Impact Test

Detecht.co.idImpact Test, Beberapa perangkat pada otomotif dan transmisi serta bagian-bagian pada kereta api, akan mengalami suatu beban kejut atau beban secara mendadak dalam pengoperasianya. Oleh karena itu ketahanan suatu material terhadap beban mendadak, serta faktor-faktor yang mempengaruhi sifat material tersebut perlu diketahui dan diperhatikan. Ketahanan tersebut merupakan salah satu sifat material yang disebut getas.

Ada banyak dijumpai kerusakan pada konstruksi yang menampakkan pola patah getas padahal terbuat dari logam yang ulet. Terdapat beberapa faktor yang menyebabkan kecenderungan suatu logam mengalami patah getas diantaranya; tegangan triaxial, temperatur rendah dan laju regangan/pembebanan yang tinggi. Tegangan triaxial dapat terjadi apabila pada permukaan terdapat takik/notch.

Teknik Impact Test

Ada dua teknik uji impak yang standar yaitu charpy dan izod. Pengujian ini bertujuan untuk menguji kecenderungan logam untuk patah getas dan untuk mengukur energi impak atau istilah lainnya disebut notch toughness (mengukur ketangguhan logam terhadap adanya takik) Teknik charpy V-noch (CVN) adalah teknik yang paling banyak digunakan.

Pada uji impak digunakan spesimen uji bertakik yang dipukul dengan sebuah pendulum, pada teknik izod, spesimen dijepit pada satu ujung hingga takik berada didekat penjepit. Pendulum diayunkan dari ketinggian tertentu akan memukul ujung spesimen yang tidak dijepit dari depan takik. Pada charpy spesimen uji diletakkan mendatar kedua ujungnya ditahan, pendulum akan memukul batang uji dari belakang takik.

Tujuan Impact Test

Impact Test berguna untuk melihat efek-efek yang ditimbulkan oleh adanya takikan, bentuk takikan, temperatur, dan faktor-faktor lainnya. Uji impak dapat juga disebut sebagai suatu pengujian material untuk mengetahui kemampuan suatu material/bahan dalam menerima beban tumbuk dengan diukur besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan spesimen material/bahan dengan ayunan seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Uji impak teknik izod dan charpy
Gambar 1. Uji impak teknik izod dan charpy

Bandul dengan ketinggian tertentu berayun dan memukul spesimen. Energi potensial dari bandul berkurang sebelum dan sesudah memukul spesimen merupakan energi yang diserap oleh spesimen.

Sketsa Perhitungan Energi Impact
Gambar 2 Sketsa Perhitungan Energi Impact

Nilai besarnya energi impact (joule) dapat dilihat pada skala mesin penguji. Sedangkan besarya energi impact secara teoritis dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Rumus Impak

Apabila ingin mengetahui kekuatan impact strength (Is) maka energi impact tersebut harus dibagi dengan luas penampang efektif spesimen (A) sehingga :

Is = ∆E/A = W ℓ( cos β – cos α )/A……… (7)

Penampang spesimen uji standarnya adalah 10 mm x 10 mm dengan panjang 55 mm untuk teknik charpy (spesimen tipe A,B dan C) dan panjang 75 mm untuk teknik izod (spesimen tipe D). Bentuk takik spesimen uji ada tiga bentuk; V notch, U notch dan Key hole notch. Ukuran spesimen dan bentuk takik sebagaimana ditunjukkan pada Gambar di bawah ini:

Jenis Takikan
Gambar 3 Macam-macam Bentuk Takikan Pada Spesimen Uji Impact

Uji impak juga digunakan untuk mempelajari pola patahan spesimen uji, apakah getas (brittle fracture) atau patah ulet (ductile fracture) atau kombinasi keduanya. Granular fracture atau cleavage fracture adalah Permukaan patah getas berkilat dan berbutir sedangkan patah ulet tampak lebih buram dan berserabut disebut juga fibrous fracture atau shear fracture. Perbedaan permukaan kedua jenis patahan sebagaimana ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Jenis Patahan
Gambar 4. Pola Patahan Pada Penampang Specimen Uji Impact

Prosedure Impact Test :

• Metode Pengujian Impak

Terdapat 2 macam pengujian impact yaitu Metode Charpy dan Metode Izod :

  1. Metode Charpy. Pada metode sebagaimana ditunjukkan pada gambar 1, spesimen diletakkan mendatar dan kedua ujung spesimen ditumpu pada suatu landasan. Letak dari takikan (notch) berada pada tepat ditengah arah pemukulan dari belakang takikan. Biasanya metode ini digunakan di Amerika dan banyak negara yang lain termasuk Indonesia.
  2. Metode Izod. Pada metode ini sebagaimana ditunjukkan pada gambar 1 spesimen dijepit pada salah satu ujungnya dan diletakkan tegak. Arah pemukulan dari depan takikan. Biasanya metode ini digunakan di Negara Inggris.

Lihat Juga : Tujuan Uji Metalografi dan Prosedurnya

• Temperatur Transisi

Pengujian impak juga dapat digunakan untuk menentukan ductile to brittle transition temperature yaitu temperatur tertentu yang lebih rendah dimana logam berubah menjadi getas. Temperatur transisi ini hanya dapat diperoleh jika pengujian impact dilakukan pada temperatur yang bervariasi. Ada 5 kriteria dalam penentuan temperatur transisi seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 4.

  1. Kriteria 1, yaitu T1 pada temperatur ini pola patahan adalah 100% fibrous. FTP (Fracture Trasnsition Plastic), kriteria ini sangat konservatif karena pada suhu ini spesimen patah ulet telah dianggap mengalami transisi.
  2. Kriteria 2, yaitu T2 FATT (fracture Apperance Transition Temperature) Temperatur pada saat menghasilkan pola patahan 50% cleavage fracture & 50% ductile fracture.
  3. Kriteria 3, yaitu T3 rata-rata energi tertinggi dengan energi terendah yang diserap, besarnya seringkali mirip dengan T2.
  4. Kriteria 4, yaitu T4 temperatur yang dapat menghasilkan energi sebesar 20 joule (15 ft lb).
  5. Kriteria 5, yaitu T5 temperatur yang menghasilkan pola patahan 100% cleavage fracture disebut NDT (Nil Ductility Temperature).
Grafik Temperatur Transisi
Gambar 5 Grafik Temperatur Transisi

Acceptance Criteria Impact Test :

Hasil Impact Test tidak dapat digunakan untuk keperluan perhitungan suatu desain, namun hanya dapat digunakan untuk membandingkan sifat ketangguhan suatu bahan dengan bahan lain. Hal ini dikarenakan banyak faktor yang mempengaruhi impact strength hingga tidak dapat dicari korelasinya antara kondisi pengujian dengan kondisi pemakaian, misalnya pada saat pengujian kecepatan pembebanan sudah tertentu sedangkan pada pemakaian bisa bervariasi

Demikian juga dengan kondisi tegangan triaxial yang dipengaruhi bentuk dan ukuran takik, ini akan menyebabkan impact strength berbeda bila faktor tersebut berbeda. Oleh karena itu pada uji impak ini bentuk dan ukuran spesimen dan notch nya harus sama baru hasil pengujian dapat dibandingkan.

Lihat juga : Prosedur Bending Test dan Acceptance Criteria

Refrensi Standard atau code :

  • ASTM

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *