BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1. PENGERTIAN METODE NDT (NON DESTRUCTIVE TESTING)

Transkripsi

1 15 BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1. PENGERTIAN METODE NDT (NON DESTRUCTIVE TESTING) Pengujian NDT (Non Destructive Testing) digunakan untuk meningkatkan kualitas produksi dan kehandalan produk, komponen dan struktur inspeksi secara berkala, dapat mengurangi kejadian cacat atau kesalahan integritas struktural yang dapat menyebabkan kegagalan, diantara metode pengujian bahan yang dikembangkan untuk tujuan inspeksi, pengujian non-destructive testing (NDT) teknik mempunyai keuntungan tidak menyebabkan kerusakan pada komponen setelah inspeksi. Pengujian NDT dapat digunakan untuk: 1. Mendeteksi cacat raw material / komponen untuk berbagai jenis material logam yang digunakan. 2. Mendeteksi cacat yang mungkin terjadi selama proses manufaktur untuk mereduksi waktu dan biaya akibat cacat pada proses lebih lanjut. 3. Meningkatkan teknik manufaktur dengan memeriksa produk selama operasi pemrosesan untuk mempertahankan kualitas yang seragam dan standar. 4. Mendeteksi discontinuitas pada tahap akhir manufaktur untuk meningkatkan kehandalan dan keamanan produk selama operasi. 5. Inspeksi untuk mendeteksi cacat produk sejak dini. 6. Pastikan pencegahan kecelakaan dan mempromosikan keselamatan bagi pekerja dan peralatan selama lebih pengangkutan dan pemeliharaan. 7. Meningkatkan reputasi produsen sebagai penghasil produk-produk yang berkualitas.

2 16 Metode NDT antara lain: 1. Eddy Current Testing (ET) Eddy Current Testing, inspeksi menggunakan arus bolak-balik yang mengalir melalui coil probe. Arus ini memiliki/menghasilkan medan magnet disekitarnya yang menginduksi medan magnet didekat potongan uji konduktif. Medan magnet dalam potongan uji menciptakan arus kecil ("pusaran"). Sifat dari arus eddy akan dipengaruhi oleh konduktivitas bagian dan struktur, dan kehadiran mereka terdeteksi oleh probe dalam feedback loop. Variasi dalam interaksi listrik dimonitor pada perangkat uji. Metode ini dapat digunakan untuk mendeteksi cacat kecil permukaan, dan mungkin kadang-kadang digunakan untuk mengukur ketebalan sampel uji atau dari lapisan nonconductive pada specimen. Eddy current testing saat ini juga digunakan untuk memilah bahan berdasarkan sifat konduktivitas listriknya. Gambar 3.1 Prinsip kerja Eddy Current System (Sumber : Website NDT Resource Center) Keuntungan : Sensitif terhadap crack kecil dan cacat lain pada permukaan Memberikan hasil inspeksi yang cepat

3 17 Peralatan sangat portabel Dapat digunakan lebih dari pendeteksi cacat Persiapan part minimum Keterbatasan : Hanya bahan konduktif saja yang dapat diperiksa Bahan Ferromagnetik memerlukan perlakuan khusus untuk mengatasi efek permeabilitas. Keterampilan dan pelatihan yang dibutuhkan lebih luas daripada teknik yang lain. Permukaan finish dan kekasaran (roughness) bermasalah Memerlukan referensi standar untuk setup Kedalaman penetrasi terbatas 2. Radiographic Testing (RT) Radiographic testing menggunakan radiasi tembus yang diarahkan langsung ke sampel yang melemahkan radiasi melalui perubahan density atau ketebalannya. Radiasi tembus digunakan dalam radiografi adalah energi yang lebih tinggi (panjang gelombang lebih pendek) versi dari gelombang elektromagnetik yang membentuk cahaya normal. Cahaya tampak (visible light) dalam keluarga yang sama dengan x-ray dan sinar gamma, namun, berbeda dengan cahaya tampak, sinar ini energi yang lebih tinggi secara signifikan dapat menembus ke dalam bahan. Radiografi dapat menggunakan sinar-x atau sinar gamma. Sinar-X diproduksi dengan tabung listrik yang dapat dimatikan, sementara sinar gamma yang dihasilkan oleh bahan radioaktif harus dilindungi untuk keamanan jika tidak digunakan. Seperti radiasi menembus spesimen, bahan sampel menghentikan sejumlah persentase kejadian dari pencapaian detektor. Energi dari radiasi mempengaruhi daya tembus, sementara density dan ketebalan material mengatur pemberhentian tenaga.

4 18 Gambar 3.2 Prinsip kerja Radiographic Testing (Sumber : Website NDT Resource Center) Detektor yang digunakan dalam radiography inspection bisa berupa film atau media digital, gambar pada detektor ini akan negatif satu sama lain. Sementara kedua jenis memiliki pro dan kontra, sebuah kemampuan yang signifikan dengan penggunaan detektor digital adalah bahwa sampel dapat dipindahkan di sekitarnya dan tampak secara real time. Keuntungan metode radiographic testing : Tidak terbatas pada type material Dapat digunakan untuk inspeksi rakitan komponen lengkap Persiapan permukaan yang diperlukan minimum Dapat digunakan untuk ketebalan penuh dengan sekali pengujian Peka terhadap perubahan ketebalan dan density. Hasil record permanen dapat dicapai

5 19 Kelemahan : Banyak menggunakan perlindungan keselamatan kerja untuk intensitas radiasi tinggi. Orientasi antara kejadian sinar-x dan cacat secara kritis. Dibutuhkan waktu yang lama untuk pelatihan. Diperlukan akses kedua sisi dari specimen. Tidak mungkin untuk menentukan kedalaman cacat tanpa penambahan eksposur sudut. 3. Ultrasonic Testing (UT). Pemeriksaan Ultrasonic Testing (UT) menggunakan gelombang suara berfrekuensi tinggi dalam komponen dan monitor yang berjalan dalam material. Sebuah transduser mengubah energi listrik menjadi energi mekanik untuk mengirim sinyal ke dalam potongan uji, bekerja secara terbalik untuk sinyal kembali. Sebuah transduser kontak ini dapat digunakan dengan gel coupling pada bagian permukaan, atau transduser perendaman jika sampel berada dalam bak air. Selama tes ultrasonik, gelombang suara berjalan melalui material dan dipantulkan kembali dari permukaan atau cacat. Energi suara pantul ditampilkan terhadap waktu, dan inspektur dapat memvisualisasikan lintas div dari spesimen mengungkapkan kedalaman berbagai fitur. Gambar 3.3 Prinsip Kerja Ultrasonic Testing (Sumber : Website NDT Resource Center)

6 20 Kelebihan : Digunakan untuk mendeteksi beragam cacat Portable peralatan untuk hasil yang langsung Dapat digunakan untuk inspeksi bentuk kompleks, ukuran besar dan banyak bahan. Inspeksi dapat otomatis Persiapan bagian minimum. Mempunyai daya tembus yang tinggi. Kekurangan : Kontak dengan couplant atau perendaman dalam air biasanya dipe Keterampilan dan pelatihan yang luas dibutuhkan. Permukaan finish dan kekasaran dapat mengganggu pemeriksaan. Bagian tipis mungkin sulit untuk diinspeksi. Standar referensi biasanya diperlukan Magnetic Particle Inspection Magnetic Particle Testing (MT) atau Magnetic crack detection adalah metode untuk mendeteksi retak dan discontinuitas lainnya pada permukaan dan bawah permukaan material ferro-magnetik. Magnetic Particle Inspection (MPI) adalah salah satu metode yang paling efektif untuk menemukan cacat di atas permukaan atau di bawah permukaan pada material besi pada berbagai tahap manufaktur. Sensitivitas deteksi maksimum pada permukaan akan berkurang dengan cepat dengan peningkatan kedalaman sub-surface cacat. Deteksi cacat bergantung pada kenyataan bahwa ketika suatu material magnet, discontinuitas yang terletak melintang terhadap arah magnetisasi distorsi penyebab garis magnetik fluks dan medan kebocoran terbentuk pada atau di atas permukaan, beberapa partikel ini dipegang oleh fluks kebocoran.

7 21 Pengujian partikel magnetic adalah metode untuk mendeteksi retak dan discontinuitas lainnya pada permukaan dan bawah permukaan material ferromagnetic. Sensitivitas deteksi maksimum pada permukaan dan berkurang dengan cepat dengan peningkatan kedalaman sub-surface cacat. Deteksi cacat bergantung pada kenyataan bahwa ketika suatu material magnet, discontinuitas yang terletak melintang terhadap arah magnetisasi distorsi penyebab garis magnetik fluks dan medan kebocoran terbentuk pada atau di atas permukaan, beberapa partikel ini dipegang oleh fluks kebocoran. koleksi magnetis ini membuat partikel membentuk efek garis besar dan menunjukkan lokasi, bentuk dan luasnya diskontinuitas. Sejumlah faktor seperti arah dan kekuatan medan magnet, karakter magnetic dari lokasi, bagian dan orientasi diskontinuitas magnet powder yang terbentuk, mempengaruhi pembentukan pola powder, dan karena itu lokasi yang tepat dari cacat diindikasikan dengan metode ini. Dalam Magnetic Particle Inspection (MPI), sebuah medan magnet diinduksikan pada bagian yang diuji. Medan magnet yang terdiri dari garis fluks yang mengalir melalui spesimen magnet, mereka dapat membelok dan bocor di sekitar cacat. Kebocoran fluks magnetik menarik partikel, yang mengelompokkan untuk membentuk indikasi. Orientasi medan magnet mempunyai peran yang lebih besar dalam mendeteksi cacat. Sensitivitas tes dipengaruhi oleh sudut antara medan magnet induksi dan orientasi cacat. Kebocoran fluks maksimum terjadi ketika medan magnet terletak tegak lurus terhadap discontinuitas (keretakan) tersebut. Cacat yang tampak sejajar dengan fluks magnetik tidak akan membentuk indikasi. Magnetic Particle Inspection (MPI) dilakukan dalam empat langkah: 1. Menginduksi medan magnet dalam spesimen. 2. Terapkan partikel magnet ke permukaan spesimen. 3. Menunjukkan permukaan, mencari pengelompokan partikel yang disebabkan oleh cacat. 4. Demagnetize dan membersihkan spesimen. Keuntungan dari Inspeksi Partikel Magnetik:

8 22 1. Dapat menemukan cacat pada kedua permukaan dan dekat sub-surface. 2. Beberapa format inspeksi biayanya sangat portabel dan rendah. 3. Cepat pemeriksaan dengan hasil yang langsung bisa diketahui. 4. Indikasi cocok untuk pemeriksaan secara langsung pada permukaan spesimen. 5. Dapat mendeteksi cacat yang tertutup banyak kotoran (kerak). 6. Dapat memeriksa bagian-bagian dengan bentuk tidak teratur (splines eksternal, crankshafts, connecting, dll). Keterbatasan Inspeksi Partikel Magnetik : 1. Spesimen harus ferromagnetik (misalnya baja, besi tuang). 2. Ketebalan cat lebih dari 0,005 inchi harus dibersihkan sebelum inspeksi. 3. Post Cleaning dan post demagnitization lebih seringkali diperlukan. 4. Sensitivitas kedalaman maksimum biasanya 0,100 inchi (jika lebih dalam hasilnya akan kurang sempurna). 5. Alignment antara fluks magnetik dan cacat (defect) cukup penting. Dalam beberapa kasus, partikel-partikel besi yang dilapisi dengan bahan fluoresent memungkinkan mereka untuk dilihat di bawah lampu UV dalam kondisi gelap. partikel magnetik biasanya digunakan sebagai suspensi dalam air atau parafin. Gambar 3.4 Skema garis fluks yang mengalir melewati kedua tegak lurus dan cacat paralel, dan kebocoran fluks terjadi di sekitar cacat tegak lurus Hal ini memungkinkan partikel untuk mengalir di atas permukaan dan untuk bermigrasi ke setiap kekurangan. Pada permukaan yang panas, atau dimana kontaminasi adalah kekhawatiran, serbuk kering dapat digunakan sebagai alternatif

9 23 untuk tinta basah. Pada permukaan gelap, lapisan tipis cat putih biasanya diterapkan, untuk meningkatkan kontras antara latar belakang dan partikel-partikel magnetic hitam. Teknik yang paling sensitive bagaimanapun adalah menggunakan partikel fluoresent dilihat dalam UV (hitam) cahaya. MPI sangat sensitif terhadap permukaan melonggar atau retak dekat permukaan, bahkan jika permukaan retak sangat sempit. Namun, jika retak berjalan sejajar dengan medan magnet, ada sedikit gangguan medan magnet dan tidak mungkin bahwa retak akan terdeteksi. Untuk alasan ini disarankan bahwa permukaan pemeriksaan magnetisasi dalam dua arah pada 90 satu sama lain dan dengan dilakukan pergeseran-pergeseran daerah yang akan di magnetisasi. Pada magnetic particle inspection ini digunakan beberapa metode seperti MPI dry visible, MPI wet visible dan MPI wet fluorescent. Pada pengujian tidak merusak dengan metode magnetic particle inspection pada dasarnya yaitu dengan memagnetisasi bahan yang akan diuji. Adanya cacat yang tegak lurus arah medan magnet akan menyebabkan kebocoran medan magnet. Kebocoran medan magnet ini mengindikasikan adanya cacat pada material. Cara yang digunakan untuk mendeteksi adanya kebocoran medan magnet adalah dengan menaburkan partikel magnetic di permukaan. Partikel partikel tersebut akan berkumpul pada daerah kebocoran medan magnet. Kelemahan metode ini hanya bisa diterapkan untuk material ferromagnetic. Selain itu, medan magnet yang dibangkitkan harus tegak lurus atau memotong daerah retak serta diperlukan demagnetisasi di akhir inspeksi. Pada metode pengujian, yaitu : Magnetic Particle Inspection ( MPI ) terdapat tiga metode 1. MPI Dry Visible Dalam proses Dry Visible ini, digunakan serbuk yang kering. Serbuk tersebut ditaburkan pada saat magnetisasi benda uji. Tujuan pemberian serbuk ini adalah untuk mendeteksi adanya cacat pada benda uji, karena jika terjadi cacat, serbuk ini akan menunjukan dimana letak cacat tersebut.

10 24 2. MPI Wet Visible Metode Wet Visible ini dalam prosenya sama dengan metode dry visible. Yang membedakan adalah serbuk yang digunakan. Jika dry visible menggunakan serbuk magnet basah tetapi wet visible menggunakan serbuk magnet bertipe basah. Serbuk tersebut ditaburkan pada saat magnetisasi benda uji. Tujuan pemberian serbuk ini adalah untuk mendeteksi adanya cacat pada benda uji, karena jika terjadi cacat, serbuk ini akan menunjukan dimana cacat tersebut. 3. MPI Wet Fluorescent Dalam metode Wet Fluorescent ini, menggunakan serbuk yang basah. Serbuk tersebut ditaburkan pada saat magnetisasi benda uji. Tujuan pemberian serbuk ini adalah untuk mendeteksi adanya cacat pada benda uji, karena jika terjadi cacat, serbuk ini akan menunjukkan dimana letak cacat tersebut. Gambar 3.5 Crack yang terlihat dengan metode MPI Wet Flourescent (Sumber : Website NDT Resource Center) Ketiga metode tersebut pada prinsipnya sama, namun serbuk magnet yang digunakan pasa setiap pengujian berbeda.

11 BAGIAN DAN PRINSIP KERJA CARBON BRAKE ASSEMBLY Gambar 3.5 Bagian Carbon Brake Assembly Ketika brake`dioperasikan, masing-masing piston bergerak dan menekan spring antara piston dan spring guide. pin adjuster, ball, nut, dan tabung adjuster menahan spring retainer pada tempatnya. Jika piston berhenti ketika menyentuh spring guide, bagian adjuster tidak terpengaruh. Ketika ketebalan heatsink menurun, piston harus bergerak lebih setelah menyentuh spring guide. Penambahan pergerakan ini menyebabkan piston untuk mendorong spring guide dan tube adjuster ke posisi baru pada ball. Ketika tekanan hidrolik menurun, spring mendorong piston kembali ke posisi awal. Piston kembali ke jarak yang sama dengan jarak awal antara piston dan spring guide sebelumnya. Jarak antara insulator dan pressure plate disebut running clearance.

12 26 Salah satu komponen yang paling penting dari sebuah rem pesawat adalah torque tube. Komponen ini terletak di lubang brake dan terhubung dengan piston housing. Torque tube pada umumnya terbuat dari titanium atau stainless steel. Ketika brake dioperasikan, torque tube menyerap energi kinetik dan kalor yang dihasilkan oleh heatsink KERUSAKAN DAN MALFUNGSI PADA BRAKE ASSEMBLY Dua faktor utama yang mempengaruhi waktu operasional brake adalah : 1. Mode penggunaan brake (operasional rendah setelah pesawat beroperasi atau operasional berat saat pesawat take-off dan landing). 2. Temperatur carbon disc brake saat beroperasi. Kerusakan dan malfungsi yang biasa terjadi pada brake assembly adalah: a. Overheating Panas berlebih dapat merusak dan mendistorsi bagian brake dan melemahkan bagiannya ke titik kegagalan. Penggunaan dan pembuatan rem dirancang untuk mencegah overheating. Ketika suatu brake menunjukkan tanda-tanda overheating, rem harus dilepaskan dari pesawat untuk diperiksa terhadap kerusakan yang mungkin terjadi.

13 27 Gambar 3.6 Torque tube yang telah mengalami overheat b. Dragging Sebuah brake dapat mengalami dragging ketika mekanisme spring di return tidak berfungsi dengan baik. Hal ini bisa disebabkan oleh return spring yang melemah atau patah, return pin terselip pada auto adjuster pin grip ataupun return piston mengalami kebocoran. c. Korosi Korosi bisa terjadi di permukaan komponen berbahan alumunium atau steel. Korosi bisa berupa oksidasi ataupun uniform surface corrosion. Metode yang digunakan untuk menghilangkan korosi bisa menggunakan metode mekanis ataupun kimiawi.

14 28 d. Leakage Kebocoran (leak) biasa terjadi pada return piston assembly. Preformed packing yang telah rusak pada return piston assembly bisa menyebabkan cairan hidrolik bisa keluar dari piston housing dan return piston assembly. e. Crack Retakan (crack) terajadi karena kemampuan material komponen yang telah fatigue. Berbagai metode yang dapat digunakan untuk menghilangkan crack antara lain, pengelasan, shoot peening, dsb. Gambar 3.6 Crack pada torque tube yang terdeteksi oleh MPI