Baja merupakan salah satu jenis logam yang sering digunakan dalam berbagai sektor, seperti konstruksi, manufaktur, dan kerajinan, karena memiliki kekuatan yang tinggi. Namun, seperti halnya dengan banyak material logam lainnya, baja juga memiliki kerentanan terhadap korosi. Korosi adalah proses perusakan logam yang terjadi akibat reaksi kimia dengan lingkungan sekitarnya. Oleh karena itu, diperlukan tindakan perlindungan khusus untuk mencegah korosi pada baja.

 Definisi Galvanisasi

Galvanisasi adalah suatu proses pelapisan zinc yang diterapkan pada material besi atau benda-benda logam lainnya dengan tujuan untuk mencegah korosi. Salah satu metode yang umum digunakan dalam galvanisasi disebut hot dip galvanizing, di mana baja dicelupkan ke dalam cairan zinc panas. Metode ini banyak digunakan karena efisiensi dan kemudahan dalam proses pelapisannya. Hasil dari proses ini adalah lapisan logam zinc yang melekat pada permukaan baja.

 Tujuan utama dari lapisan galvanis adalah untuk melindungi besi atau baja dari kerusakan akibat korosi. Ketika baja yang telah digalvanisasi digunakan di lingkungan yang rentan terhadap korosi, zinc, yang relatif lebih reaktif daripada baja, akan bertindak sebagai "korban" yang teroksidasi terlebih dahulu, sehingga melindungi baja di bawahnya dari korosi.

 Baca Juga: Struktur Material Baja

Langkah-langkah dalam Proses Galvanisasi Baja:

1.       Degreasing

Langkah ini ditujukan untuk menghilangkan kontaminan dari permukaan baja. Proses ini melibatkan penggunaan larutan natrium hidroksida (NaOH) 5-10% pada suhu berkisar antara 70-90 derajat Celsius selama 10 menit.

2.       Water Rinsing

Fungsi dari tahap ini adalah membersihkan baja dari residu soda kaustik yang mungkin tersisa setelah proses degreasing. Membersihkan ini dilakukan dengan menggunakan air bersih pada suhu ruangan.

3.       Acid Pickling (untuk dan mill scale)

Proses acid pickling bertujuan untuk menghilangkan karat dari permukaan baja dengan cara mencelupkan baja ke dalam larutan asam klorida (HCl) atau asam sulfat (H₂SO₄) 10-15% selama 15-20 menit.

4.       Water Rinsing

Langkah ini dilakukan untuk membersihkan baja dari residu asam setelah proses pickling, dan juga untuk menghilangkan sisa asam pada permukaan baja. Air bersih pada suhu ruangan digunakan untuk mencuci baja.

5.       Prefluxing

Tahap ini adalah proses pelapisan awal yang melibatkan penggunaan larutan zinc amonium klorida (ZAC/NH₄Cl) 20-30%. Proses ini dilakukan pada suhu antara 60-80 derajat Celsius selama 5-8 menit. Tujuannya adalah memperlambat perpindahan panas pada baja agar berlangsung secara perlahan dan bertahap, sehingga dapat mencegah deformasi plastis yang bisa menghambat pelekatan zinc pada baja saat proses galvanisasi berlangsung.

6.       Drying

Fungsi dari tahap ini adalah menghilangkan cairan yang mungkin masih menempel pada permukaan baja dan mencegah terjadinya ledakan uap selama proses galvanisasi. Proses ini menggunakan gas panas dengan suhu sekitar 150 derajat Celsius.

7.       Pencelupan/galvanisasi

Proses ini dilakukan dengan mencelupkan baja ke dalam bak yang berisi larutan zinc murni dengan kandungan zinc minimal 98%. Proses ini dilakukan pada suhu berkisar antara 450-460 derajat Celsius selama 2 menit.

8.       Quenching/pendinginan

Langkah ini bertujuan untuk mempasivasi permukaan zinc dan mencegah oksidasi awal dengan cara mencelupkan baja ke dalam larutan lemah sodium bikromat. Ketika baja baru selesai digalvanisasi, permukaan zinc membutuhkan karbon dioksida untuk membentuk lapisan zinc terluar yang stabil. Jika produk galvanis ditumpuk dan dikumpulkan pada tempat yang lembab, proses pembentukan lapisan tersebut bisa terhambat.

Faktor-faktor Penting yang Harus Diperhatikan dalam Galvanisasi Baja

·         Kebersihan Permukaan Baja

Zinc tidak akan bisa bereaksi dengan baja untuk membentuk lapisan galvanis kecuali jika permukaan baja benar-benar bersih.

·         Kualitas Pelekatan

Lapisan galvanis tidak akan terbentuk dengan baik jika zinc tidak menempel dengan sempurna pada baja. Kekuatan pelekatan ini kunci untuk memastikan perlindungan yang efektif terhadap korosi.

·         Suhu Proses yang Tepat

Lapisan galvanis tidak akan terbentuk dengan sempurna jika suhu zinc tidak berada dalam suhu 450-460 derajat Celsius. Suhu yang sesuai ini penting untuk membentuk alloy Fe-Zn yang diperlukan untuk melindungi baja.

·         Ukuran Baja dan bak zinc

Baja harus sesuai dengan ukuran bak dan ketel galvanis yang ada. Ukuran yang tidak sesuai dapat menghambat proses galvanisasi atau menghasilkan lapisan yang tidak merata. Dengan demikian, perencanaan yang cermat mengenai ukuran baja perlu diperhatikan.

Manfaat Galvanisasi Baja

·         Perlindungan dari Korosi

Lapisan zinc yang terbentuk selama proses galvanisasi berperan sebagai penghalang fisik antara baja dan lingkungan eksternal, mengurangi risiko korosi yang dapat merusak baja.

·         Perlindungan dari Kerusakan Mekanis

Selain melindungi dari korosi, lapisan zinc dari galvanisasi juga mengurangi risiko kerusakan mekanis, seperti goresan, benturan, dan aus yang bisa disebabkan oleh faktor-faktor mekanis.

·         Kinerja Optimal dalam Lingkungan Ekstrem

Baja yang telah mengalami proses galvanisasi mampu menjaga kinerjanya dengan baik bahkan dalam kondisi lingkungan yang ekstrem. Lapisan zinc yang melindungi baja memungkinkan baja tetap tahan terhadap korosi bahkan saat terpapar lingkungan yang agresif, seperti udara asam atau kelembaban tinggi.

·         Kemudahan dalam Konstruksi

Galvanisasi mempermudah proses pemasangan dalam konstruksi dengan menyediakan bahan yang siap dipasang, seperti plat, pipa, atau profil. Hal ini memungkinkan pemasangan yang lebih efisien dan cepat. Selain itu, lapisan galvanis juga memudahkan penyambungan antara berbagai bagian konstruksi.

·         Umur Pakai yang Panjang

Lapisan zinc yang dihasilkan dari galvanisasi memberikan perlindungan yang kuat terhadap korosi, kerusakan mekanis, dan kondisi lingkungan yang ekstrem. Ini memperpanjang umur pakai baja, mengurangi biaya perawatan, dan meningkatkan keberlanjutan proyek konstruksi.

·         Estetika yang Menarik

Galvanisasi juga memberikan keuntungan dari segi estetika dan penampilan yang menarik dalam konstruksi. Lapisan zinc pada galvanisasi memberikan kilauan dan tampilan yang bersih, menciptakan daya tarik visual yang memikat. Karena itu, galvanisasi sering menjadi pilihan populer untuk aplikasi eksterior yang terlihat, seperti pagar, tiang, atau fasad bangunan.

Dari artikel di atas dapat disimpulkan bahwa proses galvanisasi adalah langkah penting untuk melindungi baja dari korosi. Dengan demikian, galvanisasi bukan hanya proses pelapisan logam, tetapi juga merupakan investasi penting dalam menjaga kualitas baja.

Sumber:

·         Asosiasi Galvanis Indonesia. 2021. Desain Manual Hot Dip Galvanizing. https://www.traytek.co.id/file/download/manualagi.pdf

·         Wahyudi, Yoyok & Fahruddin, A'rasy. 2016. Analisa Perbandingan Pelapisan Galvanis Elektroplating Dengan Hot Dip Galvanizing Terhadap Ketahanan Korosi Dan Kekerasan Pada Baja. Rekayasa Energi Manufaktur. 1. 10.21070/r.e.m.v1i1.173.