LAPORAN RESMI

MAGNETIC PARTICLE TEST

( UJI MAGNETIK PARTIKEL )

Disusun Oleh :

Farida Syaifurrohmah (6513040044)

Auladie Firdian M (6513040049)

Mardianto Noor Rachmat (6513040050)

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

Tujuan dari uji magnetik partikel adalah untuk mendeteksi discontinuity

bahan logam ferro pada permukaan atau discontinuity sub surface. Biasanya

pengujian ini dilakukan pada benda kerja pada semua tahapan produksi.

1.2 Dasar Teori

Magnet merupakan suatu logam yang dapat menarik besi, dan selalu

memiliki dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. Dimana arah medan

magnet disetiap titik bersumber dari kutub utara menuju ke selatan dan mengarah

dari kutub selatan ke utara di dalam magnet.

1.2.1 Prinsip Dasar pengujian Magnetik Partikel

Spesimen atau benda uji tersebut dimagnetisasi dengan cara

memberikan arus listrik. Karena perlakuan yang seperti itu, maka pada

benda uji akan timbul medan magnet sebagai akibat dari adanya beda

potensial (arus listrik mengalir dari tegangan tinggi ke tegangan rendah).

Pada daerah tersebut ditaburkan serbuk ferro magnetik. Selanjutnya serbuk

ferro magnetik tersebut akan mengikuti bagian yang cacat dari benda uji

tersebut.

Gambar 1.1. Garis Gaya

Magnet

SU

1.2.2 Jenis-jenis Magnet

a. Magnet permanen

Merupakan bahan-bahan logam tertentu yang jika

dimagnetisasi maka bahan logam tersebut akan mampu mempertahankan

sifat magnetnya dalam jangka waktu yang lama (permanen).

b. Elektromagnet

Merupakan magnet yang terbuat dari bahan ferro magnetik

yang jika diberikan arus listrik maka bahan tersebut akan menjadi

magnet, tetapi jika pemberian arus listrik dihentikan, maka sifat magnet

pada bahan tersebut akan hilang.

1.2.3 Metode Magnetisasi

1.1. Magnetisasi longitudinal :

Dihasilkan dari arus listrik yang dialirkan dalam koil.

Gambar 1.2. Magnetisasi Longitudinal

2.1. Magnetisasi Yoke

Magnetisasi dengan menggunakan yoke. Dengan cara ujung kaki yoke

ditempelkan pada material yang akan dimagnetisasi.

3.1. Magnetisasi sirkular.

Magnetik sirkular terdiri dari :

a. Magnetik tak langsung, arus listrik dialirkan ke konduktor sentral.

Medan magnet mengenai bahan dan benda yang dilingkupinya.

Current

Long Field

Current

Defect

b. Magnetisasi langsung, arus listrik dialirkan pada bahan yang akan

dimagnetisasi.

Benda

Gambar 1.4. Head Shut

c. Prod, magnetisasi dengan cara material ferromagnetic dililiti dengan

logam tembaga kemudial dialiri arus listrik.

Gambar 1.5. Magnetisasi prod

a.2.4 Metode Pengerjaan Berdasarkan Waktu Magnetisasi

a. Medan Magnet Kontinyu :

Magnetisasi berlangsung secara terus menerus bersamaan dengan

pemberian serbuk ferromagnetik basah (suspensi) atau yang kering.

b. Medan Magnet sisa (residual) :

Partikel ferro magnetik (kering atau suspensinya) diberikan setelah

proses magnetisasi berakhir.

Gambar 1.3. Central Conductor

Deffect

Current Circular Field

I.2.5. Metode Pengaplikasian Partikel Ferromagnetik

a. Metoda Kering:

Partikel magnetik yang digunakan berupa bubuk kering. Metoda

ini digunakan pada permukaan benda uji yang kasar. Suhu kerja yang

baik yaitu pada suhu kamar 10oC hingga 55oC, metoda ini juga masih

dapat dilakukan pada suhu tinggi asalkan benda uji masih berwujud

padat. Metoda ini tidak cocok dilakukan pada suhu dingin karena serbuk

ferromagnetic akan lengket terkena embun. Warna partikel ferromagnetik

yang dipilih harus kontras terhadap benda uji. Bubuk diarahkan pada

lokasi yang diinginkan secara perlahan-lahan, sisa partikel yang berlebih

dihilangkan dengan air.

b. Metoda Basah:

Partikel magnetik yang digunakan dalam bentuk suspensi.

Metoda ini bisa digunakan pada metoda kontinyu maupun residual.

Metoda basah biasa digunakan pada permukaan benda uji yang halus.

Metoda ini cocok digunakan pada suhu dingin dan batas maksimalnya

adalah tidak boleh lebih dari batas akhir temperatur kamar, yaitu 55oC

karena suspensi akan mengalami penguapan jika suhu terlalu panas.

I.2.6. Teknik Inspeksi

a. Pemilihan Teknik Inspeksi

Pemilihan teknik inspeksi partikel magnetik didasarkan pada

hal-hal sebagai berikut:

Kondisi Permukan Benda Uji :

Kasar : Metoda Kering

Halus : metoda Basah

Partikelnya:

Kering : Serbuk Kering

Basah : Suspensi

Warna serbuk partikelnya harus kontras

b. Prosedur Inspeksi

Persiapan Permukaan (Pre Cleaning)

Kondisi permukaan harus diperhatikan, permukaan harus kering

dan bersih dari segala macam kotoran yang kiranya dapat menganggu

proses inspeksi seperti karat, oli/gemuk, debu dll.

Penyemprotan White Contrast Paint (WCP 2)

Setelah permukaan dipastikan bersih dan kering maka dilakukan

penyemprotan WCP 2 secara merata. Hal ini dilakukan untuk

memudahkan mendeteksi adanya discontinuity. Karena warna dari

WCP 2 lebih kontras dari pada serbuk feromagnetig.

Magnetisasi Benda Uji

Magnetisasi benda uji dimaksudkan agar benda uji dapat

menarik serbuk ferromagnetik yang nantinya serbuk ferromagnetik

tersebut akan mendetekasi adanya discontinuity pada benda uji tersebut.

Aplikasi serbuk magnet

Aplikasi serbuk magnet disesuaikan dengan keadaan permukaan

pada benda uji. Bila permukaannya kasar, maka digunakan metode

kering yang menggunakan serbuk magnet kering. Apabila

permukaannya halus digunakan metode basah yang mana sebuk

magnetik yang digunakan berupa suspensi. Warna partikel serbuk

magnet yang digunakan harus kontras dengan permukaan benda ujinya.

I.2.7. Evaluasi

Pengevaluasian dimaksudkan untuk meneliti bentuk discontinuity

yang terdapat pada benda uji. Selain itu juga dari hasil pengevaluasian kita

akan dapat menentukan apakah benda uji harus diperbaiki atau tidak.

I.2.8. Demagnetisasi

Demagnetisasi dilakukan dengan maksud untuk menghilangkan

sisa sifat magnet yang terdapat pada benda uji agar benda uji tersebut tidak

akan dapat menarik serbuk-serbuk besi yang nantinya akan mnyulitkan

proses pembersihan.

Demagnetisasi dapat dilakukan dengan menggunakan arus AC atau

DC. Jika menggunakan arus AC, benda uji dimasukkan ke dalam koil yang

dialiri arus AC kemudian diturunkan perlahan-lahan. Jika menggunakan

arus DC step down bolak-balik berulang dengan kontak langsung atau

kontaktor inti, kemudian arus dibalik dan dikecilkan secara berulang-ulang.

I.2.9. Pembersihan Setelah Inspeksi (Post Cleanig)

Post cleaning dimaksudkan untuk membersihkan benda uji dari

sisa-sisa dari pemberian serbuk magnetik pada saat pengujian.

BAB II

METODOLOGI

2.1Alat dan Bahan

2.1.1 Alat:

1. Kain Lap

2. Yoke

3. Lampu

4. Sikat besi

5. Gause Meter

6. Light Meter (Lux meter)

7. Penggaris

8. Foto

Gambar 2.1. Spesimen/Benda Uji (Weld part) dan (Machine Process)

2.1.2 Bahan

1. Cleaner

2. White Contrast (WCP 2)

3. Wet partikel (7HF)

Gambar 2.2. Cleaner,WCP 2,7HF

2.2Prosedur Kerja

1. Persiapan Alat, yaitu dengan menguji kekuatan yoke terlebih dahulu (Power

Lifting of Yoke) berdasarkan ASME section V Article 6 (T-773, 2), yaitu

untuk arus AC yoke harus mampu mengangkat beban seberat 4,5 kg (10 lb)

pada maximum pole spacing-nya. Apabila yoke masih dapat mengangkat

beban yang disyaratkan, maka yoke tersebut masih layak untuk digunakan.

Pengujian lifting power ini biasanya dilakukan dalam jangka waktu satu tahun

sekali.

2. Specimen dibersihkan permukaannya dari oil, dan kotoran lain yang berupa

karat, lemak, cat, dan kotoran lainnya dengan menggunakan claner.

3. Material uji disemprot dengan White Contrast Paint (WCP 2) secara merata.

4. Tunggu sebentar hingga white contrast paint kering

5. Setelah kering, atur yoke sedemikian rupa sehingga dapat memagnetisasi

material uji dengan baik dan pada saat proses memagnetisasi material uji yoke

ditempatkan pada posisi yang berbeda-beda sehingga tampak semua

discontinuity yang ada pada material uji tersebut baik crack yang ada di

permukaan maupun yang sub-surface.

Gambar 2.3. Proses magnetisasi

6. Saat yoke memagnetisasi material uji, material uji disemprotkan wet particle

hingga tampak cacat yang ada pada material uji tersebut.

7. Amati discontiniuity yang tampak dan catat.

8. Demagnetisasi atau penghilangan sisa-sisa magnet pada spesimen setelah

evaluasi. Kemudian material uji diukur sifat magneticnya dengan

menggunakan gause meter.

Gambar 2.4. Pengukuran dengan Gause Meter

9. Post Cleaning/pembersihan akhir

BAB III

ANALISA DATA

Analisa Data

Pada pengujian specimen dengan menggunakan magnetic partikel ini kami

menggunakan intensitas penerangan sebesar 167.1 fc. Intensitas penerangan ini

kami peroleh dengan menggunakan lampu philip 18 watt dan jarak antara lampu

dan material uji 20 cm. Magnet merupakan suatu logam yang dapat menarik

besi, dan selalu memiliki dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. Dimana

arah medan magnet disetiap titik bersumber dari kutub utara menuju ke selatan

dan mengarah dari kutub selatan ke utara di dalam magnet. Karena sifat itulah

maka muncul jenis pengujian bahan, yaitu Magnetic Particle Test.

Sedangkan prinsip dasar dari tes tersebut adalah specimen atau benda uji

dimagnetisasi dengan cara menggunakan alat Yoke yang dialiri arus listrik.

maka pada benda uji akan timbul medan magnet sebagai akibat dari adanya beda

potensial (arus listrik mengalir dari tegangan tinggi ke tegangan rendah). Pada

daerah tersebut disemprotkan suspensi ferro magnetic (visible 7HF). Selanjutnya

suspensi ferro magnetic tersebut akan mengikuti bagian yang cacat dari benda

uji tersebut .

Kebocoran medan ( flux leakage ) sebenarnya adalah garis-garis gaya

magnet yang meninggalkan komponen, bergerak melalui udara dari suatu kutub

ke kutub lain yang berlawanan muatan. Kebocoran medan ( flux leakage )

mengakibatkan munculnya kutub – kutub baru yang berlawanan dengan kutub

sebenarnya, sehingga diskontinuity dapat terlihat. Pada tempat dimana terjadi

kebocoran medan magnet, partikel besi akan tertarik dan membentuk suatu

indikasi diskontinuitas. Diskontinuitas bawah permukaan juga bisa terdeteksi

jika kebocoran medannya cukup kuat untuk menarik partikel besi, yaitu

maksimal 5 mm di bawah permukaan benda kerja.

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan ditemukan discontinuity pada

specimen yang berupa garis dan discontinuity ini termasuk indikasi linier yang

relevan. Retakan terjadi karena ketidak sempurnaan pada proses pengelasan.

Jika sudah terjadi discontinuity yang berupa retakan pada material tersebut maka

tidak boleh digunakan lagi, untuk menghindari terjadinya kerusakan dan

kecelakan, yang akan berakibat fatal. Berikut Gambar 2.5 menunjukkan

specimen uji sebelum proses magnetisasi dan applied WCP-2 pada permukaan

specimen benda uji .Gambar 2.6 menunjukkan specimen sesudah proses

magnetisasi dan applied suspense (7HF)

Gambar 2.5 Specimen sebelum diuji

Gambar 2.6 Specimen sesudah diuji

gambar 2.7 Indikasi cacat pada specimen

Indikasi cacat

Indikasi cacat

Berikut di bawah adalah Tabel 2.1 menunjukkan tabel magnetic particle test :

Date : Selasa , 30 September 2014

Material : Specimen Uji

Reference : ASME B dan PV kode sect I ,V, VIII, DIV I dan DIV 2,ASME

B31,1 Latest Edition & Addenda

Lighting Equipment : lampu, lux meter, gauss meter

Light Intensity : lampu Phillips 18 watt dengan jarak ± 20 cm dengan intensitas

cahaya 106.1 fc

Tabel 2.1 Tabel Magnetic particle test

Equipment √ Yoke Prod Coil SN :

Particle type Dry √ Wet Fluorescent Colour contrast

Method √ Continuous Residual

Surface

Condition

√ Weld √ Machine Process Grind

…………

Range

√ Base Metal √ Weld Part

Edge Preparation Repair Weld

Back Chipping ……………….

Berikut di bawah adalah Tabel 2.2 table indikasi yang muncul pada specimen uji :

Tabel 2.2 Tabel indikasi Specimen Benda 1

No Part/item Size of defect (mm)Result

RemarkAccepted Reject

1 Linear 1 3.5 x 0.5 -

Karena panjang

dari linearnya

lebih dari 1.6

mm

2 Linear 2 28 x 0.5 -

3 Linear 3 34 x 0.5 -

4 Linear 4 13 x 0.5 -

5 Linear 5 17.5 x 0.5 -

6 Linear 6 17 x 0.5 -

7 Linear 7 13 x 0.5 -

8 Linear 8 18.5 x 0.5 -

9 Linear 9 6 x 0.3 -

10 Linear 10 12 x 0.3 -

11 Linear 11 19 x 0.5 -

12 Linear 12 20 x 0.5 -

13 Linear 13 7 x 0,5 -

14 Linear 14 9.5 x 0.5 -

15 Linear 15 22 x 0.5 -

16 Linear 16 15 x 0.5 -

17 Linear 17 8 x 0.5 -

18 Linear 18 21 x 0.5 -

19 Linear 19 13 x 0.5 -

20 Linear 20 12 x 0.3

Tabel 2.23 Tabel Indikasi Specimen Benda 2 (Roda Gerigi)

No Part/item Size of defect (mm)Result

RemarkAccepted Reject

1 Linear 1 42.5 x 0.3 -

Karena panjang

dari linearnya

lebih dari 1.6

mm

4.6 Kesimpulan

Menurut standard ASME VIII DIV 1 yang telah ditentukan material dapat

diterima apabila bebas dari :

1. Linier indicaton yang relevant, panjangnya lebih dari tiga kali lebarnya.

2. Rounded indication yang relevant, panjangnya lebih dari 5 mm.

3. 4 atau lebih indikasi rounded yang relevan terletak dalam satu garis dengan jarak

kurang dari 1.5 mm atau 1

16inc h es .

Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, maka material yang berbentuk

Weld part, ini direject karena pada material ditemukan adanya indikasi linear

yang relevan. Retakan (crack) yang timbul pada material terjadi karena

ketidaksempurnaan pada proses pengelasan.

Karena terlalu banyak discontinuity, maka specimen tidak dapat digunakan

dan tidak memerlukan proses demagnetisasi. Sebab, jika diperbaiki akan

membutuhkan biaya yang lebih besar oleh karena itu specimen tidak digunakan

(dibuang). Jika dibiarkan saja dan masih digunakan, maka dikhawatirkan

pengelasan tersebut akan patah.

4.7 Saran

Untuk praktek yang lebih baik kedepannya, disarankan :

1. Untuk kesehatan dan keselamatan kerja, sebaiknya menggunakan masker ketika

praktek.

2. Meja untuk praktikum dibuat lebih besar, sebab meja untuk praktikum terlalu

kecil dan membuat penguji sulit bergerak dan penyangga kaki meja tidak kuat.

3. Untuk langkah kerja post cleaning supaya tetap dilakukan meskipun benda uji

atau specimen ditolak (dibuang), sebab benda uji atau specimen tersebut akan

digunakan kembali untuk praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Harsono, Dr. Ir. & T. Okumura, dr. (1991), Teknologi Pengelasan Logam, PT

Pradya Paramita, Jakarta.

Dosen Metallurgi, (1986), Petunjuk Praktikum Logam, Jurusan Teknik Mesin FTI,

ITS.

ASME Section V Article 6