Sifat Karakteristik dan Komposisi Material Tembaga

Pengertian Tembaga 


   Tembaga dan paduannya merupakan material yang banyak digunakan untuk membuat berbagai produk hasil manufaktur. Material ini mempunyai konduktivitas elektrik dan suhu baik. Tembaga tergolong ke dalam logam nonmagnetic yang mampu soldir dan las baik menggunakan teknik brazing, gas, arc, maupun resitance. Tembaga murni biasanya digunakan untuk membuat kawat, kabel, dan berbagai yang membutuhkan konduktivitas elektrik yang tinggi. Material ini juga memiliki ketahanan terhadap korosi yang tinggi. Lapisan terluar dari tembaga akan mengalami korosi dengan laju 0.4 mm setiap 200 tahunnya (Copper Development Association).   

    Tembaga murni memiliki kandungan 99,99% Cu dengan densitas sebesar 8,96 g/cm3. Pada keadaan murni tembaga memiliki kekuatan tarik sampai 455 MPa. Titik didih tembaga juga tergolong tinggi dengan kemampuannya sebagai penghantar panas yang bagus yaitu 1083,4°C (Tabel 11). Menurut Callister (2011) tembaga murni pada suhu ruang mempunyai modulus elastisitas 110 GPa dan modulus geser sebesar 46 GPa. 

    
Tembaga mempunyai standar penulisan UNS (Unified Numbering Sistem) dengan lima digit angka yang diawali dengan huruf “C”. Dengan menggunakan sistem penulisan UNS, kode penulisan tembaga dimulai dari C10000 sampai C79999. Menurut ASM tembaga murni (C10100 sampai C15999) harus memiliki kandungan minimal tembaaga sebanyak 99,3%. Tembaga murni yang dalam keadaan normal bersifat lunak dan ulet dapat dikuatkan dengan pengerjaan dingin (cold forming). Menurut Fontana (1987) baik tembaga murni maupun paduannya dapat digunakan dikombinasikan pada baja, aluminium dan stainless steel. Beberapa contoh produk hasil kombinasi di antaranya untuk water piping, valves, heat exchanger, tubes, hardware, wire, screens, shafts, tanks, dan masih banyak lagi. 

Pemanfaatan Tembaga untuk Proses Elektroplating 

    Tembaga (Cu) merupakan salah satu material yang banyak digunakan sebagai bahan pelapis. Tembaga umumnya digunakan untuk melapisi bahan-bahan seperti plastik, printed wiring board, komponen otomotif, komponen elektronika, dan lain sebagainya. Tembaga sebagai material pelapis dimanfaatkan untuk berbaga aplikasi teknik dan dekoratif yang membutuhkan sifat fisik dan mekanik khusus. Dini & Snyder dalam artikel berjudul Electrodeposition of Coppper menyebutkan tembaga merupakan pilihan yang terbaik untuk sebagai pelapis dasar (underplate) dikarenakan endapannya mampu menutupi sampai bagian cacat terkecil pada permukaan benda kerja. Tembaga mempunyai efiesiensi yang tinggi, mampu menghasilkan lapisan yang sempurna meskipun benda kerja mempunyai bentuk geometri yang sangat rumit. Material ini juga memiliki konduktivitas yang tinggi sehingga menghasilkan jalur sirkuit yang bagus pada printed wiring boards. Endapan tembaga hasil elektroplating juga dapat bertindak sebagai pembatas saat terjadi pemuaian dengan cara menyerap tegangan yang dihasilkan oleh logam yang mempunyai koefisien muai berbeda pada perubahan suhu yang cukup tinggi.   
    Menurut Ahmad et al. (2016) elektroplating konvensional menggunakan material tembaga pada benda kerja berbahan stainless steel menghasilkan lapisan dengan kekuatan rekat yang tidak begitu kuat. Dalam hal ini, stainless steel membutuhkan lapisan nikel tipis sebelum pelapisan menggunakan material tembaga. Proses ini disebut dengan nickel strike. Dengan proses nickel strike, endapan tembaga yang dihasilkan akan lebih kuat. 




Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Pengertian dan Proses Elektroplating Lengkap

Image
PENGERTIAN PROSES ELEKTROPLATING a.  Prinsip Dasar Elektroplating      Menurut Sugiyarta et al. (2012) pelapisan logam merupakan metode yang digunakan untuk memberikan sifat tertentu pada permukaan di mana diharapkan benda tersebut akan mengalami perbaikan maupun ketahanan yang lebih baik dari sifat aslinya. Pelapisan logam ada banyak jenisnya, salah satunya adalah elektroplating. Elektroplating atau yang sering disebut electrodeposition merupakan proses melapisi logam menggunakan logam lain dengan cara mencelupkan sebuah benda yang akan dilapisi dalam suatu larutan elektrolit yang dialiri arus searah melalui elektroda. Dengan menggunakan proses elektroplating kualitas logam pelapis juga akan dimiliki oleh materi yang akan dilapis. Menurut Sheehy et al. (1984) elektroplating dilakukan pada suatu logam untuk beberapa tujuan yaitu meningkatkan kekerasan permukaan, wear resistance, mengingkatkan ketahanan aus dan korosi, memperbaiki permukaan, dan memperbaiki keausan. Logam yang akan dila
Read more

Defect atau Cacat pada Hasil Elektroplating

Image
     Menurut Paridawati (2013) cacat pada proses elektoplating sangat dihindari. Selain dapat mengurangi keindahan dari sisi dekoratifnya juga dapat membuat peluang mulai terjadinya korosi. Cacat dapat terjadi karena beberapa faktor kemungkinan di antaranya akibat proses sebelum elektroplating maupun pada saat proses elektroplating itu sendiri. Nishi & Doering (2017) mengungkapkan ada dua macam cacat yang dapat terjadi pada hasil elektroplating dengan material tembaga yaitu pitting atau missing metal dan abnormal growth. Pitting merupakan cacat paling fatal di antara yang lain. Pitting merupakan cacat di mana logam tembaga sebagai material pelapis gagal menempel pada permukaan benda kerja.  Pitting ditunjukkan pada Gambar 12. Cacat ini disebabkan oleh beberapa hal di antaranya larutan elektrolit yang kurang sempurnya membasahi permukaan substrak, udara yang terperangkap pada permukaan substrak, dan terdapat pengotor yang menempel pada permukaan substrak atau benda kerja.      Jenis
Read more

Macam-macam Korosi yang terjadi pada Logam Tembaga

Image
Handayani (2018) menjelaskan definisi korosi merupakan penurunan kualitas dari material akibat reaksi reduksi-oksidasi (redoks) antara logam dengan dengan berbagai zat yang ada dilingkungannya sehingga menghasilkan senyawa baru. Timar & Eastop (1988) menjelaskan korosi pada tembaga akan menghasilkan senyawa oksida bergantung pada jenis lingkungannya. Tembaga yang bereaksi dengan oksigen (O2) akan menjadi tembaga (I) oksida atau dalam rumus kimia Cu2O yang berwarna kemerahan dan tembaga (II) oksida atau dalam rumus kimia CuO yang membentuk lapisan berwarna hitam. Tembaga bertemu dengan hidrogren sulfida (H2S) membentuk tembaga sulfida (CuS) berwarna hitam dan bersifat nonprotective. Reaksi tembaga dengan CO2 akan memebentuk tembaga (II) karbonat [CuCoO3.Cu(OH)2] yang berwarna hijau. Tembaga yang bertemu dengan ion Cl- akan membentuk tembaga (I) klorida (CuCl). Dari semua jenis korosi, CuCl merupakan yang paling merusak struktu tembaga.  Tingkat korosi yang terjadi pada tembaga diatu
Read more