersihan alat yang dilapisi dan kebersihan logam yang melebur. Jika yang
dilapisi kotor/berdebu, maka pelapis tidak dapat menempel dengan baik.
Demikian
juga jika ada kotoran-kotoran yang ikut dalam leburan, sekalipun berupa gas,
maka pelapisan tidak bisa sempurna. Daya pembasahan serta daya lekat/adhesi
logam pelapis juga mempengaruhi kekuatan lekatnya pada alat yang dilapisi.
Dimensi alat juga berpengaruh pada hasil celupan. Jika alatnya berbentuk rumit
dan banyak lekak-lekuknya, maka hasilnya akan berbeda dengan jika alatnya tidak
banyak lekukannya.
III.
Hot Dipping
Sejarah
tercatat galvanizing kembali ke 1742 ketika seorang ahli kimia Perancis bernama
PJ Malouin, dalam presentasi ke Prancis
Royal Academy, dijelaskan metode pelapisan besi dengan mencelupkan dalam
seng cair. Pada 1836, Stanilaus Tranquille Modeste Sorel, kimiawan
Perancis, memperoleh paten untuk alat besi pelapisan dengan seng, setelah
pertama membersihkannya dengan asam sulfat 9% dan fluks dengan amonium
klorida. Sebuah paten Inggris untuk proses yang sama diberikan
pada tahun 1837. Pada 1850, industri galvanizing Inggris menggunakan
10.000 ton seng per tahun untuk perlindungan baja. Galvanizing ditemukan dalam aplikasi besar dan hampir setiap industri di mana besi baja atau ringan digunakan.
10.000 ton seng per tahun untuk perlindungan baja. Galvanizing ditemukan dalam aplikasi besar dan hampir setiap industri di mana besi baja atau ringan digunakan.
Para utilitas,
proses kimia, pulp dan kertas, otomotif, dan industri transportasi, untuk nama
hanya beberapa, historis telah membuat ekstensif menggunakan
galvanizing untuk pengendalian korosi. Mereka terus melakukannya hari ini. Untuk lebih
dari 150 tahun, hot-dip galvanizing
telah memiliki sejarah terbukti secara komersial sebagai metode
korosi perlindungan dalam berbagai aplikasi di seluruh dunia.
Perlindungan Barrier mungkin adalah metode tertua dan paling banyak digunakan
perlindungan korosi. Karena berfungsi dengan mengisolasi logam dari
elektrolit di lingkungan. Dua sifat penting dari perlindungan penghalang
adalah adhesi pada logam dasar dan ketahanan abrasi. Perlindungan katodik
merupakan metode yang sama pentingnya untuk mencegah korosi. Perlindungan
katodik membutuhkan perubahan elemen dari rangkaian korosi, memperkenalkan
elemen baru korosi, dan memastikan bahwa logam dasar menjadi unsur katodik
rangkaian. Hot dip galvanizing
menyediakan penghalang yang sangat baik dan proteksi katodik. Metode anoda
korban, di mana suatu logam atau paduan yang anodik pada logam harus dilindungi
ditempatkan di sirkuit dan menjadi anoda. Logam dilindungi menjadi katoda
dan tidak menimbulkan korosi. Anoda
corrodes, sehingga memberikan perlindungan korban yang diinginkan. Dalam
hampir semua elektrolit yang dihadapi dalam penggunaan sehari-hari, seng anoda
dengan besi dan baja. Dengan demikian, lapisan galvanis memberikan
perlindungan korosi katodik serta perlindungan penghalang.
Ada
banyak jenis pelapis yang ditetapkan sebagai
hot dip galvanis. Proses ini melibatkan baja merendam dalam seng
cair. Seng bereaksi dengan baja untuk membentuk lapisan
galvanis. Waktu baja direndam dalam seng bersama dengan pasca-galvanizing
pengobatan mengontrol ketebalan lapisan, penampilan dan karakteristik lain
Hot dip galvanis coating
yang diterapkan pada baja untuk meningkatkan kinerja anti korosi baja untuk
memastikan bahwa itu berlangsung selama mungkin dengan minimal
pemeliharaan. Standar saat ini sedang dikembangkan untuk industri
perumahan telah menetapkan patokan minimal 50 tahun sebagai kehidupan diterima
produk bangunan struktural.
Hanya hot dip produk baja galvanis dengan
lapisan galvanis terberat mampu memenuhi persyaratan ini. Standard Australia AS
4680 – 1999, Hot Coating Galvanized
mencelupkan pada Artikel Ferrous,
mencakup standar coating galvanis
pada artikel lembaran, kawat, tabung dan umum. Banyak kebingungan ada
melalui pencantuman coating galvanis dengan karakteristik pelapisan secara
signifikan berbeda dalam Standar Australia yang sama. Ada 4 perbedaan utama
yang berdampak pada kinerja anti korosi baja galvanis batch dibandingkan dengan baja galvanis terus-menerus, antara lain
:
1)
Ketebalan lapisan – batch
item galvanis ketebalan bagian yang sama biasanya minimal 3 kali lebih
tebal dari lapisan galvanis yang sama terus menerus pada lembaran dan tabung.
2)
Kekerasan Coating
– batch item galvanis memiliki seng lebih tebal / lapisan besi paduan dalam
lapisan yang memberikan batch item galvanis 5 kali ketahanan abrasi lapisan
galvanis terus menerus.
3)
Integritas
Coating – batch coating galvanis menerapkan lapisan berat yang seragam
untuk semua permukaan internal dan eksternal, tepi dan gigi berlubang. Terus
lapisan galvanis selalu akan terkena baja telanjang di potongan pinggirnya. Terus
bagian berongga galvanis sepenuhnya galvanis pada permukaan luar saja.
4)
Massa Coating
– Perlindungan katodik baja terpapar oleh seng tergantung dari massa seng dalam
kaitannya dengan bidang baja terbuka. Karena karakteristik drainase pelapis batch galvanis,massa lapisan pada produk batch galvanis secara signifikan lebih tinggi (biasanya 3-5 kali)
secara proporsional dengan ketebalan dari lapisan galvanis terus
menerus. Canai panas bagian struktural menengah umum mencapai tingkat massa
lapisan melebihi 1000 g/m2.
Hot Dipping merupakan proses pelapisan dengan cara mencelupkan
substrat ke dalam larutan cair. Larutan ini berfungsi sebagai bahan pelapis
terhadap substrat setelah substrat dikeluarkan dari larutan. Proses pelapisan galvanizing dapat ditemukan hampir di
setiap aplikasi dan industri penting dimana bahan besi atau baja digunakan.
Beberapa yang
dapat kita sebutkan, misalnya pada industri peralatan listrik dan air,
pemrosesan kimia, bahan baku kertas, otomotif, dan trasportasi, pada awalnya
kegunaan galvanizing yang utama
adalah untuk mengontrol karat pada besi atau baja. Yang mana saat ini tetap
terus digunakan. Lebih dari 150 tahun, Hot
Dip Galvanizing telah terbukti secara komersial sebagai metode perlindungan
besi atau baja terhadap karat dalam banyak aplikasi di seluruh dunia.
IV.
Proses Hot Dipping
Galvanizing
adalah metode coating dengan komponen
zinc. Komponen dicelupkan ke dalam molten
zinc bath pada suhu sekitar 450-470 deg C. Sederhananya proses galvanising
meliputi cleaning - pickling (acid) -
fluxing - and dipping. Selain itu metode lain misal calorising (aluminum), Sheradizing (zinc), electro plating, metal spray,
dll bisa dijadikan referensi untul metal
coating dengan bahan selain zinc.
Proses pelapisan dengan metode Hot Dip Galvanizing dapat dibagi menjadi tiga tahap proses, yaitu:
4.1 Tahap persiapan (pre treatment)
Tahap
persiapan berfungsi untuk menghilangkan asam atau basa yang merupakan bahan
pengotor yang menempel pada spesimen, hal ini dimaksudkan agar diperoleh
kondisi permukaan yang bersih dan diperoleh hasil lapisan yang baik. Proses
pembersihan permukaan yang akan dilapisi dapat dilakukan sesuai dengan jenis
pengotor yang menempel pada permukaan spesimen, namun proses pembersihan ini
dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu:
4.1.1
Proses pembersihan secara fisik (mekanik)
Pembersihan
secara fisik dapat berupa pengamplasan dengan menggunakan mesin gerinda, yang
meliputi menghaluskan permukaan yang tidak rata dan penghilangan goresan-goresan
serta beram-beram yang menempel pada permukaan spesimen.
4.1.2 Proses pembersihan secara kimiawi
Proses
pembersihan secara kimiawi merupakan proses pembersihan pengotor yang menempel
pada permukaan spesimen dengan menggunakan bahan-bahan kimia. Proses
pembersihan ini meliputi:
1.
Degreasing
Proses
degreasing merupakan proses yang
bertujuan untuk menghilangkan kotoran, minyak, lemak, cat dan kotoran padat
lainnya yang menempel pada permukaan spesimen. Proses pembersihan dilakukan
dengan menggunakan larutan NaOH (soda kaustik) dengan konsentrasi 5% – 10% pada
suhu 70oC – 90oC selama kurang lebih 10 menit.
2.
Rinsing I
Proses
rinsing I bertujuan untuk
membersihkan soda kaustik pada proses degreasing
yang masih menempel pada permukaan spesimen dalam dengan menggunakan air bersih
pada temperatur kamar.
3.
Pickling
Proses pickling bertujuan untuk menghilangkan
karat yang melekat pada permukaan spesimen dengan cara dicelupkan ke dalam
larutan HCl (asam klorida) atau larutan H 2 SO 4 (asam sulfat) dengan
konsentrasi 10% – 15% selama 15 – 20 menit.
4.
Rinsing II
Proses
rinsing II bertujuan untuk
membersihkan larutan HCl atau H2SO4 yang menempel pada spesimen saat proses
pickling dengan menggunakan air bersih pada temperatur kamar.
5.
Fluxing
Proses
fluxing merupakan proses pelapisan
awal dengan menggunakan Zinc Amonium
Cloride (ZAC) dengan konsentrasi 20% – 30% selama 5 – 8 menit. Proses fluxing dilakukan dengan tujuan:
1.
Sebagai lapisan dasar untuk memperkuat lapisan seng
pada saat dilakukan proses pelapisan.
2.
Sebagai katalisator reaksi terjadinya pelapisan Fe-Zn.
3.
Untuk menghindari terjadinya proses oksidasi sebelum
proses galvanizing
6.
Drying
Proses
drying merupakan proses pengeringan
dan pemanasan awal dengan menggunakan gas panas yang suhunya kurang lebih 150oC,
tujuan dari dilakukannya hal tersebut adalah untuk menghilangkan cairan yang
mungkin terdapat pada permukaan spesimen yang dapat menyebabkan terjadinya
ledakan uap saat proses galvanizing
berlangsung.
4.2 Tahap
pencelupan (galvanizing)
Spesimen
yang telah mengalami tahap persiapan (pre
treatment) dan telah bersih dari segala pengotor kemudian langkah
berikutnya yaitu dilakukan proses pencelupan (galvanizing). Selama proses galvanizing
berlangsung, cairan seng akan melapisi baja dengan membentuk lapisan baja seng
kemudian barulah terbentuk lapisan yang sepenuhnya berupa unsur seng pada
permukaan terluar baja, larutan yang digunakan minimal adalah 98 % murni unsur
seng. Tahap pencelupan dilakukan selama kurang lebih 1,5 menit pada suhu 440oC
– 460oC. Ketebalan lapisan seng pada pelapisan dengan metode Hot Dip Galvanizing dipengaruhi oleh
kondisi permukaan, lamanya pencelupan dan temperatur pencelupan.
4.3 Tahap
pendinginan dan tahap akhir
a)
Tahap pendinginan (quenching)
Tahap
pendinginan dilakukan dengan mencelupkan spesimen ke dalam larutan sodium cromate dengan konsentrasi 0,015%
pada suhu kamar ataupun dengan menggunakan air. Proses ini bertujuan untuk
mencegah terjadinya white rust.
b)
Tahap akhir (finishing)
Bagian
akhir dari proses pelapisan berupa menghaluskan permukaan yang runcing yang
disebabkan oleh cairan seng yang hendak menetes namun telah mengering terlebih
dahulu.
V. Galvanisasi
Galvanisasi adalah proses pelapisan logam dengan logam lain
yang lebih mudah terkorosi, hal tersebut dimaksudkan untuk melindungi logam
bagian dalam dari korosi, baik terlindungi secara posisi juga secara kimia.
Galvanisasi juga bermaksud untuk membentuk logam yang mudah terkorosi tersebut
menjadi ‘anoda korban’, yaitu anoda yang sengaja dikorbankan terkorosi.
Pada umumnya, pelapisan besi atau baja menggunakan zinc atau seng. Hal tersebut dikarenakan
zinc lebih cepat terkorosi
dibandingkan dengan besi atau baja, zinc
juga lebih murah dan mudah ditemukan. Bahan lain yang biasa digunakan sebagai
pelapis adalah alumunium.
Gambar 5.1 Proses pencelupan logam
VI.
Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Kualitas Galvanized
& dan keawetan
Ada
beberapa faktor yang mempengaruhi sifat-sifat baja pencelupan galvanis dalam
menghasilkan produk kualitas dan kehandalan, yaitu:
1.
Kondisi
permukaan benda kerja (baja): Painted,
karat galvanis atau memiliki sebelumnya.
Baja
yang sangat berkarat, lama waktu untuk acar dan karat pada permukaan baja akan
tetap membekas di permukaan sehingga akan menyebabkan cacat galvanizing. Baja galvanis harus dalam
pengupasan sebelum galvanis. Hal ini dapat dilakukan secara efektif, tetapi
membutuhkan biaya tambahan untuk penggunaan asam lebih banyak dan juga
penanganan khusus. Oleh karena itu penggunaan komponen yang telah galvanis untuk
fabrikasi harus dihindari.
2.
Metalurgi Baja
Pelapisan
galvanis dibentuk oleh reaksi antara baja dengan seng galvanis suhu. Metalurgi
kondisi permukaan baja dan baja juga akan mempengaruhi ketebalan dan tampilan
galvanis.
3.
komposisi Baja
Silikon
atau fosfor yang terkandung dalam baja dapat baik secara signifikan mempengaruhi
struktur, penampilan dan sifat dari lapisan galvanis. Dalam kasus ekstrim
lapisan bisa sangat tebal, rapuh dan mudah rusak.
a)
Silikon
Tingkat
silikon tertentu akan menghasilkan lapisan yang sangat tebal. Sebuah lapisan
yang sangat tebal adalah hasil dari reaktivitas peningkatan baja degan seng
cair, dan pembentukan seng-besi pelapisan permukaan baja dengan cepat. Pelapisan
inilah yang bertindak sebagai pelindung baja dari korosi.
b)
Phospor
Kehadiran
fosfor di atas ambang batas pada 0,05% menyebabkan peningkatan reaktivitas dari
baja dengan lapisan seng cair dan pembentukan puasa. Ketika dikombinasikan
dengan silikon, fosfor dapat menyebabkan efek yang tidak sebanding dengan
ketebalan yang meningkat berlebihan di lapisan galvanis. Kelayakan baja silikon
/ fosfor untuk galvanis. Untuk panduan kelayakan baja silikon / fosfor untuk
kriteria galvanis adalah sebagai berikut: Tingkat silikon (Si) <0,04% dan Tingkat
silikon (Si) + (2,5 x% P) <0,09%. Coating
galvanis pada baja silikon biasanya kusam abu-abu atau pucat dengan
permukaan agak kasar dan mungkin rapuh. Hambatan dari lapisan sebanding dengan
ketebalan lapisan galvanis dan tidak terpengaruh oleh penampilan. Secara umum,
ketebalan, adhesi dan penampilan dari
lapisan galvanis pada baja silikon dan fosfor berada di luar kendali dari pihak
pencelupan galvanis.
4.
Kualitas Welding
Welding
kualitas desain dan pengerjaan yang berkaitan dengan efek langsung pada
kualitas galvanizing. Kawat las
umumnya tingkat tinggi silikon dan ini dapat menyebabkan bagian logam yang
dilas dengan seng bereaksi lebih kuat daripada bagian lain, menghasilkan
lapisan galvanis tebal pada bagian logam yang dilas. Jika pengelasan estetika
diabaikan di sini di mana pengelasan mantan harus difinisi dasarnya rata dengan
permukaan setelah logam galvanis, harus menggunakan kawat las tingkat rendah
silikon dan memiliki komposisi metalurgi yang sama dari logam dasar.
Desain
pengelasan adalah fungsi dari lokasi pengelasan dan ekspansi. Welding kurang padat cair proses kimia
dapat memungkinkan penetrasi ke dalam sendi. Cairan terperangkap akan mendidih
menjadi uap di permukaan menyebabkan kerukan di hot dip. Sisa-sisa kristal fluks yang tersisa pada sendi udara akan
menyerap kelembaban dan menyebabkan karat dan korosi galvanis setelah terinstal
di lapangan. Tegangan permukaan (tegangan permukaan) dari dalah seng cair
sedemikian rupa sehingga ia tidak bisa menembus ke celah kurang dari 1 mm.
beberapa materi dilas di fluks las busur rendam mungkin berisi partikel kecil
yang umumnya kurang dari 1 mm dengan diameter yang mencair bersama-sama ke
permukaan las alur. Partikel-partikel ini keramik dan tidak dikonsumsi oleh
pengawetan dan akan menyebabkan lubang kecil di lapisan galvanis di las alur.
Karena diameter kecil, lubang kecil yang tidak
mempengaruhi daya tahan dari lapisan galvanis. Jika keberadaan lubang kecil
tidak diinginkan untuk alasan estetika harus dilakukan pada peledakan las
abrasif untuk menghilangkan partikel ini. Dalam pengelasan MIG akan meninggalkan
lapisan tipis pada terak las-lasannya. Lapisan ini harus dilepaskan sebelum
karena akan menyebabkan kerusakan pada lapisan galvanis pada bagian-bagian
dilas galvanis. Welding bunga api
yang melekat pada bahan yang akan dihapus pula karena akan menimbulkan masalah
estetika setelah galvanis. Kualitas pengelasan akan mempengaruhi kualitas dari
lapisan galvanis. Pengelasan yang buruk akan menyebabkan penetrasi cairan kimia
ke dalam sendi dan kemudian mengalir keluar setelah objek terpasang sehingga dapat
merusak bagian.
Las
terak tertinggal dalam pembersihan cairan pengawetan akan mencegah bagian itu
dan juga akan mencegah aksi seng cair dengan bagian itu. Lapisan galvanis tidak
akan menempel pada bagian ini dan kerusakan adalah di luar kendali Galvanizers.
Gambar 6.1 skema proses Hot Dipping Coation
sumber :
ronnyprastya.blogspot.com/2012/01/hot-dipping-1.html.
2 komentar:
Apabila Anda mempunyai kesulitan dalam pemakaian / penggunaan chemical , atau yang berhubungan dengan chemical, jangan sungkan untuk menghubungi, kami akan memberikan konsultasi kepada Anda mengenai masalah yang berhubungan dengan chemical.
Salam,
(Tommy.k)
WA:081310849918
Email: Tommy.transcal@gmail.com
Management
OUR SERVICE
Boiler Chemical Cleaning
Cooling tower Chemical Cleaning
Chiller Chemical Cleaning
AHU, Condensor Chemical Cleaning
Chemical Maintenance
Waste Water Treatment Plant Industrial & Domestic (WTP/WWTP/STP)
Degreaser & Floor Cleaner Plant
Oli industri
Rust remover
Anti karat
Hot dip galvanizing sangat menguntungkan dan hemat biaya dari pada menggunakan aluminium atau stainless steel untuk bahan tahan karat
Posting Komentar