Memahami Penggalvanisan: Manfaat dan Aplikasi untuk Perlindungan Korosi
Penggalvanisasi adalah salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk melindungi logam dari korosi. Ia melapis logam dengan lapisan seng tipis yang membantu mengisolasinya dari lingkungannya. Dengan sederhana, penggalvanisasi pada logam memberikan properti anti-korosi. Tanpa lapisan pelindung seng, logam akan terus terpapar elemen dan dapat mengoksidasi serta korosi lebih cepat. Baja galvanis adalah alternatif yang hemat biaya dibandingkan penggunaan material seperti baja tahan karat austenitik atau aluminium untuk mencegah korosi.
Selain itu, baja galvanis dan besi galvanis dapat digunakan dalam berbagai proses manufaktur, dari pemrosesan logam lembar hingga pemesinan CNC, menjadikannya proses dominan di industri manufaktur.
Artikel ini meninjau dasar-dasar penggalvanisasi, menjawab pertanyaan tentang apa itu penggalvanisasi, dan bagaimana penggalvanisasi dapat meningkatkan bagian logam.
Apa Itu Galvanis?
Penggalvanisasi (atau galvanizing) adalah proses menambahkan lapisan seng pada permukaan luar logam (misalnya baja atau besi). Tujuannya adalah untuk menambahkan lapisan pelindung pada logam dasar, mengurangi peluang korosi atau karat.
Proses penggalvanisasi bervariasi tergantung pada teknologi spesifik. Namun, bagian terpenting dari proses adalah bahwa biasanya melibatkan mengelilingi baja atau besi dalam seng, yang mungkin dalam bentuk cair atau debu. Ketika seng diperkenalkan, besi dalam logam sekitar bereaksi dengan seng untuk membentuk lapisan paduan yang terikat erat.
Tipe Penggalvanisasi
Dua bentuk penggalvanisasi yang paling populer adalah galvanisasi celupan panas dan elektro-galvanisasi. Kedua metode ini dan yang lainnya dibahas di bawah ini.
1. Galvanis Celupan Panas
Selama galvanisasi celupan panas, logam direndam dalam kolam seng panas pada suhu sekitar 450 °C. Ketika dikeluarkan, permukaan yang dilapis bereaksi dengan oksigen untuk membentuk oksida seng, yang kemudian bereaksi dengan dioksida karbon untuk membentuk karbonat seng. Sebelum penggalvanisasi, logam harus dibersihkan dengan larutan kaustik dan kemudian dicap dalam larutan asam; klorida ammonium seng juga dapat digunakan untuk mencegah oksidasi premature logam sebelum penggalvanisasi.
2. Elektro-Galvanis
Elektrogalvanisasi menggabungkan penggalvanisasi dengan elektroplating: arus listrik dilewatkan melalui kolam seng dengan anoda seng dan konduktor baja. Proses ini menghasilkan lapisan yang lebih tipis dibandingkan galvanisasi celupan panas dan juga menghasilkan finishing permukaan yang lebih cerah yang cocok untuk aplikasi kosmetik.
3. Sherardizing
Bentuk penggalvanisasi ini dikenal dengan beberapa nama: galvanisasi difusi panas, galvanisasi uap, dan galvanisasi kering. Ini melibatkan pemanasan bagian baja ke 500°C dalam tabung rotasi tertutup yang mengandung bubuk seng. Seng yang menguap menyebar ke permukaan baja untuk membentuk lapisan yang terikat kuat. Ini ideal untuk bagian kecil dan bagian yang perlu dilapis di bagian dalam.
4. Galvanis
Penggalvanisasi adalah kombinasi dari galvanisasi titik panas dan analing. Proses galvanisasi celupan panas berjalan secara normal, sebelum logam yang telah dilapis melewati pisau udara untuk menghapus seng berlebih. Logam kemudian dipanaskan sebentar dalam tungku analing pada 500–565 °C untuk difusi antar lapisan besi dan seng dan membentuk lapisan paduan besi-seng.
Faktor Penggalvanisasi
Dalam proses produksi aktual, faktor umum yang mempengaruhi kecepatan dan kualitas penggalvanisasi adalah:
- Prapengolahan tidak menyeluruh.
Ada film oksida pada permukaan bahan kerja, yang mempengaruhi pengendapan seng yang normal.
Arus ditarik pada kabel dan terlalu sedikit arus yang didistribusikan ke permukaan bahan kerja.
- Bahan kerja memiliki kandungan karbon tinggi.
Baja karbon tinggi, besi cor, dll. akan mengurangi potensi presipitasi hidrogen, mempercepat evolusi hidrogen pada permukaan bahan kerja, dan mengurangi efisiensi arus.
- Bahan kerja terikat terlalu rapat.
Saat penggalvanisasi, bahan kerja sebagian terlindungi dan lapisan terlalu tipis.
- Suhu larutan plating rendah.
Ketika suhu larutan plating rendah, kepadatan arus yang dikirimkan berkurang secara sebanding, dan laju pengendapan lapisan juga harus dikurangi.
- Kandungan natrium hidroksida dalam larutan plating tinggi.
Ketika kandungan natrium hidroksida tinggi, efisiensi arus berkurang secara sebanding.
- Kandungan aditif dalam larutan plating rendah.
Kandungan aditif yang rendah akan mempengaruhi kemampuan dispersi, dan lapisan akan tampak terlalu tipis secara lokal.
(8) Area yang diperkirakan dari bagian yang diplate tidak mencukupi, dan kepadatan arus yang didistribusikan selama plating tampak terlalu kecil.
(9) Metode penggantungan bahan kerja tidak tepat, dan jarak antara bahan kerja dan anoda seng terlalu besar, dan posisi harus disesuaikan.
(10) Bahan kerja terlalu terkorosi.
Ketika potensi evolusi hidrogen berkurang, efisiensi arus percepatan evolusi hidrogen pada permukaan bahan kerja menurun, sehingga mempengaruhi laju pengendapan seng. Jumlah inhibitor korosi yang sesuai harus ditambahkan ke larutan cap, dan skala oksida lokal yang terlalu tebal harus dihapus terlebih dahulu dengan metode mekanis, dan lebih banyak pemeriksaan harus dilakukan selama proses cap.
Area efektif berkurang, yang mempengaruhi distribusi arus yang normal.
- Kandungan natrium hidroksida rendah.
Jika kandungan natrium hidroksida rendah, kepadatan arus tidak akan meningkat, dan anoda akan passivasi.
Keuntungan Penggalvanisasi
Untuk mencegah karat:
Lapisan pelindung terbentuk pada permukaan untuk mencegah zat korosif bereaksi dengan baja atau besi dasar. Bahkan jika lapisan seng rusak, seng akan korosi sebelum besi, dan seng yang tersisa akan membentuk pata yang padat dengan atmosfer yang tidak larut dalam air hujan, melindungi baja atau besi yang terpapar.
Tahan lama:
Lapisan seng yang terbentuk dari penggalvanisasi kuat dan awet, seringkali memberikan perlindungan selama beberapa dekade bagi logam dasar.
Hemat biaya/rendah biaya
Penggalvanisasi adalah proses perawatan permukaan yang cukup sederhana dan murah dibandingkan dengan sebagian besar baja yang telah dirawat. Selain itu, baja galvanis dapat dikirimkan tanpa persiapan permukaan tambahan, inspeksi, pengecatan/lapisan, dll., dan tidak memerlukan perawatan, menghemat biaya tambahan.
Membentuk Lapisan Tebal:
Meskipun tidak cocok untuk semua aplikasi, penggalvanisasi menghasilkan lapisan yang lebih tebal dibandingkan elektroplating, dll.
