Non Destructive Test (NDT) Training

Non Destructive TrainingJuly 31,20151:00 pmBMI Factory Meeting Room

PT Borneo Mandiri Investment

1.1. Introduksi Pemeriksaan Partikel Magnetik

Pemeriksaan partikel magnetik (MPI) adalah metoda UTR (uji tak rusak) yang digunakan untuk mendeteksi cacat. MPI adalah cepat dan relative mudah dalam aplikasi dan preparasi permukaan benda uji tidaklah begitu kritis dibanding dengan UTR lain.

MPI menggunakan medan magnet dan partikel magnetik, seperti serbuk besi untuk mendeteksi cacat pada komponen.

Banyak industri menggunakan MPI untuk menentukan komponen yang layak untuk digunakan. Beberapa contoh industri yang menggunakan MPI seperti struktur baja, otomotif, petrokimia, pembangkit energi dan industri ruang angkasa. Pemeriksaan bawah air juga bagian lain dari MPI yang digunakan pada struktur lepas pantai dan jaringan pipa bawah air

PENDAHULUANPT Borneo Mandiri Investment

1.2. Sejarah pemeriksaan partikel magnetik

Magnetisme adalah kemampuan untuk menarik benda lain dari benda itu

sendiri.


1.3. Prinsip Dasar

Secara teori, MT secara relative memiliki konsep sederhana. Hal ini dapat dipandang sebagai kombinasi dua UTR : uji magnetic fluks bocor dan uji visual. Dengan memandang sebuah magnet batang dimana memiliki medan magnet dan disekitar magnet. Setiap tempat magnet disebut kutub. Kutu7b dimana garis gaya magnet keluar dari kutub magnet disebut kutub utara sedangkan untuk yang masuk kedalam disebut kutub selatan.Jika magnet batang patah ditengah, sehingga menghasilkan dua batang magnet dengan masing-masing kutubnya. Medan magnet keluar dari kutub utara dan masuk kembali pada kutub selatan. Apabila medan menyebar, akan menimbulkan kebocoran pada material dan kemudian disebut medan magnet bocor.Jika partikel besi ditaburkan pada magnet retak, kumpulan partikel ini sangat mudah terlihat dari pada retak yang actual dan ini menjadi dasar pemeriksaan magnetik partikel.


2.1. Magnetisme

Magnet adalah benda yang umum ditempat kerja dan juga di lingkungan rumah. Digunakan secara luas mulai dari menempelkan gambar pada pintu pendingin hingga penggerak torsi pada motor listrik.Lokasi dimana medan magnet dapat dideteksi keberadaannya atau kemasukan sebuah bahan disebut dengan kutub magnet.

Sumber Magnetisme

Medan magnet dihasilkan apabila muatan listrik tersebut bergerak. Kekuatan medan ini disebut dengan momen magnetik

PRINSIP MAGNETISMEPT Borneo Mandiri Investment

2.2. Material Diagmagnetik, Paramagnetik dan Ferromagnetik

Bila suatu bahan ditempatkan dalam medan magnet, gaya magnetik dari elektron bahan akan dipengaruhi. Efek ini disebut sebagai induksi magnet hukum Faraday.

Diamagnetik : suseptibilitasnya sangat lemah dan ketahanannya negative terhadap medan magnet.

Paramagnetik memiliki suseptibilitas kecil dan positif terhadap medan magnet. Bahan ini dapat menarik medan magnet secara tepat dan bahan tersebut tak dapat menyimpan sifat magnet bila medan luar dihilangkan/dipindahkan.

Ferromagnetik memiliki suseptibilitas yang besar dan positif terhadap medan magnet luar.


2.3. Domain Magnet (Magnetic Domains)

Memiliki sifat magnetik bukan hanya disebabkan setiap atomnya membawa momen magnetic tetapi juga disebabkan bahan tersebut dibuat dengan memiliki daerah sebagai domain magnet. Dalam setiap domain, semua dipole atom dipasangkan bersamaan dalam arah tertentu.

Mikroskop gaya magnet (MFM) menunjukan gambar domain magnetic pada baja karbon yang telah mengalami heat treatment.


2.4. Karakteristik medan magnet

Medan magnet di dan sekitar magnet batang

Sebuah medan magnet mengalami perubahan energi dalam (volume) isi ruang. Partikel sejajar dengan sendirinya terhadap garis gaya magnet yang dihasilkan magnet.



Medan magnet di dan sekitar magnet tapal kuda dan piringan

Magnet dibuat dalam berbagai bentuk dan satu yang paling sering adalah magnet tapal kuda (U). Magnet U mempunyai kutub utara dan selatan seperti magnet batang tetapi magnet tersebut melengkung sehingga letak kutub dalam bidang yang sama. Medan magnet dapat mengalir dalam bahan sehingga konsep magner sirkuler akan tercakup kemudian



Sifat – sifat umum garis gaya magnet

Garis gaya magnet memiliki sejumlah sifat – sifat yang meliputi :

• Mereka mencari bagian yang paling lemah penghambatannya antara kutub magnet yang berlawanan

• Tidak pernah saling memotong satu sama lain • Memiliki kekuatan yang sama• Kerapatannya berkurang apabila mereka

berpindah dari permeabilitas yang tinggi ke permeabilitas yang rendah

• Kerapatannya berkurang dengan bertambahnya jarak dari kutub

• Mengalir dari kutub selatan ke utara didalam bahan dan mengalir dari kutub utara ke selatan di udara


2.5. Medan Elektromagnetik

Ini di indikasi bahwa arus yang mengalir pada kawat menghasilkan medan magnet. Oersted menyelidiki sifat medan magnet disekitar kawat lurus yang panjang. Bagaimanapun dalam bahan feromagnetik arus listrik akan menyebabkan domain magnet tersusun dan medan magnet sisa akan tertahan.

Oersted juga menyatakn bahwa arah medan magnet tergantung pada arah arus listrik pada kawat. Contoh tiga dimensi medan magnet diberikan pada gambar. Ada aturan mudah untuk mengingat arah medan magnet sekitar konduktor.


2.5. Medan Elektromagnetik

Perhatian mengenai kaidah tangan kanan

Kerja dari kaidah tangan kanan, harus di ingat bahwa arah aliran arus. Aturan standard menyatakan arus mengalir dari terminal positif ke terminal negatif.


2.6. Medan magnet yang dihasilkan oleh Coil (kumparan)Apabila konduktor pembawa arus dibentuk menjadi sebuah loop atau beberapa loop membentuk suatu kumparan (coil), maka terbentuk medan magnet yang akan mengalir menuju pusat dari loop atau kumparan sepanjang sumbu horizontal dan sekitar putaran belakang pada bagian luar loop atau coil. Kumparan yang panjang dan lurus dari kawat ini disebut dengan solenoid dan dapat digunakan untuk menghasilkan medan magnet yang hampir seragam sama dengan yang dihasilkan oleh magnet batang.


2.7. Kuantitas sifat – sifat magnet(Kuat medan magnetic, Fluks density, Total flux and magnetization)

Keuntungan menggunakan satuan SI bahwa satuan tersebut dapat dilacak hingga ke satuan dasar – meter, kilogram, sekon dan AmpereKuat medan magnet adalah ampere/meter. I ampere/meter kekuatan medan magnet adalah kekuatan yang dihasilkan oleh pusat kondukto tunggal sirkel berdiameter I meter dengan arus pembawa I ampere.Jumlah garis gaya yang melewati suatu bidang dalam suatu luasan pada sudut tegak lurus disebut dengan induksi magnetik B. Induksi magnet atau fluks densiti memiliki satuan Tesla dimana I Tesla sama dengan I Newton/(A/m). Dari satuan ini tampak bahwa induksi magnet di ukur dari gaya yang bekerja pada suatu partikel oleh medan magnet.


2.8. Kurva Histerisis dan sifat – sifat magnet

Informasi yang sangat berarti dapat mempelajari sifat – sifat magnet suatu bahan dengan belajar Kurva Histerisis. Kurva ini menunjukkan hubungan antara induksi magnet fluks densiti (B) dan gaya magnet (H). Hal ini sering disebut dengan kurva B-H. Seperti contoh dibawah ;


2.8. Kurva Histerisis dan sifat – sifat magnet

Dari kurva histerisis, beberapa sifat – sifat magnet yang utama pada bahan dapat ditentukan :1. Retentivitas – Ukuran densitas fluks sisa yang berhubungan pada induksi

magnet jenuh suatu bahan. Dengan kata lain, kemampuan suatu bahan untuk menahan sejumlah sisa medan magnet apabila gaya magnet dikeluarkan setelah mencapai saturasi. (nilai B pada titik b dari kurva histerisis)

2. Magnet sisa atau Fluks sisa – densitas fluks magnet yang tersisa pada suatu bahan bila gaya magnetnya nol. Magnet sisa dan retentivitas adalah sama bila bahan telah dimagnetisasi hingga titik jenuh. Hanya saja, ukuran magnet sisa mungkin lebih rendah dari nilai retentivitas bila gaya magnet tidak mencapai saturasi.

3. Gaya koersif – jumlah medan magnet balik yang harus diterapkan pada bahan magnetic agar fluks magnet menjadi nol. (Nilai H di titik c pada kurva histerisis)

4. Permeabilitas, - sifat bahan yang menunjukkan mudahnya flukas magnet terbentuk pada komponen.

5. Reluktansi – adalah lawan dari bahan feromagnetik dalam membentuk medan magnet. Dalam rangkaian listrik, reluktansi analogi dengan hambatan (resistan)


2.9. Permeabilitas (permebility)

Telah kita ketahui sebelumnya bahwa permeabilitas adalah sifat bahan yang menggambarkan mudahnya fluks magnet terbentuk dalam suatu komponen. Ini diketahui sebagai perbandingan densitas fluks terhadap gaya magnetisasi.Dalam MT, ukuran dari residual (sisa) magnet adalah penting. Medan sisa magnet dipengaruhi oleh permeabilitas, yang akan berhubungan pada kandungan karbon dan campuran suatu bahan. Komponen dengan kandungan karbon yang tinggi akan memiliki permeabilitas rendah dan akan lebih menahan fluks magnet dari pada bahan dengan kandungan karbon rendah


2.10. Orientasi medan magnet dan kemampuan deteksi cacat (Magnetic Field Orientation and Flaw Detectability)Untuk memeriksa secara tepat suatu retak atau cacat lain dalam komponen, sanagt penting untuk mengetahui orientasi (arah) antara garis gaya magnet dan cacat. Terdapat 2 (dua) bentuk medan magnet yang dapat menentukan dalam suatu komponen.Medan magnet longitudinal memiliki garis gaya magnet yang sejajar dengan sumbu sepanjang benda uji. Magnetisasi longitudinal suatu komponen dapat dilakukan menggunakan medan longitudinal dengan kumparan atau solenoid.Medan magnet sirkulir memiliki garis gaya magnet yang melingkar sekitar keliling benda uji. Medan magnet sirkulir menginduksi sebuah bagian baik dengan arus yang melintas komponen atau arus yang melintas kondutor yang ada disekitar komponen.


2.11. Magnetisasi bahan ferromagnetik

Terdapat beberapa metoda yang dapat digunakan untuk menetapkan medan magnet pada suatu komponen dalam evaluasi menggunakan pemeriksaan magnetic partikel. Secara umum diklasifikasikan sebagai metoda magnetisasi secara langsung atau tidak langsung.


2.11. Magnetisasi bahan ferromagnetik

Magnetisasi induksi langsung (Direct Magnetization)

Dengan magnetisasi langsung, arus mengalir secara langsung pada komponen. Ingat bahwa hal bila arus mengalir maka medan magnet akan dihasilkan. Menggunakan kaidah tangan kanan.


2.11. Magnetisasi bahan ferromagnetikMagnetisasi menggunakan induksi tidak langsung (Indirect Magnetization)

Magnetisasi tidak langsung dilakukan dengan menggunakan medan magnet luar yang kuat untuk membentuk medan magnet suatu komponen. Seperti pada magnetisasi langsung, terdapat beberapa cara dalam melakukan magnetisasi tidak langsung.Menggunakan magnet permanen adalah sangat murah untuk membentuk medan magnet. Akan tetapi, hal ini sangat terbatas karena tidak dapat mengendalikan kekuatan medan dan sukar untuk menempatkan dan memindahkan magnet dengan kuat pada komponen.Magnet listrik dengan bentuk seperti tapal kuda (disebut yoke) dapat mengatasi kelemahan magnet permanen dan digunakan secara luas dalam industri. Yoke akan bekerja jika diberikan arus listrik mengalir pada inti besi lunak. Bila magnet ditempatkan pada komponen, medan magnet akan terbentuk antara kutub utara dan kutub selatan.

PRINSIP MAGNETISME


2.12. Arus Magnetisasi

Sebagaimana pada bagian sebelumnya, arus listrik sering digunakan untuk membentuk medan magnet pada suatu komponen selama pemerikasaan magnetik partikel. Arus bolak balik dan arus searah adalah bentuk dasar yang umum digunakan. Arus dari fase tunggal dengan tegangan 110 Volt. Aliran arus sering dimodifikasi untuk memberikan medan yang sesuai dalam benda uji.

PRINSIP MAGNETISME



Arus searah (Direct Current)

Arus searah (DC) mengalir secara kontinyu pada satu arah pada tegangan konstan. Batere biasanya digunakan sebagai sumber arus searah.

Arus bolak – balik (Alternating Current)

Arus bolak – balik memiliki arah balik dengan kecepatan 50 atau 60 putaran per detik. Di Amerika Serikat, arus dengan siklus 60 telah digunakan secara umum, tetapi arus dengan siklus 50 umumnya dibeberapa negara.

PRINSIP MAGNETISME



Arus bolak balik yang disearahkan (Rectified Alternating Current)

Secara jelas, skin efek membatasi kegunaan dari arus bolak balik yang mana banyak aplikasi pemeriksaan ditargetkan untuk mendeteksi cacat pada subpermukaan. Oleh karena itu, ada cara yang meyakinkan terhadap arus bolak balik ini.

Arus yang disearahkan gelombang penuh fase tunggal – Full Wave Rectified Alternating Current (FWAC) (Single Phase)

Penyearah gelombang penuh dengan membalikkan arus negatif menjadi arus positif yang sebelumnya dihilangkan. Ini menghasilkan sebuah bentuk pulsa arus searah dengan tidak ada interval antara pulsanya.

Arus yang disearahkan gelombang penuh fase tiga – Three Phase Full Wave Rectified Alternating Current

Arus fase tiga adlah sering digunakan untuk daya peralatan industri sebab lebih baik dalam transmisi daya dan karakteristik muatan aliran.


PRINSIP MAGNETISME


2.13. Distribusi dan Intensitas medan magnet longitudinal

Apabila panjang komponen beberapa kali lebih besar dari diameter, medan magnet longitudinal dapat diterapkan pada komponen tersebut.

PRINSIP MAGNETISME


2.14. Distribusi dan Intensitas medan magnet sirkulir

Sebagaimana dibicarakan sebelumnya, bila arus melewati konduktor padat maka akan terbentuk medan magnet di dan sekitar konduktor. Pernyataan dibawah ini berhubungan dengan distribusi dan intensitas medan magnet :

• Kuat medan dimulai dari nol pada pusat komponen hingga maksimum pada permukaan komponen

• Kuat medan pada permukaan konduktor berkurang dengan bertambahnya jarak apabila kuat arus diberikan secara konstan. (walaupun konduktor yang besar mampu membawa arus lebih)

• Kuat medan di luar konduktor secara langsung berbanding dengan kuat arus. Kuat medan didalam konduktor bergantung pada kuat arus, bahan permeabilitas magnet, dan jika bahan magnetik mengacu pada kurva Histerisisnya (lokasi B-H)

• Kuat medan diluar konduktor berkurang dengan bertambahnya jarak dari konduktor.

PRINSIP MAGNETISME


2.14. Distribusi dan Intensitas medan magnet sirkulir

Untuk konduktor dengan arus bolak – balik (ac), kuat medan magnet didalma meningkat dari nol di pusat hingga maksimum dipermukaan.

Distribusi kuat medan magnet di dan sekitar konduktor padat bahan non magnetik dengan arus searah (dc).

Distribusi kuat medan magnet di dan sekitar konduktor padat bahan magnetik dengan arus bolak balik (ac).


2.15. Demagnetisasi

Melakukan pemerikasaan magnetik partikel, pada umumnya penting untuk melakukan demagnetisasi komponen. Karena medan magnet sisa akan dapat :

• Mempengaruhi proses mesin yang menyebabkan pemotong yang menempel pada komponen

• Mempengaruhi peralatan elektronik seperti kompas• Dapat membentuk “ark blow” pada proses las. Hal ini dapat

menyebabkan busur las untuk pengisi las akan ditolak dari las (tidak menempel)

• Menyebabkan partikel terlepas dan menempel pada bearing dan menambah keausan

PRINSIP MAGNETISME


2.16. Mengukur medan magnetApabila melakukan pemeriksaan partikel magnetik penting untuk dapat ditentukan arah dan instensitas medan magnet. Seperti diskusi sebelumnya, arah medan magnet harus diantara 45 dan 90 derajat

Indikator medan (Field Indicators)

Indikator medan adalah perangkat mekanik kecil yang menggunakan besi lunak tipis yang mudah belok akibat pengaruh medan magnet. Gambar hasil sinar-x yang diberikan menunjukkan kerja didalam perangkat dilihat dari bagian samping.Indikator medan ini dapat diatur dan dikalibrasi sehingga mendapat nilai kuantitatif. Akan tetapi, rentang pengukuran indikator medan umumnya kecil dikarenakan mekanisme perangkatnya

PRINSIP MAGNETISME


2.16. Mengukur medan magnetHall – Effect (Gauss/Tesla)

Meter

Hall – effect meter adalah perangkat elektronik yang menunjukkan nilai kuat medan magnet secara digital dalam satuan Gauss atau Tesla. Perangkat ini menggunakan elemen konduktor atau semikonduktor yang sangat kecil pada ujung probe-nya. Arus listrik melintasi konduktor.

PRINSIP MAGNETISME


3.1. Peralatan portabel untuk pemeriksaan partikel magnetikUntuk memeriksa retak atau cacat lain pada suatu komponen secara tepat, adalah sangat penting agar menjadi biasa dalam penggunaan peralatan dan medan magnet, yang mana bahwa setiap peralatan memberikan hasil yang berbeda.

Medan magnet : Medan gaya disekitar magnet atau arus kawat induktor

Dengan demikian, untuk memeriksa komponen dengan tepat, penting untuk menentukan arah medan magnet sekurang – kurangnya dalam dua arah

PERALATAN DAN BAHAN


3.1. Peralatan portabel untuk pemeriksaan partikel magnetik

Magnet Permanen

Magnet permanen terkadang digunakan untuk pemeriksaan partikel magnetic sebagai sumber magnet. Ada dua bentuk utama dari magnet permanent yaitu magnet batang dan tapal kuda atau yoke.

PERALATAN DAN BAHAN



Magnets Listrik

Elektromagnetisme yaitu menggunakan arus listrik untuk menghasilkan medan magnet. Yoke elektromagnetik adalah alat yang umum digunakan untuk membentuk medan magnet.Kontak listrik juga perangkat didalamnya yang apabila arus mengalir akan timbul medan magnet (on) dan apabila tidak ada arus (off) maka medan magnet pun tidak ada.

PERALATAN DAN BAHAN



Coil portable dan Kabel konduktor

Coil dan kabel konduktor digunakan untuk membentuk medan magnet longitudinal didalam komponen. Apabila menggunakan coil, komponen ditempatkan terhadap permukaan dalam dari coil. Coil dibentuk dari kabel tembaga dengan lilitan antara tiga hingga lima lilitan (turn) didalam kerangka yang telah dibentuk.

Coil portable Kabel konduktor

PERALATAN DAN BAHAN


3.2. Peralatan stasioner pemeriksaan partikel magnetik

Peralatan stasioner pemeriksaan partikel magnetik didisain untuk penggunaan laboratorium atau produksi yang banyak. Sistem stasioner yang umum adalah meja kerja unit wet horizontal. Alat ini dibuat untuk pemeriksaan yang banyak dan komponen yang bervariasi.

PERALATAN DAN BAHAN


3.3. Cairan Suspensi (Suspension Liquids)

Cairan suspensi digunakan dalam metoda pemeriksaan partikel magnetic basah dapat berupa minyak murni ringan atau air yang mengandung zat aditif. Cairan yang mengandung bahan dasar minyak banyak dipakai karena memberikan tingkat basah yang baik pada permukaan logam.

PERALATAN DAN BAHAN


3.4. Partikel Magnetik

Partikel magnetik kering dapat dibeli dengan warna merah, abu-abu, kuning dan beberapa warna lain yang dapat memberikan level kontras tinggi antara partikel dan komponen yang diperiksa. Ukuran partikel magnetik juga sangat penting. Produk partikel magnetik kering diproduksi dengan beberapa ukuran partikel. Akan tetapi uji kering tidak dapat dibuat partikel lembut secara tersendiri. Partikel kasar diperlukan untuk membentuk diskontinuitas yang besar dan mengurangi terbentuknya debu dari serbuk secara alami.

Sebagaimana dibicarakan sebelumnya, partikel yang digunakan untuk pemeriksaan partikel magnetik adalah kunci dasar sebagai pembentuk indikasi yang memberi perhatian inspektur terhadap cacat.

Partikel Magnetik Basah

PERALATAN DAN BAHAN


3.4. Partikel MagnetikPartikel Magnetik BasahPartikel magnetik juga tersedia dalam suspensi basah seperti air atau minyak. Metoda uji magnetik partikel basah umumnya lebih sensitif dari pada metoda kering sebab suspensi menjaadikan partikel lebih mobilitas dan memungkinkan membuat partikel lebih kecil seperti debu dan timbulnya kontaminasi pada permukaan dapat dikurangi.Partikel magnetik metoda basah dihasilkan secara berbeda dibanding produk serbuk kering dalam berbagai cara. Satu cara telah tersedia apakah itu pertikel tampak atau floresen.Partikel yang digunakan untuk metoda basah berukuran lebih kecil dibandingkan dengan metoda kering. Partikel memiliki ukuran sekitar 10 µm (0.0004 inci) lebih kecil dan besi oksida sinetik memiliki ukuran diameter 0.1 µm (0.000004 inci). Ukuran yang sangat kecil ini hasil dari proses yang digunakan untuk membentuk partikel dan tidak dapat diharapkan secara umum karena partikel tersebut hampir terlalu lembut untuk tidak diam suspensi.

PERALATAN DAN BAHAN


3.5. Cahaya untuk pemeriksaan partikel magnetik

Pemeriksaan partikel magnetic dilakukan dengan menggunakan partikel yang tampak dibawah cahaya terang atau partikel yang tampak dibawah cahaya ultraviolet. Apabila pemeriksaan menggunakan partikel kontras warna tampak.Apabila partikel floresen digunakan, cahaya khusus ultraviolet harus digunakan. Floresen diartikan sebagai sifat pancaran radiasi sebagai hasil paparan selama memancarkan radiasi. Partikel floresen berwarna kuning hijau umumnya lebih unggul untuk sensitifitas warna puncak terhadap mata dibawah kondisi gelap.

PERALATAN DAN BAHAN



Cahaya ultraviolet atau cahaya hitam adalah cahaya yang memiliki rentang panjang gelombang 1000 hingga 4000 Angstroms (100 to 400 nm) dari spektrum gelombang elektromagnetik.

Cahaya Ultraviolet (UV)

PERALATAN DAN BAHANPT Borneo Mandiri Investment


Lampu UV memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi. Tipe yang umum adalah tipe tabung tekanan rendah, tipe sorot tekanan tinggi. Cahaya yang digunakan busur uap merkuri tekanan rendah.Lampu sorot memberikan energi yang terkonsentrasi yang dapat diarahkan pada daerah pemeriksaan. Lampu sorot akan menghasilkan cahaya dengan intensitas tinggi pada diameter 6 inci bila berada pada 15 inci dari permukaan yang diperiksa.

Dasar Cahaya Ultraviolet



Metal Halide 400 watt atau “cahaya super” dapat ditemukan pada beberapa fasilitas. Cahaya yang sangat terang memberikan pencahayaan yang lebih dari 10 kali daerah yang diterangi oleh lampu 100 watt. Disebabkan dengan intensitas yang besar, kelebihan cahaya yang terbias dari permukaan komponen harus diperhatikan.

Cahaya Ultraviolet Intensitas Tinggi


3.6. Indikator Medan Magnetik

Menentukan kekuatan dan arah medan magnet dalam pemeriksaan partikel magnetik adalah sesuatu yang sangat penting. Mengetahui arah medan magnet adalah penting sebab medan magnet harus sedekat mungkin dengan sudut tegak lurus (90 derajat) terhadap cacat dan tidak lebih dari sudut 45 derajat dari normal

Gaus meter dan prode efek Hall biasa digunakan untuk mengukur kuat medan tangensial pada permukaan komponen. Efek Hall adalah transfer medan listrik yang dihasilkan oleh konduktor apabila ditempatkan pada medan magnet.Keunggulan perangkat efek Hall adalah memberikan ukuran kuantitatif dari kuat magnet gaya tangsensial pada permukaan benda uji, dapat digunakan untuk mengukur sisa magnet.

Gaus Meter atau Hall effect Gages



Indikator kualitas kuantitatif (QQI) or standard catat buatan adalah sering dipilih sebagai metoda untuk meyakinkan arah medan yang tepat dan kuat medan yang sesuai. QQI juga menjadi cara praktis untuk menjamin kesaimbangan intensitas medan dan arah dari alat magnetisasi banyak arah (multidirection).

Indikator kualitas kuantitatif – Quantitative Quality Indicator (QQI)



Pie gage adalah bahan dengan permeabilitas yang tinggi dibagi menjadi empat, enam atau 8 bagian oleh bahan non feromagnetik. Pembagi tersebut sebagai catat buatan yang memiliki jarak dalam arah berbeda dari pusatnya. Gage ditempatkan pada sisi atas objek tembaga dan objek dimagnetisasi. Setelah partikel diberikan, selanjutnya serbuk yang berlebih dibersihkan, maka indikasi akan memberikan orientasi dari medan magnet.Prinsip dari aplikasi ini adalah pada permukaan datar seperti pengelasan atau baja-cor dimana serbuk kering digunakan dengan teknik yoke atau prod. Pie gage tidak disarankan untuk komponen yang memiliki bentuk yang rumit, juga untuk aplikasi metoda basah atau untuk membuktikan besarnya medan. Gage harus di magnetisasi dalam setiap penggunaan. Bebrapa keunggulan utama dari pie gage adalah ; mudah digunakan dan dapat digunakan kapan saja tanpa mengalami kerusakan.

Pie Gage



Slotted strips disebut juga Burmah-Castrol Strips adalah perangkat bahan feromagnetik dengan permeabilitas tinggi dengan slot yang memiliki lebar berbeda. Strip ini ditempatkan pada benda uji seperti pemeriksaan. Indikasi dihasilkan pada strip memberikan inspektur sebuah gagasan mengenai kuat medan dalam suatu area.

Keunggulan strip ini adalah secara relatif mudah untuk diterapkan terhadap komponen, dapat digunakan dengan tepat baik menggunakan metoda basah atau pun kering bila menggunakan magnetisasi kontinu.

Slotted Strips


4.1. Pemeriksaan Partikel Kering (Dry Particle Inspection)

Didalam teknik uji partikel magnetic, partikel kering ditaburkan pada permukaan benda uji yang selanjutnya akan mengalami magnetisasi. Pemeriksaan dengan partikel kering sangat sesuai untuk pemeriksaan yang dilakukan pada permukaan yang kasar. Bila menggunakan Yoke, arus bolak-balik atau arus searah setengah gelombang (hwdc)Pemeriksaan partikel kering juga digunakan untuk mendeteksi retak subpermukaan yang dangkal. Partikel kering dengan arus searah (hwdc) memberikan pendeteksian terbaik untuk memeriksa.

PRAKTEK UJIPT Borneo Mandiri Investment

4.1. Pemeriksaan Partikel Kering (Dry Particle Inspection)

Tahapan dalam melakukan suatu pemeriksaan menggunakan partikel kering

• Preparasi permukaan (benda uji) – permukaan harus bersih walaupun tidak sebersih apabila pemeriksaan menggunakan cairan penetraan. Permukaan harus bebas dari gemuk, minyak, atau pelembab lain yang dapat mempengaruhi kebebasan geraknya partikel. Lapisan tipis cat, karat atau kerak akan mengurangi sensitifitas tetapi kadang-kadang dapat mendapatkan posisi dengan hasil yang baik.

• Aplikasi gaya magnet – menggunakan magnet permanent, yoke elektromagnet, prod, coil atau yang lainnya dalam rangka menetapkan fluks magnetik.

• Taburkan partikel magnetik kering – taburkan partikel magnetik dengan ringan• Bersihkan sisa serbuk dengan hati-hati – saat medan magnet masih diberikan, kurangi

sisa serbuk dari permukaan dengan semprotan udara kering dengan hati – hati (seperti pada gambar). Tekanan udara yang diperlukan cukup kuat intuk membersihkan sisa partikel tetapi tidak cukup kuat untuk memindahkan partikel yang berkumpul pada medan fluks bocor.

• Hentikan gaya magnetisasi – jika fluks magnet yang dihasilkan dengan elektromagnetik atau medan elektromagnetik, medan magnetisasi harus dihentikan. Jika magnetr permanen yang digunakan, dapat dilepaskan ditempat tersebut.

• Memeriksa indikasi – mencari area dimaan partikel magnetik berkummpul.


4.2. Pemeriksaan Suspensi Basah (Wet Suspension Inspection)

.pemeriksaan partikel magnetik suspensi basah atau lebih umum disebut inspeksi partikel magnetik basah, memanfaatkan kondisi partikel yang melayang pada larutan pembawa. Inspeksi partikel magnetik basah pada umumnya dilakukan secara stationer (menetap) seperti unit pemeriksaan wet horizontal tetapi suspensi tersedia dalam bentuk kaleng semprot yang bisa digunakan untuk magnet yoke.


4.2. Pemeriksaan Suspensi Basah (Wet Suspension Inspection)

Tahapan dalam melakukan suatu pemeriksaan menggunakan suspensi basah :

• Persiapan permukaan benda uji – sama seperti pada pemeriksaan partikel kering, permukaan harus bersih. Permukaan harus bebas dari gemuk, minyak, atau pelembab lain yang dapat menghalangi suspensi dari permukaan basah dan mencegah kebebasan gerak partikel. Lapisan tipis cat, karat atau kerak akan mengurangi sensitifitas tetapi kadang – kadang dapat mendapatkan posisi dengan hasil yang baik.

• Aplikasi suspensi – suspensi disemprotkan dengan tepat atau dialirkan pada seluruh permukaan komponen. Biasanya, suspensi disemprotkan sebelum medan magnet diberikan.

• Aplikasi gaya magnet – gaya magnet harus dilakukan dengan segera setelah memberikan suspensi partikel magnetik. Bila menggunakan Unit pemeriksa wet horizontal, arus diberikan secara pendek sekitar 2 atau 3 kiriman (1/2 detik) yang dapat membantu mobilitas partikel.

• Memeriksa indikasi – mencari area dimana partikel magnetik berkumpul. Diskontinuitas permukaan memberikan indikasi yang tajam, sedangkan indikasi dari sub – permukaan memberikan indikasi kurang jelas dan ketidak-jelasan ini sebanding dengan bertambahnya kedalaman cacat.


4.3. Pemeriksaan Menggunakan Karet Magnetik

Teknik karet magnetik dikembangkan untuk mendeteksi retak yang sangat kecil dan mampu memperjelas retak yang sangat lembut dari pada teknik magnetik lainnya. Lebih dari itu teknik ini dapat digunakan untuk menguji kesulitan dalam mencapai area pemeriksaan seperti diameter dalam lubang mur.

Teknik ini menggunakan cairan karet (belum divulkanisasi) yang mengandung senyawa partikel magnetik. Senyawa karet diterapkan pada area pemeriksaan pada komponen yang dimagnetisasi.


4.4. Teknik Magnetisasi Kontinu dan Residual (sisa)

Pada pemeriksaan partikel magnetik, partikel dapat diberikan apakah ketika sedang diberikan gaya magnetisasi atau setelah diberhentikan. Magnetisasi kontinu menjelaskan teknik dimana gaya magnet diberikan sementara partikel ditaburkan atau dialirkan pada permukaan komponen. Pada unit wet horizontal aplikasi partikel dihentikan sesaat sebelum gaya magnetisasi selanjutnya partikel masih mengalir diatas dan mencakup seluruh komponen maka teknik ini disebut dengan magnetisasi kontinu.Teknik kontinu umumnya dipilih bila mempersyaratkan sensitifitas maksimum sebab terdapat dua keuntungan berbeda terhadap teknik sisa (residual). Pertama, fluks magnet akan menjadi lebih tinggi ketika dialirkan arus sehingga medan bocor akan menjadi lebih kuat. Kuat medan pada komponen bergantung pada dua variable yaitu kuat medan magnet yang diberikan dan permeabilitas benda uji.


4.4. Teknik Magnetisasi Kontinu dan Residual (sisa)Keunggulan kedua dari teknik kontinu adalah bila arus digunakan untuk membentuk gaya magnetisasi, maka akan memberikan tambahan mobilitas bagi partikel. Arus bolak – balik atau arus yang diserahkan (pulsed dc) akan menyebabkan partikel bergetar dan bergerak sedikit pada permukaan komponen.Kelemahan dari metoda kontinu adalah dapat terjadi pemanasan komponen ketika menggunakan magnetisasi langsung. Untuk contoh : bila prod digunakan, akan membuat daerah panas pada lokasi tertentu bila menggunakan teknik kontinu.Maka teknik sisa (residual) dapat dilakukan. Umumnya digunakan pada sistem pemeriksaan yang otomatis untuk memeriksa bahan dengan retentivitas tinggi. Dengan cepat, sistem otomatis untuk memagnetisasi komponen yang kemudian digabung dengan pemberian partikel sambil digetarkan dan selanjutnya melewatkan komponen melalui unit penyemprot. Otomatis yang dikendalikan secara dekat memberikan hasil bagus ini menggunakan teknik magnet sisa.


4.5. Arah Medan dan Intensitas

Menentukan arah medan adalah penting ketika akan melakukan pemeriksaan partikel magnetic sebab catat harus dapat dideteksi dengan medan magnet yang menghasilkan indikasi yang tepat.

Arah Medan



Medan magnet yang diterapkan harus cukup kuat untuk membentuk indikasi yang sesuai, tetapi tidak begitu kuat yang dapat mengakibatkan terbentuknya indikasi nonrelevan atau membatasi mobilitas partikel. Jika arus magnetisasi terlalu tinggi maka saat melaksanakan pemeriksaan partikel floresen basah, partikel dapat ditarik oleh permukaan komponen dan tidak dapat bergerak menuju medan fluks bocor catat. Apabila kuat medan berlebih, medan magnet mendorong keluar bagian tertentu komponen sebelum mencapai bagian akhir komponen dan kutub – kutub sepanjang komponen menarik partikel dan menyebabkan level latar belakang yang tinggi. Kuat medan yang sesuai dapat ditentukan sbb :

• Melakukan pemeriksaan spesimen standard yang sama dengan komponen uji dan telah diketahui atau memiliki tipe cacat buatan yang sama, ukuran dan lokasi sebagaimana diperkirakan dalam komponen uji. Shim QQI terkadang bisa digunakan sebagai cacat buatan (artificial defects)

Kuat Medan



Pie gage dengan posisi tembaga dibagi atas dan bersentuhan (contact) dengan komponen sebagai mana medan magnet dan partikel yang dilakukan. Indikasi medan bocor memberikan gambaran yang mewakili arah cacat pada komponen. Pie gage bekerja baik pada permukaan datar tetapi pada permukaan cembung atau cekung pembacaan indikasi bisa jadi kurang tepat. Pie gage adalah perangkat pembagi fluks dan untuk memperoleh pembacaan yang baik harus, kontak dengan komponen harus rapat.

Menggunakan PIE Gage



Shim indikator kualitas kuantitatif (QQI) digunakan untuk menentukan arah medan dan memastikan kuat medan selama teknik berlangsung. Shim QQI sangat efisien dalam menentukan kesaimbangan medan dan keefektifannya.

Yoke atau komponen bentuk Y. Sering kali densitas fluks ditempatkan pada daerah 0.

Menggunakan shim QQI



Probe transversal adalah tipe yang umum digunakan untuk evaluasi kuat medan pada uji partikel magnetik. Probe transversal memiliki elemen efek Hall yang menempel tipis, bagian ekor yang datar dan digunakan untuk membuat pengukuran antara dua kutub magnet. Probe pusat (axial) memiliki elemen sensor yang ditempelkan sehingga fluks magnetik pada arah sepanjang sumbu probe dapat diukur.

Gauss Meter Efek Hall


5.1. Konsentrasi dan Kondisi Partikel

Konsentrasi partikel dalam suspensi adalah parameter yang sangat penting pada proses pemeriksaan dan harus dikendalikan dengan sungguh-sungguh. Konsentrasi partikel harus diperiksa setelah suspensi dipersiapkan dan ini harus berkesinambungan sebagai bagian sistim mutu.Proses standard digunakan untuk melakukan syarat pemeriksaan agitasi larutan pembawa agar meyakinkan keadaan distribusi partikel yakni minimum 30 menit.Kehilangan partikel disebut dengan dragout. Hal ini terjadi disebabkan solven yang mudah mengalir dari komponen dan tertampung kembali ke tanki penampung. Partikel sebetulnya cenderung menempel pada komponen atau terperangkat pada alur geometri komponen. Partikel akan mengalami “drug out” atau hilng dari sistem dan tentunya perlu segera diganti.

Konsentrasi Partikel

KENDALI PROSESPT Borneo Mandiri Investment

5.2. Kontaminasi Suspensi

Larutan suspensi harus diujji untuk pembuktian kontaminasi. Kontaminasi sering muncul dari komponen yang diperiksa. Minyak, gemuk, pasir dan kotoran masuk sistem melalui komponen.Pengujian dilakukan pada cairan pembawa dan partikel dikumpulkan seperti untuk uji konsentrasi. Bagian graduasi dari tabung dilihat dengan sinar ultraviolet untuk partikel floresen dan cahaya putih untuk partikel tampak.Bagian cairan pembawa larutan harus juga diperiksa terhadap kontaminasi. Minyak didalam senyawa air dan air didalam senyawa solven yang harus diperhatikan. Jika larutan berpendar dengan terang maka partikel floresen digunakan.


5.3. Pengujian Sistem Kelistrikan (Electrical System Checks)

Unit partikel magnetik harus diperiksa secara teratur (harian) untuk memverifikasi bahwa keluaran arus maksimum dari sistem kelistrikan tidak berubah setelah digunakan. Pengujian dilakukan dengan menempatkan batang aluminium atau tembaga dengan diameter besar (tipe 1 inci atau lebih) antara titik kontak dan menghidupkan rangkaian dengan kendali arus hingga nilai maksimum.

Kebocoran listrik internal akan menyebabkan peralatan uji menunjukkan arus mengalir pada komponen jika arus mengaliri komponen secara nyataInternal electrical leakage will cause the test equipment to indicate current is flowing through the component when it is actually by passing the component.

Kelistrikan unit pemeriksaan magnetic dapat mempengaruhi sensitifitas pemeriksaan secara nyata. Oleh karena itu sistem kelistrikan harus diperiksa apabila peralatan baru, ketika digunakan tak berfungsi atau disetiap 6 bulan. Daftar dibawah ini adalah uji verifikasi persyaratan sesuai ASTM E-1444-01.

Keluaran unit maksimum (Maximum Unit Output)

Uji arus pendek Internal (Internal Short Test)


5.3. Pengujian Sistem Kelistrikan (Electrical System Checks)

Sirkuit penghenti darurat utamanya digunakan untuk system fase tiga dan system penyearah gelombang penuh (FWDC) untuk memastikan medan magnet longitudinal memberikan kekuatan medannya hingga bagian akhir dari komponen. Untuk menentukan bahwa alat ini berfungsi dengan baik maka digunakan osiloskop. Dengan mengamati gelombang sinus dari arus, maka dapat ditentukan jika arus turun secara cepat ketika rangkaian diberhentikan.

Timer yang telah disertifikasi harus digunakan untuk verifikasi waktu peralatan dalam toleransi yang disyaratkan.

Magnetisasi yang tinggi terjadi dan pembacaan memungkinkan latar belakang yang berlebihan. Jika ammeter menunjukkan skala tinggi

Uji penghenti darurat (Quick Break Test)

Memeriksa pengatur waktu papar (Shot Timer Check)

Memeriksa Ampere (Ammeter Check)


5.4. Pencahayaan (Lighting)

Pemeriksaan partikel magnetic secara umum adalah pemeriksaan visual untuk mendeteksi setiap indikasi yang terbentuk. Jelasnya, persyaratan pencahayaan adalah berbeda untuk pemeriksaan yang dilakukan menggunakan partikel tampak dari pada pemeriksaan menggunakan partikel floresen.

Menggunakan partikel tampak dapat dilakukan menggunakan cahaya alami atau cahaya buatan. Bila menggunakan cahaya alami, hal penting yang harus diperhatikan adalah perubahan cahaya setiap jam. Inspektur harus tetap memperhatikan kondisi cahaya dan membuat pengaturan cahaya jika diperlukan.

Persyaratan cahaya untuk partikel tampak (Using Visible Particles)



Persyaratan cahaya untuk partikel floresen (Using Fluorescent Particles)

ketika melaksanakan pemeriksaan partikel magnetic menggunakan partikel floresen, kondisi cahaya ultraviolet dan cahaya putih ambient harus dimonitor.Untuk penggunaan cahaya UV dalam evaluasi komponen, umumnya intensitas yang dapat diterima adalah 1000 µWatt/cm² bila diukur pada jarak 15 inci dari permukaan filter. Intensitas cahaya hitam juga dipengaruhi tegangan yang bervariasi, sehingga penting untuk memberikan tegangan konstan untuk pencahayaan.

Ketika melakukan pemeriksaan partikel magnetik floresen, sangat penting untuk meminimalis cahaya putih.

Pencahaya Ultraviolet Pencahaya putih lembut (Ambient White Lighting)

Sementara cahaya putih dalam kondisi minimum pada pemeriksaan florese, prosedur memberikan syarat bahwa indikasi yang dievaluasi menggunakan cahaya putih.

Konfirmasi indikasi cahaya putih



Persyaratan cahaya untuk partikel floresen (Using Fluorescent Particles)

Sementara cahaya putih dalam kondisi minimum pada pemeriksaan florese, prosedur memberikan syarat bahwa indikasi yang dievaluasi menggunakan cahaya putih.

Konfirmasi indikasi cahaya putih

Pengukuran intensitas cahaya menggunakan radiometer. Radiometer adalah instrumen yang memindahkan energi cahaya menjadi arus listrik.Radiometer adalah instrumen yang relatif tidak stabil dan pembacaan hasilnya sering berubah setiap saat, sehingga harus dikalibrasi secara teratur. Instrumen tersebut harus dikalibrasi sekurang-kurangnya setiap 6 bulan. Pastikan alat diperiksa untuk meyakinkan kalibrasi yang terbaru sebelum melakukan pembacaan.

Pengukuran cahaya


5.5. Faktor Mata (Eye Consideration)

Cahayalah yang menjadi faktor penting dalam proses pemeriksaan, sehingga mata dapat merespon cahaya. Ilmuan baru – baru ini telah menemukan sesuatu yang khusus, kelompok kecil dari sel dibelakang mata yang membantu otak berapa banyak cahaya yang masuk yang menyebabkan pupil membesar atau mengecil. Bila melakukan pemeriksaan partikel magnetik floresen, mata harus beradaptasi dengan kegelapan ruang kerja pemeriksaan sebelum

Adaptasi Mata


5.5. Faktor Mata (Eye Consideration)

Ketika cahaya UV memasuki mata manusia, cairan yang memenuhi pendaran mata. Kondisi i disebut pendaran bola mata, hal ini dipandang tidak berbahaya, mengganggu dan menghalangi pandangan saat keberadaannya. Jika bekerja disekitar cahaya ultraviolet, jangan sampai melihat langsung terhadap cahaya dan memegang lampu sorot untuk menghindari pantulan. Cahaya UV mengenai mata dan hanya cahaya kuning – hijau dari indikasi floresen yang diperbolehkan. Teknisi tidak boleh menggunakan kaca mata hitam atau filter kaca mata yang dapat menahan cahaya dari indikasi floresen.

Pendaran Bola Mata (Eyeball Fluorescence)


6.1. Contoh indikasi partikel magnetik kontras warna (Visible Dry)

Satu keuntungan apabila pemeriksa partikel magnetik memiliki beberapa kelebihan dari metoda UTR lain adalah indikasi cacat umumnya tempat sesuai dengan cacat aktual. Hal ini bukan pada metoda UTR seperti pemeriksaan ultrasonik. Apabila MPI digunakan, retak pada permukaan tampak sebagai garis tajam mengikuti jalur retak. Cacat yang berada di bawah permukaan komponen kurang tajam dan lebih sulit untuk dideteksi. Dibawah ini beberapa contoh indikasi partikel magnetik kontras warna yang dihasilkan menggunakan partikel kering & basah

CONTOH CACATPT Borneo Mandiri Investment

6.2. Contoh indikasi partikel magnetik floresen basah (Wet Flourecense)

Indikasi yang dihasilkan menggunakan partikel magnetik basah lebih tajam dari pada indikasi partikel kering untuk memeriksa cacat yang sama. Bila partikel floresen digunakan, visibilitas indikasi dikembangkan secara tepat sebab mata akan meraih daerah yang terang pada daerah sekitar yang gelap. Dibawah ini beberapa contoh indikasi partikel magnetik floresen basah.




pada poros penggerak pada bantalan (bearing)

pada kait crane pada lengkungan tajam



pada coran pada lubang keling (fastener hole)

ARITMATIKA MAGNETIK PARTIKEL

Dimagnetisasi secara longitudinal dengan menempatkan benda uji tersebut antara dua kutub medan elektromagnetik pada arah yang sama yang melalui benda uji tersebut.

1.1. Teknik Elektromagnetik

Metoda magnetisasi lain dimana laki-laki Yoke diletakan pada benda uji.

1.1. Teknik Elektromagnetik



1.3.1. Umum

Sejumlah faktor yang harus diperhatikan dalam menentukan level arus untuk magnetisasi benda uji secara longitudinal. Faktor yang memiliki peranan penting diantaranya :

a. Diameter coil (kumparan) dan jumlah lilitan (turn)b. Penampang lintang benda uji dan coilc. Perbandingan panjang terhadap diameter (L/D) benda ujid. Ukuran, bentuk dan komposisi benda ujie. Orientasi benda uji dalam coil/kumparanf. Jenis diskontinuitas yang dicari dan mudahnya pendeteksian

Kuat medan magnet pada pusat magnetisasi kumparan (coil) meningkat sesuai kuat arus yang melewatinya dan sebanding dengan jumlah lilitan. Kuat medan berkurang jika jejari kumparan diperbesar.

1.3. Pemilihan Level Arus



1.3.2. Luas Penampang Lintang (Cross Section Area)

Benda uji dan kumparan. Hubungan perbandingan akan menentukan dimana posisi benda uji dapat diperiksa dalam kumparan sesuai diameter. Apakah diletakan pada bagian bawah atau sisi dinding kumparan, atau MPI menggunakan medan magnet dan partikel magnetik, seperti serbuk besi untuk mendeteksi cacat pada komponen.

1.3. Pemilihan Level Arus


Non Destructive Test (NDT) Training

Documents

Transcript of Non Destructive Test (NDT) Training