Pert

emua

n ke

Tujuan Ajar/Keluaran/Indikator

Topik (pokok, sub pokok bahasan, alokasi waktu)

Media Ajar

Metode Evaluasi dan Penilaian

Metode Ajar

(STAR)

Aktivitas Mahasiswa

Aktivitas Dosen/Nama

Pengajar Sumber Ajar

Teks

Pres

enta

si

Gam

bar

Audi

o/Vi

deo

Soal

-Tug

as

Web

XI Mahasiswa dapat melakukan pengujian impak untuk mengetahui sifat dan karakterisasi bahan teknik

Pengujian Impak Prinsip Pengujian Cara pengujian Data yang diperoleh Kegunaan pengujian

Waktu:1x pertemuan

√ √ √ √ √ √ a. Writing exam.skor:0-100(PAN)

b. Tugas :

Jelaskan pengaruh temperatur bahan terhadap harga impak

(skor:0-100)

TCL 1. Menerima materi sesuai kontrak pembelajaran

2. Baca bahan ajar sebelum kuliah

Menyampaikan materi sesuai bahan ajar. Pengajar: Lilik Dwi Setyana

Akhmad. H.Y., 2009., Buku Panduan Praktikum Karakterisasi Material 1 Pengujian Merusak Surdia. T., Saito. S., 1997, Pengetahuan Bahan Teknik Video pengujian impak, youtube.com

BAB X. PENGUJIAN IMPAK

PENDAHULUAN

Deskripsi Singkat

Dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari pendulum beban

yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji

mengalami deformasi. Besarnya harga impak merupakan hasil dari besarnya energy yang

digunakan untuk menumbuk benda uji dibagi dengan luas penampang patahan bahan yang

diuji, Pemilihan bahan yang tepat pada aplikasi industri untuk pembuatan suatu hasil

merupakan hal terpenting dalam proses produksi.

Metode pembelajaran yang akan disampaikan adalah Teacher Center Learning (TCL)

pada bagian awal pemahaman, selanjutnya mahasiswa akan diberikan tugas untuk

menganalisa hasil pengujian impak suatu bahan hingga mendapatkan harga impak bahan

tersebut. Dari harga impak yang didapat, diketahui ketangguhan bahan, sehingga akan

dapat menjelaskan sifat mekaniknya.

Manfaat

Dengan pemahaman mengenai pengujian impak,, mahasiswa diharapkan dapat

menentukan harga impak dan ketangguhan bahan teknik, sehingga dapat menentukan

pemilihan bahan yang tepat pada aplikasi hasil produksi. Selain penentuan material,

mahasiswa juga akan dapat melakukan pengujian impak untuk menentukan analisa

kegagalan suatu produk. Mahasiswa juga akan diajarkan mengenai cara mengetahui sifat

dan karakterisasi bahan teknik beserta melalui proses pengujian impak.

Relevansi

Pengujian impak adalah salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui sifat

mekanik suatu bahan. Sifat mekanik yang dapat diketahui melalui pengujian impak

ketangguhan bahan (toughness). Hasil pengujian impak akan dapat digunakan untuk

pemilihan bahanyang akan digunakan pada aplikasi beban kejut.

Learning Outcomes

1. Mahasiswa dapat melakukan pengujian sifat dan karakterisasi bahan teknik dan

menganalisa hasil pengujian impak.

2. Mahasiswa dapat menganalisa cacat pada bahan hasil produksi.

3. Mahasiswa dapat menentukan bahan yang sesuai untuk penggunaan tertentu.

PENYAJIAN

Gambar 30 memberikan ilustrasi suatu pengujian impak dengan metode Charpy:

Gambar 30. ilustrasi pengujian impak dengan metode Charpy

Pada pengujian impak ini banyaknya energi yang diserap oleh bahan untuk terjadinya

perpatahan merupakan ukuran ketahanan impak atau ketangguhan bahan tersebut. Pada

Gambar 30. dapat dilihat bahwa setelah benda uji patah akibat deformasi, bandul

pendulum melanjutkan ayunannya hingga posisi h’. Bila bahan tersebut tangguh yaitu

makin mampu menyerap energi lebih besar maka makin rendah posisi h’. Suatu material

dikatakan tangguh bila memiliki kemampuan menyerap beban kejut yang besar tanpa

terjadinya retak atau terdeformasi dengan mudah. Pada pengujian impak, energi yang

diserap oleh benda uji biasanya dinyatakan dalam satuan Joule dan dibaca langsung pada

skala (dial) penunjuk yang telah dikalibrasi yang terdapat pada mesin penguji. Harga

impak (HI) suatu bahan yang diuji dengan metode Charpy diberikan oleh :

E HI = A

(dimana E adalah energi yang diserap dalam satuan Joule dan A luas penampang di

bawah

takik dalam satuan mm2. Secara umum benda uji impak dikelompokkan ke dalam dua

golongan sampel standar yaitu : batang uji Charpy sebagaimana telah ditunjukkan pada

h’

Gambar 10, banyak digunakan di Amerika Serikat dan batang uji Izod yang lazim

digunakan di Inggris dan Eropa. Benda uji Charpy memiliki luas penampang lintang bujur

sangkar (10 x 10 mm) dan memiliki takik (notch) berbentuk V dengan sudut 45o, dengan

jari-jari dasar 0,25 mm dan kedalaman 2 mm. Benda uji diletakkan pada tumpuan dalam

posisi mendatar dan bagian yang bertakik diberi beban impak dari ayunan bandul,

sebagaimana telah ditunjukkan oleh Gambar 10. Benda uji Izod mempunyai penampang

lintang bujur sangkar atau lingkaran dengan takik V di dekat ujung yang dijepit. Perbedaan

cara pembebanan antara metode Charpy dan Izod ditunjukkan oleh Gambar 31 di bawah

ini:

Gambar 31. Perbedaan metode charpy dan izod

Serangkaian uji Charpy pada satu material umumnya dilakukan pada berbagai

temperatur sebagai upaya untuk mengetahui temperatur transisi. Sementara uji impak

dengan metode Izod umumnya dilakukan hanya pada temperatur ruang dan ditujukan

untuk material-material yang didisain untuk berfungsi sebagai cantilever. Takik (notch)

dalam benda uji standar ditujukan sebagai suatu konsentrasi tegangan sehingga perpatahan

diharapkan akan terjadi di bagian tersebut. Selain berbentuk V dengan sudut 45o, takik

dapat pula dibuat dengan bentuk lubang kunci (key hole). Pengukuran lain yang biasa

dilakukan dalam pengujian impak Charpy adalah penelaahan permukaan perpatahan untuk

menentukan jenis perpatahan (fracografi) yang terjadi. Secara umum sebagaimana analisis

perpatahan pada benda hasil uji tarik maka perpatahan impak digolongkan menjadi 3 jenis,

yaitu:

1. Perpatahan berserat (fibrous fracture), yang melibatkan mekanisme pergeseran

bidang bidang kristal di dalam bahan (logam) yang ulet (ductile). Ditandai

dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimpel yang menyerap

cahaya dan berpenampilan buram.

2. Perpatahan granular/kristalin, yang dihasilkan oleh mekanisme pembelahan

(cleavage) pada butir-butir dari bahan (logam) yang rapuh (brittle). Ditandai

dengan permukaan patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul

cahaya yang tinggi (mengkilat).

3. Perpatahan campuran (berserat dan granular). Merupakan kombinasi dua jenis

perpatahan di atas.

Contoh

Ketangguhan bahan teknik yang didapat dari hasil pengujian impak, dapat digunakan

sebagai dasar pemilihan bahan yang tepat untuk aplikasi. Ketangguhan merupakan

kemampuan bahan dalam menerima pembebanan secara tiba tiba. Banyak aplikasi

industry dan kostruksi yang pada penggunaannya harus menerima pembebanan dinamis

(tiba-tiba). Sebagai contoh poros roda kendaraan yang secaa tiba tiba kendaraan tersebut

melalui jalan bergelombang, sehingga komponen akan menerima beban kejut.

Aktivitas

Mahasiswa melakukan perhitungan besarnya energy yang diserap oleh benda uji dari

pendulum pemukul benda kerja yang berayun.

Ilustrasi

Mahasiswa dituntut untuk melihat proses pengujian impak baik metode Charpy

maupun Izod melalui browsing di youtube.com Dari video ilustrasi, mahasiswa dapat

menjelaskan prinsip pengujian impak yang tepat untuk mendapatkan sifat bahan teknik.

Rangkuman

Pengujian impak merupakan pengujian yang dilakukan untuk mengetahui ketahanan

bahan teknik dalam menerima pembebanan secara tiba tiba. Aplikasi pembebanan sevara

tiba tiba sangat banyak ditemukan pada komponen kendaraan, mesin produksi dan masih

banyak lagi. Pada pengujian impak, banyaknya energi yang diserap oleh bahan untuk

terjadinya perpatahan merupakan ukuran ketahanan impak atau ketangguhan bahan

tersebut. Suatu material dikatakan tangguh bila memiliki kemampuan menyerap beban

kejut yang besar tanpa terjadinya retak atau terdeformasi dengan mudah. Pada pengujian

impak, energi yang diserap oleh benda uji biasanya dinyatakan dalam satuan Joule, dan

harga impak didapat dari besarnya energi dibagi luas penampang patahan benda uji.

Petunjuk Penilaian dan Umpan Balik

Nilai maksimal penyelesaian tes formatif adalah 100, sehingga tiap soal memiliki

bobot 100/n (n adalah jumlah soal). Dari nilai pengerjaan tes formatif, tingkat serapan

materi ajar oleh mahasiswa dapat diukur. Hasil ukuran tersebut akan digunakan sebagai

evaluasi pembelajaran materi berikutnya.

Tindak Lanjut

Kompetensi mahasiswa diharapkan dapat diukur dari nilai pengerjaan tugas, latihan

dan tes formatif. Bagi mahasiswa yang memiliki nilai dibawah 40, dianggap belum

memenuhi kompetensi, dan diharuskan melakukan ujian ulang.