Pengujian dan Pemeriksaan Material Teknik

Pengujian dan Pemeriksaan Material Teknik

Disusun Oleh:

Kelompok 1

·      Khafidz

·      Arwan

·      Kamelia F. Ristha

·      Lukman Achmad

·      Dalhar Zaini

PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA
YOGYAKARTA
2014

1.1.  Pengujian Material

Dalam proses pengujian bahan ada dua macam jika ditinjau berdasarkan sifat dari pengujian tersebut yaitu:

A.     Pengujian Destruktif

             Sesuai dengan namanya pengujian ini bersifat merusak bahan yang diuji sehingga bahan yang diuji akan rusak atau cacat. Bahan yang diuji adalah bahan yang telah memenuhi bentuk dan jenis secara internasional umumnya ada beberapa pengujian destruktif  yaitu:

1.      Pengujian Kekerasan

Pengujian ini dilakukan dengan dua pertimbanagn yaitu untuk mengetahui karakteristik suatu material baru dan melihat mutu untuk memastikan suatu material memiliki spesifikasi kualitas tertentu. Berdasarkan pemakaianya dibagi menjadi:

1.    Pengujian kekerasan dengan penekanan(indentation test)

         Pengujian ini dilakukan merupakan pengujian kekerasan terha-dap bahan logam dimana dalam menentukan kekerasaannya deilakukan dengan cara menganalisis indentasi atau bekas penekanan pada benda uji sebagai reaksi dari pembebanan tekan

2.    Pengujian kekerasan dengan goresan(sratch test)

             Merupakan pengujian kekerasan terhadap benda (logam) dimana dalam menentukan kekerasannya dilakukan dengan mencari perban-dingan dari bahan yang menjadi standart. Contohnya adalah pengujian metode MOH’S

3.    Pengujian kekerasan dengan cara dinamik(dynamic test)

Merupakan pengujian kekerasan dengan mengukur tinggi pantu-lan dari bola baja atau intan(hammer)yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu.

2.       Pengujian Tarik 

Pengujian ini merupakan proses pengujian yang biasa dilakukan karena pengujian tarik dapat menunjukkan perilaku bahan selama proses pembebanan. Pada uji tarik , benda uji diberi beban gaya tarik , yang bertambah secara kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap perpanjangan yang dialami benda uji.

3.      Pengujian lengkung

Pengujian ini merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang diletakkan terhadap specimen dan bahan, baik bahan yang akan digunakan pada kontraksi atau komponen yang akan menerima pembebanan terhadap suatu bahan pada satu titik tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan.

4.      Uji impact

Uji impact dilakukan untuk menentukan kekuatan material sebagai sebuah metode uji impct digunakan dalam dunia industri khususnya uji impact charpy dan uji impact izod. Dasar pengujian ini adalah penyerapan energy potensial  dari pendulum beban yang mengayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk material uji sehingga terjadi deformasi.

5.    Uji struktur

Uji struktur mempelajari struktur material logam untuk keperluan pengujian material logam dipotong-potong kemudian potongan diletakkan dibawah dan dikikisdengan material alat penggores yang sesuai. Untuk pemeriaksaan =nya dilakuakan dengan alat pembesar ataupun mikroskop elektronik.

6.    Pengujian dengan larutan ETSA

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk memeperjelas batas butir yang ada pada suatu material karena larutan etsa akan memeberi warna tambahan pada batas butir. Namun larutan ini dapat merusak batas butir tersebut.

B.   Pengujian non-destruktif

               Pengujian ini tidak merusak dan merupakan bagian dari pengujian bahan. Pengujian non-destruktif terdiri dari:

1.       Penetrant testing

Yaitu pengujian yang digunakan untuk melihat keretakan dan perositas dari suatu bahan. Pengujian dengan penetrant terdiri dari 4 tahap yaitu pembersihan awal, pemberian penetrant,  pembersihan penetrant, dan pemberian developer. Pengujian ini memiliki keuntungan yaitu murah dan cepat dilaksanakan.

2.    Magnetic particle testing

Pengujian yang juga biasa disebut dengan pengujian menggu-nakan partikel magnetic ini digunakan untuk diskontinuitas yang ada dipermukaan dan dekat permukaan. Pengujian ini dapat kita lakukan  untuk melihat keretakan permukaan pada semua logam induk maupun ion, laminasi fusi yang tidak sempurna, undercut, dan subsurface crack. Jika dibandingkan dengan uji penetrant, pengujian ini dilakuakn untuk diskontinuitas yang lebih dalam. 

3.    Ultrasonic testing

Pengujian ini menggunakan metode gelombang suara dengan frekuensi tinggi. Keuntungan dari pengujian ini yaitu dapat dilakukan pada semua bahan dan lebih dalam jika dibandingkan dengan uji magnetic dan uji penetrasi karena menggunakan pantulan gelombang.

4.    Radiography

Yaitu pengujian dengan menggunakan x-ray untuk mendapatkan gambar dari material. Prinsipnya sama dengan penggunaan pada tubuh material hanya saja menggunakan gelombang yang lebih pendek.

1.2.  Pemeriksaan (Inspection) Material

Pemeriksaan bahan merupakan suatu cara untuk mengetahui keadaan dari suatu bahan, dengan menggunakan metode-metode yang ada dalam tata cara untuk mengetahui retak atau cacat dari suatu bahan.

Metode NDT (Non Destructive Test) merupakan metode yang mudah dilakukan untuk mengetahui cacat atau retakan yang ada pada suatu bahan benda uji. Dengan metode NDT benda uji yang diteliti lebih mudah diketahui cacat atau retakannya yang ada pada permukaannya.

Metode yang digunakan adalah metode liquid penetrant inspection yang merupakan pengujian pada permukaan benda uji dengan membersihkan terlebih dahulu benda yang akan diuji, setelah itu disemprotkan dengan cleaner setelah beberapa menit dilap dengan kain bersih, kemudian disemprotkan solven dan didiamkan selama 10-15 menit dan dilap kembali sampai bersih, penyemprotan terakhir menggunakan developer yang pada akhirnya juga dilap sehingga tersisa warna merah pada permukaan yang terdapat cacat. Sehingga dengan demikian dapat diketahui permukaan yang terdapat cacat pada suatu benda yang diteliti.

1.2.1.  Pengertian NDT

Non destrtructive testing (NDT) adalah aktivitas tes atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau inspeksi. Pada dasarnya, tes ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan masih aman dan belum melewati damage tolerance. Material pesawat diusahakan semaksimal mungkin tidak mengalami kegagalan (failure) selama masa penggunaannya.NDT dilakukan paling tidak sebanyak dua kali. Pertama, selama dan diakhir proses fabrikasi, untuk menentukan suatu komponen dapat diterima setelah melalui tahap-tahap fabrikasi. NDT ini dijadikan sebagai bagian dari kendali mutu komponen. Kedua, NDT dilakukan setelah komponen digunakan dalam jangka waktu tertentu. Tujuannya adalah menemukan kegagalan parsial sebelum melampaui damage tolerance-nya.

1.2.2 . Macam- Macam Metode NDT.

Berikut ini beberapa penjelasan tentang jenis-jenis metode NDT yang umum digunakan :

1.    Visual inspection

    Pengujian ini merupakan pemeriksaan hanya dengan menggunakan mata. Cara ini memang sangat sederhana dan bernilai ekonomis. Karena itu cara ini selalu dilakukan disamping juga menggunakan cara lain. Sering kali metode ini merupakan langkah yang pertama kali diambil dalam NDT.

    Prinsip dalam metode visual inspection sangat sederhana hanya dengan menggunakan mata telanjang tanpa alat bantu kecuali kaca pembesar.

    Metode ini bertujuan menemukan cacat atau retak permukaan dan korosi. Dalam hal ini tentu saja adalah retak yang dapat terlihat oleh mata telanjang atau dengan bantuan lensa pembesar.

2.    Magnetic particle inspection

Magnetic particle inspection (MPI) yaitu pengujian yang dilakukan untuk mengetahui cacat permukaan (surface) dan permukaan bawah (subsurface) suatu komponen dari bahan ferromagnetik.

Dengan menggunakan metode ini, cacat permukaan (surface) dan bawah permukaan (subsurface) suatu komponen dari bahan ferromagnetik dapat diketahui. Prinsipnya adalah dengan memagnetisasi bahan yang akan diuji. Adanya cacat yang tegak lurus arah medan magnet akan menyebabkan kebocoran medan magnet. Kebocoran medan magnet ini mengindikasikan adanya cacat pada material. Cara yang digunakan untuk memdeteksi adanya kebocoran medan magnet adalah dengan menaburkan partikel magnetik dipermukaan. Partikel-partikel tersebuat akan berkumpul pada daerah kebocoran medan magnet.

Kelemahannya, metode ini hanya bisa diterapkan untuk material ferromagnetik. Selain itu, medan magnet yang dibangkitkan harus tegak lurus atau memotong daerah retak serta diperlukan demagnetisasi di akhir inspeksi.

3.    Eddy Current Test

Eddy current test merupakan metode yang dilakukan dengan cara menghubungkan arus medan magnet dengan kumparan medan magnet sehingga menimbulkan perubahan impedansi pada suatu bahan yang terjadi cacat.

Inspeksi ini memanfaatkan prinsip elektromagnet. Prinsipnya, arus listrik dialirkan pada kumparan untuk membangkitkan medan magnet didalamnya. Jika medan magnet ini dikenakan pada benda logam yang akan diinspeksi, maka akan terbangkit arus Eddy. Arus Eddy kemudian menginduksi adanya medan magnet. Medan magnet pada benda akan berinteraksi dengan medan magnet pada kumparan dan mengubah impedansi bila ada cacat.

Kegunaan metode ini hanya pada bahan logam saja, yang hanya dapat dijangkau pada permukaan bahan logam saja.

4.    Ultrasonic Inspection

Ultrasonic inspection merupakan metode yang menggunakan gelombang suaru untuk menetukan suatu adanya titik pada suatu bahan material. Sehingga dengan adanya energy listrik dapat diketahui adanya suatu retak pada suatu bahan.

Prinsip yang digunakan adalah prinsip gelombang suara. Gelombang suara yang dirambatkan pada spesimen uji dan sinyal yang ditransmisi atau dipantulkan diamati dan interpretasikan. Gelombang ultrasonic yang digunakan memiliki frekuensi 0.5 – 20 MHz. Gelombang suara akan terpengaruh jika ada void, retak, atau delaminasi pada material. Gelombang ultrasinic ini dibangkitkan oleh tranducer dari bahan piezoelektri yang dapat menubah energi listrik menjadi energi getaran mekanik kemudian menjadi energi listrik lagi.

Metode ultrasonic ini di gunakan untuk mendeteksi adanya cacat pada peralatan seperti: rolle, shaft, turbin, pipa bertekanan las-lasan, gear, frame, die,block, tool steel, produk coran, dll.

5.    Radiographic Inspection

Radiographic inspection merupakan metode yang menggunakan laser atau alatradiographic dalam pengujiannya, dengan laser atau alat radiographic sehingga dapat diketahui bahan yang terkena retak atau terdapat cacat.

Metode NDT ini dapat untuk menemukan cacat pada material dengan menggunakan sinar X dan sinar gamma. Prinsipnya, sinar X dipancarkan menembus material yang diperiksa. Saat menembus objek, sebagian sinar akan diserap sehingga intensitasnya berkurang. Intensitas akhir kemudaian direkam pada film yang sensitif. Jika ada cacat pada material maka intensitas yang terekam pada film tentu akan bervariasi. Hasil rekaman pada film ini lah yang akan memeprlihatkan bagian material yang mengalami cacat.

Dengan adanya sinar dari pancaran sinar maka metode ini dapat lebih mudah untuk menentukan suatu cacat dengan adanya bayangan putih yang menunjukkan cacat dan hitam yang menunujukkan tidak adanya cacat.

6.    Liquid penetrant test

Liquid penetrant Inspection adalah suatu cara pemeriksaan untuk mendeteksi cacat permukaan pada benda padat yang tidak berpori-pori. Cacat yang terdeteksi boleh jadi timbul karena proses pembuatannya atau karena fatique (kelelahan) pada benda-benda yang sudah lama di gunakan.

Metode Liquid Penetrant Test merupakan metode NDT yang paling sederhana. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat di permukaan terbuka dari komponen solid, baik logam maupun non logam, seperti keramik dan plastik fiber. Melalui metode ini, cacat pada material akan terlihat lebih jelas. Caranya adalah dengan memberikan cairan berwarna terang pada permukaan yang diinspeksi. Cairan ini harus memiliki daya penetrasi yang baik dan viskousitas yang rendah agar dapat masuk pada cacat dipermukaan material. Selanjutnya, penetrant yang tersisa di permukaan material disingkirkan. Cacat akan nampak jelas jika perbedaan warna penetrant dengan latar belakang cukup kontras. Seusai inspeksi, penetrant yang tertinggal dibersihkan dengan penerapan developer.

Pendetelisian keretakan dengan cara ini tidak bergantung pada ukuran, bentuk, arah keretakan, struktur bahan maupun komposisinya karena liquid penetrant dapat meresap kedalam cacat di permukaan benda yang di uji. kedalam keretakan terjadi karena daya kapiler (tegangan permukaan yang rendah). Proses ini banyak di gunakan untuk menyelidiki keretakan permukaan (surface cracks) dan kekeroposan (purisita). Lapisan-lapisan bahan dan lain-lain penggunaannya tidak terbatas pada logam ferraus dan non ferraus teapi juga dapat di gunakan pada kramik, plastik, jelas dan benda-benda lain hasil proses powder metalurai.