1. KARAKTERISTIK PROSES PELAPISAN EMAS PADA
PLASTIK RESIN ABS
Abrianto Akuan
Staf Pengajar Jurusan Teknik Metalurgi UNJANI
RINGKASAN
Penelitian ini bertujuan untuk membuat lapisan logam pada material dasar plastik yang bersifat non
konduktor dengan menggunakan metode lapis listrik (electroplating). Dengan proses pelapisan ini
diharapkan akan meningkatkan sifat fisik dan bertambah nilai estetika dari material plastik.
Lapis listrik adalah suatu proses pengendapan logam (misalnya: Ni, Cu, Zn, Au, dan sebagainya)
pada permukaan material lain yang akan dilindungi dengan menggunakan proses elektrolisa. Kesulitan
yang terjadi pada pelapisan ini adalah karena plastik bersifat non konduktor sehingga tidak dapat
menghantarkan arus listrik. Supaya permukaan plastik dapat mengendapkan logam yang akan dilapiskan,
maka harus diupayakan supaya permukaan plastik dapat menghantarkan arus listrik.
Pengendapan lapisan emas secara elektroplating tergantung pada larutan, rapat arus, dan
tempertur yang digunakan. Penelitian ini menggunakan larutan tetap dengan memvariasikan rapat arus,
temperatur dan waktu pelapisan. Hasil pelapisan yang baik 2 A/dm2 dengan temperatur kamar dalam
waktu 60 menit. Hasil pelapisan emas pada plastik mempunyai kilapan yang baik, sehingga sangat baik
untuk produk-produk aksesoris, mainan anak dan perabot rumah tangga.
Kata kunci: lapis listrik, rapat arus, temperatur, waktu pelapisan, material dasar plastik..
1. Pendahuluan 2. Tujuan
Penggunaan plastik saat ini ada Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan rapat
kecenderungan meningkat dalam arus, temperatur, dan waktu pelapisan sehingga
kehidupan sehari-hari, baik untuk didapatkan lapisan emas yang baik .
keperluan industri maupun untuk 3. Batasan Penelitian
keperluan rumah tangga. Sehubungan Penelitian ini difokuskan pada proses elektroplating
dengan sifat serta kaitannya dengan emas pada plastik resin ABS serta pengaruhnya terhadap
konservasi logam, maka plastik dapat kualitas lapisan yang dihasilkan. Adapun parameternya
menggunakan berbagai peralatan yang adalah:
tadinya menggunakan bahan dasar logam.  Waktu proses, t30 : 30 detik
Hal ini disebabkan karena plastik t60 : 60 detik
mempunyai sifat-sifat yang  Temperatur, T1 : Temperatur kamar
menguntungkan antara lain, murah, T2 : 40oC
ringan, mudah pengerjaannya dan tahan T4 : 60oC
korosi.  Rapat arus, A1,5 : 1,5 A/dm2
Dalam usaha untuk memperoleh sifat A2 : 2 A/dm2
mekanik tertentu misalnya, sifat 4. Skema Penelitian
menghantar listrik, tahan terhadp abrasi,
Plastik ABS Persiapan Awal
tahan cuaca dan memberikan kesan logam
 Komposisi kimia
(metallic appearance), maka plastik perlu  Kekerasan
dilapisi dengan logam. Penggunaan  Metalografi
Persiapan
plastik yang dilapisi dengan logam banyak Permukaan
terlihat pada industri elektronika,
kendaraan bermotor, alat-alat rumah
tangga, alat tulis, mainan anak-anak dan Proses
sebagainya. Elektroplating
Proses pelapisan listrik
(electroplating) adalah suatu proses
pengendapan logam pada permukaan Pengujian:
Pembahasan &
Visual, Metalografi &
logam atau non logam secara elektrolisa. Kesimpulan
Uji Korosi
Endapan yang terjadi bersifat adhesif
terhadap material dasarnya. Gambar 3.1. Diagram alir penelitian.
1

2. 4.1 Material 4.2 Prosedur Pelapisan
ABS resin merupakan hasil Setiap akhir dari tahapan proses dilakukan pembilasan
polimerisasi antara monomer dengan menggunakan air.
Acrylonitrile, Butadine dan Styrene. 4.2.1 Pencucian Lemak
Komposisi minimum masing-masing Bertujuan untuk membersihkan lemak atau minyak
monomer adalah: 15% Acrylonitrile, 6% yang melakat pada permukaan benda kerja. Pencucian
Butadine, 15% Styrene dan kandungan dilakukan dengan merendam benda kerja kedalam larutan
komponen monomer atau polimer lain yang mempunyai kondisi sebagai berikut :
maksimum 100% kemudian ada tambahan Larutan : - Na2CO3 = 25 g/l
aditif. - Na3PO4 = 25 g/l
Pembuatan ABS resin biasanya Temperatur : 40 – 50OC
dengan mencampurkan Acrylonitrile- Waktu : 10 -15 menit
Styrene yang mempunyai sifat sangat Kondisi : Agitasi
tahan pada zat kimia, dengan Butadine-
Styrene yang mempunyai harga impak 4.2.2 Pengerjaan etsa
yang tinggi. Hasil perpaduan sifat ini Bertujuan untuk membuat permukaan plastik
menyebabkan ABS mempunyai menjadi porous, yang akan berguna pada penentuan daya
keunggulan dibandingkan dengan jenis lekat (adhesi) lapisan logam pada plastik.
plastik lain, sehingga ABS banyak Pada dasarnya proses ini adalah mensubstitusikan
dipergunakan untuk berbagai keperluan. bahan kimia pada substrat plastik. Untuk plastik ABS
bagian yang disubstutusi adalah partikel-partikel
butadiene. Partikel-partikel butadiene ini akan larut
teroksidasi oleh larutan etsa , sehingga akan meninggalkan
tempat yang berupa rongga-rongga sub-mikroskopis yang
memungkinkan terjadinya ikatan antara plastik dengan
logam yang melapisinya. Larutan pada pengerjaan poses
ini adalah:
- CrO3 : 350 gr/l
- H2SO4 : 350 gr/l
- Temperatur : 55-66OC
- Waktu : 10 menit
` 4.2.3 Penetralan
Bertujuan untuk menetralisir permukaan yang telah
mengalami proses etsa, yaitu dengan melakukan
perendaman anatara larutan yang mempunyai kondisi
berikut:
HCl :50 ml/l
Temperatur : TKamar
Waktu : 1-2 menit
4.2.4 Pengkatalisan
Merupakan penggabungan proses sensitisasi dengan
proses aktivasi, pada pengerjaan proses ini yaitu dengan
melakukan perendaman dalam larutan yang mempunyai
kondisi sebagai berikut:
Katalis A : 140 ml/l
- SnCl2 + HCl
Katalis B : 140 ml/l
- PdCl2 + HCl
Temperatur : TKamar
Waktu : 1-2 menit
- Temperatur : 55-60OC
- Waktu : 10-15 menit
- Rapat Arus : 3 A/dm2
- Anoda : Nikel
- Kondisi : Agitasi
2

3. 4.2.5 Accelerating Larutan:
Bertujuan untuk menghilangkan ion- - NSO4 : 250 gr/l
ion Sn4+ yang mengelilingi Palladium. - NaCl : 50 gr/l
Proses pengerjaan ini adalah dengan cara - H3BO3 : 40,0 gr/l
merendamkan pada larutan yang - Brightener UMT : 5 ml/l
mempunyai kondisi: - Brightener Magnum: 2 ml/l
H2SO4 :100 ml/l
Temperatur : 35OC 4.2.9 Pelapisan Emas
Waktu : 2-3 menit Pelapisan emas dilakukan setelah benda kerja
dilapisi tembaga dan nikel. Pelapisan dilakukan dengan
4.2.6 Elektroless benda keraja pada katoda (kutub negatif) dan anoda pada
Pengerjaan ini bertujuan untuk kutub positif.
membuet lapisan nikel strike pada Kondisi larutan dan pross pelapisan yang terjadi sebagai
permukaan plastik, sehingga mempunyai berikut:
sifat logam. Proses pengerjaan ini tanpa Larutan:
menggunkan arus listrik yaitu dengan - KAu(CN)2 : 3 gr/l
melakukan perendaman pada larutan - KCN : 7,5 gr/l
dengan kondisi sebagai berikut: - K2PO4 : 15 gr/l
NiSO4 : 15 gr/l - Temperatur : TKamar – 60OC
NaH3PO4 : 13 gr/l - Waktu : 30-90 detik
CH3COONa : 14 gr/l - Anoda : Baja Tahan Karat
Temperatur : 80-90OC - Kondisi : Tanpa Agitasi
Waktu : 3-6 menit
5. Data dan Pembahasan
4.2.7 Pelapisan Tembaga 5.1 Pengujian Visual
Pelapisan tembaga digunakan Hasil pelapisan listrik (electroplating) dengan
sebagai lapisan awal yang berfungsi memvariasikan rapat arus,temperatur dan waktu dapat
sebgai penguat ikatan dan juga membuat dilihat pada tabel 5.1.
lapisan emas berwarna kuning. Proses ini Tabel 5.1 Hasil Pelapisan Listrik dengan variasi rapat
akan berhasil bila tahap-tahap sebelumnya Arus, Waktu dan Temperatur.
hasilnya bagus. Pelapisan ini dilakukan Rapat
Kode Temperatur Waktu
Arus Keterangan
dengan meletakkan benda kerja pada Spesimen (OC) (detik)
(A/dm2)
katoda (kutub negatif) dan anoda dalam 1a K
hal ini tembaga pada kutub positif. Proses 2a K
1,5
3a B
pelapisan dan kondisi larutan sebagai 4a B
Kamar 30
berikut: 1b K
Larutan: 2b B
2
3b B
- Cu(CN)2 : 26,5 gr/l 4b B
- NaCN : 34,5 gr/l 1c K
- Na2CO3 : 30,0 gr/l 2c B
1,5
3c B
- NaK(C4H4O6 : 45,0 gr/l 4c B
Kamar 60
- Brightener GI-3: 5 ml/l 1d B
2d B
- Brightener GI-4: 8 ml/l 3d
2
B
- Temperatur : 50-60OC 4d B
- Waktu : 10-15 menit 1e B
2e B
- Rapat Arus : 3,5 A/dm2 3e
1,5
K
- Anoda : Tembaga 4e
40 30
B
- Kondisi : Tanpa Agitasi 1f B
2f B
2
3f B
4.2.8 Pelapisan Nikel 4f K
Seperti halnya pelapisan tembaga 1g B
2g K
lapisnikel juga dipergunakan untuk 1,5
3g K
lapisan awal sebelum dilakukan lapis 4g B
40 60
emas. Pelapisan dilakukan dengan benda 1h B
2h B
kerja pada katoda (kutub negatif) dan 2
3h B
anoda pada kutub positif. Kondisi larutan 4h B
dan proses pelapisan sebagai berikut:
3

4. 1i B 5.2 Pengujian Metalografi
2i B
3i
1,5
B Dari hasil pengujian menggunakan metode
4i
60 30
B metalografi ditunjukkan pada Gambar 5.2.
1j B
2j K
2
3j B
4j B
1k B
2k K
1,5
3k B
4k K
60 60
1l K
2l B
2
3l B
4l K Kondisi-1
Keterangan:
B= Hasil pelapisan sesuai standar (baik)
K=Hasil pelapisan tidak sesuai standar
(kurang baik)
Kondisi-2
Gambar 4.1 Contoh hasil lapisan yang
baik
Kondisi-3
Dari hasil pengamatan visual didapatkan
kondisi pelapisan yang baik pada: Gambar 5.2 Ketebalan lapisan pada ke-3 kondisi
I. Rapat arus : 2 A/dm2
Temperatur : kamar 4.1.4. Pengujian Semprot Kabut Garam
Waktu : 60 detik Hasil pengujian semprot kabut garam untuk
II. Rapat arus : 2 A/dm2 mendapatkan laju korosi dan daya lekat lapisan emas
Temperatur : 40oC dekoratif dapat dilihat pada tabel 5.2.
Waktu : 60 detik Tabel 5.2. Hasil pengujian semprot kabut garam
III. Rapat arus : 15 A/dm2 Berat (gram) Laju
Luas
Temperatur : 60oC Spesimen 2 Korosi
Waktu : 30 detik Awal Akhir Selisih (cm )
(mdd)
Ia 5,6834 5,6799 0,0035 30,3 0,60
Ib 4,9625 4,9593 0,0032 30,2 0,56
Dari hasil pengujian korosi semprot kabut Ic 4,8937 4,8904 0,0033 30,4 0,58
garam dapat dilihat bahwa laju korosi IIa 4,7855 4,7815 0,0040 30,2 0,70
kondisi I yaitu pada rapat arus 2 A/dm2, IIb 4,7428 4,7390 0,0038 30,0 0,67
temperatur kamar mempunyai ketahanan IIc 5,3646 5,3604 0,0042 30,5 0,73
korosi paling baik. IIIa 4,9482 4,9434 0,0048 30,2 0,85
IIIb 5,2839 5,2787 0,0052 30,0 0,92
IIIc 4,8647 4,8601 0,0046 30,3 0,80
Keterangan: I = Spesimen kondisi I
II= Spesimen kondisi II
III= Spesimen kondisi III
I II III
Gambar 5.1. Hasil uji korosi ke-3
Kondisi
4

5. 4.2. Pembahasan Rapat Arus
Ditinjau dari proses pelapisan, Pada rapat arus rendah pertukaran ion-ion yang terjadi
proses pelapisan pada bahan dasar plastik sangat lambat sehingga memerlukan waktu yang lama
tidak jauh berbeda dengan bahan dasar untuk membentuk inti Kristal. Inti-inti yang terbentuk
logam. Perbedaannya hanya terdapat pada mempunyai kesempatan untuk tumbuh sehingga butiran
pengerjaan pendahuluan yaitu pada proses logam yang terjadi besar.
etsa, accelerating pada pelapisan Peningkatan rapat arus sampai rapat arus kritis, akan
elektroless. meningkatkan laju ion-ion dan menghasilkan butiran
Proses etsa merupakan proses logam yang halus. Bila peningkatan rapat arus melewati
yang sangat menentukan daya lekat pada rapat arus kritis akan terjadi kekososngan ion-ion pada
lapisan. Pada proses ini akan terjadi daerah katoda.
pembentukan permukaan plastik menjadi
poros akibat reaksi kimia pada ikatan Temperatur
rangkap, sehingga memungkinkan Kenaikan temperatur menyebabkan kenaikkan
terjadinya ikatan antara logam dengan konduktivitas larutan yang berarti tahanan larutan
plastik. mengecil. Bila larutan menurun akan menyebabkan arus
Bila proses etsa yang dilakukan naik sehingga laju reaksi pengendapan naik pula.
tidak mendapatkan hasil yang baik, maka Kenaikan temperatur akan meningkatkan laju difusi
lapisan elektroless nikel yang terbentuk ion-ion sehingga butiran logam yang terjadi halus.
tidak rata dan mudah terkelupas. Hal ini Peningkatan rapat arus yang lebih tinggi lagi akan
dikarenakan proses etsa belum berjalan menyebabkan kekososngan ion-ion disekitar katoda.
dengan sempurna, sehingga partikel- Hal-hal tersebut diatas juga akan berpengaruh pada laju
partikel butadiene belum teroksidasi korosi karena butiran logam yang halus lebih mudah
secara merata dan poros yang terjadipada terkorosi. Terlihat pada tabel hasil pengujian korosi,
permukaan plastik belum merata. kondisi I mempunyai laju korosi paling rendah.
Akibatnya ikatan yang terjadi antara
plastik dengan logam dari larutan 6. Kesimpulan
elektroless tidak terjadi dengan baik. Dari pengamatan terhadap hasil pengujian dapat
Kondisi operasi proses elektroless disimpulkan:
plating juga sangat berpengaruh pada 1. Pada prinsipnya proses pelapisan secara lapis
mutu hasil lapisan. Bila proses elektroless listrik (electroplating) terhadap bahan dasar
dibawah kondisi optimum maka lapisan plastik hampir sama dengan bahan dasar logam,
elektroless yang dihasilkan tidak rata, hanya terdapat perbedaan pada proses pengerjaan
karena reaksi reduksi ion-ion nikel oleh pendahuluan.
ion-ion hipofosfit tidak sempurna. Dan 2. Pengerjaan pendahuluan, proses etsa, elektroless
bila dilakukan diatas optimum, lapisan dan accelaerating sangat menentukan daya lekat
yang dihasilkan kasar dan suram karena dan mutu lapisan logam yang dihasilkan.
reaksi reduksi yang terjadi terlalu cepat. 3. Temperatur, rapat arus dan waktu pelapisan
Pada proses pelapisan tembaga dan sangat mempengaruhi mutu hasil pelapisan listrik
nikel secara lapis listrik (electroplating), (electroplating).
dilakukan sama seperti proses pelapisan 4. Hasil pelapisan terbaik pada: Temperatur kamar
pada bahan dasar logam. Fluhmann Rapat arus: 2 A/dm2
mengatakan bahwa penggunaan tembaga Waktu: 60 detik
sebagai pelapis dasar akan menaikkan
kekerasan dan ketangguhan lapisan yang
terjadi.
Dari hasil uji ketebalan dengan cara
metalogarfi diperoleh ketebalan kondisi II
paling baik. Hal ini dipengaruhi oleh:
5

6. DAFTAR PUSTAKA
1. F.A.Lowenhein, “Electroplating”,
Mc-Graw Hill Book Company, 1978.
2. F.A.lowehein, “Modern
Electroplating”, John Wiley and Son,
inc. New York, 1974.
3. Kawasaki Matoo, “Practical
Electroplating”.
4. The Canning handbook, “Surface
treatment Technology”.
5. Ashar A. Saleh, ”Teknik Pelapisan
Dengan Cara Lapis Listrik” BBLM,
Bandung 1990.
6. G. Muller and D. W. baudrand,
“Plating on plastic “ Robert Draper
ltd, redington 1971.
7. Seymour F. Smitth, “The Mechanics
of Electroless Nikel Deposition“
Metal Finishing Published, 1979.
8. F.H.reid and W. goldie, “Gold Plating
Technology“ Electrochemical
Publication Ltd, Ayr, Scotland, 1974.
9. Takeshi Kamiya, “Tutorial Polymer
Processing II, Plastik Molding
Material “, Techno Japan vol 18 – no
11 nov, 1885.
10. A.H. Sanders “Electroplating“,
International Texbook company.
6