Penetrant Test: Langkah Pengujian dan Cairan Penetrant Test

Penetrant test adalah salah satu metode pengujian material yang banyak dilakukan. Secara umum, pengujian material dikelompokkan menjadi 2 jenis yakni DT dan NDT.

Destructive Test (DT) atau pengujian yang merusak, biasanya dilakukan pada spesimen uji dan Non Destructive Test (NDT) yang sifatnya tidak merusak, dapat diujikan pada specimen maupun produk jadi di tahap quality control. Salah satu jenis NDT adalah penetrant test.

Pengertian Penetrant Test

Penetrant test adalah jenis NDT yang dilakukan terhadap permukaan benda uji, proses ini biasanya dilakukan setelah pengelasan. Teknik pengujian ini menggunakan prinsip kapilaritas yakni keluar masuknya cairan penetrant ke diskontinuitas serta dari kontinuitas ke permukaan.

Tujuan Penetrant Test

Penetrant test adalah penelitian atau pengujian yang dilakukan untuk mengetahui diskontinuitas halus permukaan benda uji seperti retak, kebocoran, atau berlubang.

Dengan kata lain, pengujian ini dilakukan untuk memeriksa apakah adanya kerusakan pada permukaan material atau tidak setelah melalui proses produksi, serta memastikan bahwa produk layak untuk dijual atau digunakan serta memastikan tidak ada cacat dalam produksi yang dilakukan, khususnya dari proses pengelasan.

Sejarah

Uji penetrant telah dilakukan sejak lama yaitu sejak awal tahun 1900an, di industri kereta api. Saat itu pengujian dengan metode kapilaritas dilakukan untuk memeriksa komponen mesin lokomotif. Saat itu, pengujian ini masih dikenal dengan ‘minyak dan kapur’ karena proses pengaplikasiannya memanfaatkan minyak pelumas hitam dan serbuk kapur.

Jadi minyak pelumas hitam saat itu diencerkan dengan minyak tanah kemudian diaplikasikan sebagai penetrant. Setelah penetrant dibersihkan, selanjutnya dilakukan pengaplikasian developer berupa bubuk kapur. Kemudian oli yang tersisa dan masuk ke sela-sela cacat material akan muncul di permukaan yang menunjukkan adanya cacat pada spesimen tersebut.

Pada tahun 1940an, penetrant berkembang lagi dengan kehadiran fluorescent dan zat pewarna merah yang dicampur ke dalam oli yang menjadi bahan pengujian penetrant test.

Prinsip Penetrant Test

Prinsip kerja dari penetrant test adalah cairan yang masuk ke diskontinuitas akan keluar permukaan dengan penggunaan cairan pengembang yang dikenal dengan sebutan developer. Developer tersebut harus berwarna kontras dengan cairan penetrant sehingga memudahkan proses pengamatan hasil pengujian.

Jenis Cairan Penetrant Menurut Cara Pengamatan

Berdasarkan cara pengamatannya, liquid penetrant test dikelompokkan menjadi 3 kategori yaitu sebagai berikut

Visible Dye Penetrant

Jenis cairan ini biasanya hadir berupa zat cairan berwarna merah sehingga terlihat kontras dengan developer yang berwarna putih. Penggunaannya dikenal dengan dye penetrant test.

Proses pengamatan dengan cairan ini tidak memerlukan bantuan sinar UV, tetapi cukup menggunakan lampu putih yang memiliki kecerahan 100 fc atau 1000 lux. Untuk itu, pastikan sinar lampu diukur dulu menggunakan lux meter sebelum proses pengamatan.

Fluorescent Penetrant

Sesuai dengan namanya, cairan ini terlihat berkilau. Namun penggunaannya memerlukan bantuan sinar UV. Cairan ini sangat tergantung pada sinar UV yang rendah untuk menampilkan diri di ruangan yang gelap atau minim cahaya. Fluorescent penetrants umumnya berupa zat berwarna hijau-kuning

Dual Sensitivity Penetrant

Untuk jenis penetrant dual sensitivity, benda diuji dalam 2 tahap yakni menggunakan visible penetrant dan juga fluorescent penetrant. Harapannya dengan dua kali pengujian, hasilnya akan lebih akurat.

Jenis Cairan Penetrant Menurut Cara Pembersihan

Cairan penetrant dikelompokkan menjadi beberapa jenis menurut cara pembersihannya, yaitu sebagai berikut:

Solven Removable System

Tipe yang satu ini digunakan saat proses pre-cleaning dan saat membasuh cairan penetrant. Solven tersebut digunakan dengan cara disemprotkan ke kain bersih. Setelah itu, permukaan material uji akan dilap dengan kain kering.

Selain melalui metode tersebut, solven juga dapat disemprotkan pada permukaan material. Jenis cairan penetrant ini bersifat larut ketika bercampur dengan oli.

Post Emulsifible System

Sistem cairan ini sangat membantu mendeteksi keretakan dengan ukuran yang sangat kecil. Jenis cairan ini tidak akan hilang jika dibersihkan dengan air tetapi harus dilarutkan dengan oli. Ketika inspeksi, ada tambahan emulsifier pada permukaan benda uji.

Water Washable Penetrant System

Jenis cairan ini menggunakan fluorescent sehingga prosedur pengujian lebih efisien dan cepat. Tetapi catatannya, pembilasan cairan harus dilakukan secara hati-hati dan jangan terlalu ditekan karena beresiko menyebabkan cairan di permukaan diskontinuitas habis sehingga dapat mempengaruhi hasil pengujian.

Karakteristik Penetrant

Diskontinuitas atau cacat yang dapat dideteksi dari tahap penetrant test adalah yang bersifat terbuka. Teknik untuk mendeteksi kecacatan ini tidak terbatas pada ukuran, bentuk, arah diskontinuitas, komposisi, dan struktur bahannya. Cairan penetran dapat meresak ke dalam celah yang sangat kecil. Namun uji penetran tidak mampu mendeteksi kedalaman diskontinuitas.

Saat ini uji penetrant biasanya dilakukan untuk memeriksa keretakan permukaan, kekeroposan, lapisan-lapisan bahan, dan masih banyak lagi. Pengujian dengan cairan penetrant juga tidak hanya terbatas pada jenis logam ferrous dan logam non ferrous tetapi juga plastic, keramik, gelas, dan berbagai benda hasil powder metalurgi.

Penetrant test adalah proses pengujian yang tidak mampu mendeteksi cacat internal. Jika dibandingkan dengan magnetic particle, kemampuan deteksi liquid penetrant masih lebih rendah.

Karakteristik Bahan Uji

Diskontinuitas yang dimaksud dalam pengujian adalah kecacatan yang ditemukan di bawah permukaan pada salah satu tahap produksi yang berpotensi terbuka ke permukaan di tahap produksi lainnya.

Diskontinuitas ini bisa berupa akibat dari proses permesinan dan penggerindaan pada tahap produksi. Porositas dan inklusi nonlogam dalam ingot berpotensi menyebabkan seams, stringers, cold shuts, lipatan tempa, dan sejenisnya.

Diskontinuitas sendiri dikelompokkan lagi menjadi 3 kategori umum yakni

Diskontinuitas Bawaan

Kecacatan Ini biasanya berkaitan dengan logam cair, berhubungan dengan proses peleburan, dan pembekuan ingot pada saat akan dibentuk menjadi bom, slabs, dan billet. Penyebab utamanya adalah karena variabel bawaan seperti gating, kurang pengisian, gas terperangkap, dan suhu tuang yang berlebihan

Diskontinuitas Proses

Hal ini biasanya berkaitan dengan berbagai proses produksi seperti pembentukan, permesinan, pengerolan, extruding, pelapisan, dan pengelasan.

Diskontinuitas Proses

Diskontinuitas ini berkaitan dengan berbagai kondisi pengoperasian misalnya erosi, kelelahan, dan korosi tegangan.

Berdasarkan jenis-jenis diskontinuitas tersebut beberapa jenis diskontinuitas antara lain adalah cold shut, retak gerinda, retak fillet, retak laku panas, retak daerah pengaruh panas, retak ulir, laminasi, susut mikro, sbek panas, dan korosi batas butir.

Standar Penetrant Test

Pelaksanaan penetrant test welding wajib dilakukan sesuai dengan prosedur atau standar yang telah ditetapkan, sehingga tidak boleh sembarangan. Syarat diterimanya penelitian tersebut sudah memiliki standar dan kode, berikut ini adalah kriteria penetrant test dapat diterima

Indikasi linier relevan lebih besar dari 1,5 mm
Indikasi rounded relevan lebih besar dari 5 mm
4 atau lebih indikasi rounded relevan dalam 1 garis lurus dengan jarak antara ujung indikasi kurang dari sama dengan 1,5 mm.

Hasil uji penetrant liquid ditentukan berdasarkan dimensi dan jenis indikasi pada pengujian ini dikenal dengan indikasi relevan yang berukuran di atas 1,5 mm. Sementara itu berdasarkan bentuknya, hasil uji penetrant dibagi menjadi 2 yaitu Rounded Indication dan Linier Indication.

Rounded Indication merupakan indikasi dengan ukuran panjang kurang atau sama dengan ukuran lebarnya. Sementara itu Linier Indication merupakan indikasi dengan ukuran panjang lebih dari 3 kali lebarnya. Hasil pengujian tidak akan diterima jika dimensi tidak sesuai dengan ketentuan keberterimaan yang telah ditetapkan.

Perlengkapan Uji Penetrant

Penetrant test adalah proses pengujian yang memerlukan alat, bahan, dan perlengkapan berupa APD (Alat Pelindung Diri) sebagai berikut:

Alat: Lampu, Mistar Baja, Stop Watch, Thermogun Inframerah

Bahan: Penetrant, Developer, Cleaner atau Remover, Kain

Perlengkapan lainnya: Sarung Tangan, Masker Pernapasan, Kacamata Kerja, Kuas, Safety Shoes, Pakaian dan Celana Bengkel

Ketentuan Uji Penetrant

Penetrant test adalah pengujian yang memiliki ketentuan khusus untuk melakukannya. Beberapa hal yang perlu diperhatikan ketika melakukan uji penetrant yaitu:

Berhati-hatilah saat melakukan proses pengujian, hindari terkena cairan penetrant secara langsung. Pasalnya material tersebut cenderung beracun dan mudah terbakar
Selalu gunakan masker pernapasan dan sarung tangan selama tahap pengujian, sehingga dapat terhindar dari kontak langsung dengan cairan penetrant atau menghirup debu developer berlebihan.

Tahap Uji Penetrant

Menyiapkan Permukaan Benda Uji

Pastikan permukaan benda yang akan dijuji dalam kondisi bersih, yaitu bebas dari berbagai kotoran seperti karat, minyak, dan pengotor lainnya. Lebar daerah uji minimal adalah 25 mm. Untuk membersihkannya, Anda dapat menggunakan sikat baja sehingga tidak akan mengganggu aplikasi penetrant dan proses pengamatan hasil pengujian.

Pre-Cleaning

Prosedur penetrant test selanjutnya setelah permukaan benda uji bersih adalah membersihkan menggunakan cleaner. Semprotkan langsung remover atau cleaner di atas permukaan benda uji. Kemudian bersihkan dengan kain. Tunggu selama 1 menit agar cairan cleaner di diskontinuitas menguap.

Mengaplikasikan Cairan Penetrant

Pastikan benda uji berada dalam suhu antara 20-50 derajat ketika mengaplikasikan cairan penetrant. Pengaplikasiannya dapat dilakukan dengan cara dioleskan atau disemprotkan dengan bantuan kuas. Pastikan cairan tersebut dioleskan secara merata. Kemudian tunggu selama minimal 5 menit agar cairannya masuk dengan sempurna.

Membersihkan Sisa Cairan di Permukaan

Bersihkan cairan penetrant di permukaan menggunakan kain yang bersih. Usap permukaan tersebut secara searah, dan lakukan beberapa kali. Kemudian bersihkan lagi dengan kain yang sudah dilembabkan dengan cleaner, tetapi usahakan kain tersebut tidak terlalu lembab karena beresiko membersihkan cairan di dalam diskontinuitas.

Hindari membersihkan cairan penetran dengan menyemprotkan cleaner secara langsung ke permukaan. Jika sudah bersih, tunggu minimal 1 menit dan maksimal 10 menit sebelum mengaplikasikan cairan developer.

Mengaplikasikan Developer

Pages