Kelompok 5 ( Lima )
UT (Ultrasonic Testing)
Kelompok 5 :
Intan Bayduri – 14.08.0.075
Soupi Julianto – 14.08.0.007
Agustiar – 14.08.0.039
Suharjo – 14.08.0.063
Kukuh H – 14.08.0.090
Deddy J – 14.08.0.
Adib Azizi – 14.08.0.
Frendi B – 14.08.0.
Christofel – 14.08.0.
UT (Ultrasonic Testing)
UT adalah salah satu methode NDT (Non Destructive Test) untuk melihat apakah suatu material hasil casting, rolling, forging, atau welding tidak mengandung cacat. Dalam dunia construction dipakai untuk melihat soundness dari weldingan.
Dengan kata lain ,
Ultrasonic Testing (UT) yaitu pengujian yang dilakukan untuk mengetahui cacat permukaan (Surface) dan permukaan bawah (Subsurface) suatu komponen dari material.. Dengan menggunakan prinsip gelombang ultrasonik yang dipantulkan dan dibiaskan oleh permukaan batas antara dua bahan yang berbeda. Dari sifat pantulan tersebut dapat ditentukan tebal bahan, lokasi cacat serta ukuran cacat. Cacat yang mudah dideteksi oleh gelombang ultrasonik adalah cacat yang tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang karena cacat tersebut mudah memantulkan kembali gelombang untuk diterima oleh probe. Dalam penggunaannya probe dapat dikotakan langsung dapat pula dengan teknik rendam (immersion teknik) dimana jarak antara probe dan benda kerja cukup jauh sehingga kuplan cukup tebal, misal probe dan benda uji direndam didalam bak berisi kuplan.
Sifat – sifat gelombang ultrasonic adalah :
Perambatan yang lurus
Kemungkinan rambatan suara pada arah tertentu
Dapat membias sebagaimana sinar
Memungkinkan penyesuaian gelombang suara pada material.
Jenis - Jenis UT :
UT wall Thickness (W.T) : Digunakan untuk mengetahui ketebalan material yang diuji. Pada UT jenis ini data yang ditampilkan pada alat m,erepakan data digital berupa angka ketebalan dari materi yang diuji
UT Flaw Detector (F.D) : intrumen untuk pengujian bahan yang digunakan untuk mendektesi cata yang ada di dalam material uji. Jenis cacat yang bisa di deteksi oleh UT ini antara lain adalah crack , incomplete penetration ( kecuali yag dekat dengan material) , incomplete fusion , slag , porosity. Data yang ditampilkan oleh alat UT F.D berupa pulse.
Kelebihan UT :
Cukup menggunakan satu sisi dari material
Persiapan pengujian terkait benda uji relatif mudah
Dalam mendeteksi cacat, ultrasonic memiliki kedalaman penetrasi yang sangat baik dari jenis Non Destructive Test yang lain
Hasil pengujian dapat terekam pada layar CRT, jadi informasi cepat diterima
Dapat digunakan untuk mengukur ketebalan material
Kekurangan UT:
Kurang sesuai untuk material yang tipis
Tidak mudah dalam mengoperasikan dan membaca data CRT, butuh keahlian khusus
Permukaan harus terjangkau oleh probe dan couplant
Kekasaran permukaan juga akan mempengaruhi hasil inspeksi, sehingga proses finishing dan polishing sangat berpengaruh
PRINSIP KERJA ULTRASONIC TEST ???
Gambar diatas adalah tampilan secara sederhana proses pengujian Ultrasonic Test, dimana gelombang Ultrasonic disorotkan ke permukaan bidang uji dengan garis lurus pada kecepatan konstan, kemudian gelombang tersebut dipantulkan kembali dari permukaan atau cacat benda uji.
Hasil dari gelombang suara tersebut ditampilkan pada layar monitor berupa tampilan pulse untuk mengetahui tebal serta cacat atau tidaknya benda uji tersebut.
Secara umum tampilan pulse pada layar monitor terdiri dari:
1. Initial Pulse
2. Backwall Pulse
3. Defect Pulse
4. Noise Pulse
Backwall pulse, Noise pulse dan Defect Pulse bagi orang yang baru pertama kali mengoperasikan alat Ultrasonic test mungkin masih rancu untuk membedakan. oleh karena itu untuk membedakannya kita bisa melihat dari karakter signal yang muncul pada tampilan layar monitor.
Untuk mengetahui apakah itu Backwal pulse kita bisa menambah panjang Range pada set up alat UT. jika Pulse selalu muncul setiap kelipatan angka pada layar UT test secara teratur misalya pada jarak 6,12,18,24 dst.. berarti pulse tsb masuk kategori Backwall pulse.
Sedangkan Defect pulse dan noise pulse untuk membedakannya kita bisa mengatur nilai Reject pada alat UT test tsb, jika kita menaikkan nilai Reject pada alat UT test kemudian signal yang muncul pada layar monitor menghilang, berarti signal tersebut adalah noise pulse, namun bila tampilan signal tetap muncul pada layar monitor berarti signal tersebut adalah Defect pulse .
Prinsip kerja dari Ultrasonic Testing (UT) adalah gelombang ultrasonik yang dipantulkan dan dibiaskan oleh permukaan batas antara dua bahan yang berbeda. Dari sifat pantulan tersebut dapat ditentukan tebal bahan, lokasi cacat, serta ukuran cacat. Cacat yang mudah dideteksi oleh gelombang ultrasonik adalah cacat yang tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang karena cacat tersebut mudah memantulkan kembali gelombang untuk diterima oleh probe. Dalam penggunaannya probe dapat dikotakan langsung dapat pula dengan teknik rendam (immersion teknik) dimana jarak antara probe dan benda kerja cukup jauh sehingga kuplan cukup tebal, misal probe dan benda uji direndam didalam bak berisi kuplan.
Pengaruh Kuplan
Fungsi Kuplan adalah untuk memudahkan merambatnya gelombang dari probe ke dalam benda uji karena bila antara probe dan benda uji terdapat udara
maka hamper 100% gelombang akan dipantulkan kembali ke dalam probe. Jenis – jenis kuplan yang sering digunakan dalam pengujian ultrasonik antara lain :
1. Oli
2. Greese
3. Emulsi Plastik
4. Air (Untuk bahan yang tidak bersifat korosi)
Probe
Probe adalah alat yang berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik menggunakan efek piezoelectric dan efek magnetostriktif. Kedua efek ini reversible artinya dapat terjadi perubahan dari energy mekanik menjadi energy listrik dan sebaliknya. Karena proobe dapat berfungsi sebagai sumber dan penerima gelombang ultrasonik.
Efek Piezoelektrik
Efek ini terjadi pada kristal, suatu bahan tertetu seperti barium titanat,
kuarsa dan sebagainya. Bila kristal menerima tegangan listrik, dimensi kristal
akan berubah dan bila tegangan tersebut dimatikan maka kristal akan kembali ke
dimensi semula dan terjadi getaran.
Efek Magnetostriktif
Beberapa macam bahan seperti baja, ferit, nikel dan paduannya dapat berubah dimensinya bila berada dalam medan magnet yang kuat. Bahan tersebut mempunyai sifat magnetoostriktif. Medan magnet yang timbul diperoleh dari kumparan yang dilalui oleh arus listrik. Bila arus listrik mengalir, bahan magnetostriktif akan berubah dimensinya dan bila arus dihentikan maka bahan akan kembali ke dimensi semula dan bergetar menimbulkan getaran ultrasonik, sebaliknya bila gelombbang ultrasonik datang pada bahan, dalam bahan akan terjadi medan magnet. Medan magnet ini akan menginduksi kumparan sehingga terjadi tegangan listrik yang selanjutnya diperkuat untuk pendeteksian. Untuk mengurangi panas sebagai arus eddy yang timbul pada bahan magnetostriktif, bahan ini dibuat berlapis-lapis seperti trasfomator. Jadi bahan magnetostriktif juga mempunyai sifat reversible.
Tipe Gelombang
1. Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal terjadi bila gelombang ultrasonik merambat pada suatu arah sejajar dengan arah gerakan atom digetarkan, misalnya atom digerakkan ke kanan maka gelombang akan merambat ke kanan juga. Gelombang longitudinal ( longitudinal / pressure wave) dapat merambat pada semua jenis bahan.
2. Gelombang Transversal
Gelombanng transversal terjadi bila gelombang ultrasonik merambat pada suatu arah tegak lurus arah gerakan atom digetarkan, misalnya atom digetarkan ke atas ke bawah maka gelombang rambat dari kanan ke kiri. Gelombang transversal (transverse/shear wave) hanya dapat merambat pada benda padat.
Klasifikasi Metode
Pada Ultrasonic Testing (UT), untuk memeriksa tebal bahan dan atau adanya cacat dalam bahan dengan menggunakan gelombang ultrasonik dapat digunakan beberapa teknik seperti, teknik resonansi, teknik transmisi, dan teknik gema.
Ø Teknik Resonansi
Tebal bahan dapat diukur dengan cara mengukur frekuensi/panjang gelombang ultrasonik yang dapat menimbulkan resonansi maksimum pada bahan tersebut. Adanya cacat dapat dideteksi dengan terjadinya perubahan resonansi karena jarak bahan yang beresonansi berubah.
Ø Teknik Transmisi
Adanya cacat di dalam bahan dapat diketahui dari adanya penurunan intensitas gelombang ultrasonik yang diterima oleh probe penerima, sedangkan tebal bahan tidak lazim diukur dengan teknik transmisi ini.
Ø Teknik Gema
Tebal bahan, lokasi dan besarnya cacat dapat diketahui dari waktu rambat dan amplitude gelombang yang diterima oleh probe.
Instalasi Pengujian
Alat-alat yang digunakan dalam pengujian Ultrasonic Testing ini diperlukan alat-alat dan bahan serta prosedur pengujian yang benar. Alat-alat yang digunakan seperti flow diagram, blok kalibrasi, probe, majun, penggaris dan blok kaliberasi alat. Sedangkan untuk bahan-bahannya digunakan seperti benda uji, kuplan ( Oli atau Greese)
· Gambar Alat-alat :
Flow Diagram Blok Kalibrasi Probe
Majun Penggaris
Blok Kaliberasi alat
Bahan-bahan :
1. Benda Uji
Benda uji yang digunakan adalah alumunium dengan ukuran lebar 52 mm dan Tebal 10 mm.
benda uji
2. Kuplan
Jenis kuplan yang digunakan adalah oli.
jenis kuplan
Prosedur Pengujian
1. Persiapan Pengujian
Sebelum melakukan pengujian dengan menggunakan metode ultrasonik ada beberapa hal yang perlu dipersiapkan terlebih dahulu yaitu melakukan kalibrasi pada alat ultrasonik dengan menggunakan blok kalibraasi V1 (K1=IIW Blok), V2 (K2), step wedge dan sebagainya. Apabila ultrasonik sudah terkalibrasi maka ultrasonik siap digunakan.
2. Langkah pengujian menggunakan probe normal
- Cleaning
Kondisi permukaan harus dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran yang menempel dipermukaan sehingga tidak mengganggu proses inspeksi pada benda kerja.
- Apply kuplan
Setelah permukaan dipastikan bersih dari kotoran maka dilakukan pengolesan kuplan secara merata pada bagian yang ingin diinspeksi menggunakan ultrasonik. Hal ini dilakukan untuk memudahkan merambatnya gelombang ultrasonik dari probe ke dalam benda uji.
- Apply flow detector dengan probe normal
Probe yang sudah dikalibrasi ditempelkan pada benda kerja lalu digerakkan sedikit demi sedikit secara merata ke seluruh permukaan benda kerja sehingga ditemukan cacat yang berada di dalam permukaan benda kerja.
- Record
Dimaksudkan untuk merekam atau menginterpretasikan hasil inspeksi yang dilakukan pada benda kerja sehingga dapat terlihat pada plan view scan A, B, dan C.
- Post Cleaning
Post cleaning dimaksudkan untuk membersihkan benda uji dari sisa-sisa pemberian kuplan pada permukaan benda kerja setelah pengujian.
Analisa Jenis Cacat
Cacat merupakan suatu ketidakhomogenan yang nampak pada benda kerja. Pada pengujian ultrasonic Cacat tersebut dapat terlihat setelah dilakukan pengujian tanpa merusak benda tersebut dengan menggunakan probe. Bila terdapat cacat di dalam benda uji, maka gelombang ultrasonik akan dipantulkan dan diterima oleh transduser yang sama atau transduser yang lain.
Jenis cacat yang teridentifikasi pada praktikum ultrasonic testing adalah cacat yang berbentuk lambang "huruf U" dengan kedalaman cacat sebesar 3 mm dengan tebal bahan uji 10 mm dan cacat berada pada dasar benda sehingga metode NDT yang tepat untuk mengidentifikasi cacat adalah dengan menggunakan ultrasonic testing. Cacat ini biasa terjadi pada saat proses pengecoran atau pencetakan.
Dalam metode ultrasonic ini semua langkah kerja tidak bisa diabaikan begitu saja dan harus berurutan. Untuk menunjang keberhasilan suatu pengujian menggunakan uji ultrasonic, persiapan alat dan bahan harus lengkap. Selain itu, persiapan permukaan benda kerja juga sangat perlu untuk diperhatikan.
Kesimpulan
Gelombang Ultrasonik adalah gelombang mekanik seperti suara yang mempunyai frekuensi antara 250 kHz – 25 MHz. Gelombang ini dihasilkan oleh probe yang bekerja berdasarkan perubahan energi listrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya. Selama dalam perambatannya pada material ; massa jenis, homogenitas, besar buutiran, kekerasan, dan sebagainya. Dari sifat – sifat tersebut gelombang ini dapat digunakan untuk mengetahui jenis bahan, tebal dan ada tidaknya cacat dalam material tersebut.
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan benda uji dengan tebal 16 mm terdapat cacat yang berbentuk "huruf U" dengan kedalaman cacat 3 mm.
Metode yang digunakan dapat lebih bervariasi agar dapat mengetahui cara penggunaannya seperti metode ultrasonic menggunakan probe sudut. Dan benda uji yang dilakukan berbeda bahan seperti non logam lainnya.
UT ( Ultrasonic Testing )
