1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Seiring dengan berkembangnya teknologi semakin banyak dilakukan penelitian

untuk menemukan teknologi baru yang layak digunakan oleh manusia sehingga

mempermudah pekerjaan dalam berbagai hal. Tidak dapat dipungkiri

sebagaimana kita ketahui material yang akan digunakan untuk membuat sebuah

mesin haruslah berkualitas bagus hal ini akan menentukan kualitas dari mesin

yang akan diproduksi serta digunakan. Hal ini sesuai dengan prinsip seorang

insinyur yang mengedepankan keselamatan konsumen ketika merancang sebuah

alat.

Pengujian impactmerupakan salah satu dari cara pengujian yang dipakai untuk

menguji kekuatan suatu material,pengujian ini dilakukan untuk menge-tahui nilai

ketangguhan sebuah spesimen material uji yang akan digunakan untuk membuat

sebuah mesin terhadap kemungkinan terjadinya benturandengan pengujian ini

maka dapat kita hitung nilai impact dari suatu material . Pengujian Impact bisa

diartikan sebagai suatu tes yang mengukur kemampuan suatu bahan dalam

menerima beban tumbuk yang diukur dengan besarnya energi yang diperlukan

untuk mematahkan spesimen dengan ayunan.

Karena kebutuhan kualitas yang bagus dari suatu alat itulah perlu diadakanya

pengujian impact material sehingga kemungkinan patah akibat benturan dapat

2

ditanggulangi.Mengingat alat yang akan kita buat harus membantu memudahkan

pekerjaan manusia.

B. Tujuan

Adapun tujuan pengujian impact adalah sebagai berikut :

1. Untuk Mengetahui Ketahanan Material terhadap Beban kejut.

2.

3

II. ISI

A. Uji Impact

Impact test bisa diartikan sebagai suatu tes yang mengukur kemampuan suatu

bahan dalam menerima beban tumbuk yang diukur dengan besarnya energi yang

diperlukan untuk mematahkan spesimen dengan ayunan. (navale.engineering,

2013)

Impact test merupakan suatu pengujian yang dilakukan untuk menguji ketangguhan

suatu specimen bila diberikan beban secara tiba-tiba melalui tumbukan.Ketangguhan

adalah ukuran suatu energy yang diperlukan untuk mematahkan atau merusak suatu

bahan yang diukur dari luas daerah dibawah kurva tegangan regangan.Suatu bahan

mungkin memiliki kekuatan tarik yang tinggi tetapi tidak memenuhi syarat untuk kondisi

pembebanan kejut. Suatu paduan memiliki parameter ketangguhan terhadap

perpatahan yang didefinisikan sebagai kombinasi tegangan kritis dan panjang reta.

(Yerik Pasapan, 2011)

Uji impak adalah pengujian dengan menggunakan pembebanan yang cepat (rapid

loading). Pada uji impak terjadi proses penyerapan energi yang besar ketika

beban menumbuk spesimen. Energi yang diserap material ini dapat dihitung

dengan menggunakan prinsip perbedaan energi potensial. Impact test adalah

pengujian ketahanan material terhadap beban kejut. Garis besar  pengujian

impact:

1. Energi takikan terhadap kekuatan tumbukan.

4

2. Metode pengujian impact.

3. Hubungan antara energi impact bahan dan temperature pada beberapa jenis

takikan.

4. Pengaruh temperaturterhadap laju patah getas.

5. Tipe- tipe perpatahan

6. Mode- mode perpatahan.

Gambar 1. Alat Uji Impact

B. Metode Uji Impact

Ada dua macam pengujian impact, yaitu :

1. Charpy

5

2. Izod

Perbedaan charpy dengan izod adalah peletakan spesimen.Pengujian dengan

menggunkan charpy lebih akurat karena pada izod, pemegang spesimen juga turut

menyerap energi, sehingga energi yang terukur bukanlah energi yang mampu di

serap material seutuhnya.

Faktor yang mempengaruhi kegagalan material pada pengujian impak adalah

a. Notch

Notch pada material akan menyebabkan terjadinya konsentrasi tegangan pada

daerah yang lancip sehingga material lebih mudah patah. Selain itu notch juga

akan menimbulkan triaxial stress. Triaxial stress ini sangat berbahaya karena

tidak akan terjadi deformasi plastis dna menyebabkan material menjadi getas.

Sehingga tidak ada tanda-tanda bahwa material akan mengalami kegagalan.

b. Temperatur

Pada temperatur tinggi material akan getas karena pengaruh vibrasi

elektronnya yang semakin rendah, begitupun sebaliknya.

c. Strainrate

Jika pembebanan diberikan pada strain rate yang biasa-biasa saja, maka

material akan sempat mengalami deformasi plastis, karena pergerakan

atomnya (dislokasi). Dislokasi akan bergerak menuju ke batas butir lalu

kemudian patah. Namun pada uji impak, strain rate yang diberikan sangat

tinggi sehingga dislokasi tidak sempat bergerak, apalagi terjadi deformasi

plastis, sehingga material akan mengalami patah transgranular, patahnya

ditengah-tengah atom, bulan di batas butir. Karena dislokasi ga sempat gerak

ke batas butir. (Supajri, 2011)

6

1. Metode Charpy (USA)

Merupakan cara pengujian dimana specimen dipasang secara horizontal

dengan kedua ujungnya berada pada tumpuan, sedangkan takikan pada

specimen diletakkan di tengah-tengah dengan arah pembebanan tepat diatas

takikan.

Kelebihan :

1. Hasil pengujian lebih akurat

2. Pengerjaannya lebih mudah dipahami dan dilakukan

3. Menghasilkan tegangan uniform di sepanjang penampang

4. Harga alat lebih murah

5. Waktu pengujian lebih singkat

Kekurangan :

1.    Hanya dapat dipasang pada posisi horizontal

2.    Spesimen dapat bergeser dari tumpuannya karena tidak dicekam

3.    Pengujian hanya dapat dilakukan pada specimen yang kecil

4.     Hasil pengujian kurang dapat atau tepat dimanfaatkan dalam

perancangan karena level tegangan yang diberikan tidak rata.

2. Metode Izood (Inggris)

7

Merupakan cara dimana specimen berada pada posisi vertical pada tumpuan

dengan salah satu ujungnya dicekam dengan arah takikan pada arah gaya

tumbukan. Tumbukan pada specimen dilakukan tidak tepat pada pusat takikan

melainkan pada posisi agak diatas dari takikan. (Yerik Pasapan, 2011)

Kelebihan :

1.   Tumbukan tepat pada takikan karena benda kerja dicekam dan spesimen

tidak mudah bergeser karena dicekam pada salah satu ujungnya.

2.   Dapat menggunakan specimen dengan ukuran yang lebih besar.

Kerugian :

1.      Biaya pengujian yang lebih mahal

2.      Pembebanan yang dilakukan hanya pada satu ujungnya, sehingga hasil

yang diperoleh kurang baik.

3.      Proses pengerjaan pengujiannya lebih sukar

4.      Hasil perpatahan yang kurang baik

5.      Waktu yang digunakan cukup banyak karena prosedur pengujiannya

yang banyak, mulai dari menjepit benda kerja sampai tahap pengujian.

6.      Memerlukan mesin uji yang berkapasitas 10000 ton

8

C. Jenis dan Tipe Perpatahan Uji impact

Tipe perpatahan dalam pengujian impact dapat beberapa macam diantaranya sebagai berikut :

1. Perpatahan Intergranular.

Yaitu perpatahan yang terjadi diantara butir.Perpatrahan ini terjadi pada

logam ulet.Proses ini melalui tiga tahap: pertama- tama akan terbentuk

lubang yang halusatau rongga.Batasnya pada permukaan yang lemah

disebelah dalam.Ronga tersebut kemudian memuai akibat deformasi

plastik dan akhirnya bergabung melalui penguatan lokal logam terbentuk

perpatahan bersyarat.Jenis perpatahan terjadi karena rongga plastik

instant, yang kemudian tembus keluar dan penatian tambah kedalam.

2. Perpatahan Transgranular.

Yaitu perpataan yang terjadi didalam butir.Seringkali dianggap sebagai

kelompok- kelompok perpatahan khusus.Pada berbagai paduan didapatkan

keseimbangan yang sangat peka antara tegangan yang diperlukan untuk

perambatan retak dan belah dengan tegangan yang diperlukan.Meskipun

energiyang diserap pada rambatan retak lebih rendah dai perpatahan belah.

Perpatahan transgranular atau juga disebut patah gelah yang umumnya terjadi

pada struktur body center cubic yang dibuat pada temperature

rendah.Perpatahan Transgranular merupakan perpatahan yang terjadi akibat

retakan yang merambat didalam butiran material.

9

Perpatahan intergranular yaitu perpatahan yang terjadi akibat retakan yang

merambat diantara butiran material yang kerap dikatakan sebagai perpatahan

khusus.Pada berbagai paduan didapatkan berbagai keseimbangan yang sangat

peka antara tegangan yang diperlukan untuk perambatan retak dengan

pembelahan dan tegangan yang diperlukan untuk perpatahan rapuh sepanjang

batas butir.(Pasapan, 2011)

Jenis Perpatahan

1. Patah ulet yaitu perpatahan yang terjadi yang didahului deformasi plastic

dan penyerapan energy.

2. Patah getas yaitu perpatahan yang tanpa didahului dengan deformasi

plastic dan penyerapan energi yang hanya sedikit atau dapat dikatakan

tidak terjadi penyerapan energy

D. Hal-hal yang mempengaruhi uji impact

Menurut pia mesin adapun hal-hal yang mepengaruhi pengujian impact antara lain adalah berikut :1. Takikan.

Pada suatu material atau bahan, terdapat takikan- takikan akan

berpengaruh pada ketangguhan material. Hal ini disebabkab dengan

adanya takikan maka akan mengakibatkan konsentrasi tegangan baik itu

10

pada satu titik pada takikan atau lebih.Adapun jenis takikansebagai-

berikut:

a) Takikan Segitiga

Distribusi tegangan berkonsentrasi pada satu titik pada dasar takikan

b). Takikan Segi empat

Distribusi tegangan berkonsentrasipada dua titik

c). Takikan setengah lingkara.

Tegangan berkonsentrasi merata pada takikan.

energi/ usaha yang paling rendah untuk mematahkan suatu bahan pada

berbagai jenis takikan segitiga karena tegangan terpusat pada satu

titik.Kemudian meningkat, segi empat, dan yang paling tinggi adalah

usaha untuk takikan lingkaran dimana tegangan merata pada takikan.

2. Beban.

Pengaruh beban terhadap ketangguhan material adalah semakin berat

beban yang diberikan maka usaha yang timbul karena beban tersebut

semakin besar pula, sehingga material yang diuji lebih cepat patah dan

sebaliknya.

3. Temperatur

11

Temperatur menimbulkan pengaruh berarti pada ketangguhan suatu

material/ bahan/Perubahan sifat suatu bahan berlangsung seiring dengan

perubahan suhu yang terjadi.Semakin rendah suhu maka material akan

semakin getas dan sebaliknya.

4. Jenis Perpatahan

Untuk jenis patah ulet maka bentuk tampak patahannya akan berongga

dan mengalami pengecilan, karena sebelum material itu patah, akan

didahului oleh necking (pengecilan penampang) dan peronggaan dalam

material. Sedangkan untuk jenis patah getas maka bentuk tampak

patahannya tidak berupa rongga dan tidak mengalami pengecilan

penampang. Dia akan langsung patah tanpa didhului peristiwa

sebelumnya.

5.     Tipe Perpatahan

Untuk tipe perpatahan transgranular perpatahan yang terjadi disebabkan

oleh retakan yang merambat didalam butir, jadi bentuk tampak patahannya

memperlihatkan perpatahan yang dialami butir sedangkan untuk tipe

perpatahan intergranular, bentuk tampak patahannya hanya terlihat pada

batas butir karena retakan yang terjadi hanya merambat diantara butir.

6. Komposisi ukuran Butir

12

Ukuran butir juga berpengaruh pada hasil tampak patahan, sesuai dengan

ukuran besarnmya maka semakin halus butiran maka material makin

rapuh dan bila ukuran butir besar maka akan ulet sehingga dalam

perpatahannya akan didahului oleh peristiwa necking dan peronggaan.

7.     Kadar Karbon

Bentuk tampak patahan yang dialami oleh material yang berkadar akarbon

tinggi akan berbeda dengan bentuk tampak patahan material yang

berkadar karbon rendah karena kadar karbon juga akan menentukan sifat

material. Semakin tinggi kadar karbon, maka material akan kuat dan getas.

sebaliknya jika material itu memiliki kadar karbon rendah maka akan

bersifat ulet

13

III. Simpulan dan Saran

A. Simpulan

B. Saran

14

Daftar Pustaka

navale.engineering, 2013 UJI BAHAN IMPACT TEST atau UJI TUMBUK. Dapat diunduh di

http://navale-engineering.blogspot.com/2013/02/uji-bahan-impact-test-atau-uji-

tumbuk.htmldiakses pada :9 mei 2013 ; Pukul 23:56.

Yerik Pasapan, 2011 Teori Dasar Impact. Dapat diunduh di

http://pahatbaja.blogspot.com/2011/06/teori-dasar-impact.html diakses pada : 9 mei

2013; Pukul 23:56

Dedek Supajri, 2011Impact Testing : Uji Impak . dapat diunduh di

http://dedekpajrikoto.blogspot.com/2011/01/impact-testing-uji-impak.html diakses pada :

10 mei 2013; Pukul 01:05

Piamesin, 2012 Impact. Dapat diunduh di

http://antopaendeblog.blogspot.com/2012/02/impact.html diakses pada : 10 Mei

2013; 01:20.

15

16

LAMPIRAN