Pengujian Magnetic Particle Testing Mendeteksi Diskontinuitas Permukaan

Magnetic Particle Testing – Istilah Destructive Test dan Non-Destructive Test mungkin terdengar kurang umum bagi telinga awam. Kedua istilah tersebut juga disebut dengan Pengujian Destruktif dan Pengujian Non-Destruktif dalam kosakata bahasa Indonesia. Keduanya merupakan metode pengujian terhadap suatu benda atau spesimen. Pengujian destruktif merupakan metode pengujian dilakukan untuk menilai performa atau kekuatan spesimen yang guji hingga spesimen tersebut mengalami kerusakan. Sedangkan pengujian non destruktif merupakan metode pengujian untuk mendeteksi adanya cacat, diskontunyuitas atau retak pada suatu spesimen uji tanpa merusaknya.

Mengenal Lebih Dalam Pengujian Non Destruktif

Pengujian non destruktif bertujuan untuk mengetahui kesempurnaan sebuah produk atau material untuk menghindari adanya cacat atau kerusakan yang tidak terdeteksi secara kasat mata. Salah satu manfaat utama dari pengujian non destruktif ini adalah memberi jaminan bahwa material atau obyek yang diuji tersebut aman digunakan dan masih berada dalam toleransi kerusakan atau toleransi kecacatan. Pengujian ini dilakukan menggunakan suatu alat dan metode seperti magnetic particle testing pada benda berbahan logam tanpa menimbulkan kerusakan pada obyek benda tersebut.

Salah satu contoh umum pengujian non destruktif dalam industri besar adalah produksi komponen pesawat terbang. Mengingat fungsi dan resiko yang melekat pada setiap elemen pesawat terbang; maka setiap elemen tersebut diharapkan bekerja secara maksimal dan tidak akan pernah mengalami kegagalan atau kerusakan selama digunakan. Untuk itu dilakukan pengujian setidaknya sebanyak 2 kali; yaitu di awal dan di akhir proses fabrikasi. Tujuan pengujian ini adalah mendeteksi kerusakan parsial sebelum kerusakan tersebut melewati nilai toleransi kerusakan dan membahayakan penggunanya.

Magnetic Particle testing

Magnetic particle testing atau pengujian partikel magnetik merupakan salah satu bentuk pengujian non destruktif pada material ferromagnetis atau material yang terbuat dari logam dengan sifat magnetis. Tujuan dari magnetic test adalah untuk mendeteksi adanya diskontinuitas atau cacat pada permukaan ataupun di bawah permukaan material yang diuji. Terdapat beberapa material metal yang bisa diuji dengan menggunakan metode ini. Material metal tersebut antara lain adalah besi atau baja, nikel, kobalt serta material campuran atau alloy yang menggunakan material – material tersebut.

Pengujian ini dilakukan dengan meletakkan alat uji yang bisa mendeteksi medan magnet pada spesimen yang diuji. Cara ini melibatkan praktek pemagnetan secara langsung ataupun tidak langsung. Pemagnetan secara langsung atau direct magnotixation dilakukan ketika arus listrik dialirkan pada material yang diuji untuk menghasilkan medan magnet pada obyek material tersebut. Sedangkan pemagnetan tidak langsung atau indirect magnetization dilakukan tanpa melewatkan arus listrik pada obyek material yang diuji; tetapi dengan menggunakan medan magnet yang dipancarkan dari luar obyek material yang diuji.

Pengujian tersebut dapat dipakai untuk mendeteksi retak pada permukaan maupun pada bawah permukaan melalui kebocoran gelombang magnet. Hal ini bisa terdeteksi karena gelombang magnet akan lebih mudah disalurkan melalui material bersifat magnetis jika dibandingkan dengan udara. Sedangkan untuk mendeteksi kebocoran; metode ini menggunakan partikel yang bersifat magnetis baik itu dalam wujud kering ataupun basah pada obyek material yang diuji.

Tipe Arus Listrik Dalam Pengujian Non Destruktif

Alat – alat yang digunakan dalam pengujian non destruktif berupa magnetic test menggunakan beberapa jenis arus listrik. Masing – masing jenis arus listrik ini memiliki kegunaan tertentu, kelebihan dan kekurangan dalam penggunaannya untuk pengujian.

• Arus listrik AC atau Alternating Current merupakan sumber energi listrik yang umum dipakai untuk melakukan non destruktif berupa magnetic test. Listrik AC paling umum dipakai untuk mendeteksi cacat pada permukaan benda berbahan logam ferromagnetik. Metode ini juga biasa disebut dengan efek kulit atau skin effect yang menggunakan aliran listrik pada permukaan materi yang diuji.

Dengan kutub listrik yang bergerak 50 hingga 60 siklus per detik; maka aliran listrik AC tidak akan masuk ke dalam obyek dan lebih banyak terkonsentrasi pada permukaan saja. Frekuensi dari aliran listrik pada metode ini akan menentukan kedalaman dari penetrasi pengujian yang dilakukan.

• Gelombang penuh DC atau Full Wave DC dipakai untuk mendeteksi cacat pada bawah permukaan yang tidak terjangkau ketika dilakukan pengujian dengan arus listrik AC. Gelombang penuh DC memiliki sifat mampu melakukan magnetisasi di kedalaman yang diinginkan. Kedalaman penetrasi medan magnet dipengaruhi oleh banyaknya arus yang tersalurkan melalui bagian yang diuji. Arus DC juga bekerja terbatas pada bagian yang diuji secara bersilangan terkait dengan efektivitas arus dalam menghasilkan medan magnet.
• Arus DC setengah gelombang atau Half Wave DC memiliki cara kerja yang serupa dengan gelombang penuh DC; tetapi metode  ini mampu melakukan deteksi pecahan pada permukaan dan melakukan penetrasi magnetis jauh lebih dalam dari gelombang penuh DC. Metode menggunakan arus ini juga memiliki kelebihan berupa efek membantu memindahkan partikel magnetis; hal ini menyebabkan kebocoran gelombang magnetis menjadi jauh lebih mudah terdeteksi.

Peralatan Pengujian Non Destruktif Dengan Magnetic Test

Terdapat beberapa alat yang bisa digunakan untuk melakukan pengujian non destruktif dengan metode magnetic particle testing ini. Setidaknya ada 3 peralatan magnetic test yang paling umum untuk dilibatkan dalam pengujian menggunakan partikel magnetis.

• Mesin penguji partikel magnetis basah horizontal atau mesin MPI ( Magnetic Particle Inspection ) ini paling umum dipakai dalam pengujian barang – barang yang diproduksi secara massal. Alat ini berbentuk semacam meja dengan dua terminal di mana obyek yang diuji akan dikenai medan magnet.

Di antara kedua terminal tersebut terdapat koil atau kumparan induksi; kumparan ini berfungsi untuk merubah arah atau orientasi medan magnet hingga 90 derajat dari salah satu terminal. Kebanyakan dari alat tipe ini dirancang dan dibangun khusus untuk pengujian obyek tertentu.

• Sumber listrik atau catu daya sebagai sumber energi untuk menghasilkan medan magnet.
• Magnetic Yoke merupakan alat pengujian yang dioperasikan dengan tangan. Alat ini bekerja dengan melakukan induksi medan magnet menggunakan dua buah kutub. Magnetic test yoke sangat umum dipakai untuk pengujian secara bergerak di luar ruangan; terutama untuk melakukan inspeksi hasil pengelasan.

Alat ini terbilang sangat praktis tetapi hanya memiliki jangkauan area pengujian yang kecil; yaitu di antara kedua kutub yang dipakai. Kondisi tersebut membuat alat ini sangat tidak cocok karena kurang efisien jika dipakai untuk melakukan inspeksi atau pengujian pada obyek yang berukuran besar.

Untuk menghasilkan pengujian yang baik; alat ini harus diputar dengan sudut 90 derajat untuk setiap inspeksi. Putaran tersebut dibutuhkan untuk menemukan cacat yang memiliki posisi horizontal ataupun vertikal. Sedangkan pengujian bawah permukaan dengan menggunakan Yoke ini sangat terbatas. Pengujian dengan alat ini bisa menggunakan bubuk magnetis kering, basah maupun aerosol.

Kelebihan dan Kekurangan Pengujian Partikel Magnetis

Magnetic test menjadi sebuah solusi yang praktis sekaligus murah dalam menemukan cacat atau kerusakan pada material berbahan logam ferromagnetis. Metode ini bisa dengan akurat melihat cacat atau kebocoran berdasarkan flux magnetis yang berbelok atau berlaku tidak normal. Meskipun begitu; metode ini juga memiliki beberapa kelemahan selain kelebihan – kelebihan lain.

Kelebihan magnetic particle testing :

• Kelebihan magnetic test salah satunya ada pada tingkat kepraktisan dan efisiensi yang tinggi. Metode ini struktur bisa dipakai untuk melakukan pengujian pada obyek yang memiliki luasan besar serta struktur kompleks.
• Pengujian ini juga hanya butuh waktu yang sebentar karena proses pengujian yang cepat.
• Proses pengujian bisa dilakukan tanpa persiapan yang rumit karena area yang akan diuji hanya butuh dibersihkan saja.
• Efisiensi pengujian yang tinggi; bahkan mampu mendeteksi cacat atau kerusakan tidak hanya di bagian permukanan tetapi hingga subsurface atau di bawah permukaan obyek.
• Hemat karena pengujian ini murah.
• Pelatihan untuk penguji yang mudah karena prosedur pengujian yang cukup sederhana.

Kelemahan magnetic particle testing:

• Sesuai dengan namanya; magnetic test hanya bisa dipakai untuk melakukan pengujian pada material yang memiliki sifat magnetis atau berbahan ferromagnetis.
• Kebutuhan arus listrik yang harus disesuaikan dengan ukuran obyek pengujian. Untuk obyek berukuran semakin besar akan dibutuhkan arus listrik yang semakin besar.
• Material yang dilapisi dengan cat harus dibersihkan guna meningkatkan ketelitian pengujian.
• Material yang diuji harus kembali dibersihkan setelah proses pengujian.
• Kebutuhan demagnetisasi pada situasi dan kondisi tertentu.
• Pengujian hanya efektif dan teliti pada material dengan permukaan yang halus.
• Dibutuhkan pengaturan medan magnet dengan teliti agar tingkat kecacatan dan kebocoran dapat dinilai.

Untuk memperoleh hasil pengujian yang teliti dan valid; prosedur pengujian dengan partikel magnetis harus dilakukan oleh ahli yang terlatih dan menggunakan instrumen pengujian yang baik serta sesuai standar. Pengujian oleh ahli terlatih juga dapat mengurangi resiko kerusakan pada obyek yang diuji akibat efek Arch yang muncul ketika penggunaan Headstock ataupun Prod.

Baca Juga Seluk Beluk Radiography Test NDT yang Perlu Anda Tahu Radiography Test NDT,

Metode dan Aplikasi Magnetic Test

Terdapat beberapa metode dan aplikasi dari pengujian dengan partikel magnetis yang bisa dilakukan. Ragam metode pengujian dengan magnetic test tersebut adalah :

• Metode Basah atau Wet Visible Method

Sesuai dengan namanya; metode ini melibatkan penggunaan cairan dalam proses pengujian. Umumnya digunakan air atau minyak sebagai suspensi atau wet suspension. Metode ini umumnya lebih teliti dan sensitif jika dibandingkan dengan metode kering. Sensitivitas ini bisa meningkat karena suspensi cair dapat terdistribusi secara merata pada permukaan material benda yang diuji.

Keberadaan retakan atau bagian yang diskontinyu bisa dengan mudah terdeteksi karena cairan akan masuk dan melapisi bagian tersebut dengan ketebalan yang berbeda. Metode basah ini paling efektif dipakai untuk mendeteksi retak kecil yang terdapat pada permukaan halus.

• Metode Kering atau Dry Visible Method

Metode kering ini menggunakan partikel magnetis dalam wujud bubuk kering sebagai indikator pengujian. Metode ini lebih sesuai digunakan pada material obyek yang memiliki permukaan kasar. Partikel magnetis yang dipakai umumnya memiliki warna – warna tertentu dan dipilih warna yang kontrak dengan warna obyek guna meningkatkan visibilitas pola flux magnet yang muncul. Semakin tinggi tingkat kontras antara partikel dan obyek diuji; maka ketelitian yang didapat juga akan semakin tinggi.

• Metode Fluorosen Basah atau Wet Fluorescent Method

Cara kerja metode ini serupa dengan metode pengujian basah; perbedaan yang ada terletak pada partikel magnetis yang dipakai. Pada metode fluorosen basah ini pengujian menggunakan serbut atau partikel magnet yang akan berpendar atau menghasilkan efek fluorosensi. Efek berpendar ini umumnya diperoleh dengan penyinaran sinar UV ( 20 lux ) atau dengan black light ( 1000 lux ).

Langkah Pengujian Dengan Partikel Magnetis

Setiap metode pengujian membutuhkan langkah – langkah atau prosedur baku untuk menjamin ketelitian dan efisiensi pengujian tersebut. Adapun prosedur pengujian dengan metode magnetic test adalah dengan melakukan langkah – langkah berikut :

• Pembersihan material

Material yang akan diuji harus dibersihkan dan dipastikan bersih dari segala macam partikel kotoran yang dapat menggangu proses pengujian dan mengurangi ketelitian. Kotoran tersebut dapat berupa karat, debut, minyak ataupun oli. Pastikan obyek yang diuji benar – benar kering sebelum pengujian mulai dilakukan.

• Pemaparan dengan medan magnet

Bagian ini merupakan bagian sangat penting karena pemaparan dengan medan magnet ini merupakan prosedur yang menentukan terdeteksi tidaknya diskontinuitas, cacat atau retakan pada benda yang diuji.

• Pemberian partikel magnetis

Partikel magnetis ini merupakan bahan yang akan menunjukkan ada tidaknya diskontinuitas, cacat atau retak pada obyek yang diuji. Pola – pola yang muncul pada partikel magnetis akibat medan magnet yang dipaparkan akan menjadi indikator ada tidaknya cacat.

• Pengujian atau evaluasi

Setelah magnetisasi selesai; maka dilakukan obeservasi dan evaluasi untuk melihat atau mendeteksi pola – pola partikel magnetis yang tidak normal. Selain pola yang tidak normal karena medan magnet yang tidak homogen ketika melewati retakan atau materi dengan ketebalan berbeda; partikel magnetis yang terjebak dalam retakan juga menjadi indikator kuat adanya kecacatan pada obyek yang diuji.

Evaluasi dilakukan untuk menentukan apakah diskotinuitas yang ditemukan harus diperbaiki atau material obyek langsung dinyatakan tidak layak digunakan. Efektivitas magnetic test akan dinilai dari hasil yang diperoleh dari pengujian dan evaluasi setelahnya.

• Penghilangan medan magnet atau demagnetisasi

Prosedur ini dilakukan setelah pengujian selesai dengan tujuan material yang telah diuji tidak memiliki sifat magnet yang tersisa. Sifat kemagnetan yang tersisa pada obyek setelah pengujian dapat berpengaruh pada sifat atau properti mekanis pada materi tersebut.

• Pembersihan

Proses pembersihan harus dilakukan sebagai langkah akhir agar tidak ada kotoran atau partikel magnetis tersisa setelah magnetic test yang bisa mempengaruhi sifat dari material yang telah diuji.

Pengujian obyek material yang memiliki sifat ferromagnetis dengan magnetic test atau penggunaan partikel magnetis bisa menjadi solusi praktis dan hemat untuk mendeteksi cacat dan kerusakan. Kebutuhan alat untuk pengujian dengan partikel magnetis ini juga terbilang mudah dipenuhi; terutama untuk alat penguji berukuran kecil. Ketelitian metode pengujian ini juga terbilang tinggi jika dilakukan dengan alat terstandar dan prosedur yang tepat.

Originally posted 2021-08-13 18:18:01.