Dalam dunia teknik material, impact test atau uji dampak adalah salah satu metode penting untuk mengetahui kekuatan suatu bahan ketika menerima benturan. Uji ini membantu kita memahami seberapa besar energi yang dapat ditahan material sebelum retak atau patah. Pengujian ini sangat berguna untuk berbagai bidang, mulai dari konstruksi, peralatan bertekanan, pipa saluran minyak dan gas, otomotif.
Pada artikel kali ini kita akan membahas mengenai impact test, mulai dari sampel apa yang digunakan dalam pengujian, tahap proses pengujian, serta implementasinya dalam berbagai industri.
Apa itu Impact Test?
Impact test adalah pengujian untuk mengukur kemampuan material menyerap energi ketika terkena benturan tiba-tiba. Dalam praktiknya, sebuah spesimen kecil dengan lekukan dipatahkan oleh palu pendulum. Selisih energi antara posisi awal pendulum dan setelah mematahkan benda menjadi ukuran seberapa tangguh material tersebut. Semakin besar energi yang bisa diserap, semakin tahan material terhadap kerusakkan.
Pada logam tertentu, terutama baja, nilai hasil uji impak sangat dipengaruhi oleh suhu. Banyak baja yang bisa menjadi getas (mudah patah) pada suhu rendah. Fenomena ini disebut ductile-to-brittle transition temperature (DBTT) atau suhu peralihan dari sifat ulet menjadi getas. Untuk mengetahuinya, pengujian biasanya dilakukan pada berbagai suhu, lalu hasilnya diplot untuk menentukan suhu aman pemakaian material tersebut.
Bagaimana Cara Kerja Impact Test?
Baik uji Charpy maupun Izod menggunakan pendulum (palu ayun) yang dilepas dari ketinggian tertentu untuk menghantam spesimen. Energi serap dihitung dari perbedaan energi pendulum sebelum dan sesudah menumbuk benda. Dengan cara ini, material diuji pada kondisi beban berkecepatan tinggi, berbeda dengan uji tarik biasa yang lebih lambat.
Bentuk spesimen & sampel
- Untuk logam, ukuran spesimen biasanya 10×10×55 mm dengan lekukan berbentuk V atau U di tengahnya. Lekukan ini berfungsi untuk memusatkan tegangan di satu titik sehingga retakan lebih mudah terjadi di sana.
- Jika materialnya tipis, digunakan spesimen berukuran lebih kecil (sub-size specimen), namun hasilnya harus dianalisis sesuai aturan standar.
- Untuk plastik atau komposit, spesimen juga diberi lekukan, dan pengujian dilakukan sesuai standar yang berlaku, misalnya ASTM D256 untuk uji Izod plastik.
Tahapan proses pengujian
- Persiapan benda uji termasuk mengatur suhu benda (misalnya diuji pada suhu rendah untuk melihat apakah material jadi getas).
- Kalibrasi mesin uji, memastikan pendulum bergerak dengan benar.
- Pelaksanaan uji: benda diletakkan di penyangga, lalu dipukul dengan pendulum. Pada uji Charpy, benda disangga di dua sisi, sedangkan pada uji Izod benda dijepit tegak lurus.
- Pencatatan energi yang diserap sampai benda patah.
- Evaluasi hasil, biasanya dilihat dari rata-rata tiga benda uji. Kadang permukaan patahan juga diperiksa untuk mengetahui mekanisme retaknya.
Mengapa Impact Testing Itu Penting?
a) Mencegah terjadinya kegagalan
Beberapa kecelakaan besar, seperti jembatan runtuh atau kapal pecah, pernah terjadi karena material baja menjadi rapuh pada suhu rendah. Dengan uji impak, para insinyur dapat mengetahui batas suhu aman suatu material sehingga risiko patah mendadak bisa dicegah.
b) Persyaratan dalam standar keselamatan
Banyak industri mewajibkan impact test sebagai standar keselamatan.
- Dalam ASME Boiler & Pressure Vessel Code, uji Charpy diwajibkan untuk bejana tekan tertentu agar aman dipakai pada suhu rendah.
- Pada pipa minyak dan gas, standar API 5L PSL2 mensyaratkan uji Charpy pada bagian pipa maupun sambungan las.
- Di industri maritim dan lepas pantai, badan klasifikasi seperti DNV juga mengharuskan material memiliki nilai ketangguhan tertentu.
c) Membantu memilih material yang tepat
Hasil impact test juga digunakan untuk:
- Menentukan jenis baja atau plastik yang paling sesuai dengan kebutuhan.
- Menentukan suhu minimum di mana material masih bisa dipakai dengan aman.
- Mengevaluasi hasil pengelasan agar tidak menimbulkan area lemah.
- Membandingkan material hasil cetak, tempa, atau metode lain.
Selain energi total, bentuk patahan juga bisa memberi petunjuk apakah material lebih bersifat ulet atau getas.
Aplikasi Impact Testing dalam Berbagai Industri
- Minyak & Gas
Pipa yang digunakan untuk mengalirkan minyak dan gas harus kuat dan tangguh, karena bisa mengalami benturan saat pemasangan maupun operasi. Karena itu, impact test wajib dilakukan untuk memastikan pipa aman digunakan. - Kapal & Offshore
Kapal dan platform lepas pantai beroperasi di laut dengan suhu yang bisa sangat rendah. Uji impak memastikan baja yang digunakan tetap tangguh dan tidak mudah retak. - Otomotif
Komponen mobil seperti bumper atau rangka harus mampu menyerap energi tabrakan agar penumpang tetap aman. Uji Izod dan Charpy pada plastik maupun logam digunakan untuk mengevaluasi kekuatan material kendaraan. - Dirgantara & Komposit
Pesawat terbuat dari banyak material komposit. Uji impak membantu menilai apakah material tersebut cukup tahan terhadap benturan benda asing di udara. - Konstruksi & Infrastruktur
Pada jembatan baja, terutama di daerah dingin, uji impak memastikan material tidak getas sehingga struktur tetap aman dalam jangka panjang.
Kesimpulan
Impact test atau uji dampak adalah metode sederhana namun sangat penting untuk mengetahui seberapa tangguh material saat menerima benturan. Dengan mengukur energi yang diserap hingga benda patah, pengujian ini membantu mencegah kegagalan yang bisa berakibat fatal.
Hubungi kami sekarang untuk mendapatkan penawaran produk Mesin Impact testing ataupun jasa Impact Test Terbaik dan berkualitas tinggi.
