2014

METALURGY FISIK “ LIQUID PENETRANT TEST“

NAME

:WANDA SAPUTRA

NIM

:120102033

PRODI

:TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH RIAU (UMRI) PEKANBARU TA 2013/2014 1|Page

KATA PENGANTAR

Dengan puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah swt yang senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah Liquid Penetrant Test ini yang sebatas pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki. Dan juga penulis sampaikan berterima kasih pada Bapak Budi Istana, SST.,M.Eng selaku Dosen Mata kuliah Metalurgi Fisik yang memberikan tugas kepada kami semua. Penulis sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai apa itu Liquid Penetrant test, prinsip – prinsip, cara kerja, Dll. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik untuk kesempurnaan penulisan makalah ini. Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami dan bermanfaat bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya makalah yang telah disusun ini dapat berguna bagi penulis sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya penulis memohon maaf yang sebesar – besarnya apabila terdapat kesalahan kata – kata yang kurang berkenan dan penulis mengucapkankan terima kasih yang sebesar – besarnya.

Pekanbaru, 19 januari 2014

Wanda Saputra

2|Page

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR…………………….………………………….……………….2 DARTAR ISI……………………………….………………………….……….……..3 BAB I: PENDAHULUAN……………………….…………………………….…… .4 1.1 Latar belakang masalah ……………………………………………………….…..4 1.2 Rumusan masalah ……………………...…………………………………….……4 1.3 Tujuan penulisan………………….…………………………………………..……4 BAB II: pembahasan ………………………………………………………………….5 2.1 Definisi liquid penetrant test ………………..…………………………..….……..5 2.2 prinsip dari liquid Liquid penetrant ………….…………………………………...6 2.3 langkah - langkah kerja Liquid Penetrant ..………………..…………………..….7 2.4 Ruang lingkup pemakaian uji penetrant test………………………………………9 BAB III: PENUTUP …………………………………………………………………12 3.1 Kesimpulan ………………………….……………………………….……….12 3.2 daftar pustaka ……………………………………………………..………….12

3|Page

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG MASALAH Uji tanpa merusak atau lazim disebut NON DESTRACTIVE TEST (N.D.T), adalah sarana penunjang yang sangat diandalkan oleh kegiatan pengendalian dan pemastian mutu ( quality control and quality assurance ), sebagai sarana untuk mendapatkan data dari ukuran / dimensi objek inspeksi maupun jenis, bentuk, dan lokasi non konformasi yang terdapat pada objek inspeksi tersebut. Karena yang berseragam dan tingkat kesulitan interprestasinya yang tinggi, di perlukan seseorang yang sangat ahli dalam pelaksanaan NDT (NDT inspector), yang untuk itu diperlukan kualifikasi kompetensi yang berjenjang mulai dari level 1, level 2, dan level 3. Dengan berkembangnya penguasaan teknologi manusia, berkembang pula jenis tanpa merusak dan cakupan penggunaan serta tingkat kemampuan dan keakuratan pendeteksian. adapun jenis – jenis uji tanpa rusak (N.D.T) dan pada bagian ini akan dijelaskan alat uji tanpa merusak yaitu: Liquid Penetrant Test. Pengujian penetran ini dapat digunakan untuk mendeteksi kerusakan atau diskontinuitas yang terbuka pada permukaan. Penggunaan uji penetran sangat luas, selain untuk memeriksa sambungan las dan surface pada benda kerja , metode uji penetran ini juga bisa untuk mendeteksi kerusakan retakan yang terjadi pada komponen mesin seperti crank shaft, roda gigi, dll. 1.2 RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang yang telah di uraikan di atas maka di susun beberapa rumusan masalah sebagai berikut: 1. Apa fungsi uji penetran? 2. Adakah jenis-jenis Liquid penetrant test? 3. Bagaimanakah prinsip dari Liquid Penetrant test? 4. Material apakah yang dapat di uji dengan Liquid Penetrant test? 1.3 TUJUAN PENULISAN 1. Mengetahui apa fungsi penetran test. 2. Mengetahui prinsip – prisip dalam uji penetrant. 3. Mengetahui cara kerja dan penggunaannya. 4. Mengetahui jenis – jenis penetrant.

4|Page

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi Liquid Penetrant Test Metode Liquid Penetrant test merupakan Metode NDT yang paling sederhana. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat (discontinuity) di permukaan (open surface) terbuka dari komponen solid, baik logam maupun non logam. Seperti keramik dan plastic fiber. Melalui metode ini, cacat pada material akan terlihat lebih jelas. Caranya adalah dengan memberikan cairan berwarna terang pada permukaan yang diinsfeksi. Cairan ini harus memiliki daya penetrasi yang baik dan viskositas yang rendah agar dapat masuk pada cacat dipermukaan material. Selanjutnya, penetrant yang tersisa di permukaan material disingkirkan. Cacat akan terlihat jelas jika perbedaan warna penetrant dengan latar belakang yang cukup kontras. Seusai inspeksi, penetrant yang tertinggal dibersihkan dengan penerapan developer. Kelemahan dari metode ini antara lain adalah bahwa metode ini hanya diterapkan pada permukaan terbuka. Metode ini tidak dapat diterpkan pada komponen dengan permukaan kasar, berpelapis, atau berpori. Pengujian ini mempergunakan sifat kapiler benda cair yang dipergunakan adalah cairan tidak kental dan mempunyai tegangan permukaan kecil, yang biasanya berwarna sebagai penetrant. Material uji dicelup atau disemprot dengan cairan ini, karena sifat kapilernya , maka cairan masuk kedalam retakan, celah atau pori-pori pada perukaan material uji tersebut sampai ke bagian yang paling dalam.

Gambar 1. Proses Kapilaritas pada spesimen uji

Setelah permukaan dibersihkan dipakai detektor untuk menyerap penetran , sehingga terlihat bekas yang jelas pada retakan, celah atu pori-pori. Pemeriksaan dengan penetran ini dilakukan untuk cacat permukaan (cacat retak) dan dapat digunakan untuk material metal atau non metal (keramik dan plastik). Sedangkan untuk cacat yang tidak sampai kepermukaan cara ini tidak dapat dipakai : 5|Page

1. Benda yang diperiksa permukaannya harus bersih terhadap segala macam kotoran, minyak, olie, parafin dan lain sebagainya. Dimana kotoran-kotoran tersebut akan menutupi cacat yang diperiksa 2. Benda yang diperiksa harus dalam keadaan kering dan tidak keropos(porous). 3. Jika permukaan benda dicat, maka hilangkan cat tersebut dengan kertas gosok. Sebagai bahan pembersih untuk membersihkan benda yang akan diperiksa dapat digunakan minyak bensin, acctone atau bahan kimia lain yang bersifat serupa dengan bahan pebersih diatas. Sedangkan bahan pembersih kedua yang fungsinya untuk membersihkan penetran yang menempel pada benda yang diperiksa adalah cairan pembersih (cleaner) dan biasanya dijual bersama satu set dengan penetran dan developer, tetapi dapat juga dipakai air hangat, minya bensin atau acetone atau cairan lain yang murah harganya. Tidak merusak benda yang diperiksa ( menyebabkan karat) dan tidak beracun. 2.2 Prinsip dari liquid penetrant Prinsip dari pengujian ini adalah memanfaatkan kemampauan cairan penetrant untuk memasuki celah discontinuity serta kerja developer untuk mengangkat kembali cairan yang meresap pada retakan, sehingga cacat dapat terdeteksi. Berikut ini merupakan prosedur pemeriksaannya: 1) Pembersihan permukaan. 2) Penetration. pada tahap ini diberikan cairan penetrant pada permukaan benda kerja yang diperiksa kemudian ditunggu beberapa saat ( dwell time ). Sehingga cairan dapat masuk kedalam celah retakan. 3) Removal or excess penetrant. Pembersihan cairan penetrant dengan air, pelarut, atau di lap saja. Pembersihan tidak boleh berlebihan, karena dapat menyebabkan penetrant yang meresap akan terbilas semua. 4) Development Pemberian serbuk developer pada permukaan yang telah bersih. Cairan developer akan menyerap cairan penetrant kembali ke permukaan. Hal ini disebabkan adanya perbedaan tegangan permukaan antara cairan penetrant dengan developer. 5) Inpection Jenis cairan penetrant di bedakan menjadi dua, yaitu :  visible penetrant dan  fluorescent penetrant. Kemudian cara pembersihannya dibedakan menjadi tiga, yaitu:  pembersihan dengan air  pembersihan dengan pelarut 6|Page

 pembersihan dengan emulsifier. Selain itu developer juga ada yang bekerja pada kondisi kering maupun basah. Dry developer biasanya digunakan untuk penetrant yang fluorescent. Sedangkan wet developer, ada yan berupa water suspendible (suspense dalam air) maupun solvent suspenpendible (suspense dalam cairan yang mudah menguap). Namun hal penting yang perlu diingat bahwa warna developer harus kontras dengan cairan penetrant, agar mudah mengamati cacat yang timbul. Metode pengujian ini dapat diguanakan untuk mendeksi cacat permukaan maupun di bawah permukaan (sub surface). Akan tetapi seberapa dalam dari permukaan bergantung daya kapilaritas cairan penetrant. Keuntungan dari Liquid penetrant test adalah:  mudah di aplikasikan.  Murah  Tidak dipengaruhi oleh sifat kemagnetan material dan komposisi kimianya.  Jangkauan pemeriksaan yang cukup luas. Kekurangan dari Liquid penetrant test adalah:  Tidak dapat dilakukan pada benda berpori atau material produk powder metallurgy. Hal tersebut akan menyebabkan terserapnya cairan penetrant secara berlebihan sehingga dapat mengindikasi cacat palsu.  Permukaan yang kasar menyebabkan kesulitan pada saat pembersihan sisa penetrant.  Beberapa material (karet dan plastic) mungkin dapat terpengaruh oleh penetrant yang berbahan dasar minyak.  Sangat tergantung pada keahlian operator, dan  Beberapa produk penetrant dapat menyebabkan iritasi terhadap kulit jika digunakan terus menerus jika tidak menggunakan alat proteksi yang sesuai. 2.3 Langkah - langkah kerja Liquid Penetrant Test Sebelum kita melihat langkah – langkah kerja Liquid Penetrant Test. Adapun tujuh langkah dalam proses inspeksi dengan menggunakan penetrant test yaitu: 1. Pembersihan (cleaning) permukaan test past yang akan diinspeksi. 2. Pengeringan. 3. Pemberian penetrant (penetrant application). 4. Pembersihan penetrant (penetrant removal). 5. Pemberian developer (developer application). 7|Page

6. Eveluasi subjek yang diinspeksi. 7. Pembersihan akhir dari subjek yang diinspeksi. Langkah – langkah kerja dalam metode liquid penetrant. Pada dasarnya metode ini menggunakan beberapa bahan bantu yaitu cairan penetrant, cleaner, dan developer. Adapun langkah kerja secara umum adalah sebagai berikut: 1. Benda yang akan diperiksa terlebih dahulu dibersihkan dengan cairan cleaner dari kotoran sisa – sisa oli, debu, atau kotoran lainnya yang dapat menutupi retak. Jika benda yang ingin di periksa ternyata di lapisi cat, maka cat harus terlebih dahulu dibersihkan. 2. Celupkan benda kedalam cairan penetrant atau untuk lokasi tertentu saja dapat menggunakan penetrant dalam bentuk spray. Setelah itu angkat dan diamkan beberapa saat agar penetrant dapat masuk ke dalam celah retak secara optimal. Lamanya bergantung dari material benda yang diuji. Misalnya: untuk alloys antara 10 – 15 menit. 3. Bersihkan cairan penetrant berlebih yang menempel pada benda uji. Cara pembersihan tergantung dari jenis penetrant yang digunakan. Untuk penetrant yang waterwashable dapat langsung dibersihkan dengan air bertekanan, sedangkan untuk post – emulsifiable harus menggunakan emulsifier dan air bertekanan. Yang perlu diperhatikan adalah cara penyemprotan air tidak tegak lurus pada permukaan benda yang akan diperiksa karena akan menghilangkan penetran yang terdapat dalam celah retak. 4. Untuk mengeringkan sisa air setelah proses pencucian maka benda di lap dan dimasukkan ke dalam pemanas dengan temperature dan waktu yang telah ditentukan. 5. Setelah kering, permukaan benda yang akan dites disemprotkan cairan developer agar cairan penetrant dalam retak dapat tertarik keluar. Untuk penetrant jenis fluorescence, dapat dilihat dengan alat bantu ultraviolet sehingga penetrant yang ditarik oleh developer akan tertarik dengan jelas. untuk memastikan bahwa penetrant yang terlihat adalah berasal dari retak maka penetrant yang keluar harus dibersihkan dengan cleaner dan pada permukaan tersebut disemprotkan lagi cairan developer. Bila terlihat masih ada cairan penetrant yang keluar dari permukaan tersebut, maka dapat di pastikan bahwa terdapat retak pada permukaan benda tersebut.

2.4 Ruang lingkup pemakaian uji penetrant test.  Penggunaan uji Liquid Penetrant ini sangat terbatas yakni: 8|Page

a. Keratakan atau kekeroposan yang diselediki dapat dapat dideteksi apabila keretakan tersebut terjadi sampai ke permukaan benda. Keretakan dibawah permukaan (subsurface cracks) tidak dapat terdeteksi dengan cara ini. b. Permukaan yang terlalu kasar atau berpori-pori dapat mengakibatkan indikasi yang palsu. c. Tidak dianjurkan menyelidiki benda – benda hasil powder metellurgi kerena kurang padat (berpori – pori).  Klasifikasi penetrant sesuai cara pembersihannya: Ada tiga macam sistem liquid penetrant yang dapat digunakan ketiganya memiliki perbedaan yang mencolok. Pemilihan salah satu system bergantung pada factor – factor: 1) Kondisi permukaan benda kerja yang diselidiki. 2) Karakteristik umum keretakan logam. 3) Waktu dan tempat penyelidikan. 4) Ukuran benda kerja.  Ketiga sistem liquid penetrant yang dapat digunakan adalah :  The Water Washable Penetrant System. Direncanakan agar liquid penetrant dapat dibersihkan dari system serupa. System ini berupa flucreacont atau fisibledye. Proses cepat dan efisien. Pembasuh harus dilakukan secara hati – hati, Karena liquid penetrant dapat terhapus habis dari permukaan yang retak. Derajat dan kecepatan pembasuh untuk proses ini tergantung pada karakteristik dari spray nozzle, tekanan temperature air selama pembasuhan, kondisi permukaan benda kerja, dan karakteristik liquid penetrant sendiri.  The Post Emulsifisible System. Untuk menyelidiki keretakan yang sangat kecil, digunakan penetrant yang tidak dapat dibasuh dengan air (not water washable). Hal ini penting agar tidak ada kemungkinan penetrant terbasuh oleh air. Penetrant jenis ini dilarutkan dalam oli dan membutuhkan langkah tambahan pada saat penyelidikan yaitu pembubuhan emulsifier dibiarkan pada permukaan pada permukaan benda kerja, harus dibatasi waktunya agar penetrant yang berada di dalam keretakan tidak menjadi water washable agar tidak ikut terbasuh.  The Solvent Removeable System.

9|Page

Kadang – kadang dibutuhkan penyelikikan pada daerah yang sempit pada permukaan benda kerja yang penyelikannya dilakukan di lapangan. Biasanya benda kerjanya besar atau ongkos pemindahan benda kerja ini dari lapangan ke tempat penyelidikannya adalah relative mahal. Untuk situasi seperti ini solvent removable system digunakan pada saat pembersihan pendahuan (pracianing) dan pembasuhan penetrant. Proses seperti ini sesuai dan sangat luas digunakan untuk inspeksi lapangan. Penetrant jenis ini larut dalam oli, pembersihan pelarut secara optimum dapat dicapai dengan cara mengelap permukaan benda kerja dari penetrant dengan lap yang dibasuhi solvent. Tahap akhir dari pengelapan dilakukan dengan kain kering. Penetrant dapat pula dibasuh dengan cara membanjiri permukaan benda kerja dengan solvent. Cara ini diterapkan pada benda kerja yang besar. Tetapi pelaksaannya harus berada dalam keretakan tidak ikut terbasuh. Proses ini biasanya dilakukan untuk aplikasi yang khusus, karena prosesnya memakan tenaga yang relative banyak dan tidak praktis untuk diterapkan sebagai inspeksi pada hasil produksi.  Klasifikasi liquid penetrant berdasarkan pengamatannya ada tiga jenis, yaitu:  Visible penetrant. Pada umumnya visible penetrant berwarna merah. Hal ini ditunjukan pada penampilannya yang kontras terhadap latar belakang warna developernya. Proses ini tidak membutuhkan cahaya ultraviolet, tetapi membutuhkan cahaya putih yang cukup untuk pengamatan. Walaupun sesivitas penetrant jenis ini tidak setinggi jenis fluorescent, tetapi cukup memadai untuk berbagai kegunaan.  Fluorescent penetrant Liquid penetrant jenis ini adalah liquid penetrant yang dapat berkilau bila disensitivitas. Fluorecent penetrant bergantung pada kemampuannya untuk menampilkan diri terhadap cahaya ultraviolet yang lemah pada ruangan gelap. Ada tiga tingkatan sensitivitas, yaitu: 1. Sensitivitas normal (cahaya normal) 2. Sensitivitas tinggi (cahaya gelap) 3. Sensitivitas ultra tinggi (infra merah)

10 | P a g e

Pemilihan penggunaan sensitivitas penetrant bergantung pada kekritisan inspeksi, kondisi permukaan yang diselidiki, jenis proses (system), dan tingkat senstivitas yang diinginkan.  Dual Sensitivity Penetrant Ini adalah gabungan dari visible penetrant dan fluorescent penetrant, maksudnya adalah benda kerja mengalami dua kali pengujian yaitu: visible penetrant dan fluorescent penetrant, sehingga dengan sensitivity dapat diperoleh hasil yang lebih teliti dan akurat.

11 | P a g e

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Data keterangan dia yang telah diketahui maka dapat disimpulkan bahwa Liquid Penetrant test dapat mendeteksi cacat pada permukaan berdasarkan kapilaritas yang dimana material akan di uji tidak berpori. Berikut ini dapat diuraikan beberapa hal yang bisa dilakukan dalam Liquid penetrant test, yaitu:  Prinsip yang di gunakannya adalah sifat kapilaritas.  Material yang dapat terdeteksi material yang tidak berpori.  Dapat menemukan cacat dengan cepat. Jadi Liquid penetrant test ini tidak dapat dilakukan pada material yang berpori – pori. Keuntungan dari Liquid penetrant test adalah:  mudah di aplikasikan.  Murah  Tidak dipengaruhi oleh sifat kemagnetan material dan komposisi kimianya.  Jangkauan pemeriksaan yang cukup luas. Kekurangan dari Liquid penetrant test adalah:  Tidak dapat dilakukan pada benda berpori atau material produk powder metallurgy. Hal tersebut akan menyebabkan terserapnya cairan penetrant secara berlebihan sehingga dapat mengindikasi cacat palsu.

3.1 Daftar Pustaka http://www.api-iws.org/pemeriksaan-crack-pada-material-dengan-metode-ndt-dyepenetran-testing.html http://nondestes.blogspot.com/2013/08/liquid-penetrant-langkah-langkah.html http://widyaprasetya.blogspot.com/2011/09/liquid-penetrant-test.html http://wendisukma.blogspot.com/2012/06/uji-penetrant-penetran-test.html

12 | P a g e