Teori Pengecatan Kendaraan (Bab I)

BAB I

PENDAHULUAN

1. PENGERTIAN TENTANG PENGECATAN

Pengecatan merupakan salah satu jenis pelapisan dimana bahan pelapis (cat) yang dipakai telah diberi warna. Proses pengecatan tersebut biasa digunakan untuk pekerjaan akhir (finishing) produk-produk seperti dari logam, kayu, plastik, tembok dan lain-lain.

Adapun tujuan utama dari proses pengecatan bahan logam atau non logam sebagai berikut :

1. Tujuan Hiasan (Dekoratif)

Pengecatan bertujuan untuk memperindah benda/barang yang dicat sehingga barang tersebut memiliki nilai seni dan daya tarik lebih tinggi dibanding sebelum dilakukan pengecatan.

2. Fungsi Pelindung (Protective)

Pengecatan bertujuan melindungi permukaan bahan/material yang dicat terutama pada bahan logam. Perlindungan ini untuk menghambat terjadinya korosi akibat pengaruh cuaca/lingkungan sekitar sehingga dapat memperpanjang usia logam tersebut dari korosi/karat.

3. Fungsi Khusus

Pengecatan yang digunakan untuk tujuan khusus antara lain: pemantulan cahaya, isolasi, penghantar listrik, peredam suara dll.

1.2. ALIRAN PROSES PENGECATAN

Proses pengecatan didasarkan pada bahan dasar yang akan dicat. Bentuk pengecatan bahan dasar seperti pengecatan pada besi/logam (painting pre-degreasing ), pengecatan pada plastik ABS (painting plastic), pengecatan pada aluminium dan pengecatan pada bahan yang lain.

Pada prinsipnya aliran proses pengecatan material pada plastik maupun logam adalah sama. Secara detail proses pengecatan, ada sedikit perbedaan perlakuan terhadap bahan yang akan dicat. Misalnya pada pengecatan logam atau aluminium dibutuhkan proses pretreatment. Secara umum tahapan proses pengecatan tersebut terlihat pada gambar 1.1

Gambar 1.1 Tahapan Proses Pengecatan

1.3. KLASIFIKASI CAT

Secara umum cat diklasifikasikan dalam dua golongan, yaitu penggolongan cat berdasar fungsi dan berdasarkan proses pengeringan/curing.

1.3.1. Penggolongan Cat Berdasarkan Fungsi

1. Top coat yaitu lapisan cat terluar yang langsung terlihat oleh mata. Biasanya mempunyai sifat dekoratif.

1. Under coat yaitu lapisan yang ada di bawah lapisan top coat yang berfungsi sebagai lapisan bawah top coat.

1. Primer yaitu cat under coat yang digunakan untuk menghambat proses korosi dan menambah daya rekat cat pada permukaan logam.

1. Surfacer yaitu under coat yang digunakan untuk mengisi permukaan yang tidak sempurna. Surfacer diformulasikan sedemikian rupa sehingga melalui pengecatan surfacer dapat diperoleh permukaan yang halus sebelum lapisan top coat diaplikasikan.

1.3.2. Penggolongan Cat Berdasarkan Proses Pengeringannya (Curing)

Berdasarkan sifat pengeringan cat berkaitan dengan bahan dasar penyusun cat, dimana bahan dasar cat terdiri dari dua jenis yakni thermoplastic dan thermosetting. Thermoplastic yaitu cat yang dapat cair/luntur walaupun sudah dalam kondisi kering. Cat jenis ini tidak memerlukan suhu yang tinggi untuk pengeringan. Sedangkan untuk cat jenis thermosetting tidak dapat cair/luntur setelah dikeringkan. Cat jenis ini memerlukan suhu tinggi untuk pengeringan.

Adapun cara pengeringan cat ada beberapa cara diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Air drying yaitu pengeringan cat secara natural (pada suhu ruang) dan tidak memerlukan pemanasan. Cat semacam ini dijumpai pada cat rumah, cat plastik. Solvent dengan mudah menguap dari permukaan part yang dicat sehingga lapisan padat tertinggal di permukaan. Cat jenis ini dapat dikeringkan pada temperatur ruangan atau dipanaskan di dalam oven untuk mempercepat proses pengeringan.
2. Stoving (Baking) yaitu pengeringan cat hanya bisa dilakukan dengan bantuan panas pada suhu tertentu (130C sd. 170C).
3. Two part paint yaitu cat yang mempunyai dua komponen reaktif yang terpisah sebelum dicampur/digunakan, setelah dicampur terjadi reaksi antara dua komponen sehingga mempercepat proses pengeringan cat tersebut. Misalnya : cat polyuretan.
4. Laquer yaitu cat yang mengering setelah solvent teruapkan dan tidak terjadi reaksi kimia didalamnya.
5. Enamel yaitu cat yang di dalamnya terjadi reaksi kimia antara material binder menghasilkan lapisan padat.

4. SIFAT-SIFAT SENYAWA PEMBENTUK CAT

Lapisan cat yang melapisi permukaan benda merupakan campuran dari beberapa komponen material dengan komposisi tertentu. Material penyusun cat terdiri dari :

1.4.1. Bahan Pengikat (Binder)

Bahan pengikat (Binder) adalah resin padat yang membentuk film cat, lapisan film yang terbentuk bersifat elastis, tahan terhadap bahan kimia, tahan terhadap panas dan cuaca, mempunyai sifat mekanis yang baik, dll.

2. Bahan Pelarut (Solvent)

Pelarut (solvent) adalah cairan bahan kimia organik yang digunakan untuk melarutkan resin binder. Solvent merupakan larutan murni atau campuran beberapa larutan. Dalam melakukan pencampuran solvent harus diperhitungkan sifat-sifat solvent murni yang akan dicampur. Sifat-sifat solvent yang perlu diperhatikan adalah:

- Daya larut, yaitu kemampuan untuk dapat melarutkan dan tetap menjaga binder dalam bentuk larutan.

- Viskositas, yaitu sifat kekentalan atau fluiditas yang dapat mempengaruhi proses pengecatan.

- Kecepatan penguapan, berarti solvent harus dapat menguap dengan waktu yang sesuai dengan proses pengeringan. Spesifikasi oven dan temperatur pengeringan harus selaras dengan kecepatan penguapan solvent dan yang lebih penting kecepatan penguapan solvent dapat menentukan kualitas lapisan cat.

- Safety, solvent harus diperhatikan sifat mudah terbakar dan sifat racunnya.

- Biaya, artinya selain harus diperhatikan biaya pembelian solvent tetapi juga biaya penanganan maupun pembuangan sisa-sisa solvent, terutama untuk cat-cat waterbase.

2. Bahan Pewarna (Pigment)

Pigment cat merupakan komponen penyusun cat yang akan memberi warna pada benda kerja sehingga memberikan efek dekoratif. Pigment cat berupa partikel berukuran kurang dari 1 mikron hingga 100 mikron. Bentuk fisik pigment yakni bulat, datar atau berbentuk jarum.

Fungsi pigment cat adalah :

- Memberikan warna yang dikehendaki, terutama warna-warna khusus yang diperlukan untuk kepuasan pemakai dan menambah nilai ekonomi part

- Menutup permukaan benda kerja (hiding power)

- Memperbaiki daya lekat cat pada permukaan logam (adhesi)

- Menaikkan daya tahan terhadap korosi

- Menaikkan kekuatan mekanis film cat

- Menaikkan viscositas cat

1.4.4. Bahan Tambah (Additive)

Bahan tambah adalah bahan kimia yang ditambahkan ke dalam cat, biasanya dalam jumlah sangat kecil, berfungsi untuk memberikan pengaruh khusus.

Jenis bahan imbuh digolongkan sesuai dengan pengaruhnya pada sifat-sifat cat, baik dalam kondisi basah maupun setelah lapisan cat mengering. Beberapa contoh pengaruh additive sebagai berikut :

Tabel 1.1 Pengaruh Additive

Pengaruh additive pada cairan cat	Pengaruh additive pada lapisan cat kering
Viskositas Foaming (sifat busa) Skinning Dispersi pigment Kestabilan emulsi	Kelenturan/fleksibelitas Gloss Stabilitas terhadap cahaya Ketahanan terhadap api

1.5. SIFAT-SIFAT CAT DALAM KONDISI BASAH

Cat mempunyai sifat dalam keadaan basah maupun kering. Adapun sifat-sifat cat dalam kondisi basah antara lain :

1. Kekentalan (Viscosity)

Viskositas adalah sifat cairan yang berhubungan dengan kemudahannya untuk mengalir. Cairan dengan viskositas tinggi berupa cairan yang kental, sehingga apabila dituangkan akan sukar mengalir dengan sendirinya, demikian sebaliknya.

Viskositas cat dapat diturunkan dengan menambahkan thinner. Untuk proses pengecatan, viskositas cat dapat menentukan kualitas hasil pengecatan, sehingga perlu diperhatikan pengaruh temperatur ruangan pengecatan terhadap viskositas cat. Semakin tinggi temperatur ruangan, viskositas cat akan berkurang.

1.5.2. Penggumpalan dan Pengendapan

Penggumpalan adalah terbentuknya sekelompok butiran-butiran pigment dalam larutan cat. Gumpalan atau flok-flok kecil pigment ini dikehendaki dalam cat tetapi ukurannya pada batas tertentu yang tidak terlalu besar. Bentuk flok ini dapat menahan terjadinya “sagging” film cat yang masih basah.

Pengendapan dapat terjadi pada plat dasar tangki cat apabila komponen penyusun cat yang berat turun dan mengendap di dasar tangki. Untuk menghindari keadaan ini maka cairan cat harus dijaga dalam keadaan homogen selama proses pengecatan dengan pengadukan terus-menerus.

2. Thixotropy

Thixotropy adalah adalah sifat cairan pada saat diaduk maka viskositasnya turun dan makin kuat pengadukannya makin turun viskositasnya. Apabila pengadukan dihentikan, viskositas cairan akan naik kembali.

Oleh sebab itu, selama proses pengecatan, cairan cat harus tetap diaduk sehingga diperoleh ukuran pigment yang kecil dan cairan cat dengan mudah disemprotkan.

Gambar 1.2. Sifat Thixotropy Cat

3. Kelarutan (Solubility)

Kelarutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih bahan. Di dalam larutan, bahan yang jumlahnya banyak disebut pelarut (solvent), sedangkan bahan yang terlarut disebut solute. Suatu bahan dapat larut oleh solvent bila bahan tersebut memiliki sifat-sifat sesuai dengan sifat solvent.

5. PROSES PENGERINGAN CAT (CURING)

Selain sifat-sifat cat basah, perlu juga diketahui bagaimana cat tersebut dapat mongering sesuai dengan waktu dan kualitas yang dikehendaki. Ada beberapa proses pengeringan lapisan cat, antara lain :

1. Penguapan Solvent

Solvent dengan mudah menguap dari permukaan part yang dicat, sehingga lapisan padat tertinggal di permukaan. Cat jenis ini dapat dikeringkan pada temperatur ruangan atau dipanaskan di dalam oven untuk mempercepat proses pengeringan.

2. Reaksi Kimia Komponen Penyusun Cat

Binder sebagai penyusun cat akan terlarut menjadi molekul kecil yang reaktif. Molekul ini akan bereaksi satu sama lain pada saat proses pengeringan/curing dan membentuk ikatan-ikatan kimia tiga dimensi yang tidak larut oleh solvent dan apabila dipanaskan tidak meleleh.

3. Reaksi dengan Udara

Cat jenis ini akan bereaksi dengan oksigen di udara membentuk lapisan yang tersusun dari anyaman ikatan kimia penyusun cat.

5. SIFAT-SIFAT CAT KERING

Dalam beberapa hal, sifat-sifat lapisan cat kering merupakan yang terpenting, karena sifat lapisan cat kering tersebut langsung tampak oleh mata dan langsung kontak dengan lingkungan.

1. Gloss

Permukaan mempunyai gloss tinggi jika permukaan lapisan film cat memantulkan hampir semua cahaya yang jatuh ke atas permukaannya.

Gambar 1.3. Sifat Gloss Cat Kering

2. Hiding Power

Adalah kemampuan cat untuk menutupi permukaan benda kerja dari pandangan secara visual. Binder cat sebagian besar transparan, sedangkan komponen cat yang dapat menutupi permukaan adalah pigment.

3. Warna

Warna cat disebabkan oleh pigment yang berinteraksi dengan cahaya. Pigment dapat dicampur untuk memperoleh warna-warna yang berbeda dari pigment itu sendiri. Pigment putih ditambahkan kedalam cat untuk mendapatkan warna yang lebih muda.

4. Kekuatan, Kekerasan dan Kegetasan (Brittleness)

Apabila daya ikat antar komponen penyusun tinggi maka lapisan cat yang terbentuk akan kuat, keras dan tahan terhadap tekukan dan tarikan. Sifat getas adalah kecenderungan untuk retak bila terkena daya benturan lebih besar daripada daya ikat antar komponen cat.