Pengertian galvanis merujuk pada pelapis logam berbahan zinc atau seng yang melindungi baja ringan, besi, maupun baja dari karat.

Tujuan utama dari pelapisan ini adalah untuk mencegah timbulnya karat atau korosi pada material yang dilapisi. Proses pelapisan umumnya dilakukan dengan mencelupkan logam tersebut ke dalam seng cair.

Langkah ini dimaksudkan agar logam memiliki ketahanan lebih terhadap pengaruh lingkungan dan tidak mudah mengalami oksidasi. 

Jika dibiarkan tanpa perlindungan, logam akan lebih rentan terhadap proses korosi, yang tentu saja mempercepat kerusakan material.

Di bidang konstruksi, galvanis kerap menjadi pilihan material favorit. Aplikasinya meliputi berbagai elemen seperti pagar, kanopi, dan railing balkon. 

Hal ini karena galvanis memiliki ketahanan yang tinggi terhadap benturan, tidak mudah pecah, dan daya tahan yang terbilang lama. 

Maka tak heran jika pengertian galvanis kerap dikaitkan dengan bahan logam yang tangguh dan tahan lama dalam berbagai kebutuhan bangunan.

Pengertian Galvanis dan Galvalisasi

Pengertian galvanis mengacu pada jenis material berbahan dasar seng dengan tingkat kemurnian mencapai 99,7%. 

Fungsi utamanya adalah sebagai lapisan pelindung untuk logam seperti besi, baja ringan, maupun baja murni agar tidak mudah berkarat atau mengalami korosi. 

Proses pelapisannya dilakukan dalam kondisi tanpa oksidasi, menghasilkan permukaan logam berlapis seng dengan kualitas yang tangguh dan dapat diandalkan.

Material ini sangat sesuai digunakan di area luar ruangan karena kemampuannya bertahan di berbagai kondisi cuaca maupun lingkungan sekitar. 

Karena sifatnya yang tahan lama, galvanis banyak dimanfaatkan untuk sistem saluran, menjadikan pipa besi lebih hemat dari segi biaya dan mudah dalam hal perawatan.

Selain itu, material ini juga sering digunakan pada pagar model chain link berkat ketahanannya terhadap kelembapan air, sehingga cocok diterapkan di area publik. 

Galvanis pun menjadi pilihan dalam pemasangan tiang listrik, karena lapisan sengnya mampu mengurangi gangguan aliran.

Dengan daya tahan yang luar biasa, material ini sering dimanfaatkan dalam pembangunan rumah, terutama pada bagian-bagian konstruksi yang membutuhkan ketahanan tinggi. 

Sementara itu, galvalisasi sendiri merupakan metode pelapisan logam dengan lapisan tipis seng di permukaan logam dasar yang lebih tebal, bertujuan untuk melindungi dari pengaruh lingkungan yang memicu karat.

Contoh pengaplikasian metode tersebut dapat dilihat pada tiang lampu maupun rambu jalan yang memiliki warna perak mengilap—warna tersebut berasal dari lapisan seng yang menutupinya. 

Galvanis tersedia dalam tingkat ketebalan yang bervariasi, mulai dari 1 mikron atau seperseribu milimeter hingga lebih dari 9 mikron.

Ketebalan 1 mikron biasanya disertai garansi perlindungan dari karat selama tiga tahun, sementara yang memiliki ketebalan 7 mikron bahkan dapat dijamin hingga tiga dekade.

Proses Pembuatan Galvanis

Pelapisan galvanis adalah teknik yang dilakukan untuk melindungi besi maupun baja dari kerusakan akibat korosi, dengan memanfaatkan seng sebagai lapisannya. 

Seng dikenal sebagai jenis logam yang memiliki ketahanan cukup baik terhadap karat, meskipun digunakan dalam berbagai situasi atau lingkungan tempat baja dan besi berada.

Salah satu keunggulan seng dalam pelapisan ini adalah kemampuannya memberikan perlindungan katodik bagi baja. Bahkan ketika permukaan lapisan tergores hingga baja terlihat, seng tetap berperan menjaga baja dari risiko karat. 

Hal ini terjadi karena seng akan terlebih dahulu mengalami reaksi kimia, sehingga baja tetap aman.

Ketika baja atau besi dicelupkan ke dalam seng cair, akan timbul reaksi metalurgi—yakni sebuah interaksi kimia antara kedua logam berdasarkan prinsip dasar ilmu material. 

Reaksi ini menghasilkan aliran kimia yang menyebabkan pelapis menempel secara merata dan menyeluruh di permukaan logam yang dilindungi.

Terdapat beberapa mekanisme yang digunakan dalam proses pelapisan galvanis untuk melindungi logam, seperti:

• Membentuk lapisan pelindung untuk memisahkan logam dari lingkungan sekitarnya.
• Lapisan seng bertugas menghambat penetrasi air, uap lembap, dan elemen lainnya yang bisa memicu karat pada baja yang dilapisinya.
• Jika lapisan seng tergores cukup dalam hingga mengekspos logam di bawahnya, maka logam tersebut akan berada dalam kondisi rawan korosi.

Selain melalui perlindungan fisik, pelapisan ini juga memanfaatkan prinsip korosi galvanik sebagai bentuk pertahanan tambahan. 

Korosi galvanik bisa terjadi jika dua jenis logam dengan susunan elektrokimia berbeda bersentuhan dan berada dalam lingkungan elektrolit seperti air asin.

Reaksi ini juga dipengaruhi oleh struktur atom masing-masing logam, di mana salah satu logam berperan sebagai anoda dan lainnya sebagai katoda. Anoda akan mengalami korosi lebih cepat, sedangkan katoda berkarat dalam waktu yang lebih lambat.

Seng banyak dipilih dalam proses ini karena secara alami cenderung berfungsi sebagai anoda saat berinteraksi dengan logam lain. 

Ketika bersentuhan dengan logam mulia, lapisan seng yang menjadi anoda akan memperlambat tingkat korosi pada logam utama yang bertindak sebagai katoda.

Metode Galvanisasi

Proses galvanisasi adalah teknik pelapisan logam dengan bahan galvalis yang bertujuan agar logam tersebut memiliki ketahanan terhadap karat. 

Ketika logam dicelupkan ke dalam cairan seng, maka akan terjadi reaksi metalurgi, di mana kondisi permukaan logam serta suhu dari cairan seng turut menentukan seberapa tebal hasil akhir lapisan galvalis yang terbentuk. 

Reaksi ini merupakan proses difusi atau aliran yang menghasilkan pelapis yang rata dan menyeluruh pada bagian luar dari besi maupun baja. Adapun teknik dalam proses galvanisasi terdiri atas beberapa jenis, yaitu:

1. Hot-Dip Galvanizing (HDG)

Teknik ini dijalankan dengan cara mencelupkan logam utama ke dalam kolam berisi cairan seng. Sebelum proses pencelupan dilakukan, logam tersebut harus dibersihkan terlebih dahulu baik melalui metode kimia, mekanis, atau kombinasi keduanya. 

Tujuannya adalah agar tercipta ikatan yang kuat antara logam dan lapisan seng. Setelah pembersihan, logam kemudian dicelupkan ke dalam cairan galvanis. 

Saat proses berlangsung, permukaan logam akan diselimuti oleh lapisan seng yang secara kimia mengandung unsur seng murni setidaknya 98%. 

Proses pencelupan dilakukan pada suhu berkisar antara 440°C hingga 460°C, yang berfungsi untuk menghilangkan sisa oksida yang masih menempel setelah tahap pembersihan. Durasi pencelupan dilakukan selama sekitar satu setengah menit.

Setelahnya, logam yang telah terlapisi galvanis dicelup kembali ke dalam larutan sodium chromate pada suhu ruangan atau bisa juga menggunakan air. Langkah ini bertujuan untuk mencegah munculnya karat putih atau white rust. 

Selanjutnya, dilakukan penghalusan pada bagian ujung pipa logam yang cenderung tajam, disebabkan oleh tetesan cairan seng yang mengering dan membentuk butiran kecil berbentuk runcing di permukaannya.

Adapun keunggulan dari metode hot-dip galvanizing adalah sebagai berikut:

• Harga terjangkau atau ekonomis
• Dapat dilakukan dengan cepat
• Dapat dibentuk sekompleks dengan mempunyai kekuatan dan estetika yang tinggi

Proses pelapisan dengan menggunakan metode Hot Dip Galvanizing dapat dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu:

1) Tahap persiapan atau pre treatment

Tahapan awal dalam proses ini berfungsi untuk menghilangkan zat bersifat basa maupun asam yang menjadi kontaminan pada permukaan spesimen. 

Tujuan dari langkah ini adalah untuk memastikan permukaan logam benar-benar bersih, sehingga hasil pelapisan yang diperoleh nantinya bisa maksimal. 

Metode pembersihan yang digunakan disesuaikan dengan jenis kotoran atau zat pengganggu yang melekat pada permukaan logam tersebut. Secara umum, proses pembersihan ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

1. Proses pembersihan secara fisik atau mekanik. Pembersihan ini berupa pengamplasan dengan menggunakan mesin gerinda, yang dapat menghaluskan permukaan tidak rata dan penghilang goresan-goresan serta beram-beram yang menempel pada permukaan specimen
2. Proses pembersihan secara kimiawi. Proses ini merupakan proses pembersihan pengotor yang menempel pada permukaan specimen dengan menggunakan bahan-bahan kimia. Proses pembersihan ini meliputi banyak tahapan, seperti :

• Proses ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran, lemak, minyak, cat dan kotoran padat lainnya yang menempel pada permukaan spesimen. Dengan menggunakan larutan NaOh dengan konsentrasi 5% – 10% selama kurang lebih 10 menit.
• Rising I. proses ini bertujuan membersihkan soda kaustik pada proses degreasing yang masih menempel pada permukaan spesimen dengan menggunakan air bersih pada temperature kamar.
• Bertujuan untyuk menghilangkan karat yang melekat pada permukaan spesimen dengan dicelupkan ke dalam larutan HCI dengan konsentrasi 10%-15% selama 15-20 menit.
• Rising II. Proses ini bertujuan untuk membersihkan larutan HCI atau H2SO4 yang menempel pada spisemien saat proses pickling dengan menggunakan air besih pada temperature kamar.
• Merupakan proses pelapisan awal menggunakan Zinc Amonium Cloride dengan konsentrasi 20% – 30% selama 5-8 menit. Tujuan proses fluxing adalah :
• Sebagai lapisan dasar untuk memperkuat lapisan seng saat dilakukan proses pelapisan
• Sebagai katalisator reaksi terjadinya pelapisan Fe-Zn
• Untuk menghindari terjadinya oksidasi sebelum galvanizing dilakukan.
• Merupakan proses pengeringan dan pemanasan awal dengan menggunakan gas panas pada suhu kurang lebih 150Oc. Tujuannya adalah untuk menghilangkan cairan yang mungkin terdapat pada permukaan spesimen yang menyebabkan terjadinya ledakan uap saat proses galvanizing berlangsung.

2) Tahap pencelupan

Ketika proses berlangsung, baja akan terlapisi oleh cairan seng yang membentuk lapisan campuran antara baja dan seng. Setelah itu, terbentuk pula lapisan paling luar yang terdiri dari unsur seng murni. 

Cairan pelapis yang digunakan memiliki kandungan seng paling sedikit 98% murni. Ketebalan dari lapisan ini sangat dipengaruhi oleh kondisi permukaan baja, durasi pencelupan, serta suhu selama proses pencelupan berlangsung.
3) Tahap pendinginan dan tahap akhir

1. Tahap pendinginan atau quenching. Adalah tahapan yang dilakukan dengan mencelupkan spesimen ke dalam larutan sodium cromate dengan konsentrasi 0,015% pada suhu kamar maupun dengan menggunakan air. Proses ini bertujuan untuk mencegah terjadinya white rust.
2. Tahap akhir atau finishing. Proses pelapisan berupa menghaluskan permukaan yang runcing disebabkan oleh cairan seng yang hendak menetes, tetapi telah mongering terlebih dahulu.

2. Pra Galvanisasi

Proses ini biasanya diterapkan di pabrik baja pada lembaran logam yang digulung. Tahapan dimulai dengan pembersihan logam seperti yang dilakukan pada galvanisasi hot-dip. 

Setelah itu, logam dilewatkan ke dalam kolam berisi seng cair bersuhu tinggi. Setelah pelapisan selesai, logam ditarik kembali dari kolam. 

Keunggulan dari metode ini adalah kecepatannya, memungkinkan pelapisan galvanis dilakukan secara merata pada gulungan baja dalam jumlah besar. 

Namun, kekurangannya muncul ketika logam yang telah dilapisi ini dipotong menjadi ukuran kecil, sebab bagian tepi yang terpotong akan terbuka tanpa perlindungan lapisan seng.

3. Elektro-galvanisasi

Teknik ini memanfaatkan aliran listrik di dalam larutan elektrolit untuk memindahkan ion seng menuju permukaan logam yang akan dilapisi. 

Selama proses berlangsung, ion seng bermuatan positif akan mengalami reduksi menjadi bentuk logam, kemudian menempel pada logam dasar yang bermuatan positif. 

Untuk menghasilkan permukaan lapisan yang halus pada baja, bijih seng terlebih dahulu harus dimurnikan. Keunggulan dari metode elektro-galvanisasi antara lain:

• Membutuhkan bahan baku lebih sedikit dibandingkan dengan metode lain
• Lapisan yang didapatkan seragam
• Ketebalan lapisan akan lebih hemat namun performa antikarat lebih kuat
• Mampu mencover lapisan anti karat lebih banyak dengan waktu pekerjaan lebih singkat
• Lebih estetika serta lebih terang

Salah satu jenis besi yang sering melalui proses galvanisasi yaitu besi wiremesh.

Keunggulan dan Kelemahan Galvanisasi

Secara umum, banyak orang lebih memilih membeli produk besi yang telah melalui proses galvanisasi karena logam tersebut menjadi lebih tahan lama dan tidak mudah berkarat. 

Lapisan pelindung anti-karat yang menyelimuti besi membuatnya cocok digunakan di berbagai proyek konstruksi. Jenis besi galvanis ini biasanya diaplikasikan pada pembuatan pagar, gerbang, railing balkon, dan sebagainya.

Keunggulan lainnya meliputi:

Daya tahan tinggi

Besi jenis ini terkenal memiliki masa pakai yang jauh lebih lama dibandingkan jenis besi lainnya. Di lingkungan perkotaan, material ini bisa bertahan hingga sekitar 25 tahun. 

Sedangkan di daerah pedesaan, umurnya bisa dua kali lebih lama hingga mencapai 50 tahun. Perbedaan ini dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti tingkat polusi dan cuaca. 

Selain itu, pipa galvanis tergolong mudah dirawat dan biaya perawatannya cukup terjangkau, sehingga lebih efisien dari segi operasional.

Tahan terhadap karat

Lapisan pelindung yang membungkus besi menjadikannya tidak mudah terkorosi. Ketahanan ini meningkatkan nilai dari besi galvanis sebagai bahan bangunan. 

Karena keunggulannya tersebut, besi ini banyak digunakan dalam instalasi pagar rumah, konstruksi gedung, tiang listrik, hingga sistem saluran pipa.

Struktur yang kuat

Terbuat dari bahan dasar besi, pipa galvanis dikenal sangat kuat dan termasuk dalam kategori material konstruksi yang tangguh. Material ini tidak mudah pecah ataupun rusak, sehingga sangat andal untuk digunakan dalam berbagai kondisi.

Harga yang ekonomis

Besi galvanis ditawarkan dengan harga yang relatif ramah di kantong. Biaya produksinya yang tidak membutuhkan tambahan proses manual membuat harga jualnya lebih rendah. 

Ketahanannya dalam jangka panjang membuatnya layak dijadikan investasi karena biaya yang dikeluarkan sebanding dengan masa pakainya.

Tidak disukai tikus

Kekuatan material besi pada pipa galvanis membuatnya tidak menarik bagi tikus maupun hewan pengerat lainnya, yang kerap menjadi gangguan di area rumah atau bangunan.

Menghantarkan listrik

Besi galvanis memiliki sifat konduktif sehingga cukup peka terhadap aliran listrik. Oleh karena itu, ketika digunakan, sebaiknya pemasangan pipa ini dijauhkan dari jalur kabel listrik yang membawa arus tinggi agar tetap aman.

Sedangkan untuk kelemahan pada pipa ini sebagai berikut:

Proses pemasangan yang tidak sederhana

Untuk memasang pipa jenis ini dibutuhkan keterampilan khusus karena prosesnya tergolong kompleks. 

Oleh karena itu, disarankan menggunakan tenaga profesional yang sudah berpengalaman agar risiko kegagalan dalam pemasangan yang bisa membuat pipa tidak kokoh bisa diminimalkan.

Cenderung mudah menyerap panas

Selain memiliki sifat konduktif terhadap listrik, pipa galvanis juga memiliki karakteristik cepat menyerap panas. 

Ketika terkena sinar matahari secara langsung dalam kondisi cuaca yang sangat panas, suhu pipa akan meningkat dengan cepat dan bisa mempengaruhi suhu di sekitarnya.

Ukuran Pipa Besi Galvanis

Pipa besi jenis ini sering dimanfaatkan dalam berbagai kebutuhan sehari-hari. Tersedia dalam beragam ukuran yang bisa disesuaikan dengan jenis proyek atau keperluan konstruksi. 

Bentuk dan ukurannya pun sangat bervariasi, mulai dari dimensi kecil, sedang, hingga besar. Beberapa ukuran yang umum digunakan antara lain 15 x 30 x 0,60 mm hingga 20 x 20 x 0,60 mm. 

Umumnya, semakin besar dan tebal ukuran pipa, maka semakin tinggi pula harganya. Sistem pengukuran pipa ini memakai satuan inci untuk diameter, sementara ketebalannya diukur dalam milimeter, dan panjangnya dihitung per meter. 

Seiring bertambahnya diameter, biasanya ketebalan pipa juga ikut meningkat. 

Apabila digunakan untuk area luar ruangan, lebih disarankan memakai pipa yang lebih besar dan tebal agar aliran di dalamnya tetap lancar dan pipa tidak mudah mengalami karat atau kebocoran. 

Dengan begitu, penggunaan pipa ini bisa memberikan rasa aman dan kenyamanan bagi pengguna atau penghuni bangunan tersebut.

Sebagai penutup, pengertian galvanis menggambarkan pentingnya perlindungan logam agar tahan lama, terutama dalam aplikasi konstruksi maupun kebutuhan industri.