PEMERIKSAAN BAHAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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.
Tujuan Praktikum
Setelah mengikuti praktikum ini, praktikan
diharapkan :
1.
Mengetahui ada atau tidaknya retakan pada suatu benda dengan memanfaatkan NDT.
2. Menjelaskan
proses Inspeksi dengan liquid penetrant.
BAB II
KAJIAN
PUSTAKA
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.
2.2 .
Macam- Macam Metode NDT.
Ada beberapa metode uji
yang saat ini banyak digunakan sepert visual
inspection, liquid penetrant test, magnetic particle inspection, eddy current
test, ultrasonic inspection, radiographic inspection dan sebagainya. Metode-metode
tersebut mempunyai kegunaannya masing-masing, sehingga metode-metode tersebut
dapat digunakan untuk meneliti macam-macam bahan dengan proses yang
berbeda-beda.Berikut ini beberapa penjelasan tentang jenis-jenis metode NDT
yang umum digunakan :
2.2.1 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 ataupun boroskop.
Gambar 3.2.1 Visual inspection
2.2.2 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.
Gambar 3.2.2 Magnetic
particle inspection
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.
2.2.3 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.
Gambar 3.2.3 Edy
current test
Kegunaan metode ini hanya pada bahan logam saja, yang hanya dapat
dijangkau pada permukaan bahan logam saja.
2.2.4 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.
Gambar 3.2.4 Ultrasonic
inspection
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.
2.2.5 Radiographic
Inspection
Radiographic inspection merupakan metode yang
menggunakan laser atau alat radiographic
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.
2.2.6 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.
Gambar 3.2.5 Liquid penetrant test
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.
Untuk pengujian liquid penetrant test akan dipaparkan lebih dalam pada
bab selanjutnya.
2.3
Metode NDT Dengan Liquid Penetrant Inspection
2.3.1
Batasan Penggunaan Liquid Penetrant
Inspection
Dalam industri
menufaktur, point terpenting yang harus diperhatikan sebelum bahan masuk dalam
proses produksi adalah pemeriksaan bahan. Pemeriksaan ini bertujuan untuk
mengetahui adanya cacat atau retak pada suatu material. Karena keretakan atau
cacat yang terjadi pada suatu bahan akan mempengaruhi sifat mekanik bahan
tersebut dan tentunya juga mempengaruhi kualitas produksi suatu material. Pada penggunaan Liquid
Penetrant Inspection bahan yang dapat diteliti seperti besi baja yang tidak
mempunyai pori-pori sehingga yang diteliti disekitar permukaan bahan.
Keretakan
yang diselidiki adalah keretakan yang bersifat micro yaitu keretakan yang tidak dapat ataupun yang sulit diamati
dengan mata biasa tanpa alat. Keretakan pada benda mengakibatnya berkurangnya
penampang dan momen inersia penampang benda sehingga memperkecil ketahanan
banda terhadap tegangan-tegangan langsung (direct
stress) maupun teganga momen terhadap lenturan, tursi dan lain-lain.
Keratakan ini dapat mengakibatkan terjadinya daerah konsentrasi tegangan yang
umumnya menjadi daerah awal penjalaran retak (propagation) sampai terjadi perpatahan (fiacture).
Kelemahan
dari metode ini antara lain adalah bahwa metode ini hanya bisa diterapkan pada
permukaan terbuka. Metode ini tidak dapat diterapkan pada komponen dengan
permukaan kasar, berpelapis, atau berpori.
2.3.2 Langkah-langkah Proses Liquid penetrant Inspection
Tujuh langkah dalam proses
inspeksi dengan menggunakan penetrant test yaitu:
1.
Pembersihan (cleaning) permukaan past yang akan
diinspeksi.
2.
Pengeringan.
3.
Pemberian penetrant
(penetrant application).
4.
Pembersihan penetrant
(penetrant removel).
5.
Pemberian developer (developer application).
6.
Evaluasi subjek yang
diinspeksi.
7.
Pembersihan akhir dari
subjek yang diinspeksi.
2.3.3 Sistem-sistem Penetrant dan
Langkah Prosesnya
Langkah
langkah kerja dalam metode liquid penetrant
Pada dasarnya metode ini menggunakan
beberapa bahan bantu yaitu cairan penetrant, cleaner, dan developer. Adapun langkah kerjanya secara umum adalah sebagai
berikut :
1. Benda yang akan diperiksa terlebih dahulu dibersihkan
dengan cairan cleaner dari kotoran sisa
sisa oli, debu atau kotoran lainnya yang dapat menutupi retak. Jika benda yang
ingin diperiksa ternyata dilapisi cat, maka cat harus terlebih dahulu
dibersihkan.
2. Celupkan benda kedalam cairan penetrant atau untuk
lokasi tertentu saja dapat menggunakan penetrant
dalam bentuk spray. Setelah itu
angkat dan diamkan beberapa saat agar penetrant dapat masuk kedalam celah retak
secara optimal. Lamanya bergantung dari material benda yang di uji. Untuk Al
Alloys antara 10-15 menit.
3. Bersihkan cairan penetrant berlebih yang menempel pada
permuakan benda uji. Cara pembersihan tergantung dari jenis penetrant yang digunakan. Untuk
penetrant yang waterwashable dapat
langsung dibersihkan dengan air bertekanan, sedangkan untuk post-emulsifiable
harus menggunakan emulsifier dan air
bertekanan. Yang perlu diperhatikan adalah cara penyemprotan air tidak boleh
tegak lurus pada permukaan benda yang akan diperiksa karena akan menghilangkan
penetrant yang terdapat dalam celah retak.
4. Untuk mengeringkan sisa air setelah proses pencucian
maka benda di lap dan dimasukkan ke dalam pemanas dengan temperatur dan waktu
yang telah ditentukan.
5. Setelah kering, permukaan benda yang akan dites
disemprotkan cairan developer agar
cairan penetrant dalam retak dapat tertarik
keluar. Untuk penetrant jenis fluoresence,
dapat dilihat dengan alat bantu ultraviolet
sehingga penetrant yang tertarik oleh
developer akan tertarik dengan jelas. Untuk memastikan bahwa penetrant yang terlihat adalah berasal
dari retak maka penetrant yang keluar harus dibersihkan dengan cleaner dan pada permukaan tersebut
disemprotkan lagi cairan developer.
Bila terlihat masih ada cairan penetrant
yang keluar dari permukaan tersebut, maka dapat dipastikan bahwa terdapat retak
pada permukaan tersebut.
2.3.4 Jenis-jenis Penetrant
Ada tiga macam penetrant
sistem yang dapat di gunakan. Ketiga-tiganya memiliki perbedaan yang mencolok.
Pemilihan salah satu sistem bergabung pada faktor-faktor yaitu Kodisi permukaan
benda keja yang di selidiki, Karakteristik umum keretakan logam, Waktu tempat
penyelidikan, dan Ukuran benda kerja. Ketiga sistem itu adalah :
Ø
The water-washable
penetrant sistem
Penetrant yang dapat dibersihkan adalah jenis fluorescent atau fisible die. Prosesnya
cepat dan efisien. Tetapi pembasuhan harus dilaksanakan dengan hati-hati karena
penetrant dapat terbasuh habis dari
keretakan. Derajat
dan kecepatan pembasuhan untuk proses ini bergantung pada karakteristik dari spray-nozzle, tekanan dan temperature
air selama pembasuhan, kondisi permukaan benda kerja dan karakteristik penetrant itu sendiri.
Ø
The post emulsifiable system
(lipophilic)
Teknik
ini digunakan untuk menyelidiki keretakan-keretakan yang sangat kecil sehingga penetrant yang digunakan adalah yang
tidak dapat dibasuh dengan air (not
water-washable). Penetrant jenis
ini dilarutkan dalam oli dan membutuhkan langkah tambahan pada saat
penyelidikan, yaitu pembubuhan emulsifier
yang mengakibatkan penetrant dapat
dibasuh dengan air. Oleh karena itu lamanya emulsifier
dibiarkan pada permukaan benda kerja dan harus dibatasi waktunya agar penetrant yang berada didalam keretakan
tidak menjadi water-washable sehingga
tidak ikut terbasuh.
Ø The
Solvent-Removable System
Kadang-kadang
dibutuhkan penyelidikan pada daerah-daerah yang kecil (sempit) pada permukaan
benda kerja yang mana penyelidikannya dilakukan dilapangan. Biasanya benda
kerjanya besar atau ongkos pemindahan benda kerja ini dari lapangan ke tempat
penyelidikan adalah relatif mahal. Untuk situasi seperti ini solvent-removable system. Solvent ini
digunakan pada saat pembersihan pendahuluan (pre cleaning) dan pembasuhan penetrant.
Penetrant jenis ini larut dalam oli.
Pembersihan pelarut secara optimum dapat dicapai dengan cara mengelap permukaan
benda kerja dari penetrant dengan
kain lap yang dibasahi dengan solvent.
Tahap terakhir dari pengelapan dilakukandengan kain lap yang kering. Proses
seperti ini merupakan proses liquid
penetrant Inspection yang paling
sensitif bila dilakukan dengan cara yang baik.
BAB III
BAHAN DAN PERALATAN
3.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum pemeriksaan bahan
adalah :
Ø Baja ST-60
Ø Liquid penetrants
Ø Developer
3.2 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam
praktikum pemeriksaan bahan adalah :
1. Kertas
Gosok
2. Kain lap
halus
3. Pembersih
(cleaner)
0 komentar:
Posting Komentar