Pengertian dan Sejarah Pemeriksaan Partikel Magnetik
Pemeriksaan Partikel Magnetik, atau yang sering disingkat MPI (Magnetic Particle Inspection), adalah teknik pemeriksaan non-destruktif yang digunakan untuk mendeteksi cacat-cacat pada permukaan dan dekat permukaan bahan feromagnetik. Teknik ini bekerja dengan memanfaatkan prinsip bahwa bahan feromagnetik akan menjadi magnet ketika diberikan medan magnet. Saat ada cacat, medan magnet akan terganggu dan partikel magnetik yang ditaburkan di atas bahan tersebut akan tertarik pada area cacat, sehingga cacat tersebut bisa terdeteksi.
Sejarah penggunaan MPI dimulai di awal abad ke-20, seiring dengan perkembangan industri baja dan logam. Pada saat itu, banyak penelitian dilakukan untuk menemukan metode yang efektif dan efisien untuk mendeteksi cacat pada material. Salah satu metode yang ditemukan adalah MPI.
Metode MPI ini ditemukan oleh orang Jerman bernama Fritz Karl Aicher pada tahun 1934. Aicher menciptakan alat yang disebut magnetoscope, yang merupakan alat pertama yang digunakan untuk melakukan pemeriksaan partikel magnetik.
Seiring berjalannya waktu, MPI terus berkembang dan menjadi lebih canggih. Teknik ini kini telah menjadi standar industri dalam pemeriksaan cacat pada bahan-bahan feromagnetik dan banyak digunakan dalam berbagai industri seperti otomotif, aerospace, dan konstruksi. MPI dianggap sebagai salah satu metode inspeksi non-destruktif yang paling efektif dan efisien, dan terus berkembang dengan adanya teknologi baru dan penemuan dalam bidang ini.
Peralatan Magnetic Particle Inspection
Peralatan dalam pengujian MPI sangat beragam, menyesuaikan dengan material dan kondisi lapangan. Ada beberapa peralatan utama yang biasanya digunakan, yaitu yoke, prod, koil, dan magnet khusus atau biasa disebut sebagai “sn”.
- Yoke: Alat ini berbentuk seperti huruf Y dan digunakan untuk menghasilkan medan magnet pada permukaan benda uji. Yoke bisa digunakan pada permukaan datar dan permukaan melengkung, membuatnya menjadi alat yang fleksibel.
- Prod: Prod digunakan untuk menghasilkan medan magnet melalui arus listrik. Prod sangat efektif digunakan pada area yang sulit dijangkau oleh yoke.
- Koil: Koil digunakan untuk menghasilkan medan magnet dengan mengalirkan arus listrik melalui lingkaran kawat. Koil sangat efektif untuk menguji benda kerja yang kecil dan bisa dimasukkan ke dalam lingkaran kawat.
- Magnet Khusus (Sn): Digunakan untuk pengujian di tempat-tempat yang spesifik dan sulit dijangkau oleh alat lain.
Kelebihan dan Kekurangan
| Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|
| Lebih portabel dan cocok digunakan saat pengujian di lapangan | Hanya bisa digunakan pada material baja |
| Relatif lebih mudah dan lebih murah | Pembersihan pasca pengujian mungkin diperlukan |
| Pelatihan yang lebih murah dan cenderung tidak rumit | Kebutuhan ampere yang tinggi pada material yang besar |
| Peka terhadap retak pada permukaan yang sangat halus dan diskontinuitas yang dekat dengan permukaan pada logam baja | Proses demagnetisasi mungkin diperlukan |
| Dapat digunakan pada material yang dicat tipis dan bagian bagian pelat | Pengujian berulang mungkin diperlukan tergantung pada kerumitan bagian pada material |
| Material bisa saja rusak karena arc yang dihasilkan saat menggunakan prods atau headstocks |
Mengingat kelebihan dan kekurangan ini, penting untuk memahami kapan metode ini paling efektif digunakan, dan kapan metode inspeksi lain mungkin lebih sesuai. Mengetahui batasan-batasan ini membantu memastikan bahwa metode yang digunakan paling efektif untuk tujuan pengujian yang spesifik.
Metode Pengaplikasian Particle Magnetic
Dalam pengujian Magnetic Particle, pengaplikasian partikel feromagnetik bisa dilakukan dengan beberapa metode. Berikut ini adalah penjelasan mengenai Metode Wet Visible (Metode Basah):
1. Metode Wet Visible (Metode Basah)
Metode Wet Visible, atau Metode Basah, adalah metode pengujian yang menggunakan suspensi air atau minyak (wet suspension). Dalam metode ini, partikel feromagnetik dicampur dengan air atau minyak dan kemudian disemprotkan atau digosokkan pada benda uji yang telah dimagnetkan.
Salah satu keuntungan utama metode basah ini adalah sensitivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan metode kering (dry visible). Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa suspensi cair memungkinkan partikel feromagnetik terdistribusi lebih merata di permukaan benda uji. Ini sangat penting karena distribusi partikel yang merata memungkinkan deteksi retakan atau cacat permukaan yang sangat kecil.
Media cair juga memudahkan partikel feromagnetik untuk menjangkau dan menempel pada retakan atau cacat permukaan yang sangat kecil, yang mungkin sulit dijangkau oleh partikel jika metode kering digunakan. Oleh karena itu, metode basah ini sangat cocok untuk mendeteksi diskontinuitas yang sangat kecil pada permukaan yang halus.
Namun, penting untuk dicatat bahwa metode basah ini memerlukan persiapan yang lebih dan pembersihan pasca pengujian mungkin diperlukan untuk menghapus residu suspensi dari permukaan benda uji. Selain itu, metode ini juga mungkin tidak cocok untuk pengujian di lapangan karena kebutuhan akan peralatan dan persiapan yang lebih.
2. Metode Dry Visible (Metode Kering)
Metode Dry Visible, atau Metode Kering, menggunakan partikel magnetik kering dalam bentuk bubuk. Metode ini sangat cocok digunakan pada material uji yang memiliki permukaan kasar. Partikel magnetik kering biasanya tersedia dalam berbagai warna seperti merah, hitam, abu-abu, kuning, dan lainnya. Dengan variasi warna ini, tingkat kontras yang tinggi antara partikel dan bagian yang sedang diperiksa dapat dicapai.
Kelebihan dari metode ini adalah simpel dan tidak membutuhkan banyak persiapan. Selain itu, metode kering juga lebih cocok digunakan di lapangan dan tidak memerlukan pembersihan pasca-pengujian. Namun, metode ini kurang sensitif dibandingkan metode basah dan mungkin tidak efektif untuk mendeteksi retakan atau cacat permukaan yang sangat kecil.
3. Metode Wet Fluorescent
Metode Wet Fluorescent pada dasarnya mirip dengan Metode Wet Visible, namun perbedaannya terletak pada partikel magnetik yang digunakan. Metode ini menggunakan partikel magnetik yang bersifat fluoresen, yang berarti partikel-partikel ini akan memancarkan cahaya saat dikenai cahaya ultraviolet (UV).
Dalam metode ini, partikel magnetik fluoresen dicampur dengan air atau minyak dan kemudian disemprotkan atau digosokkan pada benda uji yang telah dimagnetkan. Setelah itu, pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan sumber cahaya UV (sering disebut “black light”) yang membuat partikel fluoresen berpendar dan memudahkan deteksi retakan atau cacat permukaan.
Keuntungan dari metode ini adalah sensitivitas yang sangat tinggi, yang memungkinkan deteksi cacat yang sangat kecil. Namun, metode ini memerlukan peralatan khusus (sumber cahaya UV) dan lingkungan yang gelap untuk mendapatkan hasil optimal. Selain itu, seperti metode basah, metode ini juga membutuhkan pembersihan pasca-pengujian untuk menghapus residu suspensi dari permukaan benda uji.
Dengan mengetahui metode-metode pengujian ini, Anda bisa memilih metode yang paling sesuai dengan kondisi benda uji dan tujuan pengujian Anda.
Tahapan Prosedur Pengujian Magnetic Particle
Pemahaman yang mendalam tentang prosedur pengujian Magnetic Particle sangat penting untuk memastikan hasil yang akurat dan maksimal. Berikut ini adalah penjelasan tahapan prosedur yang perlu diikuti:
1. Penyucian Awal Material
Tahapan pertama adalah membersihkan material yang akan diuji. Penting untuk memastikan permukaan benda uji bebas dari kotoran, seperti oli/grease, karat, debu, dan kontaminan lainnya yang bisa menghambat proses pengujian. Juga pastikan benda uji dalam keadaan kering sebelum melanjutkan ke tahap selanjutnya.
2. Penciptaan Medan Magnet pada Material
Tahapan selanjutnya adalah menerapkan medan magnet pada area yang akan diuji. Tujuannya adalah agar benda uji mampu menarik serbuk feromagnetik yang akan digunakan untuk mendeteksi keberadaan diskontinuitas pada permukaan benda uji.
3. Aplikasi Partikel untuk Deteksi Diskontinuitas
Setelah proses penerapan medan magnet, partikel feromagnetik kemudian diterapkan pada benda uji. Partikel ini bertujuan untuk memfasilitasi deteksi diskontinuitas pada permukaan material. Untuk metode basah, biasanya digunakan water condition powder (WCP), sedangkan untuk metode kering, serbuk kering feromagnetik umumnya digunakan.
4. Evaluasi Material
Setelah proses magnetisasi selesai, dilakukan evaluasi atau inspeksi untuk mendeteksi adanya diskontinuitas pada permukaan benda uji. Biasanya, partikel WCP yang telah diterapkan akan tertahan di retak atau kecacatan pada permukaan. Jika ditemukan kecacatan, akan ditentukan jenis diskontinuitasnya dan dilakukan pendataan untuk menentukan apakah kecacatan tersebut memerlukan perbaikan atau tidak.
5. Demagnetisasi Material
Setelah selesai pengujian, material yang telah digunakan harus melalui proses demagnetisasi atau penghilangan medan magnet. Tahapan ini sangat penting untuk mencegah adanya medan magnet dalam struktur mikro yang dapat mempengaruhi sifat mekanik material.
6. Pembersihan Pasca-Pengujian
Proses pembersihan dilakukan setelah seluruh tahapan pengujian telah selesai. Hal ini bertujuan untuk memastikan material yang telah digunakan bebas dari segala kotoran yang mungkin mempengaruhi sifat fisik dari material itu sendiri.
Dengan memahami dan mengikuti prosedur ini, pengujian Magnetic Particle Anda akan menghasilkan data yang lebih akurat dan dapat diandalkan.
Kriteria Penerimaan dalam Pengujian Magnetic Particle
Pemahaman tentang kriteria penerimaan adalah bagian integral dari proses pengujian Magnetic Particle. Sesuai dengan ASME Section VIII Division 1 Mandatory Appendix 6, ada beberapa standar yang harus dipenuhi untuk memastikan keberhasilan pengujian. Berikut ini adalah penjelasannya:
1. Kebebasan dari Indikasi Linier yang Relevan
Kriteria ini menuntut bahwa semua permukaan yang diuji harus bebas dari indikasi linier yang relevan yang ukurannya lebih dari 1,5 mm. Jika ada indikasi sejenis ini, maka dapat dianggap bahwa ada potensi kerusakan atau ketidaksesuaian dalam material.
2. Kebebasan dari Indikasi Rounded yang Relevan
Selain indikasi linier, permukaan yang diuji juga harus bebas dari indikasi rounded yang relevan dengan ukuran lebih dari 5 mm. Indikasi rounded yang lebih besar dari ukuran ini bisa menunjukkan adanya cacat dalam struktur material.
3. Pembatasan pada Jumlah Indikasi Rounded yang Relevan yang Berjajar
Kriteria ketiga adalah pembatasan pada jumlah indikasi rounded yang relevan yang berjajar dalam satu garis. Apabila ada empat atau lebih indikasi rounded yang relevan berjajar dan terpisah satu sama lain pada jarak kurang dari atau sama dengan 1,5 mm dari ujung ke ujung, ini merupakan tanda bahwa mungkin ada isu serius pada material tersebut.
Dengan memahami dan menerapkan kriteria penerimaan ini, Anda bisa memastikan bahwa pengujian Magnetic Particle Anda menghasilkan hasil yang akurat dan dapat dipercaya.
