Pengendalian Korosi dengan Pelapisan

Peristiwa korosi adalah hal yang tidak luput dari logam, karena korosi merupakan
kerusakan yang dihasilkan dari reaksi antara logam dan lingkungannya oleh karena itu di
perlukan metode untuk menanggulangi hal tersebut. Pelapisan dengan bahan organic
merupakan salah satu cara yang dapat digunakan.
Perlindungan permukaan
Salah satu pencegahan serangan karat pada bahan metal adalah dengan melindungi
permukaan metal yang berhubungan dengan zat koroden tersebut. Salah satu caranya yaitu
dengan pelapisan bahan organic dan anorganik.
Elektroplanting adalah salah satu cara pencegahan serangan karat pada bahan metal
dengan pelapisan menggunakan bahan organic dan an organic.

A. PELAPISAN ORGANIK (organic coating)

Coating atau lapis lindung adalah bahan yang di gunakan untuk melapisi atau
menutupi permukaan material dengan tujuan untuk memisahkan material dari pengaruh
interaksi dan lingkungannya.
Dalam pelapisan permukaan metal dengan cat ada beberapa factor yang menentukan
efektifitas pelapisan tersebut. Tujuan pengecatan hanya sekedar kosmetik (demi
penampilan/keindahan), yang membedakan adalah tingkat ketebalan yang menentukan mutu
isolasi permukaan metal terhadap lingkungannya tidak merupakan syarat utama. Adapula
tujuan lain dari pengecatn itu yakni sebagi tanda misalnya:
a.
b.

Colour coding mempunyai jenis indikasi material benda yang dicat.

Colour coding menjukan jenis fluida yang dikandung suatu peralatan misalnya kuning
untuk gas, hijau untuk oksigen, hijau muda untuk air pendingin, merah untuk pemadam
kebakaran, coklat untuk minyak pelumas ,perak untuk hidrokarbon, putih untuk zat
kimia dll.

Persiapan permukaan

Agar dapat dicapai tingkat perkatan yang tinggi anatara permukaan metal dengan
bahan pelindung, diperlukan persiapan permukaan yang bermacam-macam disesuaikan degan
tingkat keperluan dan mutu bahan cat. Berhasil atau gagalnya suatu pengecatan sangat
bergantung pada tingkat perekatan anatara cat dan permukaan serta tingkat kepadatan dan
perataan dari cat itu sendiri.
Persiapan permukaan ditentukan oleh :
-

Kegunaan perlindungan cat

Lama perlindungan yang efektif
Jenis dari mutu cat
Tingkat perekatan yang diminta serat jenis media yang diproses
Terdapat jenis bahan pelindung khusus yang dapat diterapkan tanpatanpa persiapan
permukaan sama sekali.
Cara persiapan permukaan, segala sesuatu telah dispesifikasi dari steel structure

painting council :

Pembersihan dengan solvent (pelarut)

Pembersihan alat pembersih manual
Pembersihan dengan alat pembersih mekanis
Pembersihan dengan penyemprotan partikel padat
Penyemprotan metal hamper putih
Selain itu cara lain untuk persiapan permukaan atau pembersihan produk karat pada

permukaan metal adalah dengan basuh kimia atau chemical cleaning.

Bahan-bahan kimia yang dapat di pakai adalah:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.

Wetting agent sebagai unsur pembasah

Surfactans sebagai pemberi tenaga
Amalgam sebagai peluntur gemuk
Surface active agent untuk mengahasilakan reaksi polarisasi
Sanitizer sebagai pencuci
Emulsifying additives sebagi penstabil pH
Purifying compounds
Inhibitor sebagai penstabil suhu
Scavenging agent sebagi bahan aktif
Fungsi utama perlindungan permukaan dengan cat:

1.
2.
3.
4.

Mencegah hubungan langsung antara metal dengan lingkungannya yang korosif

Menghalangi hubungan langsung antara metal dan lingkungannya
Menghambat langsung antara metal dengan lingkungannya
Mamasok arus yang melindungi permukaan metal

Komposisi Cat
Istilah cat meliputi sejumlah sistem pelapisan berbeda yang dirancang untuk
keperluan berbeda-beda pula. Sebelum cat disiapkan terlebih dahulu kita harus menetapkan
cara penyiapan permukaan seperti yang telah dijelaskan diatas, cara pengecatan dan untung
rugi penggunaan cat.
Cat pada dasarnya terdiri dari:
a.

Wahana (vehicle ) yaitu zat yang membuat cat mempunyai fluiditas bila mongering

b.

atau menguap meninggalkan suatu selaput padat.

Pigmen yaitu yang tersuspensi dalam wahana. Pigmen mengendalikan laju korosi,

c.

atau laju difusi reaktan-reaktan pada selaput kering.

Aditif yaitu yang mempercepat proses pengeringan atau memungkinkan lapisan cat
kering lebih tahan terhadap lingkungan kerja.

Wahana menjadi kering melalui salah satu proses berikut:

a.
b.

Penguapan unsur pelarut dalam wahana.

Perubahan kimia, terutama oksidasi terhadap unsur cair dalam wahana, misalnya

c.

minyak cat.
Polimerisasi yaitu reaksi kimia anatara wahana dan agen pengering yang di
campurkan kedalam cat tepat sebelum digunakan.

Macam-macam Cat
Jenis-jenis cat dibagi menjadi beberapa kelompok generik besar yang masing-masing
dinamai berdasarkan penggunaan cat atau bahan kimia pengikatnya:
1. Cat primer pra-fabrikasi
Cat ini dipakai untuk membersihkan, membebaskan baja dari karat untuk
melindunginya selama tahapan fabrikasi atau perakitan struktur yang memakan waktu
sampai beberapa bulan. Cat priaer biasanya terdiri dari bubuk seng atau besi oksida
merah dengan resin epoksid sebagai pengikat. Cat ini mengering dalam 2-3 menit
sesudah diulaskan dan melindungi logam sampai selama 12 bulan.
2. Cat primer pra- perlakuan
Cat ini digunakan untuk menyiapkan permukaan logam dan menjamin
diperolehnya adhesi serta unjuk kerja cat akhir yang baik. Untuk mendapatkan hasil yang

baik, permukaan baja harus bersih dan bebas dari karat. Cat ini mengering dalam waktu
yang singkat sekali. Untuk mendapatkan hasil yang baik lapisan primer pra perlakuan
selalu diberikan pada pelapisan seng, khususnya bila cat seng kromat akan digunakan
sebagai lapisan primer untuk pelapisan akhir.
3. Cat minyak
Bahan dasar dari cat ini bisanya terbuat dari pengering nabati seperti minyak rami
atau minyak kayu. Pengeringannya melalui proses waktu yang lama, karena itu cat harus
dibiarkan sampai 48 jam sebelum ditimpah lapisan baru dan harus ditunggu selama 7
hari sebelum cat akhir diberikan.
4. Cat oleoresin ( Vernis )
Cat ini biasanya berfungsi untuk memperbaiki sifat-sifat pengeringan dan
pengikatan lapisan dan merupakan penyempurnaan dari cat minyak yang sederhana. Cat
tipe resinfenolat tahan terhadp abrasi tetapi ketika dilaskan, permukaan tidak boleh
lembab.
5. Karet diklorinasi
Cat ini dibuat dengan cara melarutkan karet terklorinasi kedalam pelarut-pelarut
khusus (aromatic). Sesudah dipakaikan, penguapan pelarut mengendapkan lapisan kering
yang hampir tidak mengalami polimerisasi.
6. Cat berbahan pengikat air
Cat ini tersedia dalam beberapa bentuk baik itu berupa larut atau hanya berupa
emulsi. Cat ini dapat digunakan sebagai pelapis air diatas cat dasar yang banyak
mengandung seng. Pentilasi yang memadai harus disediakan selama cat mengering agar
kelembapan relatif pada permukaannya tetap rendah. Jika kelembapan terlalu tinggi
maka akan banyak air yang terperangkap dibawa cat dan akan berakibat buruk pada hasil
akhirnya. Korosi mobil yang baru saja diangkat dari tangki elektroforesis. Dalam hal ini,
sederet elektroda diatur disekeliling karoseri, lalu diberi suatu potensial sehingga
partikel-partikel cat tertarik dan menempel pada logam dan melepaskan muatan masingmasing. Lapisan endapan yang netral itu bertindak sebagai isolator dan membatasi
potensial yang diberikan, dengan demikian tebal lapisan dapat terkendalikan.

B . PELAPISAN ANORGANIK
Pelapisan anorganik terdiri dari lapisan Portland cement dan vitreus enamels, glass
lining dan porcelain lining
1. Pelapisan dengan Portland cement
Pelapisan dengan Portland cement mempunyai keunggulan ekonomis karena lebih
murah, lebih mudah dirawat/diperbaiki, lebih mudah memasangnya serta memiliki koefisien
muai yang hampir sama dengan baja, yakni 1,0x10-5/oC dan 1,2x10-5/oC untuk baja.
Penerapan pelapisan ini dapat dilakukan dengan pengecoran sentrifugal/untuk bagian
dalam pipa atau benda silindris, dengan troweling dan dengan disemprotkan (spraying).
2. Pelapisan vitereus enamel, glass lining dan porcelain lining
Pada hakekatnya vitereus enamel, glass lining dan porcelain lining adalah pelapisan
zat gelas yang memiliki koefisien muai yang sesuai dengan metal yang dilindunginya. Cara
penerapannya adalah bubuk gelas dikenakan pada permukaan yang berbentuk asam atau
seperti yang telah disiapkan.
Melindungi permukaan logam adalah cara pencegahan korosi tertua dan yang biasa
diterapkan tetapi perlindungan tidak terbatas dengan bahan organik saja. Contohnya timah
putih dapat digunakan sebagai lapisan "inert" pada permukaan baja. Lembaran tembaga,
lembaran nikel, lembaran perak merupakan permukaan yang tahan korosi. Logam dapat
dilapisi dengan logam lainnya dengan proses pencelupan ke dalam logam cair proses ini
disebut galvanisasi. Bahan keramik inert dapat juga digunakan sebagai lapisan pelindung.
Sebagai contoh enamel adalah lapisan oksida berbentuk serbuk gelas dan cairan,
sehingga terbentuk lapisan seperti kaca. Pada lapisan organik misal lapisan cat mengisolir
logam dibawahnya dari elektrolit yang dapat menimbulkan korosi. Batas keampuhan cara ini
ditentukan oleh perilaku lapisan pelindung ini selama pemakaian. Lapisan organik ini tidak
tahan suhu tinggi dan gesekan. Pada gejala pasivasi dimana beberapa jenis logam membentuk
lapisan pelindung seperti contoh (logam alumunium dan baja tahan karat) mungkin
terpasifasi karena bereaksi dengan oksigen pada permukaan terbentuk lapisan pelindung
logam yang terisolasi listrik tidak mungkin terkorosi.

Syarat bahan pelapis dari logam :

1.

Logam pelapis harus jauh lebih tahan terhadap serangan lingkungan dibanding logam

2.

yang dilindungi.
Logam pelapis tidak boleh memicu korosi pada logam yang dilindungi seandainya

3.

mengalami goresan atau pecah di permukaan.

Sifat-sifat fisik seperti kelenturan dan kekerasannya harus cukup memenuhi

4.

persyaratan operational struktur atau komponen bersangkutan.

Metode pelapisannya harus bersesuaian dengan proses fabrikasi yang digunakan

5.

untuk membuat produk akhir.

Tebal lapisan harus merata dan bebas dari pori-pori.

Metode metode pelapisan dengan logam

1.
2.
3.
4.

Penyalutan listrik (penyepuhan , electroplating)

Galvanisasi pencelupan panas ( hot dipping )
Pelapisan dengan penyemprotan
Pelapisan dengan penempelan (clad coating )

A. Elektroplating
Metode electroplating adalah sebagai berikut: Pelapisan menggunakan arus
searah. Cara kerjanya mirip dengan elektrolisa, dimana logam pelapis bertindak
sebagai anoda,sedangkan logam dasarnya sebagai katoda. Cara terakhir ini yang
disertai dengan perlakuan awal terhadap benda kerja yang baik mempunyai berbagai
keuntungan dibandingkan dengan cara-cara yang lain. Keuntungan-keuntungan
tersebut antara lain :
a. Lapisan relatif tipis.
b. Ketebalan dapat dikontrol.
c. Permukaan lapisan lebih halus.
d. Hemat dilihat dari pemakaian logam khrom.
B. Galvanisasi pencelupan panas ( hot dipping)
Galvanisasi merupakan proses pelapisan logam induk dengan logam lain dengan
tujuan agar logam induk mempunyai ketahanan korosi yang lebih baik. Galvanisasi
umumnya menggunakan logam yang memiliki titik cair yang lebih rendah.
Galvanisasi bersama dengan electroplating, cladding, thermal spray,
aluminizing dan sherardizing adalah metode-metode untuk melapiskan logam pada
permukaan substrat (metallic coating).
Penggunaan metallic coating memiliki dua tujuan:

1.

Sebagai pelindung korosi

2.

Sebagai anoda korban

Galvanisasi baja biasanya digunakan seng atau aluminum. Pada proses galvanisasi

celup panas baja dengan seng, awalnya baja dicelupkan dalam seng cair (450-475oC).
Pencelupan ini menyebabkan logam seng akan menempel pada logam induk (baja).
Pembentukan intermetallic Fe dengan Zn dapat meningkatkan kekuatan lekat lapisan
ini. Selain itu parameter lain yang menentukan pelekatan adalah tingkat kebersihan
permukaan, temperatur, waktu, dan komposisi kimia logam induk dan pelapis. Umur
pakai tergantung pada lingkungan dan ketebalan lapisan.
Galvanisasi celup panas mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan.
Kelebihannya diantaranya memiliki umur panjang dan tidak memerlukan topcoat
untuk lingkungan pH 5-10, dapat memproteksi bentuk struktur yang komplek dan
rumit, serta sekali celup dapat melapisi permukaan luar dan dalam secara bersamaan.
Kekurangannya diantaranya besar struktur yang akan dilapisi dibatasi dengan ukuran
penampung, tidak baik untuk struktur yang selalu terendam serta tidak cocok struktur
yang diaplikasikan untuk lingkungan pH <5 dan >10. Kalau akan dilakukan
topcoating, permukaan yang porous harus ditutupi dengan sealer.
Urutan proses:
1.

Persiapan permukaan

Untuk mendapatkan gaya pelekatan yang baik, permukaan substrat harus bersih dari
kontaminan seperti welding slag, mill scale, cat, oli, debu dan grease. Oli, debu dan
grease dihilangkan dengan solven cleaning (SSPC SP 1), yaitu dengan mencelupkan
ke dalam causatic panas. Karat, mill scale dan kontaminan organik dihilangkan
dengan hot mineral acid pickling (SSPC SP 8).
2.

Fluxing

Merupakan pembersihan lapisan oksida dengan pencelupan ke dalam larutan preflux

seperti zinc ammonium chloride pada temperatur 40-60 oC.
3.

Dipping

Proses ini adalah proses utama. Pencelupan pada logam cair dapat dilakukan selama 8
detik hingga 8 jam tergantung pada jenis logam dan ketebalan.
4.

Postdipping treatment

Setelah dilakukan pencelupan, logam yang telah dilapisi didinginkan dengan udara

atau dicelupkan ke dalam air. Tampilan dapat diperbaiki dengan chromating atau
phosphating.
C. Pelapisan dengan penyemprotan
Pemakaian suatu lapisan metalik dengan proses penempatan cairan logam atau yang
telah dilunakkan dengan pemanasan yang disemprotkan ke bahan dasar.
D. Pelapisan dengan penempelan ( clad coating )
Penerapan lapisan logam terhadap logam lainnya dengan cara las, rol atau ledak.
E. Pelapisan difusi
Penerapan suatu lapisan bahan metalik dengan menumbukkan benda berbentuk
bola terhadap permukaan benda kerja pada saat pelapisan serbuk logam dan bahan-bahan
kimia.