Upload
dessy01
View
229
Download
3
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
Coating and Finishes
INTRODUCTION, ENVIRONMENT AND SAFETY
Disusun oleh ;- Puthut Bayu Murti /1206241432- Nur M Abdurrahman /1206247026- Fernando / 1206260974
KELOMPOK IV
Introduction
Hampir sejak awal kehidupan, manusia telah menggunakan coating dan finishes. Perkembangan dari coating itu sendiri sangat pesat sejak awal abad 20 hingga awal abad 21 seperti sekarang ini. Perkembangan coating terbagi kedalam beberapa dekade ;
1. Decade of Discovery (1900-1950)
2. Decade of Expansion (1950)
3. Decade of Technology (1960)
4. Decade of Conservation (1970)
5. Decade of Restriction (1980)
6. Decade of Compliance (1990)
7. The beginning of Green Millenium (2000)
Discovery Era
Pada 50 tahun awal abad 20, merupakan masa penemuan. Perubahan signifikan terjadi pada ‘vehicles’, yang mana liquid portions of the coatings composed of binder and thinner.
1900sphenolic
synthetic resin vehicles
1. Produksi naik2. Spek terpenuhi3. Cost turun
Expansion Era
1950, masa ekspansi dari coating. Pada era ini, perusahaan membangun pabrik2 baru untuk memenuhi permintaan coating untuk industrial and consumer product
Coatinginefficient conventional air-atomized spray gun VOC
Cont’d
1956Powder coating
Fluidized bed process
Pre-heating
Fluid bed coating
application
Post dip/heat
Technology era
1960Perkembangan dari
coating sangat cepat
Environmental impact
VOC
Rule 66 (di Los Angeles)
EPA memberlakukan
rule 66 di seluruh US
electrocoating electrostatically sprayed powder
coating
radiation curable coating
Electrocoating
Pretreatment Electrocoat bath
Post rinse Baking
cleaning and phosphating the
metal
applying coating in
bath
rinsing off excess paint
solids
thermally curing the paint film
Process Advantages - Menghasilkan permukaan yang baik (secara
penampilan dan ketahanan)- Environomic ; no heavy metals, no HAPS, dan low
VOC
Electrostatically Sprayed Powder Coating
Charging the particles
Spraying through
electric field
deposition
electrostatically sprayed powder
coating
radiation curable coating
Prinsip ; Curing bukan Drying
Polymerization dipicu oleh UV/EB
Conservation era
1970 Krisis energi
Harga naik
Solvent dan coating
materials
Natural gas
low-temperature
curing coating
radiation curable coating
Electron beam radiation source
Ultraviolet radiation source
Restriction era
1980, Standar kualitas udara semakin ketat
Transfer efficiency dinaikan
Lower solvent emmision
Lower material coating usage
Lower costsElectrocoating Powder
coatingRadiation curable
pigmented coatingPrimary coat Top
coat3D coating
Others Decade
Decade of Compliance Perkembangan alat-alat coating sangat pesat guna menjawab
amandemen peraturan tentang kebersihan udara tahun 1970.
Peralatan yang digunakan memiliki efisiensi yang lebih baik.
The beginning of green millennium era Research mengenai optimasi coating mulai marak.
Perubahan conventional solvent-thinned coatings menjadi high-solid dan waterborne liquid coating.
Pengaplikasian powder coating dan radiation cure coating menjadi lebih beragam
Cont’d
Meskipun teknologi mengenai coating telah berkembang pesat, namun hal tersebut tidak akan berpengaruh banyak terhadap hasil coating apabila preparasi permukaan dari sampel buruk/tidak dilakukan. Untuk itu diperlukan preparasi permukaan yang maksimal guna didapat hasil coating yang baik.
Surface Preparation
Surface Preparation
Surface preparation merupakan bagian dari tahap finishing, tepat setelah geometri produk telah sesuai dengan standard yang diinginkan.
Surface preparation dilakukan sebelum proses coating dilakukan pada produk
Dan untuk memastikan proses coating dapat dilaksanakan dengan baik dan juga dengan hasil yang bagus maka dilakukan proses surface preparation.
Surface preparation menjadi penting karena proses ini menentukan keberhasilan dari proses coating yang dihambat berbagai kontaminan pengganggu
Dalam dunia industri, logam dan plastic adalah material yang paling sering digunakan. Sehingga kedua jenis material ini sangat perlu diketahui proses preparasi permukaannya sebelum dicoating
Preparasi permukaan pada logam dan plastic dilakukan dengan tahapan :
Surface cleaning
Surface pretreatmen
tMoulding Coating
Faktor – faktor Surface Preparation Surface Preparation dipengaruhi oleh:
Bentuk
Ukuran
Komposisi Produk
Surface Preparation dalam pembahasan kali ini dibagi dalam dua jenis yaitu :
1. Logam 2. Plastik
• Perbedaan antara surface preparation logam dengan plastic yaitu :
Logam : Menghilangkan karat dan mempasifkan
permukaan
Beberapa Proses pembersihan dapat dilakukan secara mekanikal atau termal
Plastik : Meningkatkan sifat adhesive
Proses pembersihan tidak efektif menggunakan mekanikal atau termal
Metal Surface PreparationMetal Surface Cleaning
Abrasive Cleaning
Alkaline Cleaning
Detergent Cleaning
Emulsion Cleaning
Solvent Cleaning
Manual Spray Cleaning
Vapor Degassing
Metal Surface Pretreatment
Abrasive Cleaning
Aqueous Chemical Solution
Metal Surface Cleaning
Abrasive Cleaning : memanfaatkan abrasive dari media seperti amplas, water-jet, sand blasting, dll.
Alkaline Cleaning : memanfaatkan larutan basa
Detergent Cleaning : mirip dengan alkaline cleaning namun media yang digunakan adalah detergent
Emulsion Cleaning : memanfaatkan emulsi dari pelarut organic lalu sisa – sisa dibersihkan dengan air panas
Solvent Cleaning : menggunakan larutan organic dengan cara penyemprotan, pencelupan atau pelumuran
Manual Spray Cleaning : umumnya untuk produk yang sangat besar, medianya bisa detergent atau alkalin, disemprotkan manual ke benda kerja
Vapor Degassing : menggunakan uap dari larutan chlorinasi mendidih yang kemudian mengembun dipermukaan substrat dan membersihkan permukaan
Metal Surface Pretreatment
Digunakan untuk membersihkan karat dan partikel – partikel yang sangat kecil
Proses dilakukan sederhana, ada yang dicelup atau disemprot Proses ini juga meningkatkan ketahanan korosi Umumnya dilakukan dengan abrasive cleaning atau aqueous
chemical Solution ( Logam yang umum di pretreatment dalam industri tembaga,
aluminium, Galvanized steel, baja karbon, stainless steel, titanium, zinc dan kadmium
Plastic Surface Treatment
Plastic Surface Cleaning
Alkaline Cleaning
Detergent Cleaning
Emulsion Cleaning
Solvent Cleaning
Manual Spray
Cleaning
Plastic Surface Pretreatment
Chemichal etching
Corona Discharge
Flame Treating
Plasma Pretreatment
Laser Pretreatment
Plastic Surface Cleaning Alkaline Cleaning : menggunakan larutan
basa seperti fosfat, borat, dan hidroksida
Detergent Cleaning : menggunakan media detergent kemudian dibilas dengan air dingin
Emulsion Cleaning : menggunakan emulsi larutan organic kemudian dibilas dengan air buih panas
Solvent Cleaning : menggunakan pelarut organic yang dicelupkan, dilumuri atau disemprot. Perlu penanganan terhadap limbah pemakaian
Manual Spray Cleaning : menggunakan uap dari detergent atau alkaline yang kemudian disemprotkan pada benda kerja yang umumnya berukuran besar
Plastic Surface Pretreatment Pretreatment perlu dilakukan pada beberapa jenis plastic karena ada plastic
yang permukaannya bersifat inert dan wettability rendah.
Hal ini perlu dihilangkan untuk meningkatkan adhesivitas permukaan plastic.
Metode yang umum digunakan :
Chemical Etching : menggunakan larutan kimia korosif dengan cara substrat dicelup atau disemprotkan larutan tersebut
Corona Discharge : substrat ditembaki gas yang mengarah langsung kepermukaan
Flame Treating : semburan api ditembakan ke permukaan
Plasma Pretreatment : susbtrat dimasukkan dalam kamar beratmosfir plasma bertekanan rendah yang menyebabkan perubahan kekasaran dan sifat kimia pada permukaan substrat
Laser Pretreatment : sama seperti plasma namun media yang digunakan adalah tembakan laser
Priming
Priming dikenal sebagai pemberian cat dasar
Hal ini dilakukan karena beberapa jenis polimer tidak dapat bersentuhan langsung dengan zat pelapis yang digunakan pada coating karena dapat bereaksi atau bahkan merusak permukaan substrat
Coating Selection
Coating Selection
Pemilihan jenis dan material coating sangat penting agar dalam aplikasinya dapat berjalan optimal.
Dalam memilih dan menentukan proses dan material coating, dapat mempertimbangkan berbagai macam aspek diantaranya kekuatan, ketahanan termal, ketahanan kimia, dll.
Pemilihan Coating
Coating Selectio
n
Finish System
Resin Type
Electrical
Properties
Physical State
Finish System
• Pemilihan coating berdasarkan tujuan
pelapisan apakah primer, intermediate
atau topcoat.
• Primer berkaitan dengan perlindungan
korosi, ketahanan solvent, dll
• Topcoat berkaitan dengan ketahanan
kimia, fisika, cuaca, dan hal lain yang
berkaitan dengan karakteristik akhir
dari finished system.
Resin type
• Merupakan pemilihan jenis coating
dengan mempertimbangkan sifat dan
kinerja dari resin itu sendiri
• Metode paling banyak digunakan pada
pemilihan coating
• Sifat dan kinerja yang dilihat adalah
sifat fisika, kimia, dll.
Electrical Properties
• Pemilihan jenis coating berdasarkan
sifat konduktivitasnya
• Pemilihan dengan metode ini untuk
menentukan tingkat konduktivitas
yang diperlukan pada aplikasi
• Biasanya pemilihan untuk aplikasi
insulator kabel (konduktivitas rendah)
Physical State
• Pemilihan jenis coating berdasarkan
keadaan fisik (fasa cair, padat, dll) dari
suatu material coating
• Pemilihan ini sangat berguna untuk
memprediksi peralatan dan bahan apa
saja yang perlu digunakan pada saat
aplikasi
Pemilihan Coating (Finish System) Pemilihan coating
berdasarkan tingkatan posisi cat.
Perrtimbangan untuk pelapisan primer (dasar), intermediate (tengah), dan topcoat (atas).
Setiap lapisan memiliki tujuan tertentu.
Kinerja yang berat dibutuhkan lapisan coating yang lebih.
Finish System (Primer)
Hal yang dipertimbangkan adalah perlindungan korosi (inhibitive atau Barrier), perlindungan terhadap solvent, merupakan tujuan awal dari pelapisan.
Mengkondisikan agar coat selanjutnya dapat diaplikasikan (pembasahan)
Disebut juga cat dasar yang berfungsi meningkatkan adhesion cat selanjutnya, meningkatkan usia pakai cat, dan memberi proteksi kepada substrat.
Komposisi utamanya: 20%-30% synthetic resin, 60%-80% solvent and 2%-5% additive agent.
Komponen utamanya adalah: pigmen (penambah warna), solvent(air atau minyak), dan binder (perekat produk).
Terdiri dari water based, atau oil based.
PVC harus tepat untuk perlindungan
Biasanya kadar PVC (Pigment Volume Concentration)
memiliki kadar 35% - 45%
Finish System (Primer)
Primers (Cat Dasar)
Kelebihan dari oil based primers & water based primers
Oil based primers
Penetrasi permukaan lebih baik
Adhesion yang lebih baik
Tahan aus
Menghasilkan permukaan yang lebih licin
Water based primers
Permukaan lebih halus
Lebih cepat kering
Lebih tidak menghasilkan bau
Tidak mudah terbakar
Finish System (Intermediate)
Merupakan cat yang diaplikasikan diantara cat dasar dengan cat atas.
Biasanya disebut sebagai barrier coat
Menghasilkan ketebalan tertentu pada coating
Berfungsi sebagai peningkatan proteksi secara keseluruhan, dan menurunkan permeablilitas gas oksigen dan air.
Merupakan lapisan cat yang paling atas.
Hal utama yang diperhatikan adalah penampilan.
Menghasilkan penampilan yang diinginkan pada produk dan perlindungan awal untuk system
Perlindungan awal system terhadap cuaca, sinar matahari, dan lingkungan
Finish System (Topcoat)
Pemilihan Coating (Resin Type)
Merupakan pemilihan coating berdasarkan kinerja, sifat, dan keutamaan dari resin
Metode pemilihan ini paling banyak digunakan karena berkaitan langsung dengan sifat coating
Pemilihan Coating (Sifat Elektrik)
Merupakan pemilihan coating berdasarkan konduktivitas listrik yang diperlukan pada aplikasi
Biasanya digunakan untuk mempertimbangkan pemilihan coating insulating pada kabel
Semakin tinggi resistivitas, maka semakin disukai untuk dijadikan insulating pada kabel
Pemilihan Coating (Physical State)
Pemilihan jenis coating berdasarkan keadaan fisik (fasa cair, padat, dll) dari suatu
material coating
Pemilihan ini sangat berguna untuk memprediksi peralatan dan bahan apa saja
yang perlu digunakan pada saat aplikasi