Non-Destructive Testing

Uji tanpa merusak atau lazim disebut NonDestructive Test ( NDT) , adalah sarana penunjang yang sangat diandalkan oleh kegiatan pengendalian dam pemastian mutu ( quality control and quality assurance ) , sebagai sarana untuk mendapatkan data dari ukuran / dimensi objek inspeksi maupun jenis , bentuk , dan lokasi non konformasi yang terdapat pada objek inspeksi tersebut .

Untuk inside crack ada 3 metode yang dapat digunakan, yaitu:

1. Radiography, dengan menggunakan sinar X untuk mendapatkan gambaran dalam material. Prinsipnya sama dengan sinar X yang digunakan untuk tubuh manusia, tetapi panjang gelombang yang digunakan berbeda (lebih pendek).

2. Ultrasonics, dengan menggunakan gelombang ultrasonic dengan frequensi antara 0.1 ~ 15 Mhz. Prinsipnya, gelombang ultrasonic

dipancarkan dalam material dan gelombang baliknya atau gelombang yang sampai di sisi yang lain di bandingkan dengan kecepatan suara dari material itu sendiri untuk mendapatkan gambaran posisi dari crack.

3. Accustic emission

INSPEKSI CAIRAN PERESAP ( LIQUIT PENETRANT INSPECTION )

Cacat yang mampu dideteksi dengan uji ini adalah keretakan yang bersifat mikro. Yaitu keretakan yang tidak dapat diamati dengan mata telanjang. Deteksi keretakan dengan cara ini tidak tergantung pada ukuran, bentuk, arah keretakan, struktur bahan maupun komposisinya. Liquid penetrant dapat meresap ke dalam celah retakan yang sangat kecil bahkan ke dalam keretakan yang hanya sedalam 4 mikron (4×10-6 m). Penyerapan liquid penetrant ke dalam celah retakan terjadi karena daya kapiler. Proses ini banyak digunakan untuk menyelidiki keretakan permukaan (surface cracks), kekeroposan (porosity), lapisan-lapisan bahan, dll. Sedangkan seberapa dalam keretakan tersebut tidak mampu dideteksi dengan uji ini. Penggunaan uji liquid penetrant tidak terbatas pada logam ferrous dan non ferrous saja, tetapi juga pada ceramics, plasik, gelas, dan benda-benda hasil powder metallurgi.

Lingkup pemakaian uji liquid penetrant

Penggunaan uji liquid penetrant ini sangat terbatas yakni :

a. Keretakan atau kekeroposan yang diselidiki dapat dideteksi apabila keretakan tersebut terjadi sampai ke permukaan benda. Keretakan di bawah permukaan (subsurface cracks) tidak dapat dideteksi dengan cara ini.

b. Permukaan yang terlalu kasar atau berpori-pori juga dapat mengakibatkan indikasi yang palsu.

c.Tidak dianjurkan menyelidiki benda-benda hasil powder metallurgi karena kurang padat (berpori-pori).

Klasifikasi liquid penetrant sesuai cara pembersihannya

Ada tiga macam sistem liquid penetrant yang dapat digunakan ketiganya memiliki perbedaan yang mencolok.

Pemilihan salah satu sistem bergantung pada faktor-faktor :

1) Kondisi permukaan benda kerja yang diselidiki

2) Karakteristik umum keretakan logam

3) Waktu dan tempat penyelidikan

4) Ukuran benda kerja

Ketiga sistem liquid penetrant yang dapat digunakan adalah :

The Water Washable Penetrant System

Direncanakan agar liquid penetrant dapat dibersihkan dari sistem serupa. Sistem ini dapat berupa flucreacont atau fisibledye. Prosesnya cepat dan efisien. Pembasuhan harus dilakukan secara hati-hati, karena liquid penetrant dapat terhapus habis dari permukaan yang retak. Derajat dan kecepatan pembasuh untuk proses ini tergantung pada karakteristik dari spray nozzle, tekanan, temperatur air selama pembasuhan, kondisi permukaan benda kerja, dan karakteristik liquid penetrant sendiri.

The Post Emulsifisible System

Untuk menyelidiki keretakan yang sangat kecil, digunakan penetrant yang tidak dapat dibasuh dengan air (not water washable). Hal ini penting agar tidak ada kemungkinan penetrant terbasuh oleh air. Penetrant jenis ini dilarutkan dalam oli dan membutuhkan langkah tambahan pada saat penyelidikan yaitu pembubuhan emulsifier dibiarkan pada permukaan benda kerja, harus dibatasi waktunya agar penetrant yang berada di dalam keretakan tidak menjadi water washable agar tidak ikut terbasuh

The Solvent Removeable System

Kadang-kadang dibutuhkan penyelidikan pada daerah yang sempit pada permukaan benda kerja yang penyelidikannya dilakukan di lapangan. 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 digunakan pada saat pembersihan pendahuluan (pracianing) dan pembasuhan penetrant. Proses seperti ini sesuai dan sangat luas digunakan untuk inspeksi lapangan. Penetrant jenis ini larut dalam oli. Pembersihan pelarut secara optimum dapat dicapai dengan cara mengelap permukaan benda kerja dari penetrant dengan lap yang dibasuhi solvent.

Tahap akhir dari pengelapan dilakukan dengan kain kering. Penetrant dapat pula dibasuh dengan cara membanjiri permukaan benda kerja dengan solvent. Cara ini diterapkan pada benda kerja yang besar. Tetapi pelaksanaannya harus berada dalam keretakan tidak ikut tebasuh. Proses seperti ini biasanya dilakukan untuk aplikasi yang khusus, karena prosesnya memakan tenaga yang relatif banyak dan tidak praktis untuk diterapkan sebagai inspeksi pada hasil produksi. Proses ini merupakan proses liquid penetrant inspection yang paling sensitive bila dilakukan dengan cara yang baik.

Kalsifikasi liquid penetrant berdasarkan pengamatannya

Berdasarkan pengamatannya ada tiga jenis liquid penetrant, yaitu :

1) Visible Penetrant

Pada umumnya visible penetrant berwarna merah. Hal ini ditunjukkan pada penampilannya yang kontras terhadap latar belakang warna developernya. Proses ini tidak membutuhkan cahaya ultraviolet, tetapi membutuhkan cahaya putih yang cukup untuk pengamatan. Walaupun sensitivitas penetrant jenis ini tidak setinggi jenis fluorecent, tetapi cukup memadai untuk berbagai kegunaan.

2) Fluorecent Penetrant

Liquid penetrant jenis ini adalah liquid penetrant yang dapat berkilau bila disensitivitas. Fluorecent penetrant bergantung pada kemampuannya untuk menampilkan diri terhadap cahaya ultraviolet yang lemah pada ruangan gelap. Ada tiga tingkatan sensitivitas, yaitu :

a. Sensitivtas normal (cahaya normal)

b. Sensitivitas tinggi (cahaya gelap)

c. Sensitivitas ultra tinggi (infra merah)

Pemilihan penggunaan sensitivitas penetrant bergantung pada kekritisan inspeksi, kondisi permukaan yang diselidiki, jenis proses (system), dan tingkat sensitivitas yang diinginkan.

3) Dual Sensitivity Penetrant

Ini adalah gabungan dari visible penetrant dan fluorecent penetrant, maksudnya adalah benda kerja mengalami dua kali pengujian yaitu : visible penetrnat dan fluorecent penetrant, sehingga dengan duel sensitivity dapat diperoleh hasil yang lebih teliti dan akurat.

TAHAP-TAHAP PELAKSANAAN

Uji cairan penetran dilaksanakan denga tahapan sebagai berikut:

1. Permukaan yang diperiksa dibersihkan dari kotoran yang mungkin menyumbat/menutupi celah

2. Permukaan yang bersih dilapisi oleh cairan penetran dalam waktu tertentu agar cairan penetran dapat masuk kedalam celah. Pelapisan dapat dilakukan melalui penyemprotan pengolesan atau pencelupan.

3. Sisa cairan penetran di permukaan yang tidak masuk kedalam celah dibersihkan

4. Permukaan dilapisi developer untuk menyedot ke luar cairan penetran yang berada dalam celah, agar menghasilkan indikasi

5. Permukaan diinspeksi secara visual untuk dideteksi adanya indikasi

6. Benda uji dicuci/dibersihkan, bila perlu diberi perlakuan anti karat

INSPEKSI ARUS EDDY ( EDDY CURRENT )

Inspeksi arus eddy current juga disebut inspeksi induksi elektromagnetik , adalah teknik isnpeksi untuk mengidentifikasi atau membedakan antara kondisi fisik , struktural , dan metalurgi bahan ferromagnetic atau non ferromagnetic

Inspeksi arus eddy digunakan untuk :

 mengukur atau mengidentifikasi kondisi dan sifat konduktifitas listrik , permabilitas magnetic , ukuran kristal ( grain size ) , kondisi perlakuan panas ( heat treatment ) , kekerasan ( hardness ) , dan kondisi fisik

 mendeteksi cacat seperti seam , retak , voids , dan inklusi

 untuk memilah metal berbeda ( dissimilar dan mendeteksi beda komposisi , struktur mikro , dan sifat lainnya

 untuk mengukur lapisan non kondoktif pada material yang konduktif , atau lapisan non konduktif pada metal yang magnetic .

adapun keterbatasannya antara lain :

kepekaan metode ini terhadap sifat dan karacteristic material , dapat memusingkan karena seringkali hal – hal yang tidak berarti dari aspek material atau daya guan bagian yang seringkali diinspeksi , memberikan sinyal yangm justru mengaburkan variable yang penting , sehingga dapat mengakibatkan interprestasi yang salah .

Metode Inspeksi Arus Eddy

Di dallam IAE, arus eddy menghasilkan medan elektomagnet yang dapat dideteksi melalui pengaruh medan elektromagnet pada koil penggerak utama (primary exiting coil) atau melalui sensor tersendiri.

Pada bahan elektromagnetik, medan elektromagnetik secondary dihasilkan semata-mata dari arus eddy. Namun sebaliknya dalam hal bahan feromagnetik, biasanya pengaruh magnetik tambahan cukup kuat untuk mengalingi (overshadow) medan arus eddy yang sebenarnya.

Pengaruh medan magnet yang berasal dari permebilitas benda uji dapat dihapus dengan magnetisasi bahan tersebut sehingga kenyang. Jika pengaruh permeabilitas tidak dihapus metode inspeksi lebih dikategorikan sebagai inspeksi elektromagnetik atau induksi magnetik (magnetoinductive).

Indikasi Arus Eddy bervariasi dalam kesulitannyatergantung dari persyaratan inspekasi yang ditentukan. Pada umumnya IAE diharuskan memenuhi persyaratan sebagai berikut:

 Penggiatan (excitation) koil inspeksi.

 Modilasi (penyetelan) sinyal keluaran koil inspeksi oleh benda uji.

 Sinyal keluaran koil inspeksi diproses sebelum diperkuat (amplifikasi).

 Amplifikasi sinyal koil.

 Pendektesian atau demodulasi sinyal koil biasanya disertai dengan analisis atau pembedaan (diskriminasi) sinyal.

 Penyajian (display) sinyal pada meter, osilograf, osiloskop, atau recorder.

 Perlajuan pada benda uji.

 Dudukan pada rakitan koil inspeksi.

INSPEKSI BUTIR MAGNETIC ( MAGNETIC PARTICLE TEST )

Inspeksi butir magnetik digunakan untuk mengungkap cacat atau nonkonformasi dipermukaan dan dibawah permukaan (subsurface) dengan memanfaatkan kebocoran garis-garis gaya magnetik (flux) pada permukaan beda uji, sehingga dengan menyemprotkan butir ferromagnetik akan berkumpulah serbuk magnetik tersebut pada bocoran flux tadi sehingga karenanya terungkaplah jenis dan dimensi cacat permukaan dan bawah permukaan.

Keuntungan dan Kerugiannya

Inspeksi butiran magnetik juga memerlukan sumber tenaga listrik untuk menghaslkan gaya elektromagnetik. Selanjutnya walaupun terdapat sumber tenaga listrik, inspeksi ini masih memerlukan piranti khusus untuk peleksanaannya seperti yoke, horseshoe, kabel-kabel khusus dll.

Keuntungan penggunaan butir magnetik adalah sebagai berikut:

indikasi cacat langsung tampak dilokasi keberadaannya.

Tidak memerlukan kalibrasi peralatan.

Tidak memerlukan pembersihan awal pada permukaan uji.

Tidak ada batasan terhadap luas permukaan uji.

Magnetisasi

Magnetisasi didapatkan dari arus listrik searah yang dihasilkan dari rectifier atau dari generator arus searah.

Untuk maksud mengungkap berbagai jenis defect yang bergerak pada permukaan uji dengan segala dimensi dan arah, maka didisain beberapa konfigurasi elektroda dan kabel untuk menghasilkan berbagai arah garis-garis magnet atau flux, misalnya longitudinal, melingkar, dan sirkular pada permukaan datar.

Flux longitudinal akan mengungkap jenis defect yang melintang flux, yakni jenis defect yang transversal. Flux yang melingkar panjang benda uji yang panjang akan mengungkap seluruh jaenis defect yang longitudinal. Flux yang melingkar pada permukaan uji akan mengngkap jenis-jenis defect diantara dua elektroda.

Kelebihan dan kekurangan penggunaan magnet permanen sebagai sumber tenaga untuk membentuk ladang magnet adalah sbb:

Keuntungannya tidak memerlukan unit pembangkit tenaga atau sumber arus listrik , sehingga dapat digunakan dilokasi yang tidak memiliki sumber arus listrik.

Kekurangannya adalah bahwa magnet permanen tidak dapat memberikan magnetisasi pada permukaan yang luas, jika kekuatan magnet pemanennya besar, sulit untuk menggerakannya, dan serbuk ferromagnetik lebih tertarik pada sumber magnet daripada berkumpul pada bocoran flux dipermukaan uji untuk mengungkap defect disubsurface .

Yoke adalah piranti untuk menggerak-gerakan dua kutub magnet sekaligus diatas permukaan uji guna membuat ladang magnet yang dapat mengungkap keberadaa defect atau cacat subsurface dalam benda uji.