Pelapisan Logam Dijelaskan: Jenis, Manfaat, dan Dampak pada Bagian Pemesinan

Pelapisan adalah proses menutupi permukaan bahan atau benda kerja dengan logam lainnya. Lapisan logam tipis terbentuk pada benda kerja melalui pelapisan elektro dengan arus listrik. Proses ini dapat digunakan untuk melapisi dan melindungi logam dan bahan lainnya. Pelapisan elektro memiliki banyak manfaat berguna, seperti mencegah korosi, mengubah konduktivitas listrik, meningkatkan daya tahan aus, meningkatkan solderabilitas, mengurangi gesekan, meningkatkan daya tahan panas dan mengeras bahan.

Pelapisan elektro adalah metode pelapisan elektro yang paling umum. Pelapisan elektro menggunakan arus listrik untuk melarutkan partikel logam bermuatan positif (ion) dalam larutan kimia. Ion logam bermuatan positif tertarik pada bahan yang akan dilapisi, yaitu sisi bermuatan negatif dari rangkaian. Lalu bagian atau produk yang akan dilapisi ditempatkan dalam larutan dan partikel logam yang melarut ditarik ke permukaan bahan. Pelapisan elektro dapat memberikan pelapisan yang halus, seragam dan cepat untuk bahan yang dilapisi, sehingga secara efektif mengubah permukaan bahan. Pelapisan elektro dapat melibatkan banyak langkah dan proses yang berbeda, termasuk pembersihan, pengeboran, depoersi elektrokimia, pelapisan pulsa, dan pelapisan brush. Semakin lama objek berada dalam larutan, semakin tebal lapisannya.

Pelapisan akan mengubah kualitas dan performa bahan, sehingga mengubah penggunaannya dalam pemesinan presisi. Di sini, kita menganalisis berbagai jenis pelapisan logam dan efeknya pada bahan, dan mendalami bagaimana proses-proses ini mempengaruhi pemesinan presisi.

Proses Pelapisan Logam Populer Termasuk:

Pelapisan Krom

Pelapisan krom biasanya digunakan di produk dekorasi furnitur dan otomotif, tetapi juga dapat meningkatkan daya tahan karat, daya tahan aus dan kekerasan, sehingga dapat digunakan dalam aplikasi industri di mana aus dipertimbangkan. Baja biasanya dilapisi krom, di sini disebut pelapisan krom keras, dan kadang-kadang digunakan untuk memulihkan toleransi bagian yang aus.

Pelapisan krom adalah proses pelapisan elektro yang biasanya melibatkan penggunaan asam krom yang disebut krom heksavalent. Pilihan industri lain adalah larutan krom trivalen yang terdiri terutama dari sulfat krom atau klorida krom.

Kadang-kadang kromat diterapkan pada lapisan seng untuk melindungi seng, dan dalam beberapa kasus untuk mengubah warna logam, seperti pelapisan seng hijau atau hitam.

Pelapisan Nikel

Nikel adalah logam pelapisan elektro yang populer, terutama karena dapat digunakan untuk pelapisan tanpa arus. Pelapisan nikel sering melapisi produk rumah tangga, seperti genggam pintu, peralatan makan dan perangkat mandi, untuk meningkatkan dekorasi, daya tahan gesekan, daya tahan karat dan daya tahan aus. Nikel biasanya dikombinasikan dengan tembaga dan aluminium, tetapi juga dapat digunakan pada berbagai logam dan sebagai lapisan dasar untuk krom.

Dalam pelapisan tanpa arus, digunakan ligam nikel-fosfor. Persentase fosfor dalam larutan dapat bervariasi dari 2% hingga 14%. Kadar fosfor yang lebih tinggi dapat meningkatkan kekerasan dan daya tahan karat. Kadar fosfor yang lebih rendah dapat meningkatkan solderabilitas dan properti magnetis.

Pelapisan Tembaga

Opsi hemat biaya lain yang menyediakan konduktivitas listrik tinggi, pelapisan tembaga sering digunakan sebagai pretreatment untuk touch-coating untuk pelapisan logam berikutnya. Namun ini juga merupakan logam pelapisan yang populer untuk komponen elektronik. Pelapisan tembaga adalah logam yang efisien namun hemat biaya yang digunakan untuk pelapisan elektro.

Ada tiga jenis proses pelapisan tembaga: alkaline, weak alkaline dan asid. Tingkat alkalinity yang lebih tinggi memberikan kemampuan proyeksi yang luar biasa, tetapi memerlukan densitas arus yang lebih rendah dan langkah keamanan yang ditingkatkan.

Pelapisan Emas

Emas sangat dihargai karena daya tahan oksidasi dan konduktivitas tinggi. Pelapisan emas adalah salah satu cara termudah untuk memberikan karakteristik ini pada logam seperti tembaga dan perak. Proses ini biasanya digunakan untuk dekorasi perhiasan dan meningkatkan konduktivitas bagian elektronik (seperti konektor listrik).

Pertimbangkan kekerasan dan kemurnian emas saat menentukan faktor seperti campuran larutan optimal dan durasi pengapaman.

Pelapisan Perak

Seperti emas, perak juga digunakan untuk pelapisan elektro dekorasi, yang dekoratif dan meningkatkan konduktivitas. Secara umum, karena perak lebih murah dari emas dan dapat dilapisi dengan baik dengan tembaga, perak dapat digunakan sebagai solusi pelapisan yang lebih hemat biaya.

Namun, pelapisan perak memiliki keterbatasan: mudah terkena kelembaban dan korosi listrik. Pelapisan perak tidak cocok untuk aplikasi dengan kelembaban tinggi, karena perak mudah pecah dan longsor, yang pada akhirnya dapat mengungkapkan bagian dasar.

Efek Pelapisan Elektro pada Bagian Pemesinan

Pelapisan elektro digunakan untuk memberikan pelapisan pelindung, penampilan dekoratif atau untuk memodifikasi performa bahan rekayasa. Pelapisan elektro meningkatkan properti kimia, fisik dan mekanis bagian, sehingga mempengaruhi performa selama pemrosesan. Bagian pemesinan yang dilapisi elektro dapat digunakan untuk mengakumulasi bagian dalam ukuran yang lebih kecil, sehingga memudahkan pemrosesan, dan meningkatkan solderabilitas, konduktivitas atau reflectivitas, dan pada saat yang sama meningkatkan daya tahan aus dan daya tahan korosi bagian.

Metode Pelapisan Lainnya

Selain pelapisan elektro umum, ada beberapa metode pelapisan umum lainnya, yaitu pelapisan tanpa arus dan pelapisan rendaman.

Pelapisan Tanpa Arus

Pelapisan tanpa arus adalah metode pelapisan yang tidak menggunakan sumber daya eksternal. Pelapisan tanpa arus melibatkan reaksi kimia yang menyebabkan reduksi atom logam. Ketika ion logam (partikel) dicampur dengan agen pengurang, saat mereka bersentuhan dengan logam katalitik (memicu reaksi), larutan berubah menjadi padatan logam. Ini menghasilkan logam dilapisi dengan lapisan padat logam yang dilapisi.

Pelapisan tanpa arus atau pelapisan autokatalitik cocok untuk bahan dengan berbagai ukuran dan bentuk, dan tidak memerlukan listrik eksternal atau kolam pelapisan, sehingga mengurangi biaya. Namun, pelapisan tanpa arus lebih lambat dari pelapisan elektro, tidak dapat membentuk pelapisan tebal, dan lebih sulit dikendalikan daripada pelapisan elektro.

Efek pelapisan tanpa arus pada produk akhir termasuk mencegah korosi logam dasar, meningkatkan ukuran benda kerja, dan mengubah solderabilitas, reflectivitas dan konduktivitas.

Pelapisan Rendaman

Pelapisan rendaman melibatkan merendam logam dalam larutan ion logam dari logam yang lebih berharga. Ion logam mulia lebih stabil, jadi ada "gaya tarik" alami, yang dapat mengganti ion logam permukaan logam kurang mulia dengan lapisan tipis ion logam langka. Pelapisan rendaman adalah proses yang lebih lambat dan hanya dapat digunakan dengan logam mulia seperti emas, platinum atau perak.

Pelapisan rendaman hanya akan ditutupi oleh lapisan tipis, dan pelapisan rendaman memiliki kualitas adhesi yang buruk. Dalam kasus ini, lapisan tidak akan "kokoh" menempel pada bahan dasar.

Efek pelapisan rendaman pada produk akhir termasuk daya tahan korosi yang ditingkatkan, konduktivitas listrik yang berubah, penampilan yang berubah, kekerasan yang lebih besar, toleransi torsi, dan kemampuan perekat yang ditingkatkan.

Kesimpulan

Pelapisan logam dapat mengubah properti bahan untuk pemesinan presisi dan mengubah kualitas produk akhir. Memahami efek pelapisan elektro pada benda kerja berarti mengevaluasi keuntungan dan kerugian pelapisan elektro dan bagaimana itu mempengaruhi pemrosesan. Bicara dengan pemasok pemesinan presisi Anda tentang bagaimana pelapisan elektro akan mempengaruhi benda kerja Anda dan apakah pelapisan elektro cocok untuk proyek Anda.