Uji Ultrasonik Almost Done

7/25/2019 Uji Ultrasonik Almost Done

1/13

LAPORAN

ULTRASONIK

WIMBORO GALASAKTI PRABOWO (6513040034)

RIZKY AYU AMALIASARI (6513040036)

R.A INTAN DWI SARASWATI (6513040052)

FULIAN NANDA DWI P. (6513040064)

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEATAN KER!A

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2014"2015

BAB #II

U!I ULTRASONIK


2/13

$.1 T%&%'

Mahasiswa dapat melakukan pengujian ultrasonic terhadap suatu material dengan

menggunakan prosedur yang benar. Dan mahasiswa diharapkan dapat menggunakan

pesawat ultrasonic dalam memeriksa ketebalan suatu bahan ataupun cacat pada suatu

bahan atau material yang tidak dapat dilihat secara visual/langsung.

$.2 D''* T+,*-

Gelombang Ultrasonic adalah gelombang mekanik seperti gelombang suara yang

frekuensinya lebih besar dari 20kH. Gelombang ini dapat dihasilkan dari probe yang

berdasarkan perubahan energi listrik menjadi energi mekanik. !ebaliknya probe juga

dapat mengubah energi mekanik menjdi energi listrik. !elama perambatannya di

dalam material" gelombang ini dipengaruhi oleh sifat#sifat bahan yang dilaluinya

missal masa jenis" homogenitas" besar butiran" kekerasan dan sebagainya. !ehingga

gelombang ini dapat dipakai untuk mengetahui jenis bahan" tebal dan ada tidaknya

cacat di dalam bahan tersebut. Gelombang Ultrasonic dapat dipantulkan dan dibiaskan

oleh permukaan batas antara dua bahan yang berbeda. $erdasarkan sifat pantulan

tersebut dapat ditentukan tebal bahan" lokasi cacat serta ukuran cacat.

%.2.& 'rinsip dasar ultrasonic.

'emeriksaan tebal bahan atau adanya cacat dalam bahan dengan gelombang

ultrasonic dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu ( teknik resonansi" teknik tranmisi

dan teknik gema. Dari ketiga teknik tersebut" teknik gema kontak langsung paling

sering digunakan terutama pada pemeriksaan di lapangan.

'antulan)Gema

'ada teknik ini" probe secara bergantian mengeluarkan dan menerima

getaran. *ebal bahan dan letak cacat ditentukan dari letak getaran)gema pada layar

osiloskop" sedangkan besarnya ditentukan dari simpangan tinggi getaran yang

diterima kembali.

+,,#2


3/13

$enda uji

probe

osiloskop

G'/'* $.1'rinsip -erja pada Uji Ultrasonik

%.2.2 Gelombang Ultrasonic.

Gelombang ultrasonic adalah gelombang mekanik seperti suara" yang

frekuensinya lebih besar dari pada 20 kH. Gelombang ini mempunyai besaran

fisis seperti pada suara yakni panjang gelombang /" kecepatan rambat /"

waktu getar */" amplitudo 1/" frekuensi f/" fasa / dan sebagainya. ormula

yang berlaku bagi gelombang suara berlaku pula pada gelombang ultrasonic"

missal (

f

v=

tvs .=

2

&

sin

sin

v

v=

(snellius)

2

&

2

2

2

&

r

r

I

I=

(least aquare law/

+,,#3


4/13

fI4

teI 0 (attenuation)

Hukum seperti hamburan" difraksi" disfersi" disperse dan hukum gelombangultrasonic. *etapi dalam bahasan selanjutnya diutamakan perhitungan tentang

jarak" panjang gelombang" pantulan dan pembiasan.

Dalam perambatannya pada bahan yang sama" kecepatan dan frekuensi

dianggap tetap. Dalam perambatannya dalam berbagai bahan" frekuensi

gelombang selalu dianggap tetap" sedangkan kecepatan rambat bergantung pada

jenis bahan dan mode gelombang. rekuensi yang sering digunakan untuk uji

tanpa rusak umumnya antara 250 kH#&5 MH" sedangkan pada pemeriksaan las

digunakan frekuensi 2 MH#6MH.

%.2.3 Mode

Dari cara bergetar dan perambatannya maka gelombang ultrasonic dapat

menjalar di dalam bahan dalam berbagai mode (

1. Mode 7ongitudinal.

Mode longitudinal terjadi bila gelombang ultrasonic merambat pada

suatu arah sejajar dengan arah gerakan atom yang digetarkan" misal

atom digerakkan kekanan dan kekiri sedangkan gelombang bergerak

merambat kearah kekiri atau kekanan. Gelombang longitudinal dapat

merambat pada semua bahan" baik gas" cair maupun padat.

2. Mode *ransersal

Mode transersal terjadi bila gelombang ultrasonic merambat pada suatu

arah tegak lurus pada arah gerakan atom yang di getarkan " missal atom

digetarkan keatas dan ke bawah" sedangkan gelombang merambat kea

rah kanan dan kiri .

Gelombang transersal hanya bisa merambat pada benda padat .

Mode Gelombang *ransersal dan 7ongitudinal pada ditunjukkan pada

Gambar dibawah ini(

+,,#8


5/13

a

G'/'* $.2Mode Gelombang *ransersal dan 7ongitudinal3. Mode 'ermukaan.

Mode transersal terjadi bila gelombang transersal merambat pada

permukaan. Gerakan atom yang bergetar berbentuk elips. !esuai dengan

namanya gelombang permukaan hanya merambat pada permukaan

padat dengan kedalaman maksimum satu panjang gelombang. Mode

'ermukaan atom ditunjukkan pada Gambar dibawah ini(

+,,#5


6/13

G'/'* $.3Mode 'ermukaan

8. Mode 'lat.

Mode pelat terjadi pada bila gelombang transersal merambat pada

bahan pelat tipis yang tebalnya kurang dari setengah panjang

gelombang. Gerakan atom yang bergetar berbentuk elips.

Gelombang pelat merambat pada seluruh benda uji tipis tersebut"

baik dalam bentuk gelombang simetris atau gelombang asimetris.

Perubahan Mode.

Gelombang ultrasonic yang merambat dalam suatu bahan dapat

merubah mode dari satu mode ke mode lainnya. 'erubahan mode ini

terjadi misalnya karena pantulan atau pembiasan. $ila mode berubah

maka kecepatan rambatnya berubah" sedangkan frekuensinya tetap"

akibatnya panjang gelombangnya juga akan berubah. Mode 'lat

ditunjukkan pada Gambar dibawah ini(

G'/'* $.4.Mode 'lat

5. -emampuan deteksi.

9acat kecil dapat memantulkan kembali gelombang ultrasonic bila

permukaannya cukup luas. 9acat terkecil yang dapat dideteksi oleh

gelombang ultrasonic adalah bila (

minimum 4

2&

+,,#6


7/13

6. -ecepatan rambat dan panjang gelombang.

-ecepatan rambat / gelombang ultrasonic dalam suatu bahan

tergantung pada jenis bahan yang dilalui oleh mode gelombang

tersebut.

%. *ransmisi.

$ila gelombang ultrasonic menjalar dari bahan yang satu ke bahan

dua tegak lurus pada permukaan batas pada kedua bahan tersebut"

maka sebagian bahan akan diteruskan sedangkan sebagian lagi

dipantulkan. ,ntensitas yang diteruskan atau dipantulkan tergantung

pada koefisien transmisi atau refleksinya.

&2

&2

WW

WWR

=

D4 :

&& &W =

dimana (

: 4 -oefisien refleksi

D 4 -oefisien transmisi

; 4 ,mpedansi akustik

4 Massa jenis

+ 4 -ecepata


8/13

1lat pesawat ultrasonik

'robe

$lok kalibrasi

-abel 9oa=ial

Display layar 9:*/

%.3.2 $ahan

!pecimen & berbentuk balok baja

!tam pat

>li

%.3.3 7angkah -erja

&. 'ersiapan alat memasang" menyalakan alat/

2. Menentukan besar range yang akan digunakan &00 atau &25/" range ? dari

pada benda yang diukur. 'ada percobaan ini menggunakan range 4 &00

3. -alibrasi awal" yaitu dengan meletakkan probe di atas plat kalibrasi awal

tebal 4 25 mm/ yang khusus digunakan untuk kalibrasi. !ebelum

ditempelkan" blok kalibrasi diolesi dengan oli. -emudian mengatur tombol

pada alat sehingga muncul 8 garis sebagai indikasi pada titik skala 2.5" 5"

%.5" &0/" dimulai dari skala paling kanan display.

8. Material uji diolesi terlebih dahulu dengan oli. 7etakan probe di atas

material yang akan diuji. 9ari angka yang paling stabil

5. @ika tinggi indikasi backwall sama dengan indikasi cacat maka itu

merupakan batas cacatnya. !ehingga dapat diketahui bentuk dari cacattersebut.

6. Membaca indikasi hanya garis yang pertama yang dibaca hasilnya karena

skala yang selanjutnya hanya merupakan pantulan.

%. 9atat data laporan sementara

$.4 '- ' P+/'''

+,,#A


9/13

Gambar dibawah ini menunjukkan specimen pada Uji Ultrasonik"

G'/'* $.5!ketsa !pesiman pada Uji Ultrasonik

'ada pengujian ultrasonic ini" hanya dilakukan untuk mencari ketebalan dan

kedalaman suatu speciment saja tanpa mencari cacat yang berada pada bagian dalam dari

speciment dengan menggunakan teknik gema. 'ada percobaan inipun hanya menggunakan

& specimen" dimana spesimen tersebut berbentuk balok baja" dan tebal specimen dicari

melalui indikasi terakhir yang muncul dengan rumus (

!Ran"en#$ala#%ree

n%ulIndi$asiMu&ebal =

Hasil pengujian (

+,,#B

D

$9

1

60

30

20 C2

3040

3520,5

30

19

20,

5

50

30

30

20

35

25,530


10/13

S+-+ 1.

Dengan menggunakan range &00mm.

@umlah ,ndikasi yang muncul 4

Range

Tebal=

100

25=4

,ndikasi , (25

10010=2.5

,ndikasi ,, (2x25

10010=5

,ndikasi ,,, (3x 25

10010=7.5

,ndikasi ,+ (4x25

100

10=10

d$ scanning 4 30 d$

-edalaman material 43x 100

10=30mm

9acat 1

-edalaman cacat 1 42,25x 100

10=22,5mm

Diperoleh hasil (

'anjang ( 50 mm

7ebar ( 30 mm-edalaman ( 22"5 mm

9acat $

-edalaman cacat $ 42,05x 100

10=20,5mm

Diperoleh hasil (

-edalaman ( 20"5 mm

Diameter ( 3"5 mm

9acat 9

-edalaman cacat 9 42,05x 100

10 =20,5mm

Diperoleh hasil (

'anjang ( 60 mm

7ebar ( 30 mm

-edalaman ( 20"5 mm

9acat D

-edalaman cacat D 41,9x100

10=19mm

+,,#&0


11/13

$.5 K+-%'

$.5.1 K+-%'

Dari pengujian Ultrasonic yang dilakukan" maka dapat diambil kesimpulan.

1dapun kesimpulan yang diperoleh sebagai berikut (

*eknik gema merupakan teknik yang sering digunakan untuk mengetahui

ketebalan dan kedalaman dari cacat maupun spesimen.

Dengan menggunakan prinsip pantulan gelombang ultrasonik" dapat

mengetahui ketebalan dan kedalaman cacat pada material.

Untuk mencari cacat pada material dapat dilakukan dengan melihat adanya

gelombang pada display pasawat ultrasonik " kemudian dapat mengetahui

indikasi " kedalaman dan dimensi dari suatu indikasi tersebut.

Dalam percobaan terdapat 8 cacat

&. 9acat 1

Diperoleh hasil (

'anjang ( 50 mm

7ebar ( 30 mm

-edalaman ( 22"5 mm

2. 9acat $

Diperoleh hasil (

-edalaman ( 20"5 mmDiameter ( 3"5 mm

3. 9acat 9

Diperoleh hasil (

'anjang ( 60 mm

7ebar ( 30 mm

-edalaman ( 20"5 mm

8. 9acat D

-edalaman cacat D 4 &B mm

$.5.2 A'-' +'''-etidak tepatan data hasil percobaan dengan hasil perhitungan dapat

disebabkan oleh terjadinya kesalahan pada pembacaan skala yang nampak pada

display ataupun kesalahan pada kalibrasi awal.

+,,#&&


12/13

DAFTAR PUSTAKA

Metode Ultrasonic" &BB%" 'oliteknik 'erkapalan Cegeri !urabaya.

Harsono" Dr" ,r *.>kamura" Dr" E&BB&F" &e$nolo"i Pen"elasan 'o"am" '*.

'radya 'aramita" @akarta

;achid !uherman" ,r" E&BA%F" i$tat Pen"etahuan ahan" @urusan *eknik Mesin

*," ,*!

Dosen Metallurgi" E&BA6F"Petun*u$ Pra$ti$um 'o"am" @urusan *eknik Mesin *,"

,*!

M.M. Munir" E2000F" Modul Pra$te$ +*i ahan" +ol &" @urusan *eknik $angunan

-apal" ''C!

$udi 'rasojo" !* E2002F" u$u Petun*u$ Pra$te$ +*i ahan" @urusan *eknik

'ermesinan -apal" ''C!


13/13

LAMPIRAN

Uji Ultrasonik Almost Done

Documents

Transcript of Uji Ultrasonik Almost Done