NDT (Non Distructive Test) PDF

Preview

Summary

PRAKTIKUM PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK TAHUN AKADEMIK 2015/2016 PBT 01 NDT (NON DESTRUCTIVE TEST) Disusun oleh: Kelompok 33 Muhammad Bagus H (14.04.211.00002) Syaiful Rizal (14.04.211.00045) Roisatun Nisa’ (14.04.211.00075) Muhtadin (14.04.211.00082) ASISTEN : Achmad Nabil 13.04.211.00039 LABORATORIUM S...

Description

PRAKTIKUM PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK TAHUN AKADEMIK 2015/2016

PBT 01 NDT (NON DESTRUCTIVE TEST)

Disusun oleh: Kelompok 33

Muhammad Bagus H

(14.04.211.00002)

Syaiful Rizal

(14.04.211.00045)

Roisatun Nisa’

(14.04.211.00075)

Muhtadin

(14.04.211.00082)

ASISTEN : Achmad Nabil 13.04.211.00039

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR PRODI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA 2015

RINGKASAN Bagus Harianto Muhammad, Rizal Syaiful, Nisa’ Roisatun, Muhtadin. Prodi Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Trunojoyo, PBT 01 NDT, Juni 2015. NDT (Non Destructive Test) adalah pengujian atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak tanpa merusak benda yang kita uji. Ada beberapa metode yang digunakan dalam pengujian NDT, diantaranya yaitu magnetic particle inspection, liquid penetrant testing, eddy current (pengujian eddy), acoustic emission, leak test (uji kebocoran), ultrasonic, proof test. Bahan yang digunakan dalam pratikum adalah benda uji Baja St–37, liquid penetrant (cairan penetran), developer. Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah kertas gosok, kain lap halus, pembersih (cleaner), sikat, jangka sorong, kamera, mikrometer sekrup. Langkah-langkah yang dapat dilakukan dalam pengujian yaitu membersihkan permukaan benda yang akan diuji dengan kertas gosok dan cleaner, mengambil gambar permukaan benda uji, menyemprot cairan penetrant, kemudian diamkan 5-10 menit dibawah sinar matahari, lalu diambil gambarnya, membersihkan bahan dari cairan penetrant, menyemprot cairan developer, lalu mengamati bercak merah pada bahan. Hasil yang didapat ketika pengujian adalah tidak menemukan bercak merah pada material. Sehingga dapatdikatakan material tidak mengalami kecacatan.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pada proses pengelasan dalam sistem produksi, sering sekali dijumpai kecacatan pada material. Kecacatan tersebut terjadi bukan karena kebetulan, tetapi disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya yaitu sumber daya manusia yang kurang ahli, sarana dan prasarana yang kurang mendukung, dan kualitas elektroda yang buruk. Untuk mengetahui kecacatan yang terjadi pada material tersebut, maka metode yang sering digunakan adalah NDT (Non Distructive Test). NDT sendiri merupakan pengujian material tanpa merusak material tersebut. Dengan menggunakan metode NDT (Non Distructive Test) banyak manfaat yang didapat, diantaranya adalah biaya dan waktu. Hal itu disebabkan karena pengujian dengan metode NDT tidak merusak material yang diuji. Sehingga perusahaan yang melakukan pengujian tersebut tidak mengeluarkan biaya tambahan untuk mengganti material yang rusak. Selain itu, pengujian dengan metode ini tidak memerlukan banyak waktu. Sehingga kegiatan produksi akan semakin optimal. Alasan diadakan praktikum NDT ini adalah agar mengetahui tata cara dan prosedur pengujian material dengan metode NDT dengan baik dan benar. Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah liquid penetrant inspection. Jadi dengan menggunakan metode ini kita bisa mengetahui proses pengujian dengan detail dan mengatahui kecacatan–kecacatan yang terdapat pada material yang kita uji tanpa merusak material tersebut.

1.2 Tujuan Praktikum Setelah mengikuti praktikum ini mahasiswa diharapkan dapat: 1. Mengetahui

ada

atau

tidaknya

retakan

pada

suatu

benda

dengan

memanfaatkan NDT menggunakan metode liquid penetrant inspection. 2. Mengetahui proses inspeksi pengujian NDT menggunakan metode liquid penetrant inspection.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian NDT Metode Non Distructive Testing (NDT) adalah aktifitas test atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau diskontinuitas lain tanpa merusak benda yang kita test atau inspeksi. Pada dasarnya, test ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan masih aman dan belum melewati damage tolerance (Naryono & Suharyadi, 2012). 2.2 Macam – Macam Metode Pengujian NDT Pada pengujian NDT terdapat beberapa metode, diantaranya adalah magnetic particle inspection, liquid penetrant inspection, eddy current, visual test, ultrasonic inspection, leak test, proof test, acaustic emission, dan radiographic inspection (Naryono & Suharyadi, 2012). 2.2.1 Magnetic Particle Inspection Metode pengujian ini didasarkan atas prinsip bahwa garis–garis gaya medan magnet (magnetic flux) pada suatu objek atau material yang dimagnetisasi akan terdistorsi secara lokal karena adanya diskontinuitas pada material tersebut. Akibat dari penyimpangan ini, sebagian dari medan magnet daerah yang mengalami diskontinuitas akan meninggalkan daerah ini dan akan kembali pada daerah yang tidak mengalami diskontinuitas, sehingga akan terjadi kerusakan aliran garis–garis gaya (Ramdani dan Putra, 2011).

Gambar 1.2.1 Magnetic Particle Inspection (Yudo & Jokosisworo, 2007)

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

2

Dengan menggunakan metode ini, cacat permukaan (surface) dan bawah permukaan (subsurface) suatu komponen dalam bahan ferromagnetik dapat diketahui. 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 (Naryono & Suharyadi, 2012). 2.2.2 Liquid Penetrant Inspection Metode liquid penetrant test merupakan metode NDT yang paling sederhana. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat di permukaan terbuka pada komponen solid, baik logam maupun non logam, seperti keramik dan plastik fiber. Melalui metode ini cacat pada material akan terlihat jelas. Caranya adalah dengan memberikan cairan berwarna terang (penetrant) pada permukaan yang diinspeksi. Cairan ini harus memiliki daya penetrasi yang baik dan viskositas yang rendah agar dapat masuk pada cacat di permukaan material. Selanjutnya penetrant yang tersisa di permukaan material akan disingkirkan. Cacat akan nampak jelas jika perbedaan warna penetrant dengan latar belakang cukup kontras. Sesuai inspeksi, penetrant yang tertinggal dibersihkan dengan penerapan developer (Naryono & Suharyadi, 2012). Uji menggunakan penetrant ini cocok digunakan untuk pengujian keretakan dan porositas. Diskontinuitas harus benar–benar dibersihkan dan harus terbuka pada permukaannya.

Gambar 1.2.2 Liquid Penetrant Inspection (Yudo & Jokosisworo, 2007)

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

3

2.2.3 Eddy Current Inspeksi ini memanfaatkan prinsip elektromagnet. Prinsipnya arus listrik dialirkan pada kumparan untuk membangkitkan medan magnet di dalamnya. 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 menginduksi medan magnet pada kumparan dan mengubah impedansi bila ada cacat. Keterbatasan dari metode ini yaitu hanya dapat diterapkan pada permukaan yang dapat dijangkau. Selain itu metode ini juga diterapkan hanya pada bahan logam saja (Naryono & Suharyadi, 2012).

Gambar 1.2.3 Edi Current (Yudo & Jokosisworo, 2007)

2.2.4 Visual Test Metode ini merupakan pemeriksaan material yang dilakukan tanpa alat bantu. Metode ini paling sering diambil dalam pengujian NDT. Metode ini bertujuan menemukan cacat atau retak permukaan dan korosi. Dalam hal ini adalah retak yang dapat dilihat dengan mata telanjang atau dengan bantuan lensa pembesar ataupun boroskop (Naryono & Suharyadi, 2012). 2.2.5 Ultrasonik Inspection Ultrasonik inspection adalah sebuah device yang mampu mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dan juga sebaliknya yaitu mengubah energi listrik menjadi energi mekanik (Fathoni, Phirngadi & Rivai, 2013).

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

4

Pengujian ultrasonik dapat dilakukan untuk hampir semua bahan, menggunakan metode gelombang suara dengan frekuensi tinggi yang tidak dapat didengar manusia. Menggunakan metode pulse echo technique, sebuah transduser mentransmisikan suara frekuensi tinggi melalui bahan, suara pantulan kemudian ditangkap dari diskonuitas. Gelombang suara yang dirambatkan pada spesimen uji dan sinyal yang ditransmisi atau dipantulkan diamati dan diinterpretasikan. Gelombang ultrasonik yang digunakan memiliki frekuensi 0.5–20 MHz. Gelombang suara yang terpengaruh jika ada void, retak atau delaminasi pada material (Naryono & Suharyadi, 2012)

. Gambar 1.2.4 Ultrasonic Inspection (Yudo & Jokosisworo, 2007)

Keuntungan dari penggunaan metode ini adalah metode ultrasonik ini dapat digunakan untuk pengujian di permukaan maupun bagian dalam bahan. Sedangkan kelemahan dalm penggunaan metode ini adalah metode ini sulit diterapkan untuk bahan yang mempunyai ukuran butir yang besar (Yudo & Jokosisworo, 2007). 2.2.6 Leak Test Leak test merupakan test untuk mengecek ada atau tidaknya kebocoran. Pengujian kebocoran ini dilakukan dengan mengisi air yang mengandung

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

5

fluorocents di tempat yang diuji jika terjadi kebocoran akan terlihat berbinar pada bagian yang bocor (Yudo & Jokosisworo, 2007).

Gambar 1.2.5 Leak Test (Yudo & Jokosisworo, 2007)

2.2.7 Proof Test Pengujian tekanan sekaligus kebocoran menggunakan tekanan hidrostatis. Perlu diperhatikan bahwa udara yang terperangkap harus dikeluarkan, karena bisa membahayakan (Yudo & Jokosisworo, 2007). 2.2.8 Accaustic Emission Accaustic emission (AE) adalah salah satu teknik Non Destructive Testing (NDT) yang digunakan khusus untuk mendeteksi adanya emisi akustik yang berasal dari aktivitas keretakan/ deformasi pada material. Dengan prinsip yang sama teknik ini telah digunakan untuk mempelajari aktifitas kebocoran pada bejana bertekan, yaitu dengan memonitor aktifitas AE yang berasal dari lubang bocoran terhadap perubahan tekanan. Tekanan di dalam bejana dan signal AE yang berasal dari lubang bocoran direkam secara on-line dengan sistem AEMISTRAS yang kemudian dianalisa untuk mendapatkan korelasi diantara kedua parameter tersebut (Kathrina & Yunaningsih, 2002).

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

6

2.2.9 Radiographic Inspection Metode NDT ini dapat untuk menemukan cacat pada material dengan menggunakn sinar X dan sinar gamma. Prinsip, sinar X dipancarkan menmbus material yang diperiksa. Saat menembus objek, sebagian sinar akan diserap sehingga intensitasnya berkurang. Intensitas akhir kemudian direkam pada film yang sensitif. Jika ada cacat pada material maka intensitas yang terekam pada film tentu akan bervariasi. Hasil rekaman pada film inilah yang akan memperlihatkan bagian material yang cacat (Naryono & Suharyadi, 2012).

2.3 Kelebihan dan Kekurangan Metode NDT Pengujian dengan menggunakan NDT ini banyak macam–macam metodenya. Dalam setiap metode memiliki kelebihan dan kekurangan masing–masing. Dari setiap kelebihan dan kekurangan setiap metode, bisa disimpulkan kelebihan dan kekurangan dalam penggunaan NDT. 2.3.1

Kelebihan

Menurut Yudo & Jokosisworo, 2007. Keuntungan terbesar jika kita menggunakan NDT (Non Distructive Test) adalah tidak memerlukan waktu yang lama dan juga biaya yang relatif tidak terlalu besar. Dan keuntungan yang lain sebagai berikut: 1. Tidak memerlukan peralatan yang terlalu banyak. 2. Bisa mengetahui cacat pada permukaan benda berpori dan juga kita bisa mengetahui letak kecacatan yang ada pada material. 3. Peka terhadap kecacatan yang kecil. 2.3.2

Kekurangan

Selain memiliki berbagai kelebihan, metode NDT juga masih memiliki kekurangan. Menurut Yudo & Jokosisworo, 2007. Kekurangan yang paling terlihat dari penggunaan NDT ini adalah : 1.

Pengujian hanya terbatas pada spesimen yang diuji.

2.

Membutuhkan tingkat kebersihan yang tinggi.

3.

Hanya terbatas menguji pada permukaan yang kasar atau berpori.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

7

2.4 Pengertian Baja ST – 37 Baja ST–37 adalah baja yang mempunyai kekuatan tarik antara 37 Kg/mm2 sampai 45 Kg/mm2. Kekuatan tarik ini adalah maksimum kemampuan sebelum material mengalami patah. Baja pada batas kemampuan yield merupakan titik awal dimana sifatnya mulai berubah dari elastis menjadi plastis. Perubahan sifat material baja tersebut pada kondisi tertentu sangat membahayakan fungsi konstruksi mesin. Kemungkinan terburuk konstruksi mesin akan mengalami kerusakan (Bambang, 2010).

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

8

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Bahan Bahan yang digunakan dalam praktikum adalah : 1. Benda uji Baja St–37.

3.2 Peralatan Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : 1. Kertas gosok (ampelas). 2. Kain lap halus. 3. Pembersih (cleaner). 4. Jangka sorong. 5. Kamera. 6. Liquid penetrant (cairan penetran). 7. Developer.

3.3 Prosedur Pelaksanan Praktikum Berikut merupakan prosedur praktikum PBT modul 1 tentang NDT : 1. Membersihkan permukaan benda kerja menggunakan kertas gosok atau ampelas sampai bagian yang mengalami korosi bersih. 2. Membersihkan permukaan benda kerja menggunakan kain lap. 3. Membersihkan permukaan benda kerja dengan menyemprotkan cleaner. 4. Menghapus cleaner dengan kain lap pada permukaan benda kerja dan ditunggu sampai kering. 5. Menyemprotkan cairan penetrant pada daerah yang diselidiki dan membiarkannya selama 5–10 menit. Kemudian menghapus penetrant dari permukaan benda kerja dengan kain. 6. Menyemprotkan developer pada permukaan benda kerja dan membiarkannya beberapa saat.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

9

7. Mengamati bercak–bercak merah pada pemukaan benda, maka pada bercakbercak tersebut terdapat keretakan pada pengelasa. 8. Menggambarkan hasil pada lembar checksheet.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

10

3.4 Flowchart Prosedur Pelaksanaan Praktikum Berikut ini prosedur yang dilakukan pada praktikum modul 1 dalam bentuk flowchart: Mulai

Baja ST-37

Tahap Persiapan

Menetapkan tujuan

Landasan teori

Tahap Penetapan tujuan

Proses pengumpulan data sebagai berikut : 1. Pengukuran material. 2. Membersihkan material. 3. Menyemprotkan cairan penetrant. 4. Menghapus cairan penetrant. 5. Menyemprotkan cairan developer. 6. Mengamati cacat/bercak merah pada spesimen. Tahap Pengujian

Analisa Hasil Kecacatan

Kesimpulan dan Saran

Tahap Analisa

Tahap Kesimpulan dan saran

Selesai

Gambar 1.3.6 Flowchart Prosedur Pelaksanaan Praktikum

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

11

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Gambar Autocad 2D dan 3D specimen Pada praktikum ini digunakan baja ST – 37 dengan dimensi sebagai berikut : Panjang

= 101 mm

Lebar

= 81,8 mm

Tebal

= 5,90 mm

Tinggi las

= 8,2 mm

Lebar las

= 8,2 mm

Berikut ini adalah gambar 2D dan 3D dari spesimen 4.1.1 Gambar Autocad 2D Untuk mempermudah mengamati dan menganalisisnya, spesimen digambar dalam bentuk 2D. proyeksi yang yang digunakan adalah model proyeksi amerika dengan menampakkan tiga pandangan, yaitu tampak depan, tampak samping dan tampak atas.

Gambar 1.4.7 Spesimen Dalam Bentuk 2D

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

12

4.1.2 Gambar Autocad 3D spesimen Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, material atau benda uji dapat digambarkan dalam bentuk 3D beserta dengan spesimennya.

Gambar 1.4.8 Gambar Specimen 3D

4.2 Proses Pengujian Berikut ini adalah proses pengujian dari spesimen material baja ST–37 : 1. Praktikum ini menggunakan material baja ST–37 untuk dianalisis. Sebelumnya material dibersihkan dengan menggunaan ampelas untuk menghilangkan karat pada daerah sekitar pengelasan. Material digosok hingga benar–benar bersih.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

13

Gambar 1.4.9 Material Sebelum Diampelas

2. Setelah diampelas material dibersihkan dengan menyemprotkan cleaner ke permukaan material. Kemudian bersihkan cleaner menggunakan kain lap dan tunggu sampai kering.

Gambar 1.4.10 Material Saat Disemprot Cleaner

3. Menyemprotkan cairan penetrant pada daerah yang diselidiki yaitu daerah sekitar pengelasan. Lalu dijemur selama 5–10 menit sampai cairan penetrant kering.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

14

Gambar 1.4.11 Material Saat Disemprot Penetrant

4. Menghapus

penetrant

dengan

menggunakan

kain

lap,

kemudian

menyemprotkan developer pada daerah pengelasan dan membiarkannya untuk beberapa saat. Setelah itu, mengamati bercak–bercak merah yang ada pada material. Bercak–bercak merah tersebut menunjukan kecacatan pada pengelasan, seperti keretakan, maupun kebocoran.

Gambar 1.4.12 Material Siap Dianalisis

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

15

4.3 Analisa Kecacatan Praktikum NDT (Non Destructive Test) ini menggunakan metode liquid penetrant test dan bahan uji baja ST–37. Area yang diamati adalah 1 centimeter dari kedua ujung sambungan las. 1 centimeter merupakan batas toleransi dari analisa. Berikut ini gambar spesimen setelah dilakukan pengujian:

Gambar 1.4.13 Gambar Analisa Cacat

Berdasarkan gambar hasil pengujian di atas, dapat diketahui bahwa pada sambungan pengelasan dengan batas toleransi sebesar 1 cm tidak ditemukan adanya cacat pada pengelasan yang kurang baik indikasinya adalah terdapat warna merah pada sambungan las yang telah diberi penetrant dan developer. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pengelasan telah dilakukan dengan baik dan benda uji layak untuk digunakan untuk pembuatan produk yang dituntut memiliki ketelitian tinggi. Misalnya seperti pembuatan tabung gas LPG dan pembuatan badan kapal laut.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

16

pembuatan kedua produk tersebut jika terdapat kecacatan sedikit maka sangat berbahaya sekali. Berbeda dengan pembuatan pagar yang terbuat dari baja. Pada pembuatan pagar, meskipun terjadi kecacatan sedikit tidak terlalu berpengaruh terhadap fungsi pagar tersebut.

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

17

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Berdasarkan praktikum modul 1 tentang NDT yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa: 1. Pengujian Non Distructive Testing (NDT) adalah pengujian yang dilakukan pada sebuah material tanpa merusak material tersebut. Pengujian NDT memiliki beberapa metode, yaitu : Magnetic particle inspection, liquid penetrant inspection, eddy current, visual test, ultrasonic inspection, leak test, Proof test, radiographic inspection dan accaustic emission. 2. Proses pengujian dengan metode NDT yaitu : a. Membersihkan

material

dari

karat

dengan

ampelas,

kemudian

membersihkan kembali dengan cleaner. b. Menyemprotkan cairan penetrant, kemudian dijemur selama 5-10 menit. c. Menghapus penetrant

dengan menggunakan kain lap,...