Poljut Kel 4.pptx

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