UJI BAHAN (MAGNETIC PARTICLE)

LAPORAN RESMI

PRAKTEK UJI BAHAN

“UJI MAGNETIK (MAGNETIC PARTICLE)”

Oleh :

Kelompok 3

1.      Choirul Anam                         (33211301008)

2.      Riyaldi Kurniawan      (33211301012)

3.      Riris Puji Lestari         (33211301014)

4.      Angga Suryanto          (33211301030)

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN ALAT BERAT

POLITEKNIK NEGERI MADURA

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Industri-industri permesinan sangat membutuhkan logam yang berkualitas untuk pembuatan alat-alat penunjang yang di butuhkan oleh manusia. Hampir dari semua hal ciptaan manusia di dominasi oleh logam, mulai dari mobil, sepeda, sepeda motor, jembatan dan lain sebagainya. Tentu saja logam yang di gunakan bukanlah satu jenis logam saja melainkan dari banyak jenis logam. Selain pemilhan jenis logam yang di gunakan, produsen-produsen pengguna logam juga harus memikirkan bagaimana kualitas dari logam tersebut, apakah logam itu akan mampu menahan beban yang akan diberikan. Oleh karena itu sebuah logam pasti melalui proses Quality Control (QC) atau uji kelayakan sebelum di pasarkan.

Dalam pengujian sebuah logam kita harus memahami metode-motode yang di gunakan, salah satunya dengan cara Non destructive test ( pengujian tak merusak ) yang didalamnya terdapat metode Magnetic particle inspection. Pengujian ini akan mengetahui cacat atau tidaknya sebuah logam. Logam akan di uji dengan menggunakan tiga metode dari metode Magnetic particle yaitu metode Dry particle, Wet particle, dan Wet Fluorescent.

Dengan menggunakan metode ini, cacat permukaan (surface) dan bawah permukaan (subsurface) suatu komponen dari bahan ferromagnetic 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 mendeteksi adanya kebocoran medan magnet adalah dengan menaburkan partikel magnetic dipermukaan. Partikel-partikel tersebut akan berkumpul pada daerah kebocoran medan magnet. Kelemahan 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.

1.1  Tujuan

Tujuan dari praktikum ini antara lain :

1.           Untuk mendeteksi atau menemukan surface dan sub surface discontinuate dengan cara memagnetisasi bahan yang diuji dan memberikan medium pada material ferromagnetik.

2.      Mahasiswa dapat memahami penerapan uji magnetic particle.

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian

Magnetic Particle Test (MT) merupakan salah satu pengujian tidak merusak Atau Non-Destructive Test (NDT) yang relatif mudah, efisien, dan ekonomis. Pengujian menggunakan prinsip medan magnet untuk mendeteksi ada tidaknya kerusakan atau cacat pada material.Medan magnet tersebut timbul dari adanya arus listrik yang mengaliri specimen uji (elektromagnet). Pada Magnetic Particle Test terdapat beberapa peralatan antara lain yaitu Yoke, Prods, Coil Shot, Central Conductor, dan Head Shot. Berikut ini adalah prinsip kerja dari yoke yang terdapat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Yoke

Prinsip kerja dari Magnetic Particle Test ( MT ) adalah dengan memagnetisasi benda yang di inspeksi yaitu dengan cara mengalirkan arus listrik dalam bahan yangg di inspeksi serta menaburkan serbuk ferromagnetic pada benda yang diuji. Ketika terdapat cacat peda benda uji maka arah medan magnet akan berbelok sehingga terjadi kebocoran dalam flux magnetic. Bocoran flux magnetic akan menarik butir-butir ferromagnetic yang telah ditaburkan di permukaan sehingga lokasi cacat dapat di tunjukan.

Gambar 2.2 Arah medan magnet terpotong oleh retakan

2.1  Jenis-Jenis Magnet

A.    Magnet Permanen

Merupakan bahan-bahan logam tertentu yang jika di magnetisasi maka bahan logam tersebut akan mampu mempertahankan sifat magnetnya dalam jangka waktu yang lama ( permanen).

Secara umum magnet permanent terbagi atas 4 jenis, yaitu:

1.      Ceramic or Ferrite

Jenis magnet ini dapat ditemukan dimana saja khususnya dalam bentuk aksesoris rumah tangga, seperti magnet aksesoris kulkas, mainan anak-anak, white board, jam dinding,dan lain-lain. Magnet ini kekuatannya relatif kecil dan kemampuan terapinya sangat lemah dan tidak dianjurkan untuk digunakan dalam terapi magnet. Harganya murah dan warnanya hitam. magnet ini adalah magnet paling rendah tingkatannya.

2.      Alnico

Jenis magnet ini dapat ditemukan di dalam alat-alat motor (kipas angin, speaker, mesin motor), juga sering dijumpai dalam perkakas rumah tangga, mainan anak-anak,dan lain-lain. Magnet ini juga sering dijumpai dalam lab sekolahan bahkan juga dapat ditemukan pada sepatu kuda yang berfungsi untuk meningkatkan daya lari kuda. Magnet ini kekuatannya relatif sedang dan kemampuan terapinya sangat lemah dan tidak dianjurkan untuk digunakan dalam terapi magnet. Harganya murah, magnet ini adalah magnet yang masih termasuk kategori berenergi rendah.

3.      Samarium Cobalt (SmCo)

Jenis magnet ini dapat ditemukan di dalam alat-alat elektronik seperti VCD, DVD, VCR Player, Handphone, dan banyak lagi. Magnet ini kekuatannya relatif kuat dan kemampuan terapinya biasa saja, jarang digunakan dalam terapi magnet pada umumnya. Harganya cukup mahal. magnet ini adalah magnet yang termasuk kategori berenergi sedang.

4.      Neodymium Iron Boron (NdFeB or NIB)

Jenis magnet ini dikenal juga dengan sebutan “King Of Magnet” yaitu raja dari segala magnet permanent yang kita sebut tadi baik dari segi kekuatan magnet, daya terapi, harga, dan manfaat dalam membantu memulihkan kesehatan tubuh manusia. Magnet ini sangat terkenal diberbagai bidang kesehatan baik secara fisiotherapy dan pengobatan alternatif, juga digunakan oleh rumah sakit-rumah sakit (seperti MRI), dan terapi magnet dalam pakar fisiotherapy. Magnet ini sangat dianjurkan untuk kebutuhan terapi karena memiliki energi yang sangat kuat.

B.     Elektromagnet

Merupakan magnet yang terbuat dari bahan ferromagnetik yang jika diberikn arus listrik maka bahan tersebut akanmenjadi magnet, tetapi jika pemberian arus listrik di hentikan, maka sifat magnet pada bahan tersebut akan hilang. Elektromagnet adalah prinsip pembangkitan magnet dengan menggunakan arus listrik. Aplikasi praktisnya kita temukan pada motor listrik, speaker, relay, dsb. Sebatang kawat yang diberikan listrik DC arahnya meninggalkan kita (tanda silang), maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet melingkar, lihat gambar 1.2 Sedangkan gambar visual garis gaya magnet didapatkan dari serbuk besi yang ditaburkan disekeliling kawat beraliran listrik, seperti gambar di bawah ini.

 

Gambar.2.2 Sifat elektromagnetik

Sumber . Internet

Magnetic Testing (MT) / Magnetic Particle Inspection (MPI) digunakan untuk mendeteksi cacat / diskontinuitas las-lasan yang berada di permukaan (suface) dan di bawah permukaan (sub-surface) dengan kedalaman plus minus 2 mm. Cara kerjanya dengan menggunakan alat yang disebut Yoke yang didalamnya berisi kumparan / coil yang apabila dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang fungsinya nanti menarik keluar magnetic flux pada benda uji. Dimana flux line yang berada pada cacat benda uji akan berpendar (stray) dan menjadi magnetic attractive poles North dan South. Sehingga menimbulkan medan magnet dan keberadaan cacat pun bisa terbaca dari sini.  Dalam beberapa kasus, MPI dapat meninggalkan sisa bidang yang kemudian mengganggu perbaikan pengelasan. Ini dapat dihilangkan dengan perlahan menyeka permukaan dengan AC yoke energi.  MPI sering digunakan untuk mencari keretakan pada sambungan las dan di daerah-daerah yang diidentifikasi sebagai rentan terhadap lingkungan retak (misalnya korosi retak tegang atau hidrogen induced cracking), kelelahan retak atau creep retak. Basah neon MPI menemukan digunakan secara luas dalam mencari kerusakan lingkungan di bagian dalam kapal

2.2  Metode Magnetisasi

Magnetisasi adalah proses yang di lakukan untuk membangkitkan medan

magnet pada benda yang akan di inspeksi. Ada beberapa matode dalam

magnetisasi suatu benda kerja yaitu :

1.      Magnetisasi Longitudinal

Dihasilkan dari arus listrik yang dialirkan dalam koil .

2.      Magnetisasi Yoke

Magnetisasi dengan menggunakan yoke. Dengan cara ujung kaki yoke ditempelkan pada material yang akan dimagnetisasi.

3.      Magnetisasi sirkular

Magnetik sirkular terdiri dari :

a.       Magnetik tak langsung, arus listrik di alirkan ke konduktor sentral. Medan magnet mengenai bahan dan benda yang dilingkupinya.

b.      Magnetisasi langsung, arus listrik di alirkan pada bahan yang akan dimagnetisasi.

c.       Prod, magnetisasi dengan cara material ferromagnetic dililiti dengan logam tembaga kemudian dialiri arus listrik.

2.3  Demagnetisasi

Demagnetisasi adalah penghilangan magnet sisa pada benda uji setelah dilakukan pengujian. Tujuan dilakukan demagnetisasi adalah agar setelah  pengujian benda yang di uji tidak mengganggu atau mempengaruhi proses berikutnya. Demagnetisasi dapat dilakukan menggunakan arus AC atau DC.

2.4  Metode Pengaplikasian Partikel Ferromagnetik

1.      Metoda Kering

Partikel magnetik yang digunakan berupa bubuk kering. Metoda ini digunakan pada permukaan benda uji yang kasar. Suhu kerja yang baik yaitu pada suhu kamar 10°C hingga 55°C, metoda ini juga masih dapat dilakukan pada suhu tinggi asalkan benda uji masih berwujud padat. Metoda ini tidak cocok dilakukan pada suhu dingin karena serbuk ferromagnetic akan lengket terkena embun. Warna partiker ferromagnetik yang dipilih harus kontras terhadap benda uji. Bubuk diarahkan pada lokasi yang diinginkan secara perlahan-lahan, sisa partikel yang berlebih dihilangkan dengan air.

2.      Metoda Basah

Partikel magnetik yang digunakan dalam bentuk suspensi. Metoda ini bisa digunakan pada metoda kontinyu maupun residual. Metoda basah biasa digunakan pada permukaan benda uji yang halus. Metoda ini cocok digunakan pada suhu dingin dan batas maksimalnya adalah tidak boleh lebih dari batas akhir temperatur kamar, yaitu 55°C karena suspensi akan mengalami penguapan jika suhu terlalu panas.

2.6  Standar Penerimaan Dari ASME Section V Article 7 :

Indikasi relevan berikut ini tidak dapat diterima:

1.      Setiap retak atau indikasi linear.

2.      Indikasi bulatan dengan dimensi parutan dari 3/16 inci (5,0 mm)

3.      Empat atau lebih bulat indikasi dalam garis dipisahkan oleh 1/16 inci (2,0 mm) atau kurang, tepi ke tepi.

4.      Sepuluh atau lebih bulat indikasi dalam 6 persegi di permukaan dengan dimensi utama dari daerah ini tidak melebihi 6 in (150 mm) dengan daerah yang diambil di lokasi yang paling menguntungkan relatif terhadap indikasi sedang dievaluasi.

BAB III
METODE PENGUJIAN

3.1  Alat

1.      Sikat Kawat, berfungsi untuk membersihkan atau menghilangkan karat pada benda uji sebelum dilakukan pengujian.

Gambar 3.1 Sikat Kawat

2.      Majun berfungsi untuk mengelap benda uji yang telah diberi cleaner.

Gambar 3.2 Majun

3.      Yoke berfungsi untuk membangkitkan medan magnet pada benda uji yang akan di inspeksi.

Gambar 3.3 Yoke

4.      Penggaris berfungsi untuk mengukur hasil cacat yang telah dilakukan inspeksi dan mengukur benda uji.

Gambar 3.4 Penggaris

5.      Gause Meter berfungsi sebagai pendeteksi kandungan magnet pada benda uji.

Gambar 3.5 Gause Meter

6.      Kabel Roll berfungsi untuk menhubungkan Yoke dengan listrik.

Gambar 3.6 Kabel roll

7.      Lampu 12 watt berfungsi sebagai penambah penerangan saat inspeksi benda uji.

Gambar 3.7 Lampu 18 watt

8.      Light Meter berfungsi sebagai pengukur cahaya lampu.

Gambar 3.7 Light Meter

9.      Jangka Sorong berfungsi untuk mengukur dimensi benda uji.

Gambar 3.8 Jangka Sorong

10.  Pie Field Indicator / Flow Shim Indicator

Gambar 3.9 Pie Field Indicator

11.  Buma Castrol / Flow Shim Indicator

12.  Dead Weight

3.2  Bahan

1.      Spesimen A3

Gambar 3.10 Spesimen A3

2.      Cleaner

Gambar 3.11 Cleaner/Remover

3.      White Contras Paint Magnfluk WCP-2

Gambar 3.12 WCP-2

4.      Wet Particle MPI Ink Magnafluk 7HF

Gambar 3.13 7HF

3.3  Langkah Percobaan

1.      Membersihkan spesimeen dari kotoran bekas las atau kotoran lainnya dengan cara di gerinda, di sikat dan di bersihkan dengan cairan cleaner

2.      Menyemprotkan White Contras Paint ( WCP-2) pada specimen

3.      Menyalakan yoke dengan cara 3 detik menyalakan kemudian mematikan.

4.      Menyemprotkan cairan 7HF sambil menyalakan yoke sampai partikel magnetic mengumpul pada bagian specimen yang cacat

5.      Mematikan yoke setelah selesai

6.      Menyalakan cahaya tambahan ( Lampu 12 watt ) sebesar 100 FC minimal

7.      Mengukur jarak lampu ke specimen

8.      Melihat cacat ( Inspeksi dan Evaluasi )

9.      Menggambarkan cacat pada lembar kerja

10.  Setelah selesai, mendemagnetisasi specimen

11.  Membersihkan specimen tahap akhir dengan cleaner

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1    Analisa dan Pembahasan

Berikut adalah data hasil praktikum magnetic particle  yang terdapat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Data Hasil Praktikum Magnetic Particle

MAGNETIC PARTICLE TEST
Equipment		√ yoke          ●prod          ●coil               ●SN:
Particle type		● dry                 √ wet          ●fluorescent    ● color contrast
Method		√ continuous                     ● residual
Surface Condition		√ weld              ● machine process          ●  grind
Range		√ base metal		√ weld part
		● edge preparation		● repair weld
		● back chipping
No	Part/ Item		Size of defect		Result			Remark
					Accepted	Reject
1	L1		25 mm			√		Repair
2	L2		20 mm			√		Repair
3	L3		35 mm			√		Repair
4	L4		13 mm			√		Repair
5	L5		5 mm			√		Repair
6	L6		4 mm			√		Repair
7	L7		10 mm			√		Repair
8	L8		14 mm			√		Repair
9	L9		5 mm			√		Repair

Pada percobaan magnetic particle spesimen yang dignakan adalah Aswelded SA 36 (A3). Kami menggunakan lampu Philips 18 Watt dengan intensitas cahaya sebesar 109 fc. Jarak lampu dengan benda kerja sebesar 180 mm.

Bardasarkan hasil percobaan, berikut adalah discontinuate yang timbul pada benda uji yang terdapat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Line Discontinuate

Pada percobaan ini ditemukan 9 indikasi berupa cacat linear pada permukaan spesimen A3 yang ditunjukkan oleh gambar 4.2.

Gambar 4.2 Indikasi cacat linear

o   L1 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 25 mm

o   L2 dengan  jenis cacat Linier dengan panjang cacat 20 mm

o   L3 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 35 mm

o   L4 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 13 mm

o   L5 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 5 mm

o   L6 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 4 mm

o   L7 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 10 mm

o   L8 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 14 mm

o   L9 dengan jenis cacat Linier dengan panjang cacat 5 mm

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1  Kesimpulan

Dari hasil praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa Spesimen Aswelded SA 36 (A3)  tersebut tidak memenuhi standar ASME V Artticle 7 atau bisa di katakan ditolak, karena telah memenuhi Indikasi relevan yang tidak dapat diterima yaitu pada poin 1 yang melarang “Setiap retak atau indikasi linear”.

5.2  Saran

1.         Pada saat melakukan praktikum magnetic particle, mahasiswa sebaiknya menggunakan masker, sarung tangan karet dan kaca mata jika diperlukan.

2.         Mahasiswa diharap berhati-hati dalam menyemprotkan cairan.

3.         Mahasiswa harus memastikan alat yang digunakan dalam keadaan baik dan siap untuk dipakai.

4.         Mahasiswa sebaiknya membersihkan alat-alat yang telah dipakai.

 

Daftar Pustaka

·         http://www.slideshare.net/p4n71/laporan-ndt-magnetic-particle-inspection-mpi

·         Laily Ulfiyah, ST.,MT,[2014],Modul Praktek Uji Bahan, Jurusan Teknik Mesin Alat Berat, POLTERA

·         http://www.inspection-for-industry.com/magnetic-particle-inspection.html