Toyota Diffusion Process

Toyota Diffusion Process atau lebih dikenal dengan TD Process adalah teknik perlakuan pelapisan permukaan yang dikembangkan oleh Toyota Central Research development laboratories, inc di Jepang. Proses pelapisan tersebut menghasilkan lapisan tipis, keras dan seragam pada permukaan baja. Bahan yang digunakan pada pembentukan lapisan TD adalah V, Nb, Ta, Ti, W, Mo, Cr, dan lain-lain sebagai bahan adiktif utama dan borak sebagai pereduksi tetapi yang sering digunakan adalah campuran vanadium (v) dan borak. Keduanya dicampur dan dipanaskan dalam tungku pada suhu 950-1050C.

Baja (material) direndam dalam tungku yang terisi campuran vanadium dan borak (salt bath) pada suhu 950-1050C. Karbon pada material akan bereaksi dengan vanadium yang ada pada salt bath dan kemudian membentuk lapisan vanadium carbide pada permukaan material seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.2. Lapisan yang terbentuk pada TD Process merupakan lapisan terkeras diantara lapisan yang dihasilkan dari proses pelapisan yang lain seperti  niobium karbida (NbC), kromium karbida (Cr-C),dan lain-lain, tetapi karbida vanadium (VC) yang paling banyak digunakan di antara lainnya. Kekerasan lapisan  TD yang terbentuk dapat mencapai 3000 HV .

 

 

Metode pelapisan TD Process

Lapisan karbida dibentuk dengan merendamkan material ke dalam salt bath (campuran vanadium dan boraks) yang menyatu dan diatur dalam furnace seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.3 pada suhu dari 800 sampai 1.050 C selama 10 jam [2]. Karbon pada material akan bereaksi dengan vanadium pada salth bath dan membentuk lapisan vanadium carbide pada permukaan material. Setelah itu material diquenching dan diproses lanjut untuk pengerasan dan tempering.

  

Alur pengerjaan TD Process

            Alur pengerjaan TD Process harus dilakukan dengan urut agar didapatkan lapisan TD yang baik. Berikut adalah alur pengerjaan dari TD Process :

1.      Persiapan dan setting material pada jig.

2.      Preheating pada temperatur 400C-600Cselama 2 jam.

3.      Heating pada temperatur 1050Cselama 10 jam.

4.      Quenching dengan menggunakan N_2.

5.      Tempering pada suhu 180 Cselama 4-5 jam.

6.      Washing dengan menggunakan air bertemperatur 70Cdan 27C.

7.      Polishing untuk untuk memperoleh permukaan sampel yang halus bebas goresan dan mengkilap seperti cermin.

  Keuntungan dari TD Process

TD Process merupakan teknik pelapisan permukaan yang paing baik dan menguntungkan diantara teknik pelapisan permukaan yang lain. Berikut ini adalah beberapa keuntungan dari TD Process:

1.      Lapisan yang terbentuk seragam.

2.      Proses polishing tidak terlalu sulit.

3.      Proses mudah dilakukan.

4.      Ketahanan korosi yang tinggi pada lapisan.

5.      Pembentukan lapisan dapat mencapai bentuk bentuk yang sulit atau komplek.

Aplikasi dari TD Process

Lapisan TD yang terbentuk memiliki beberapa kelebihan dibandingkan pelapisan permukaan yang lain sehingga proses pelapisan ini sering digunakan dalam bebrapa aplikasi dalam dunia indutri. Berikut ini adalah beberapa penerapan pada TD Process:

1.      Blangking dies

2.      Core pins

3.      Drawing dies

4.      Swaging dies

5.      Flange dies

6.      Notch dies

7.      Forming punches

8.      Cold forging dies