Ultrasonic Test Report

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111 Telp : 031 594 7254, Fax : 031 596 4182 Email : [email protected]

BAB VI PENGUJIAN ULTRASONIC (UT TEST)

6.1. Gambaran Umum Uji ultrasonic adalah pengujian baik pengukuran tebal maupun pendeteksian cacat internal (flaw detection) dengan menggunakan getaran ultra, yakni gelombang mekanis yang berfrequensi diatas 20 KHz . Gelombang ini memiliki sifat sama dengan gelombang suara yang dapat dipantulakn , dibiaskan , didefraksikan dan diserap . Dimensinya ditentukan sebagai berikut : panjang gelombang, frequensi, kecepatan rambat, amplitudo, dan fasa. Gelombang ultrasonic dihasilkan oleh suatu transducer yang biasanya bekerja berdasarkakan konversi enerji listrik (piezo electric) menjadi energi mekanik . Gelombang ultrasonic akan terdifraksi (tersimpangkan) sedemikian besar di dalam udara sehingga untuk mendapatkan perambatan yang konsisten dari transducer kebenda uji, kedua permukaan benda yang berhimpitan (interface) harus diberi zat perantara yang dapat menghantarkan gelombang ultrasonic yang berupa cairan (air, gemuk, minyak pelumas, dll) yang disebut couplant . Perambatan gelombang ultrasonic ini dapat dimanipulasikan untuk maksud pengukuran ketebalan bahan , bentuk dan besaran serta lokasi ketidak sesuaian/cacat internal , dan homoginitas bahan yang dilewatinya.

Gambar 6.1 Alat Uji Ultrasonic Test

Cornelius Tony Suteja (4110100053)

LAPORAN PRATIKUM INSPEKSI LAS | 45


6.2. Tujuan Metode ultrasonik banyak digunakan dalam pengujian non-destruktif dari segala macam sambungan las. Tujuan dari ultrasonic test adalah untuk mengetahui adanya cacat pada sambungan las sejak dini sehingga segera dapat di atasi. 6.3. Dasar Teori Pemeriksaan ultrasonik dapat dilakukan pada berbagai bentuk bahan termasuk coran, forging, las, dan komposit. Informasi tentang adanya diskontinuitas, retak, ketebalan lapisan, dan sifat akustik dapat dikorelasikan dengan sifat tertentu dari bahan. Prinsip kerja dari ultrasonic flaw detector adalah gelombang suara frekuensi tinggi dimasukkan ke dalam material dipantulkan kembali dari permukaan atau cacat. Energi suara yang dipantulkan ditampilkan terhadap waktu, dan divisualisasikan pada specimen. Sebagaimana halnya jenis-jenis sarana uji lainnya, ultrasonic juga memiliki keunggulan dan kelemahan. Terdapat tiga jenis prinsip penggunaan gelombang ultrasonic untuk maksud pengujian bahan . Ketiga prinsip tersebut adalah : 

Prinsip Teknik Resonansi



Prinsip Teknik Transmisi, dan



Prinsip Teknik Pulsa Echo

Ketiga prinsip ini dapat dilihat pada sketsa dibawah ini :

Gambar 6.2 Teknik Resonansi




Gambar 6.3 Teknik Transmisi

Gambar 6.4 Teknik Pulsa Echo Diantara ketiga teknik tersebut diatas , tehnik pulsa echo yang paling banyak digunakan . Teknik transmisi dan pulsa echo biasa digunakan dengan sistim kontak langsung maupun immersion ( dalam air ) , sedangkan tehnik resonansi hanya digunakan dengan sistim kontak langsung . Pada umumnya Uji Ultrasonic terdiri dari : o Sumber gelombang ultrasonic (unit pemancar dan transducer pemancar) o Penerima gelombang ultrasonic (unit penerima dan trasducer penerima) o Display, display dapat berupa Scan A , Scan B dan Scan C . Peralatan portable biasanya menggunakan scan A




Gelombang ultrasonic adalah gelombang mekanis yang frequensinya lebih besar dari 20 KHz dan sifatnya serupa dengan gelombang suara , jadi karenanya berlaku pula formula

Frequensi yang banyak digunakan berkisar

antara

250 KHz - 15 MHz .

Gelombang ini dapat merambat didalam bahan dengan bermacam moda , yakni : 

Moda Longitudinal (Compression)



Moda Transversal (Shear)



Moda Permukaan (Gelombang Releigh)



Moda Pelat (Gelombang Lamb) Perubahan dari satu moda ke moda lainnya dapat terjadi karena misalnya karena

pantulan atau pembiasan. Dengan berubahnya moda berubah pula kecepatan rambat gelombang ultrasonic yang terkait ,namun dalam kedua hal tersebut frequensi gelombang ultrasonic selalu tetap. Dibawah ini ditampilkan kecepatan rambat gelombang ultrasonic dalam beberapa jenis bahan :

Gambar 6.5 Cepat Rambat Gelombang Ultrasonik Jika frekuensi tetap , dengan berubahnya jenis moda akan merubah panjang gelombang ultrasonic. Frequensi gelombang sangat menentukan kepekaan peralatan uji, makin tinggi frekuensi makin cermat penunjukannya (mampu mendeteksi cacat yang berdimensi kecil). Uji ultrasonik termasuk salah satu dari uji tanpa rusak yang fungsinya saling mendukung dengan jenis uji tanpa merusak lainnya terutama untuk mendeteksi cacat internal dan ketebalan dinding. Cornelius Tony Suteja (4110100053)



Penggunaan UT dilapangan masih dianggap lebih mahal daripada radiografi , disamping pada umumnya UT tidak dapat dibuktikan dengan record tertulis sebagaimana halnya radiografi , jadi baik buruk rekomendasi inspektor benar benar didasarkan atas profesionalitas dan tingkat kualifikasinya sebagai ahli uji ultrasonik dengan level tertentu dengan lingkup tanggung jawabnya. Uji

ultrasonik

sama

dengan

uji

radiografi,

memerlukan

bukti kualifikasi inspektor dan mutu kinerja yang harus didemonstrasikan , kecuali apabila sertifikasi kompetensinya dikeluarkan oleh institusi yang telah diakui secara internasional (seperti misalnya ASNT) dan masih valid pada saat recruitmentnya. Selanjutnya bagi seorang ahli uji ultrasonik, untuk meningkatkan kinerja dan kehandalannya walaupun telah berkualifikasi tingkat tertinggi tetap diperlukan praktek dan eksperimen yang terus menerus dan enovative untuk dapat menangani berbagai bentuk non konformasi yang rumit dan unique dalam berbagai material dengan variabel komponen yang berbeda seperti misalnya accoustic impedance dan lain lain yang cukup dominan. 6.4. Spesimen dan Peralatan Uji Pada pengujian ini menggunakan blok kalibrasi sebagai berikut :

Gambar 6.6 Material Uji Selain alat uji ultrasonic test seperti Gambar 6.1, terdapat peralatan bantu lainnya dalam melakukan pengujian ultrasonik ini. Peralatan-peralatan tersebut antara lain adalah : 

Jangka Sorong



Minyak/Couplant



Probe Normal



Probe Sudut




Gambar 6.7 Probe, Jangka Sorong, Couplant 6.5. Prosedur Pengujian Sebelum malakukan pengujian yang sebenarnya, terlebih dahulu melakukan kalibrasi 

Kalibrasi probe normal pada material blok lakibrasi V1

Gambar 6.8 Kalibrasi probe normal pada V1 

Prosedur : 1. Letakkan probe pada posisi A. Atur sweep length dan sweep delay untuk menampilkan kaki atau puncak indikasi tepat di 2.5, 5.0, 7.5 dan 10.0. Jika sudah, berarti peralatan telah terkalibrasi untuk baja dengan range 100 mm. 2. Letakkan probe pada posisi B. Indikasi akan muncul tepat di skala 10 pada layar. 3. Letakkan probe pada posisi C. Tidak ada indikasi yang muncul pada layar. 4. Letakkan probe pada posisi B. Atur sweep length dan sweep delay untuk menempatkan indikasi tepat pada posisi 5.0 dan 10.0. Peralatan telah terkalibrasi untuk baja dengan range 200 mm. 5. Letakkan probe pada posisi C. Indikasi akan muncul di skala 10.0.



Kalibrasi probe sudut (70o) pada material V2




Gambar 6.9 Kalibrasi probe sudut pada V2 

Prosedur : o Letakkan probe pada posisi B. o Atur posisi probe dan dengan memakai sweep length dan sweep delay, munculkan indikasi pertama dan tertinggi pada skala layar 2.5 dan 10.0. Peralatan telah terkalibrasi untuk range 100 mm Setelah alat dikalibrasi dan hasilnya ultrasonic flaw detector masih layak untuk digunakan dan telah mendapakan exit pointnya, maka penggunaan Ultrasonic flaw detector pada specimen dapat dilakukan : o Oleskan minyak pada material uji o Arahkan probe dan gerakkan perlahan dsampai mendapatikan kurva initial pulse dan kurva indikasi yang tertinggi o Setelah mendapatkan posisi dimana kurva indikasinya memilki tinggi yang tertinggi o Lalu perhatikan nilai dari sound path, Surface distance dan depth

6.6. Data Pengujian Berikut ini adalah data yang didapatkan ketika proses kalibrasi.  Sudut probe normal

= 0°

 Sudut probe sudut

= 45°

 Velocity blok kalibrasi = 3250 m/s  Exit point probe sudut

= 13 mm

 Range probe normal

= 150 mm

 Range probe sudut

= 150 mm




Sedangkan data specimen yang diperoleh pada awalnya adalah hanya ketebalan sebesar 20 mm. Selain itu velocity yang digunakan sebesar 5920 m/s. Untuk pengujian, digunakan pada material dengan ketebalan 25 mm.  Pengujian pertama: Dengan menggunakan probe normal 4MHz diameter Kristal 10mm. 1) Pada blok kalibrasi V1, menghasilkan: Pulse 2

Pulse 3

100% FSH

50% FSH

90% FSH

43% FSH

80% FSH

36% FSH

70% FSH

33%FSH

60% FSH

28% FSH

50% FSH

22,5% FSH

40% FSH

19% FSH

30% FSH

14% FSH

20% FSH

10% FSH

Tabel 6.1 Hasil Pulse Pada Pengujian Pertama Blok Kalibrasi V1 2) Pada benda uji yang diberi lubang buatan pada kedalaman tertentu, Calibration Setting: 

Sound path = 50 mm dan Thinkness = 50 mm

Gambar 6.10 Pengujian pertama pada benda uji yang diberi lubang buatan Dihasilkan: 

Ketebalan benda uji = 19 mm



Kedalaman lubang buatan (indikasi) = 13,7 mm



Panjang indikasi dari sisi benda uji = 26,4 mm




3) Pada benda uji kode T507, Dihasilkan ketebalan benda uji pada 5 spot:

Gambar 6.11 Tampilan bagian bawah benda uji 

Spot 1 (posisi tengah) = 25,3 mm



Spot 2 (posisi kanan atas) = 10,9 mm



Spot 3 (posisi kanan bawah) = 24,8 mm



Spot 4 (posisi kiri bawah) = 25,3 mm



Spot 5 (posisi kiri atas) = 25,3 mm

 Pengujian kedua: Dengan menggunakan probe sudut. 4 MHz, 8 X 9 mm, 45˚ 1) Pada blok kalibrasi V1 Calibration setting: 

Sound path = 150 mm



Thickness = 150 mm



Angle = 45˚



Velocity = 3250

⁄

Dihasilkan: 

Range = 20 mm



Exit point = 13 mm

2) Pada blok kalibrasi V2 Calibration setting: 

Sound path = 150 mm



Thickness = 150 mm



Angle = 45˚




Range=25mm

Range=50mm

Gambar 6.12 Pengujian kedua pada blok kalibrasi V2 Dihasilkan: 

Pulse 1 = 25 mm



Pulse 2 = 99,9 mm



Pulse 3 = 174,9 mm

3) Pada benda uji, tebal 19,5 mm Dihasilkan :

Gambar 6.13 Penampang samping pada benda uji 

Surface distance (SD) = = SD = 27, 581 mm



a = SD – exit point = 14, 588 mm



Flaw depth (jarak tempuh gelombang suara) Rumus: =




= 55,163 mm Hasil Pulse: = 55,7 mm 4) Pada benda uji, SD = 1,2 mm dan kedalaman indikasi = 14,2 mm 

Hasil Pulse: SD = 1,1 mm Depth = 14,1 mm Flaw depth = 19.9 mm

6.7. Analisa Pengujian dan Kesimpulan Sebelum melakukan pengujian ultrasonic pada suatu material seharusnya perangkat Ultrasonic flaw detector dikalibrasi terlebih dahulu, untuk mengetahui apakah perangkat Ultrasonic flaw detector masih berfungsi dengan baik atau tidak. Setelah melakukan proses kalibrasi yang sesuai, dan diaplikasikan pada spesimen. Telah terbukti cacat buatan (lubang buatan) berhasil dideteksi termasuk kedalamannya. Untuk mendeteksi kedalaman tinggi pulsa harus berkurang kuranglebih 50% dari pulsa awal yang memiliki tinggi kuranglebih 80% FSH. Jadi dapat disimpulkan sebagai berikut : 

Proses kalibrasi berhasil dilakukan baik pada probe normal maupun probe sudut.



Kedua jenis probe mampu mendeteksi satu lubang buatan beserta kedalamannya menggunakan metode yang sedikit berbeda.



Jika dibandingkan dengan PT atau MT, UT merupakan metode yang paling akurat. Tapi juga yang paling mahal.



Ultrasonic Test Report

Recommend Documents