BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam dunia industri pembuatan peralatan dengan material benda padat baik secara otomatis menggunakan mesin maupun yang masih menggunakan tenaga manusia, tidak bisa terlepas dari masalah kecacatan fisik atau kerusakan yang terjadi di dalam benda tersebut. Kecacatan fisik yang terjadi dalam skala yang besar akan berdampak terhadap kerugian finansial bahkan bisa membuat bahaya bagi keselamatan pekerja ataupun pengguna benda produksi. Kecacatan fisik yang berada di dalam benda padat tentu saja tidak dapat diketahui dari penglihatan secara langsung sehingga perlu dilakukannya sebuah inspeksi dari suatu benda untuk melihat ada atau tidaknya kecacatan yang terjadi di dalam benda padat. Inspeksi yang dilakukan di dunia industri tanpa merusak benda padat yang di inspeksi biasa disebut dengan Non-Destructive Test. Non-Destructive Test (NDT) didefinisikan sebagai suatu evaluasi fisik dari suatu objek benda padat yang diuji. NDT digunakan terutama dalam dunia industri untuk mendeteksi kecacatan, retak dan rongga dalam bahan yang digunakan dalam berbagai struktur dengan material yang berbeda-beda jenisnya. Dalam NDT terdapat berbagai macam metode pengujian seperti liquid penetrant test, magnetic particle inspection, eddy current test, radiographic inspection, dan ultrasonic inspection. Setiap metode NDT mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Beberapa metode yang tersedia hanya dapat dilakukan pengujian pada permukaan benda padat seperti liquid penetrant test dan magnetic particle inspection. Metode eddy current test benda padat biasa digunakan untuk inspeksi namun terbatas pada jenis material yaitu yang bersifat konduktif. Pengujian menggunakan radiographic dapat digunakan untuk inspeksi hingga internal benda tetapi mempunyai efek radiasi sinar γ (gamma) yang berbahaya bagi manusia. Dalam NDT, pengujian menggunakan gelombang ultrasonik lebih populer digunakan karena pengujian tersebut dirasa aman untuk digunakan pada berbagai jenis material benda dan dapat menjangkau internal benda yang di uji. 1
2 Dengan kemajuan teknologi yang begitu pesat, perkembangan pembuatan produk menggunakan material benda padat dalam dunia industri telah banyak menggunakan gelombang ultrasonik yang menjadikannya sebagai pilihan utama. Setiap barang yang telah selesai diproduksi akan dideteksi ada atau tidaknya kecacatan fisik di dalamnya. Di dalam proses produksi benda padat, sering terjadi kecacatan dengan bentuk kecacatan yang sama pada setiap benda dalam satu masa produksi. Bentuk kecacatan yang terjadi diakibatkan dari proses produksi yang tidak sempurna yang dilakukan secara terus-menerus. Adanya kecacatan di dalam benda padat perlu diketahui bentuk dari kecacatan benda padat tersebut agar memudahkan proses identifikasi masalah dari proses produksi dan mengurangi resiko terjadinya kecacatan yang sama pada produksi selanjutnya. Gelombang ultrasonik akan dipancarkan pada permukaan benda padat yang selanjutnya sensor ultrasonik akan mendapatkan pantulan kembali mulai dari pantulan permukaan benda hingga sisi sebaliknya dari benda padat tersebut untuk mengetahui karakteristik gelombang pantul yang dihasilkan pada bentuk tertentu dari kecacatan benda padat. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang menjadi dasar penelitian ini adalah bagaimana mengetahui bentuk kecacatan di dalam benda padat secara dua dimensi tanpa merusak benda tersebut. 1.3 Batasan Masalah Dalam pembuatan dan uji coba sistem ini, diberikan beberapa batasan masalah sebagai berikut : a. Sensor ultrasonik yang digunakan berupa dua buah probe sebagai transmitter dan receiver secara terpisah. b. Frekuensi gelombang ultrasonik yang dipancarkan sebesar 40 KHz. c. Benda padat uji dibuat dari cetakan semen, pasir halus dan air yang berbentuk silinder.
3 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengimplementasikan sistem pendeteksi menggunakan gelombang ultrasonik yang dipancarkan dengan variasi sudut untuk mengetahui bentuk kecacatan fisik di dalam benda padat. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dibuatnya suatu sistem deteksi untuk mengetahui bentuk kecacatan fisik yang bisa terjadi di dalam benda padat sehingga dapat mengurangi kesalahan produksi barang pada dunia industri. 1.6 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang digunakan dalam penyelesaian skripsi ini adalah sebgai berikut: a. Studi literatur Mencari dan mempelajari tentang permasalahan dan referensi nondestructive test dan mencari tinjauan pustaka yang sesuai dengan penelitian tugas akhir yang dilakukan. b. Konsultasi dan diskusi Melakukan konsultasi dengan Dosen Pembimbing serta berdiskusi bersama peneliti yang melakukan penenlitian mengenai penggunaan gelombang ultrasonik untuk mendeteksi kecacatan benda padat. Hasilnya adalah didapatkan metode yang tepat untuk mendeteksi bentuk kecacatan benda padat menggunakan sensor ultrasonik. c. Rancangan sistem Rancangan sistem dibagi menjadi rancangan benda padat uji dan rancangan perangkat keras. Rancangan sistem ini bertujuan sebagai rancangan sistem sejak awal sebagai acuan penelitain. d. Implementasi Implementasi merupakan pelaksanaan dari rancangan sistem yang terbagi menjadi implementasi perangkat keras dan benda padat uji. e. Pengujian dan pembahasan
4 Pengujian dilakukan untuk pengambilan data dan analisis dari implementasi sistem yang sudah dibuat untuk diperbaiki jika terdapat kesalahan. f. Penulisan laporan Penulisan laporan dilakukan setelah melakukan tahap implementasi dan mendapatkan data-data yang akan dilaporkan serta pembahasan dan kesimpulan. 1.7 Sistematika Laporan Garis besar penulisan laporan penelitian ini terdiri dari tujuh bab, yaitu: BAB I : PENDAHULUAN Bab ini berisi penguraian tentang latar belakang dan permasalahan yang dikaji, tujuan, manfaat, batasan masalah, metodologi penelitian yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan penelitian. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Bab ini bersi tetnang penelitian-penelitian terkait deteksi kecacatan benda padat menggunakan ultrasonik. BAB III : LANDASAN TEORI Bab ini berisi tentang dasar teori yang mencakup teori-teori mengenai deteksi kecacatan benda padat menggunakan ultrasonik atau pada bidang non destructive test (NDT). Bab IV : ANALISIS DAN RANCANGAN SISTEM Bab ini bersi tentang penjelasan mengenai rancangan sistem secara keseluruhan meliputi diagram blok kendali sistem, rancangan, benda padat uji, perangkat keras, dan rancangan pengujian sistem. BAB V : IMPLEMENTASI Bab ini berisi penjelasan tentang beberapa implementasi yaitu implementasi perangkat keras dan benda padat uji. BAB VI : HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang beberapa pengujian, yaitu pengujian untuk mendapatkan pantulan gelombang ultrasonik, pengujian tampilan
5 gelombang ultrasonik dan yang terakhir adalah pengujian analisis grafik untuk menentukan bentuk kecacatan benda padat. BAB VII : PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian serta saran untuk mengembangkan.