Tugas Material Teknik

Tugas Material TeknikMuhammad RizalMuhammad AdamRizki mayna ajiRisky WindaniMagnetic Particle InpectionPengujian terhadap sebuah benda kerja dengan menggunakan metode MPI adalah dengan meggunakan prinsip dasar magnet. Sebuah medan magnet selalu menunjukan gejala yang sama yaitu arah medan magnet selalu bergerak dari kutub utara menuju kutub selatan ( diluar magnet ). Dengan prinsip dasar inilah kita bisa gunakan untuk menguji logam yang bersifat ferromagnet.Magnet merupakan suatu logam yang dapat menarik besi, dan selalu memiliiki dua kutub yaitu kutub selatan dan kutub utara. Dimana arah medan magnet disetiap titik bersumber dari kutub utara menuju ke selatan dan mengarah dari kutub selatan ke kutub utara didalam magnet.Prinsip kerja dari Magnetic Particle Inspection ( MPI ) adalah dengan memagnetisasi benda yang di inspeksi yaidu dengan cara mengalirkan arus listrik dalam bahan yangg di inspeksi. 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 di permukaan sehingga lokasi cacat dapat di tunjukan

Gb.1.1 Arah medan magnet terpotong oleh retakan

Magnetic particle inspectionmerupakan suatu cara untuk mengetahui adanya retak atau cacat yang ada di permukaan (surfaceatausub surface discontinuitas) pada bahan-bahanferromagnetic. Prinsip kerja pengujian ini didasarkan pada sifat benda-bendaferromagneticyang akan memberikan kutub-kutub magnet jika benda tersebut di magnetisasi, adanya kutub magnet itu akan menyebabkan timbulnya aliran medan magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Jika terdapat cacat pada benda uji maka cacat tersebut akan menyebabkan timbulnya medan magnet baru, jika cacatnya terletak tegak lurus terhadap arah medan magnet.Dengan menggunakan metode ini, cacat permukaan (surface) dan bawah permukaan (subsurface) suatu komponen dari bahan ferromagnetik 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 memdeteksi adanya kebocoran medan magnet adalah dengan menaburkan partikel magnetik dipermukaan. Partikel-partikel tersebuat akan berkumpul pada daerah kebocoran medan magnet.

Gb. 1.8 Skema metode Magnetic particle inspection

Magnetic Testing(MT) /Magnetic Particle Inspection(MPI) digunakan untuk mendeteksicacat/diskontinuitaslas-lasan yang berada di permukaan (suface) dan di bawah permukaan (sub-surface) dengan kedalaman plus minus 2 mm. Cara kerjanya dengan menggunakan alat yang disebutYokeyang didalamnya berisi kumparan / coil yang apabila dialiri arus listrik akan menghasilkanmedan magnetyang fungsinya nanti menarik keluarmagnetic fluxpada 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 dankeberadaan cacat pun bisa terbacadari sini.Inspeksi Partikel Magnetik (MPI) digunakan untuk mendeteksi cacat permukaan dan dekat-permukaan bahan ferromagnetic. Sebuah medan magnet diterapkan untuk spesimen, baik lokal atau keseluruhan, menggunakan magnet permanen, elektromagnet, kabel fleksibel atau genggam prods. Jika bahan tersebut adalah suara, sebagian besar fluks magnet terkonsentrasi di bawah permukaan material. Namun, jika cacat hadir, seperti yang berinteraksi dengan medan magnet, fluks terdistorsi lokal dan kebocoran dari permukaan spesimen di wilayah cacat. Partikel magnetik Fine, diaplikasikan pada permukaan spesimen, tertarik ke daerah kebocoran fluks, menciptakan indikasi terlihat cacat. Bahan yang umum digunakan untuk tujuan ini adalah partikel besi oksida besi hitam dan merah atau kuning. Dalam beberapa kasus, partikel-partikel besi yang dilapisi dengan bahan fluorescent memungkinkan mereka untuk dilihat di bawah lampu UV dalam kondisi gelap.

Partikel magnetik biasanya digunakan sebagai suspensi dalam air atau parafin. Hal ini memungkinkan partikel untuk mengalir di atas permukaan dan untuk bermigrasi ke setiap kekurangan. Pada permukaan yang panas, atau dimana kontaminasi adalah kekhawatiran, serbuk kering dapat digunakan sebagai alternatif untuk tinta basah. Pada permukaan gelap, lapisan tipis cat putih biasanya diterapkan, untuk meningkatkan kontras antara latar belakang dan partikel-partikel magnetik hitam. Teknik yang paling sensitif, bagaimanapun, adalah menggunakan partikel fluoresen dilihat dalam UV (hitam) cahaya.MPI sangat sensitif terhadap permukaan-melanggar atau retak dekat-permukaan, bahkan jika pembukaan retak sangat sempit. Namun, jika retak berjalan sejajar dengan medan magnet, ada sedikit gangguan medan magnet dan tidak mungkin bahwa retak akan terdeteksi. Untuk alasan ini disarankan bahwa permukaan pemeriksaan magnetised dalam dua arah pada 90 satu sama lain. Atau, teknik menggunakan berayun atau memutar medan magnet dapat digunakan untuk memastikan bahwa semua orientasi retak yang terdeteksi.Metode magnet tergantung pada geometri komponen dan apakah atau tidak semua atau hanya sebagian dari spesimen yang akan magnetised. magnet permanen yang menarik untuk pemeriksaan di lokasi, karena mereka tidak membutuhkan catu daya. Namun, mereka cenderung hanya digunakan untuk memeriksa daerah yang relatif kecil dan harus ditarik dari permukaan uji.

Meskipun membutuhkan catu daya mereka sendiri, elektromagnet (belenggu) menemukan aplikasi luas. daya tarik utama mereka adalah bahwa mereka mudah untuk menghilangkan (setelah saat ini telah dimatikan) dan bahwa kekuatan medan magnet dapat bervariasi. Sebagai contoh, sebuah elektromagnet AC dapat digunakan untuk berkonsentrasi lapangan pada permukaan tempat yang membutuhkan. Dipegang tangan listrik prods berguna dalam ruang terbatas. Namun, mereka menderita dua kerugian besar yang dapat menyingkirkan penggunaannya sama sekali. Pertama, pemogokan busur dapat terjadi di prod titik kontak dan ini dapat merusak permukaan spesimen. Kedua, karena partikel harus diterapkan ketika saat aktif, inspeksi operasi menjadi dua orang. unit Bench adalah tetap instalasi digunakan untuk menguji sejumlah besar spesimen diproduksi berbagai ukuran. Komponen listrik unit mobile (seperti yang dijelaskan di atas) yang tergabung dalam unit bangku membuat pengujian lebih cepat, nyaman dan efisien.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.

Klasifikasi Metode MPI2.2.1 MPI Dry VisibleMagnetik Particle Inspection Dry Visible atau Partikel magnetik kering biasanya dapat dibeli dalam banyak warna yaitu merah, hitam, abu-abu, kuning dan banyak lagi sehingga tingkat tinggi kontras antara partikel dan bagian yang sedang diperiksa dapat dicapai. Ukuran partikel magnetik juga sangat penting. Produk Partikel magnetik kering diproduksi untuk menyertakan berbagai ukuran partikel. Partikel halus adalah sekitar 50 mm (0,002 inci) dalam ukuran, dan sekitar tiga kali lebih kecil dengan diameter lebih dari 20 kali lebih ringan dari partikel kasar (150 mm atau 0.006 inci). Ini membuat mereka lebih sensitif terhadap bidang kebocoran dari diskontinuitas yang sangat kecil. Namun, pengujian partikel kering tidak bisa dibuat secara eksklusif dari partikel-partikel halus. Partikel kasar yang diperlukan untuk menjembatani diskontinuitas besar dan untuk mengurangi sifat berdebu bubuk itu. Selain itu, partikel kecil mudah melekat ke permukaan kontaminasi, seperti sisa-sisa kotoran atau uap air, dan terjebak dalam fitur kekasaran permukaan. Ini juga harus diakui bahwa partikel halus akan lebih mudah terpesona oleh angin, karena itu, kondisi berangin dapat mengurangi sensitivitas inspeksi. Selain itu, reklamasi partikel-partikel kering tidak dianjurkan karena partikel kecil cenderung ditangkap kembali dan pernah digunakan campuran akan menghasilkan inspeksi yang kurang sensitif.

Bentuk partikel juga berpengaruh. Bentuk yang panjang, partikel ramping cenderung menyesuaikan diri sepanjang garis gaya magnetik. Namun, penelitian telah menunjukkan bahwa jika serbuk kering hanya terdiri dari bentuk panjang, partikel ramping, proses aplikasi akan kurang diinginkan. Partikel memanjang berasal dari dispenser di rumpun dan kurangnya kemampuan untuk mengalir bebas dan membentuk awan yang diinginkan partikel mengambang pada komponen. Oleh karena itu, partikel bulat ditambahkan yang lebih pendek. Campuran hasil partikel bulat dan memanjang dalam bubuk kering yang mengalir dengan baik dan mempertahankan sensitivitas yang baik. Kebanyakan partikel kering campuran memiliki partikel dengan rasio L / D antara satu dan dua.Salah satu keuntungan dari inspeksi partikel magnetik ini adalah memiliki beberapa metode evaluasi yaitu indikasi cacat umumnya menyerupai cacat sebenarnya. Ini tidak terjadi dengan metode NDT seperti inspeksi saat ultrasonik dan eddy, di mana sebuah sinyal elektronik harus ditafsirkan. Ketika pemeriksaan partikel magnetik digunakan, retak pada permukaan bagian muncul sebagai garis tajam yang mengikuti jalan retak. Cacat yang ada di bawah permukaan bagian yang kurang didefinisikan dan lebih sulit untuk dideteksi. Berikut adalah beberapa contoh indikasi partikel magnetik diproduksi menggunakan dry particle (partikel kering).

Gb. 1.9 Pengujian logam dengan metode Dry Visible

2.2.2 MPI Wet VisiblePartikel magnetik juga disertakan dalam suspensi basah seperti air atau minyak (Magnetik Particle Inspection Wet Visible). Metode pengujian partikel magnetik basah umumnya lebih sensitif daripada kering karena suspensi menyediakan partikel dengan mobilitas lebih banyak dan memungkinkan partikel yang lebih kecil untuk digunakan karena debu dan kepatuhan ke permukaan kontaminasi dikurangi atau dihilangkan. Metode basah juga membuatnya mudah untuk menerapkan partikel merata ke daerah yang relatif besar.Metode magnetik partikel basah memiliki produk berbeda dari produk serbuk kering dalam beberapa cara. Salah satu cara adalah bahwa baik partikel terlihat dan neon yang tersedia. Kebanyakan nonfluorescent partikel oksida besi feromagnetik, yang hitam atau cokelat warna. Fluorescent partikel yang dilapisi dengan pigmen yang berpendar bila terkena sinar ultraviolet. Partikel yang berpendar hijau-kuning yang paling umum untuk mengambil keuntungan dari puncak sensitivitas warna mata tetapi warna neon lainnya juga tersedia.Partikel digunakan dengan metode basah lebih kecil dalam ukuran daripada yang digunakan dalam metode kering karena alasan yang disebutkan di atas. Partikel biasanya 10 mm (0,0004 inci) dan lebih kecil dan oksida besi sintetis memiliki diameter partikel sekitar 0,1 mm (0,000004 inci). Ukuran sangat kecil merupakan hasil dari proses yang digunakan untuk membentuk partikel dan tidak terlalu diinginkan, karena partikel hampir terlalu halus untuk menyelesaikan keluar dari suspensi. Namun, karena magnetisme sisa sedikit, partikel oksida yang hadir sebagian besar dalam kelompok yang menyelesaikan keluar dari suspensi jauh lebih cepat dibandingkan dengan partikel individu. Hal ini memungkinkan untuk melihat dan mengukur konsentrasi partikel untuk tujuan pengendalian proses. partikel basah juga merupakan campuran ramping panjang dan partikel bulat.Solusi pembawa dapat air atau berbasis minyak. pembawa air berbasis bentuk indikasi lebih cepat, umumnya lebih murah, hadiah kecil atau tidak ada bahaya kebakaran, tidak mengeluarkan asap petrokimia, dan lebih mudah untuk membersihkan dari bagian tersebut. solusi berbasis air biasanya dirumuskan dengan inhibitor korosi untuk menawarkan beberapa perlindungan korosi. Namun, solusi carrier berbasis minyak menawarkan perlindungan embrittlement unggul korosi dan hidrogen untuk bahan-bahan yang rentan terhadap serangan oleh mekanisme ini.

Gb. 2.0 Pengujian logam dengan metode Wet Visible.

2.2.3MPI WetFluorescentPengujian logam dengan metode MPI Wet Flourescent pada dasarnya hampir sama dengan metode Wet visible, hanya metode ini menggunakan serbuk maget yang akan terlihat dengan sinar UV ( 20 Lux ) dan Black ight ( 1000 Lux ).

Gb. 2.1 Pengujian logam dengan metode Wet Florescent

2.2.3MPI WetFluorescentPengujian logam dengan metode MPI Wet Flourescent pada dasarnya hampir sama dengan metode Wet visible, hanya metode ini menggunakan serbuk maget yang akan terlihat dengan sinar UV ( 20 Lux ) dan Black ight ( 1000 Lux ).

Gb. 2.1 Pengujian logam dengan metode Wet Florescent

Metode PengujianInstalasi pengujianSebelum pengujian dengan menggunakan metode MPI ada beberapa hal yang perlu di persiapkan yaitu menguji kekuatan yoke terlebih dahlu ( Power Lifting of Yoke ) berdasarkan ASME section V Article 6 ( T-773,2 ), yaitu untuk arus AC yoke harus mampu mengangkat beban sebesar 4,5 kg ( 10 lb ) pada maximum pole sepacing-nya. Apabila yoke masih dapat mengangkat beban yang disyaratkan, maka yoke tersebut masih untuk digunakan.Prosedur PengujianProsedur pengujianMPI Dry VisibleCleaningKondisi permukaan harus di perhatikan, permukaan harus kering dan bersih dari segala macam kotoran yang kiranya dapat mengganggu proses inspeksi seperti karat, oli/gemuk, debu dll.Apply AC/DC yokeNyalakan AC/DC yoke, lalu benda kerja mulai di magnetisasi, magnetisasi benda uji dimaksudkan agar benda uji dapat menarik serbuk ferromagnetik yang nantinya serbuk ferromagnetik tersebut akan mendeteksi adanya cacat pada benda uji tersebut.Aplikasi serbuk magnetAplikasi serbuk magnet disesuaikan dengan keadaan permukaan pada benda uji. Serbuk magnet yang digunakan adalah type keringInspectionDimaksudkan untuk meneliti bentuk cacat yang terdapat pada benda uji. Selain itu juga dari hasil pengevalusian kita akan dapat menentukan apakah benda uji harus di perbaiki atau tidak.DemagnetisasiDemagnetisasi dilakukan dengan maksud untuk menghilangkan sisa sifat magnet yang terdapat pada benda uji agar benda uji tersebut tidak akan dapat menarik serbuk-serbuk besi yang nantinya akan menyulitkan proses pembersihan.Demagnetisasi dapat dilakukan dengan menggunakan arus AC atau DC. Jika menggunakan arus AC, benda uji dimasukan kedalam koil yan gdi aliri arus AC kemudian di turunkann perlahan-perlahan. Jika menggunakan arus DC step down bolak-balik berulang.Post cleaningPost cleaning dimaksudkan utuk membersihkan benda uji dari sisa-sisa dari pemberian serbuk magnetik pada saat pengujian.Prosedur pengujian MPI Wet VisibleCleaningKondisi permukaan harus di perhatikan, permukaan harus kering dan bersih dari segala macam kotoran yang kiranya dapat mengganggu proses inspeksi seperti karat, oli/gemuk, debu dll.Apply WCP-2Setelah permukaan dipastikan bersih dan keringg maka dilakukan penymprotan WCP 2 secara merata. Hal ini dilakukan untuk memudahkan mendeteksi adanya cacat. Karena warna dari WCP 2 lebih kontras dari pada serbuk ferromagnetik.Apply AC/DC yokeNyalakan AC/DC yoke, lalu benda kerja mulai di magnetisasi, magnetisasi benda uji dimaksudkan agar benda uji dapat menarik serbuk ferromagnetik yang nantinya serbuk ferromagnetik tersebut akan mendeteksi adanya cacat pada benda uji tersebut.Aplikasi serbuk magnetAplikasi serbuk magnet disesuaikan dengan keadaan permukaan pada benda uji. Serbuk magnet yang digunakan adalah type kering.InspectionDimaksudkan untuk meneliti bentuk cacat yang terdapat pada benda uji. Selain itu juga dari hasil pengevalusian kita akan dapat menentukan apakah benda uji harus di perbaiki atau tidak.DemagnetisasiDemagnetisasi dilakukan dengan maksud untuk menghilangkan sisa sifat magnet yang terdapat pada benda uji agar benda uji tersebut tidak akan dapat menarik serbuk-serbuk besi yang nantinya akan menylitkan proses pembersihan.Demagnetisasi dapat dilakukan dengan menggunakan arus AC atau DC. Jika menggunakan arus AC, benda uji dimasukan kedalam koil yan gdi aliri arus AC kemudian di turunkann perlahan-perlahan. Jika menggunakan arus DC step down bolak-balik berulang.Post cleaningPost cleaning dimaksudkan utuk membersihkan benda uji dari sisa-sisa dari pemberian serbuk magnetik pada saat pengujian..Prosedur Pengujian MPI Wet FluorescentCleaningKondisi permukaan harus di perhatikan, permukaan harus kering dan bersih dari segala macam kotoran yang kiranya dapat mengganggu proses inspeksi seperti karat, oli/gemuk, debu dll.Menyalakan black lightSeting peneranganAtur intensitas uv light ( 20 lux ) dan black light ( 1000 lux )Apply AC/DC yokeNyalakan AC/DC yoke, lalu benda kerja mulai di magnetisasi, magnetisasi benda uji dimaksudkan agar benda uji dapat menarik serbuk ferromagnetik yang nantinya serbuk ferromagnetik tersebut akan mendeteksi adanya cacat pada benda uji tersebut.Aplikasi serbuk magnetAplikasi serbuk magnet disesuaikan dengan keadaan permukaan pada benda uji. Serbuk magnet yang digunakan adalah type basah.InspectionDimaksudkan untuk meneliti bentuk cacat yang terdapat pada benda uji. Selain itu juga dari hasil pengevalusian kita akan dapat menentukan apakah benda uji harus di perbaiki atau tidak.DemagnetisasiDemagnetisasi dilakukan dengan maksud untuk menghilangkan sisa sifat magnet yang terdapat pada benda uji agar benda uji tersebut tidak akan dapat menarik serbuk-serbuk besi yang nantinya akan menylitkan proses pembersihan.Demagnetisasi dapat dilakukan dengan menggunakan arus AC atau DC. Jika menggunakan arus AC, benda uji dimasukan kedalam koil yan gdi aliri arus AC kemudian di turunkann perlahan-perlahan. Jika menggunakan arus DC step down bolak-balik berulang.Post cleaningPost cleaning dimaksudkan utuk membersihkan benda uji dari sisa-sisa dari pemberian serbuk magnetik pada saat pengujian.SEKIAN & TERIMA KASIH