NON DESTRUCTIVE TESTING ( NDT ) MAGNETIC PARTICLE INSPECTION

NON DESTRUCTIVE TESTING ( NDT )

MAGNETIC PARTICLE INSPECTION

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ilmiah tentang limbah dan manfaatnyauntuk masyarakat.

    Makalah ilmiah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini.
    
    Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini.
    
    Akhir kata kami berharap semoga makalah ilmiah tentang limbah dan manfaatnya untuk masyarakan ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.
    
                                                                                      Surabaya, Februari 2018
    
                                                                                                                            Penyusun

          
DAFTAR ISI         

HALAMAN  JUD …………………….….………………………..…………………………........i

KATA  .PENGANTAR ..………………………………………………………………………..  ii

DAFTAR ISI .…………………………………………………………………………………..  iii

DAFTAR GAMBAR …...………………………………………………………………………  V

BAB I PENDAHULUAN

1.1  Latar belakang    ……..……...…………………………………………………………….. 1

1.2  Tujuan  ………………………………………………………………………………...….. 1

1.3  Batasan masalah ...……………………………………………………………………..….. 2

1.4  Sistematika penulisan ………………………………………………………………….….. 2

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Teori umum MPI ………………………………………………………………………….  4

2.2 Klasifikasi metode MP…I …………………………………………………………..……. 14

2.2.1 MPI Dray Visible  ……………………………………………………….…..…….. 14

2.2.2 MPI Wet Visible .…………………………………………………………...……… 16

2.2.3 MPI Wet Fluorescent………………………………………………………...…….. 17

BAB III METODE PENGUJIAN

3.1 Instalasi pengujian  …..……………………………………………………………..…….. 18

3.2 Prosedur pengujian …………………………………………………………………..…… 18

3.2.1 Prosedur pengujian MPI Dry Visible ………………………………………...……  18

3.2.2 Prosedur pengujian MPI Wet Visible ……………………………………….…..…. 19

3.2.3 Prosedur Pengujian MPI Wet Fluorescent ..……………………………………….…..…. 20

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan ………..…………………………………………………………………….. 24

4.2 Saran .……………………………………………………………………………………. 25

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Dokumentasi praktikum

Halaman

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Arah medan magnet terpotong oleh retakan ……………………………………….. 4

Gambar 1.2 Sifat elektromagnetik   .................………………………………………………….. 7

Gambar 1.3 Garis magnet membentuk selubung seputar kawat berarus………………………. 8

Gambar 1.4 Prinsip putaran sekrup …………..………………………………………………….. 8

Gambar 1.5 Elektromagnetik sekeliling kawat………………………………………………….. 9

Gambar 1.6 Kawat melingkar berarus membentuk kutub magnet ……….……………………  10

Gambar 1.7 Belitan kawat membentuk kutub magnet    ……………………………………….. 10

Gambar 1.8 skema metode magnetic particle    …..……………………………………………. 11

Gambar 1.9 Pengujian logam dengan metode Dry Visible …..………………………………..  15

Gambar 2.0 Pengujian logam dengan metode Wet Visible  ..………………………………….. 17

Gambar 2.1 Pengujian logam dengan metode Wet Florescent ..……………………………….. 17

Gambar 2.2  Cacat retakan pada Las-an       …….. ……………………………………………. 23

Gambar 2.3 Benda uji ,………..………………………………………………………………..  27

Gambar 2.4 Alat kalibrasi Yoke ……………………………………………………………….  27

Gambar 2.5 Hasil dari pengujian ………………………………………………………………  28

ABSTRAK

Elemen mesin yang baru diproduksi maupun yang sudah digunakan beberapa waktu yang mungkin masih terlihat bagus secara kasat mata, belum tentu bersih dari cacat terutama crack atau diskontinuitas. Untuk mengetahui adanya cacat tersebut harus dilakukan suatu pendeteksian dengan cara tidak merusak elemen mesin tersebut. Untuk itu diadakan pengujian NDT yang tidak merusak produk yang sudah jadi tersebut. Tujuan dari pengujian NDT adalah untuk mendeteksi adanya cacat atau retakan pada bagian benda dan untuk menentukan lokasi cacat atau retakan tanpa merusak benda kerja tersebut.

            Pengujian tidak merusak tersebut mempunyai banyak metode. Salah satunya dengan magnetic particle yaitu dengan cara mengaliri medan magnet kemudian menyemprot partikel magnetic pada benda, keretakan dapat dilihat dari adanya kebocoran medan magnet. Pada pengujian tidak merusak dengan metode inspeksi partikel magnetic hanya dapat dilakuka pada material yang bersifat ferromagnetic. Material akan di uji dengan menggunakan tiga metode dari metode Magnetic particle yaitu metode Dry particle, Wet particle, dan Wet Fluorescent.

Hasil yang diharapkan dari mempelajari pengujian tidk merusak dengan menggunakan metode inspeksi partikel magnetic adalah pahamnya peserta didik mengenai pengertian, prinsip kerja, serta kekurangan dan keleihan dalam menginspeksi kecacatan permukaan dari suatu benda kerja menggunakan metode ini.

Kata kunci : NDT, magnetis particle inspection.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar belakang

Sekarang ini kebutuhan akan logam yang berkualitas pada Industir-industri permesinan sangat di butuhkan untuk pembuatan alat-alat penunjang yang di butuhkan oleh manusia.Sebelum diterima oleh konsumen, produk atau barang jadi harus diuji untuk memastikan apakah terdapat cacat di permukaan maupun di dalamnya yang dapat membuat produk tersebut tidak bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Namun tentu saja pengujian yang dilakukan tidak boleh merusak produk yang sudah jadi tersebut. Oleh karena kita tidak dapat dilakukan pengujian mekanik dalam hal ini, sehingga yang digunakan adalah NDT (Non Destructive Test).

Pengujian tak merusak atau biasa disebut NDT (Non Destructive Test) adalah aktivitas pengujian atau inspeksi terhadap suatu benda/material untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau diskontinuitas lain tanpa merusak benda yang kita uji. Selain itu, dengan banyanya metede NDT yang ada, penggunaan metode-metode tersebut dapat disesuaikan dengan jenis material yang ingin diuji, alah satunya metode Magnetic Particle Inspection. Pengujian ini dapat menghemat uang dan waktu dalam evaluasi produk, pemecahan masalah, dan peneliltian.

Saat ini NDT dengan metode Magnetic Particle Inspectionadalah metode yang sering digunakan dalam rekayasa forensik, dunia keteknikan, obat-obatan dan seni. Bagi para pekerja industri, metode NDT sangat penting karena beberapa faktor antara lain untuk meyakinkan kehandalan produk, mencegah kecelakaan, membantu merancang produk agar lebih baik, menghemat biaya manufaktur, dan memepertahankan keseragaman tingkat kualitas. Oleh karena itu, laporan ini penting agar dalam merancang suatu produk lebih memperhatikan pada suatu material apakah terdapat cacat atau tidak dengan cara yang sederhana.

1.2    Tujuan

Tujuan pada laporan ini  mengenai metode Magnetic Particle Inspection pada NDT adalah untuk memahami pengertian, prinsip kerja, serta kekurangan dan keleihan dalam menginspeksi kecacatan permukaan dari suatu benda kerja menggunakan metode Magnetic Particle Inspection.

1.3    Batasan Masalah

Batasan masalah metode  ini Magnetic Particle Inspection adalah sebagai berikut:

1.   Semua percobaan dilakukan pada suhu 27ºC

1.4    Sistematika Laporan

      Dalam  penulisan laporan ini, sistem penyusunan laporan perlu diperhatikan karena akan mempermudah pemahaman isi tulisan.  Adapun sistem penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut.

Bab  I  Pendahuluan,  berisi  tentang  latar  belakang,  tujuan , batasan masalah, dan sistematika laporan.

Bab  II  Dasar  Teori,  berisi  tentang  teori-teori  dasar  yang  berhubungan dengan  Magnetic Particle Inspection  dan  tahap-tahap  umum  untuk  melakukan  praktikum NDT dengan metode Magnetic Particle Inspection.

Bab  III  Metodologi,  berisi  tentang  flowchart  praktikum,  spesimen, peralatan yang digunakan, standar pengujian, dan langkah-langkah percobaan.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1    Non Destructive Test

Non Destrtructive Testing (NDT) adalah aktivitas tes atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau inspeksi. Pada dasarnya, tes ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan masih aman dan belum melewati damage tolerance. Material pesawat diusahakan semaksimal mungkin tidak mengalami kegagalan (failure) selama masa penggunaannya.NDT dilakukan paling tidak sebanyak dua kali. Pertama, selama dan diakhir proses fabrikasi, untuk menentukan suatu komponen dapat diterima setelah melalui tahap-tahap fabrikasi. NDT ini dijadikan sebagai bagian dari kendali mutu komponen. Kedua, NDT dilakukan setelah komponen digunakan dalam jangka waktu tertentu. Tujuannya adalah menemukan kegagalan parsial sebelum melampaui damage tolerance-nya.

Metode yang sering digunakan untuk pengujian adalah :

a)      Visual Test

b)      Liquid Penetrant Inspection

c)      Magnetic Particle Inspection

d)      Ultrasonic Inspection

e)      X-Ray Inspection

f)       Eddy Current Inspection

Pada laporan ini, hanya akan membahas mengenai metode Magnetic Particle Inspection pada NDT. ( Ir. Wahid Suherman. Ilmu Logam II. 1999)

2.2    Pengertian Magnet

Magnet adalah benda yang mampu menarik benda – benda disekitarnya. Setiap Magnet memiliki sifat kemagnetan. Kemagnetan adalah kemampuan benda tersebut untuk menarik benda-benda lain disekitarnya. Magnet mempunyai dua kutub, yaitu Kutub Utara dan Kutub Selatan. Daerah pada kutub-kutub tersebut merupakan daerah gaya magnet yang terkuat.Walaupun gaya-gaya magnet yang terkuat terletak pada kutub-kutub magnet, gaya-gaya magnet tidak hanya berada pada kutub-kutubnya saja. Gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet. Daerah di sekitar magnet yang terdapat gaya-gaya magnet disebut medan magnet. Medan magnet itu sering digambarkan dengan garis gaya magnet.

2.3    Sifat – Sifat Magnet

·            Magnet hanya dapat menarik benda – benda tertentu dalam jangkauannya, artinya tidak semua benda dapat ditarik

·            Gaya Magnet dapat menembus benda, semakin kuat gaya magnet maka semakin tebal pula benda yang dapat ditembus oleh gaya tersebut

·            Garis gaya magnet tidak pernah berpotongan.

·            Magnet mempunyai dua kutub, yaitu Kutub Utara dan Kutub Selatan

·            Apabila Kutub yang sejenis / senama didekatkan satu sama lain maka mereka akan saling tolak menolak,  namun apabila kutub yang berbeda didekatkan satu sama lain maka mereka akan saling Tarik Menarik

Gambar 2.1 Garis Gaya pada peletakkan kutub- kutub magnet yang berbeda

·            Medan Magnet akan membentu Gaya Magnet. Semakin Dekat benda dengan Magnet, medan magnetnya semakin rapat, sehingga gaya magnetnya akan semakin besar. Demikian pula sebaliknya

Gambar 2.2 Garis Gaya Medan Magnet

·            Sifat Kemagnetan dapat hilang atau melemah karena bebarapa penyebab, contohnya apabila terus menerus jatuh, terbakar, dll

2.4    Benda Berdasarkan Sifat Kemagnetannya

Setiap bahan selain magnet memiliki sifat-sifat kemagnetan atau magnetik. Jika sebuah benda diletakkan di dalam medan magnet, maka kekuatan magnetik dari bahan tersebut akan terpengaruhi. Efek ini disebut sebagai Hukum Farrady Induksi Magnetik.Akan tetapi dampak dari medan magnet luar pada setiap bahan tidaklah sama. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu struktur atom, susunan molekul material, dan momen dipole magnet. Momen dipole yang berhubungan dengan struktur atom memiliki tiga faktor yang mempengaruhi. Hal tersbeut adalah gerakan orbital elektron, perubahan gerakan orbital karena adanya medan magnet luar, dan spin dari elektron.

Berdasarkan sifat medan magnet atomisnya, sifat kemagnetan bahan dapat dibagi menjadi 3 golongan yaitu diamagnetik, paramagnetik, dan ferromagnetik. Berikut penjelasan lebih rinci mengenai ciri-ciri magnet pada 3 sifat magnetik bahan.

a.       Benda Magnetik (Feromagnetik)

Benda Feromagnetik adalah bahan yang sangat bagus untuk dibuat magnet.

Contohnya adalah baja, besi, kobalt, dan nikel.

b.      Benda Non – Magnetik

Benda ini terbagi lagi menjadi dua kelompok, yaitu :

·            Benda Paramagnetik, bahan atau benda yang sedikit dapat dibuat magnet. Benda paramagnetik mudah hilang sifat kemagnetannya.

Contohnya adalah alumunium dan platina.

·            Benda Diamagnetik, yaitu benda menolak magnet, artinya benda ini tidak dapat ditarik oleh magnet.

Contohnya emas, seng, merkuri, dll.

2.5    Teori Kemagnetan

·            Sebuah Magnet akan selalu tersusun atas magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.

·            Pada Benda Magnetik, Magnet elementer ini tersusun secara teratur, Namun pada benda non-magnetik, magnet elementer tersusun secara acak.

·            Bahan magnetik yang bukan magnet dapat diubah menjadi magnet dengan prinsip membuat magnet elementer menjadi teratur.

·            Bahan Magnetik lunak lebih mudah dijadikan magnet karena lebih mudah untuk menyusun magnet elementer menjadi teratur

·            Apabila sebuah magnet dipotong, maka masing-masing potongan tetap memiliki kutub utara dan kutub selatan.

2.6    Jenis – Jenis Magnet

Secara garis besar, terdapat 2 jenis magnet, yaitu :

2.6.1   Magnet Alam

Magnet Alam adalah magnet yang sudah memiliki sifat kemagnetan secara alami, artinya tanpa ada campur tangan manusia.

Contohnya: adalah lapisan batu yang besarGunung Ida di Magnesia yang mampu menarik benda – benda disekitarnya.

2.6.2   Magnet Buatan

Magnet Buatan adalah magnet yang dibuat manusia, magnet buatan dibuat dari bahan – bahan magnetik kuat seperti besi dan baja. Magnet buatan terbagi lagi menjadi 2, yaitu :

·  Magnet Tetap (Permanen), merupakan magnet yang sifat kemagnetannya bersifat permanen, meskipun proses pembuatannya sudah dihentikan.

·  Magnet Sementara (Remanen), merupakan magnet yang sifat kemagnetannya hanya sementara, yaitu hanya terjadi selama proses pembuatannya.

Contoh : Elektromagnet (magnet yang dibuat dengan cara dialiri dengan listirk. Sehingga saat benda magnet tersebut tidak lagi dialiri listrik, maka sifat kemagnetannya akan menghilang).

2.7    Elektromagnet

Merupakan magnet yang terbuat dari bahan ferromagnetic yang jika diberikan arus listrik maka bahan tersebut akanmenjadi magnet, tetapi jika pemberian arus listrik di hentikan, maka sifat magnet pada bahan tersebut akan hilang. Contohnya pada logam konduktor yang dililitkan kawat (kumparan kawat,) lalu diberi arus listrik.Elektromagnet dapat dialiri listrik AC maupun DC. Pada Gambar 2.3Sebatang kawat yang diberikan listrik DC arahnya meninggalkan kita (tanda silang), maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet melingkar. Sedangkan gambar visual garis gaya magnet didapatkan dari serbuk besi yang ditaburkan disekeliling kawat beraliran listrik, seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.3 Garis gaya magnet pada elektromagnet

Sebatang kawat pada posisi vertikal diberikan arus listrik DC searah panah, maka arus menuju keatas arah pandang (tanda titik). Garis gaya magnet yang membentuk selubung berlapis lapis terbentuk sepanjang kawat. Garis gaya magnet ini tidak tampak oleh mata kita, cara melihatnya dengan serbuk halus besi atau kompas yang didekatkan dengan kawat penghantar tsb. Kompas menunjukkan bahwa arah garis gaya sekitar kawat melingkar. Arah medan magnet disekitar penghantar sesuai arah putaran sekrup. Arah arus kedepan (meninggalkan kita) maka arah medan magnet searah putaran sekrup kekanan. Sedangkan bila arah arus kebelakang (menuju kita) maka arah medan magnet adalah kekiri.

Gambar 2.4Garis gaya magnet membentuk selubung seputar kawat berarus.

Gambar 2.5Elektromagnetik sekeliling kawat.

2.7.1   Elektromagnet pada Belitan Kawat

Jika sebuah kawat penghantar berbentuk bulat dialiri arus listrik I sesuai arah panah, maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet yang arahnya secara gabungan membentuk kutub utara dan kutub selatan. Makin besar arus listrik yang melewati kawat, maka akan semakin kuat medan elektromagnetik yang ditimbulkannya.

Gambar 2.6Kawat melingkar berarus membentuk kutub magnet

Jika beberapa belitan kawat digulungkan membentuk sebuah coil atau lilitan, dan kemudian dipotong secara melintang maka arah arus ada dua jenis. Kawat bagian atas bertanda silang (meninggalkan kita) dan kawat bagian bawah bertanda titik (menuju kita).

2.7.2   Hal-Hal yang Mempengaruhi Kelemahan Elektromagnet

Kuat lemahnya Medan magnet dipengaruhi oleh beberapa hal :

·           Besar Arus Listrik

Semakin besar arus listrik yang mengalir ke kumparan semakin kuat medan magnet yang dihasilkan dan sebaliknya jika arus listrik yang mengalir kecil maka Medan magnet yang dihasilkan akan lemah.

·           Jumlah Lilitan

Semakin banyak jumlah gulungan kawat yang semakin kuat medan magnet yang dihasilkan dan wakil versa jika jumlah loop kecil kemudian Medan magnet yang dihasilkan akan menjadi lemah.

·           Hambatan Kawat

Semakin kecil perlawanan kawat yang digunakan untuk membuat kumparan Medan magnet akan lebih kuat, lebih tahan kawat digunakan Medan magnet akan melemah.

·           Inti Kumparan

Dengan memasukkan besi inti ke kumparan kemudian Medan magnet yang dihasilkan akan lebih kuat daripada kumparan tanpa inti besi.

2.8    Magnetic Particle Inspection

2.8.1   Pengertian

Magnetic Particles Inspection adalah metode pengujian tanpa merusak bahan dengan menggunakan sifat magnetik dari bahan tersebut. Dengan metoden ini dapat diketahui diskontinuiti cacat permukaan (surface) atau sedikit di bawah permukaan (subsurface). Prinsip dari metode ini adalah dengan memagnetasi bahan yang diuji. Pada pengujian ini digunakan hanya untuk bahan-bahan yang bersifat ferromagnetic seperti besi atau baja. (Suherman, Wahid 1999. “Ilmu Logam II”. pp 102)

2.8.2   Prinsip Dasar

Pada dasarnya bahan ferromagnetik seperti besi atau baja yang tidak mempunyai cacat, akan mengalirkan medan magnet tanpa ada penghalang.

Gambar 2.7 Medan magnet pada baja tanpa cacat

Tetapi ketika ada crack atau cacat yang lain pada bahan ferromagnetik tersebut, medan magnet akan berbelok ke luar bahan tersebut disebut leakage field, medan bocoran). Yang kemudian belokan medan magnet ini akan menarik partikel-partikel magnetik (iron powder) di sekitarnya. Sehingga cacat atau crack akan terlihat pada pengumpulan partikel-partikel magnetik tersebut.

Gambar 2.8 Medan magnet ketika ada cacat tegak lurus dengan arah medan magnet

Suatu batang magnetic mempunyai kutub-kutub yang berbeda pada kedua ujungnya (utara dan selatan). Gaya magnet akan mengalir dari kutub selatan ke kutub utara, namun apabila seperti yang disebutkaan di atas yaitu terdapat cacat pada permukaan benda kerja, maka pada daerah cacat teersebut terbentuk kutub-kutub baru. Meskipun cacat pada benda kkerja terebut sangat kecil atau dapat dikatakan kedua kutub pada cacat tersebut berdekatan, atau bahkan menempel, garis gaya medan magnet akan tetapi ada garis gaya yang keluar dari bendanya, dapat disebut medan bocoran. Adanya medan bocoran in menyebabkan terjadinya kutub baru sehingga dapat menarik partikel magnetic.

Pembelokan medan magnet ini hanya terjadi ketika cacat atau crack nya tegak lurus dengan arah aliran medan, dan tidak akan terjadi pembelokan pada crack yang searah dengan aliran medan magnetnya dikaenakan sedikitnya gangguan medan magnet sehingga tidak mungkin bahwa retak akan terdeteksi. Maka diperlukan pengujian dengan arah aliran medan magner yang lain untuk mengetahui crack. 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.

Gambar 2.9Medan magnet saat cacat searah dengan arah medan

2.8.3   Proses Pengujian

Pengujian magnetic particle inspection ini secara umum dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1.         Pembersihan pemukaan bahan. Bisa menggunakan detergent, pembersih cat, pelarut organic, ataupun pembersih ultrasonic. Dan pastikan permukaan kering dengan mengelap dengan kain.

2.         Pemberian medan magnet pada bahan. Bisa dengan berbagai cara baik yang portable maupun statis. Dengan alat yaitu bisa berupa yoke, coil, central conductor, direct contact methode, dan prode contact.

3.         Magnetik partikel ditaburkan di permukaan spesimen yang akan diinspeksi secara merata selama bahan masih dialiri medan magnet.

4.         Semprot dengan udara kering bertekanan rendah untuk memperjelas partikel yang menempel.

5.         Lihat magnetic partikel yang masih menempel pada bahan dimana merupakan tempat terjadinya crack.

6.         Lakukan penghilangan sifat magnetik pada bahan.

2.9    Magnetisasi

Magnetisasi adalah sebuah proses ketika sebuah materi yang ditempatkan dalam suatu bidang magnetik akan menjadi magnet. Magnetisasi sangat perlu dilakukan pada metode Magnetic Particles Inspection ini agar dapat terjadi medan bocoran (jika terdapat cacat permukaan) sehingga dapat diinspeksi secara visual. Magnetisasi dapat dilakukan dengan mengunkan magnet permanen atau electromagnet.  Hal penting yang harus diingat dari magnetisasi adalah medan magnet yang dibangkitkan tidak sejajar dengan arah cacat, sehingga dapat terjadi medan bocoran.

Jelas tidaknya tampilan suatu indikasi diskontinuiti tidak hanya dipengaruhi oleh arahnya terhadap medan magnet, tetapi juga oleh lebar retakan, dalamnya di bawah permukaan, kekuatan dan karakterstik medan magnet. Kekuatan medan magnet yang dibangkitkan oleh arus listrik entunya akan tergantung kuat arusnya, makn kuat arus istrik maka maki kuat medan magnet yang dihasilkan. Medan magnet yang dihasilkan arus AC cenderung terkonsentrasi di permukaan (skin effect), sedang yag diaslilkan arus DC lebih merata ke seluruh penampang. Karena itu kalau akan mendeteksi diskontnuiti subsurface lebih baik menggunakan arus AC.

2.9.1        Cara Pembangkitan Medan Magnet

Beberapa cara yang digunakan untuk pembangkitan medan magnet antara lain :

·      Yoke

Yoke dapat dianggap sebagai modifikasi dari magnet berbentuk tapal kuda. Yoke ada yang berupa magnet permanen dan ada yang electromagnet. Medan magnet akan timbul diantara kutub-kutub dan yoke itu. Indikasi yang jelas akan timbul kalau retak terletak diantara kedua kutub dan hampir tegak lurus terhadap garis yang menghubungkan kedua kutub dan hampir tegak lurus terhadap garis yang menghubungkan kedua kutub tersebut.

Gambar 2.10 Yoke

·      Coil

Dipergunakan untuk longitudinal magnetization dari suatu batang. Pada umumnya penggunaan dilakukan terhadap benda kerja yang tidak terlalu tebal, dan pada pelaksanaan coil dipindah sepanjang batang yang akan diperiksa atau batang yang harus didorong melewati coil.

Gambar 2.11 Coil

·         Central Conductor

Dipergunakan untuk memeriksa benda kerja yang berbentuk pipa atau ring. Central conductor ini terbuat dari bahan yang tidak magnetis dan mempunyai conductivity yang baik. Suatu konduktor dimasukkan ke dalam benda dan dialiri listrik seingga sekelllig konduktor tersebut terjadi mean magnet. Diskontinuiti yang terdeteksi adalah yang searah dengan sumbu benda.

Untuk benda berbentuk cincin juga dapat dimagnetisasi dengan arus induksi yang ditimbulkan oleh arus lisrik yang dialirkan melalui coil magnetisasi yang diletakkan di luar benda yang diperiksa. Bila coil dialiri arus listrik AC maka akan menimbulkan medan magnet mengitari coil, dan medan magnet berpotongan dengan benda uji terletak di dalam coil. Karena arus yang mengitari bolak-balik, maka medan yang timbul akan berubah-ubah setiap saat.

Gambar 2.12Central conductor

·         Direct Contact Method

Dipergunakan terhadap barang-barang yang tidak berongga. Ujung – ujung dari barang yang akan diperiksa dijepit, kemudian dialiri listrik (melalui ujung-ujung yang dijepit tadi) medan ditimbulkan oleh arus yang lewat pada bahan yang diperiksa tersebut.

·         Prod Contact

Pada prinsipnya hampir sama dengan direct contact method, hanya saja disini tidak digunakan penjepit (clamp) tetapi arus listrik dialirkan lewat ujung prod. Prod berupa batang terbuat dari kondutor yang baik. Pada benda uji akan timbul medan magnet yang arahnya mentari prod.

Gambar 2.13 Prod Contact

2.10Demagnetisasi

Demagnetisasi adalah menghilangkan medan magnet sisa pada suatu benda secara serentak atau bergantian, antara mengurangi kuat medan dan membalik arah medan magnet setelah dilakukan magnetisasi pada benda tersebut.

2.11Partikel Magnetik

Partikel magnetic adalah media agar dapat terdeteksinya diskontinuiti pada benda. Partiel magnetic ditebarkan kepermukaan benda uji.  Ada dua cara penebaran partikel magnetik yang biasa dipakai dalam magnetic particle inspection yaitu continuous method dan residual method. Pada continuous method, serbuk magnetis disebarkan pada waktu arus listrik sedang mengalir sedang pada residual method penyebaran serbuk dilakukan sesudah arus listrik dimatikan. Pemilihan salah satu cara tersebut tergantung dari bahan yang di test. Jika sifat kemagnetan yang tertinggal dalam bahan yang ditest beberapa saat sesudah arus dimatikan (residual magnetism) tidak dapat menimbulkan leakage field yang cukup kuat maka harus digunakan continous magnetism agar leakage fieldnya bisa terdeteksi. Karena hal ini maka residual method hanya dapat dipakai pada bahan yang mempunyai retentivity yang cukup tinggi (biasanya retentivity suatu bahan berbanding lurus dengan kekerasannya). Misalnya untuk low carbon steel, cara magnetisasi yang dipakai adalah contious method karena retentivity dari low carbon steel rendah.

Partikel magnetic ada yang dapat ditebarkan dalam keadaan kering (dry particle method) dan ada yang ditebarkan dengan cairan (wet particle method). Partikel magnetic ini sebagaimana halnya dengan penetran, ada yang berwarna merah,visible, hitam atau kelabu dan ada yang fluorescent, berwarna blue-green atau yellow-green. Penjabaran mengenai macam-macam partikel magnetik tersebut yaitu seperti berikut :

2.11.1    MPI Dry Visible

Magnetik 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 terbawa oleh angin, karena itu, kondisi berangin dapat mengurangi sensitivitas inspeksi. Partikel dapat disemprotkan menggunakan rubber spray bulb atau blower dengan kecepatan rendah.

Gambar 2.14Pengujian logam dengan metode Dry Visible

2.11.2    MPI Wet Visible

Partikel 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.Wet particle sangat cocok digunakan untuk mendeteksi disontinuiti yang sangat halus, seperti retakan karena fatigue. Partikel yang 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).  Wet particle dijual dalam bentuk pasta, konsentrat atau serbuk yang dalam pemakaiannya disuspensikan dalam cairan. Cairan untuk suspense ini dapat menggunakan air atau inyak. Minyak harus mempunya viskositas rrendah. Jka menggunakan air, air biasanya perlu ditambahkan wetting agent, dispersing agent, antifoam agent dan inhibitor. Dalam menggunakan wet particle harus diingat bahwa partikel cenderung mengenda sehingga harus selalu di agitasi.

Gambar 2.15Pengujian logam dengan metode Wet Visible

2.11.3    MPI Wet Fluorescent

Pengujian 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 ).

Gambar 2.16Pengujian logam dengan metode Wet Florescent

2.12Keunggulan dan Keterbatasan

Adapun keunggulan dan keterbatasan dalam penggunaan metode Magnetic Particle Inspection pada NDT adalah sebaga berikut :

1.      Keunggulan

Keunggulan Magnetic Particles Inspection ini adalah :

a)      Dapat mendeteksi cacat permukan (surface) dan cacat dalam yang dekat dengan permukaan (subsurface).

b)      Dapat menginspeksi bentuk yang tidak biasa.

c)      Pembersihan permukaan bahan yang akan diuji tidak sekritis saat menggunakan dye penetrant.

d)     Dapat dikerjakan dengan cepat dan hasilnya jelas terlihat.

e)      Biaya yang relatif murah dibanding dengan metode NDT lain.

f)       Bersifat portable yaitu alatnya mudah dibawa ke mana-mana, terlebih jika menggunakan arus DC.

g)      Relatif lebih aman dan mudah dilakukan.

2.    Keterbatasan

Keterbatasan jika menggunakan Magnetic Particles Inspection ini adalah :

a)      Tidak dapat untuk menginspeksi bahan yang bersifat non ferrous, seperti alumunium, magnesium dan lain-lain.

b)      Inspeksi pada bahan yang sangat besar membutuhkan daya yang lebih besar pula.

c)      Sebagian elemen yang akan diinspeksi membutuhkan penghilangan lapisan untuk menambah sensitifitas.

d)     Hanya dapat mendeteksi crack subsurface sampai kedalaman 6” kurang dari keadaan ideal.

e)      Membutuhkan pembersihan setelah pengujian, dan juga butuh penghilangan sifat magnetik setelah inspeksi.

f)       Jarak antara crack dan fluks magnet sangat diperhitungkan.

g)      Butuh 2 kali pengujian pada suatu tempat, dan hanya untuk area kecil.

BAB III

METODOLOGI PENGUJIAN

3.1  Alat dan Bahan

Alat dan Bahan pada percobaan Magnetic-Particle Inspection adalah sebagai berikut :

1.      Spesimen

2.      Magnetic particle 7HF

3.      Kain lap

4.      Yoke MAGNAFLUX 220 V

5.      Mistar ukur

6.      Pylox warna putih

3.2  Langkah Percobaan

Langkah – langkah kerja pada percobaan Magnetic-Particle Inspection adalah

1.    Permukaan spesimen dibersihkan.

2.    Dimensi spesimen diukur dengan mistar.

3.    Pylox disemprotkan pada permukaan spesimen. Ditunggu hingga kering.

4.    Yoke diletakkan pada permukaan spesimen.

5.    Spesimen diinduksikan dengan listrik.

6.    Magnetic particle disemprotkan pada permukaan spesimen.

7.    Saat magnetic particle disemprotkan, spesimen tetap diberi induksi listrik.

8.    Cacat yang timbul pada spesimen digambar dan diukur.

3.3    Flowchart Percobaan

Flowchart langkah – langkah kerja pada percobaan Magnetic Particle Inspection adalah

Spesimen diinduksi dengan listrik

Magnetic Particle 7HF disemprotkan pada permukaan spesimen

END

Dimensi dan bentuk cacat

Yoke  MAGNAFLUX 220 V diletakkkan pada permukaan spesimen

Pylox disemprotkan pada permukaan spesimen

Dimensi spesimen diukur

START

Spesimen; Magnetic particle 7HF; Yoke MAGNAFLUX 220 V; Pylox putih

Spesimen dibersihkan

Dimensi spesimen diukur

Pylox disemprotkan pada permukaan spesimen

Yoke  MAGNAFLUX 220 V diletakkkan pada permukaan spesimen

Dimensi dan bentuk cacat

END

Magnetic Particle 7HF disemprotkan pada permukaan spesimen

Spesimen diinduksi dengan listrik

DAFTAR PUSTAKA

Suherman, Wahid. 1999. Ilmu Logam II. Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya

http://www.softilmu.com/2015/09/Pengertian-Sifat-Teori-Bentuk-Jenis-Magnet-Adalah.html. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjo8J7phcwmf4ze8NoopHkC2FWwlLLHT_vtPbu6nAdzkkFNqac-2XhnAGMBbEYE8dvbMNv7GZ_1jPWChP1AB89WghWLsJ3Wt-7cE-fuAaqQzx1r-yEWShFgB5ewYdMd6Co6YoRhtoBaGVY/s1600/Kutub+Magnet.jpg. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEig1iZP6J3UJlUDyHiY9NRcnHyo1NuXGPfxNCuPIst0wUtMExwJbqxxVPmvL39nmdOb_F-apmIU48lrSBAQqVyFcETV8tmFHw3zNQDSkd6OOoN5g85HXLGAtwYiKUMfJzQjfMHOfCBrCpM/s1600/Medan+Magnet.jpg. Diakses tanggal 16 Februari 2018

http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/10/elektromagnet.html

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgWEDqdN-eCWCjYdoy905MNkQ6EVZ6cs7Aj1CZqvnha-YNMcTA0Dk7ZgTbTs52zi81-5WNjOsndcEU_yb8uW_IRB3R6aVVrPPDZKP8epPJkzUe2pM0j28phqysm6EzriHhGkzicUEOu1dM/s1600-h/garis+magnet+disekeliling+penghantar+berarus+listrik.jpg. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhE1aU0BrGgXRsezn7lOetTFRZPHLazAQU11jzewcFe72j-f53WZEZigxtwFZ2IDYqEDf11411DgNC3iEr0NAJHx4RcQhiuy3qYEvh8DrOFKenyhK6yJHxPd2FHuEzQ9vpCDkubUdqngmg/s1600-h/elektromagnet+disekelililng+kawat.jpg. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgIM6-qjh0UL80jrdCLXBYBEj2re9dVDWdYdpfKBRaDmvoMWyR_tsjdC29cwtbzbA44H-uYk8USgUuKF29lc6LnrTUnAtGHERVSYzpzlfOwoXrvywq3DIjAHUTmN7yl_11O6z5-usB6Lx8/s1600-h/kawat+melingkar+berarus+listrik+membentuk+medan+magnet.jpg. Diakses tanggal 16 Februari 2018

http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/10/elektromagnet.html. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.com/search?q=magnetic+field+lines&client=firefox-beta&rls=org.mozilla:en-US:official&channel=fflb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjX-9uAn67ZAhXCasAKHfbcDnwQ_AUICigB&biw=1344&bih=631#imgrc=mtlXVN3a77T-4M:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.co.id/search?biw=1366&bih=662&tbm=isch&sa=1&ei=W-uIWrzCBZyUvQTqiIT4Cw&q=yoke+magnetic+particle+inspection&oq=yoke+mag&gs_l=psy-ab.1.2.0l3j0i30k1j0i5i30k1j0i8i30k1l5.4334.7811.0.11262.4.4.0.0.0.0.91.330.4.4.0....0...1c.1.64.psy-ab..0.4.327...0i67k1.0.2tRBNvWBw-4#imgrc=fX_yWs1U3J-f7M:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.co.id/search?biw=1366&bih=662&tbm=isch&sa=1&ei=Z-uIWsHhFcvmvASump34DA&q=coil+magnetic+particle+inspection&oq=coil+magnetic+particle+inspection&gs_l=psy-ab.3...106395.108912.0.109313.8.7.0.0.0.0.121.628.6j1.7.0....0...1c.1.64.psy-ab..2.2.219...0j0i13k1j0i67k1.0.kmwF5oBiL-w#imgrc=UVBEiIzxAwSbLM:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.co.id/search?biw=1366&bih=662&tbm=isch&sa=1&ei=1euIWp6YJMzpvgT2s4GoAw&q=Central+conductor+particle+inspection&oq=Central+conductor+particle+inspection&gs_l=psy-ab.3...168220.168220.0.169615.1.1.0.0.0.0.86.86.1.1.0....0...1c.1.64.psy-ab..0.0.0....0.ImKjoYJfYnY#imgrc=10MVF-th7lbGYM:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.co.id/search?q=prod+magnetic+particle+test&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwic-NiNza7ZAhWrLcAKHdW9CaMQ_AUICigB&biw=1366&bih=662#imgrc=fX_yWs1U3J-f7M:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.co.id/search?q=Pengujian+logam+dengan+metode+Dry+Visible&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjbuNOhza7ZAhWrI8AKHbvhCMkQ_AUICigB&biw=1366&bih=662#imgrc=aduh8Zug-ZCrGM:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.co.id/search?q=Pengujian+logam+dengan+metode+Wet+Visible&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj4wri0za7ZAhUEa8AKHSFSC18Q_AUICigB&biw=1366&bih=662#imgrc=3obiiT2p8x3zuM:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

https://www.google.co.id/search?q=Pengujian+logam+dengan+metode+Wet+Fluorescent&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj709nHza7ZAhVHIsAKHap2CBQQ_AUICigB&biw=1366&bih=662#imgrc=j52vqhjgheC8NM:. Diakses tanggal 16 Februari 2018

Pertanyaan dan Jawaban

Metalurgi 2 – Helena Carolina Kis Agustin, Ir., Dr.

MAGNETIC PARTICLE INSPECTION ( Kelompok 4 )

I.  Pertanyaan

Prasetya Faiz : Cacat pada suatu material bisa berada di dalam permukaan, bagaimana cara kita mengetahui kecacatan tersebut ?

Jawaban

Indikasi kecacatannya dapat dilihat dengan melihat adanya masuknya magnetik partikel kedalam cacat tersebut saat diuji magnetisasi pada benda tersebut. Magnetik partikel diusahakan memiliki warna yang cenderung sangat berbeda dengan benda ujinya agar dapat dilihat langsung oleh mata

2. Pertanyaan

Roze : Pada saat memanaskan benda sampai temperatur curie, apakah dapat mempengaruhi sifat mekaniknya ?

Jawaban

Suhu Curie adalah suhu kritis terjadinya transisi fase feromagnetik suatu bahan padat menjadi paramagnetik akibat pemanasan (Kittel,1996: 443-446), dan dapat diamati dengan terlepasnya suatu bahan feromagnetik, yang dipanasi, dari magnet perrnanen. Para ahli mengatakan bahwa fase atau struktur dari logam berubah dengan kenaikan temperatur yang dengan sendirinya mempunyai konsekuensi terhadap sifat-sifat mekanisnya seperti : tarik, tekan, geser, puntir, lengkung dan tekuk. Suhu juga bisa mengubah ikatan-ikatan antar atom, sehingga bukan hanya menimbulkan fungsi-fungsi mekanis tapi juga sifat elektrikal (elektrical propertis) dari logam tersebut. Logam diberi perlakuan suhu pada suhu tertentu lalu diuji dengan sifat mekanik diantaranya kekerasan, tarik dan impact.

3. Pertanyaan

Roze :  Apabila benda uji lebih besar dari alat tes kecacatan magnetic partikel, bagaimana prosedur yang digunakan ?

Jawaban

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. Kelemahannya, 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. Sedangkan kelebihan dari metode ini yaitu Flexible dan mudah pengoperasian dilapangannya. Hanya saja membutuhkan ketersedian power listrik sebagai power supply untuk bisa melakukan pekerjaan MT / MPI.Namun untuk material yang besar dibutuhkan arus listrik yang besar juga.

4. Pertanyaan

Awan : Dalam metode pengujian kecacatan pada magnetik partikel tes ada dua yaitu dry visible dan wet visible, kapan waktu yang tepat dalam menggunakan salah satu metode tersebut ?

Jawaban

Dry visible menggunakan partikel kasar sehingga cocok untuk partikel ukuran besar, dan sangat tidak efektif untuk pengujian material berpartikel halus. Oleh karena itu digunakan wet visible/fluorescent agar lebih mudah masuk kedalam crack yang halus. Namun kelemahan pada wet visible/fluorescent lebih mudah mengendap pada partikel yang memiliki sifat senyawa ionik, sehingga perlu dilakukan agitasi setelah dilakukan MPI. Dari hal tersebut kita bisa menentukan magnetik partikel mana yang cocok, dimana partikel halus dapat mengatasi kelemahan dry visible, sedangkan dry visible mampu mengatasi masalah wet visible.

5. Pertanyaan

Marcel :  Kenapa partikel ferromagnetic dapat berkumpul hanya pada crack yang di aliri medan magnet ?

Jawaban

Karena pada partikel dengan crack akan terbentuk kebocoran medan magnet (magnetic flux leakage) yang akan membentuk kutub baru sehingga partikel akan menempel didaerah tersebut.