Gelombang Ultrasonik Sifat Mekanis Kayu

B. Pengujian Non Destruktif

Non destruktif Testing NDT adalah suatu metode yang tidak merusak fungsi dari struktur bahan dan dapat dilakukan re-testing pada lokasi yang sama untuk mengevaluasi perubahan sifatnya menurut waktu Malik et al. 2002. Evaluasi non destruktif didefinisikan sebagai suatu ilmu dalam mengidentifikasi sifat fisik dan mekanis dari suatu unsur material yang ditentukan tanpa mengubah kapasitas tujuan aplikasi akhirnya Ross et al. 1998 dalam Oliveira 2002. Beberapa metode yang dilakukan untuk menduga kualitas kayu secara non destruktif Malik et al. 2002 yaitu: 1. Mekanis dan optis : warna, patahan, dimensi, permukaan akhir. 2. Radiasi Penetrasi : Patahan, kerapatan, variasi kimia, objek asing, ketebalan. 3. Elektromagnetik dan elektronik : anisotropis, rongga, komposisi, kontaminasi, korosi, patahan, konduktifitas listrik dan panas, ketebalan lapisan, kadar air, polarisasi. 4. Sonik dan ultrasonik : degradasi, struktur tegangan permukaan, kekuatan tarik, geser, dan tekan. 5. Panas dan infra merah : Ikatan, komposisi, emisifitas, kontur panas, porositas reflektifitas, tegangan, konduktifitas panas, ketebalan.

C. Gelombang Ultrasonik

Berdasarkan zat antaranya, gelombang dibagi menjadi 2 yaitu gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanis. Gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium atau zat antara dalam perambatannya sedangkan gelombang mekanis memerlukan medium atau zat antara dalam perambatannya Young 2003. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang bunyi yang termasuk ke dalam gelombang mekanis dimana gelombang tersebut dapat digunakan untuk pengujian non destruktif. Medium gelombang bunyi dapat berupa zat padat, cair, ataupun gas. Frekuensi gelombang bunyi yang dapat diterima manusia berkisar antara 20 Hz sampai dengan 20 KHz, atau dinamakan sebagai jangkauan yang dapat didengar audible range. Gelombang bunyi yang memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz disebut infrasonik atau infra bunyi, sedangkan gelombang bunyi yang memiliki frekuensi lebih dari 20 KHz disebut ultrasonik Young 2003.

D. Sifat Mekanis Kayu

Sifat mekanis kayu adalah sifat yang berhubungan dengan kekuatan kayu yang merupakan ukuran kemampuan kayu untuk menahan beban atau gaya luar yang bekerja padanya. Gaya yang timbul akibat suatu gaya luar disebut tegangan stress dan gaya ini menimbulkan regangan yang bertendensi untuk mengubah bentuk dan ukuran dari benda yang bersangkutan Wangaard 1950 Sifat mekanis kayu terdiri atas Wangaard 1950: 1. Keteguhan lentur Bending strength, terdiri atas : a. Tegangan Pada Batas Proporsi Fibre Stress at Proportional limit b. Tegangan Pada Batas Patah Modulus of Rupture, MOR c. Modulus Elastisitas Modulus of Elasticity, E 2. Keteguhan tekan, terdiri atas : a. Keteguhan tekan tegak lurus serat b. Keteguhan tekan sejajar serat 3. Keteguhan tarik, terdiri atas : a. Keteguhan tarik tegak lurus serat b. Keteguhan tarik sejajar serat 4. Keteguhan geser Shearing strength 5. Sifat kekakuan Stiffness 6. Sifat keuletan Toughness 7. Sifat kekerasan Hardness 8. Sifat ketahanan belah Cleavage Resistance Pengujian sifat mekanis kayu yang dilakukan pada penelitian ini berupa modulus elastisitas E dan kekuatan lentur patah MOR. D.1. Modulus elastisitas E Modulus elastisitas atau kekakuan bahan merupakan suatu nilai yang konstan dan merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan di bawah batas proporsi. Tegangan didefinisikan sebagai distribusi gaya per unit luas, sedangkan regangan adalah perubahan panjang per unit panjang bahan semula Haygreen dan Bowyer 2003. Modulus elastisitas E merupakan ukuran kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lentur yang terjadi sampai dengan batas proporsi. Semakin besar beban yang bekerja, semakin tinggi tegangan yang timbul dan semakin besar perubahan bentuk yang akan terjadi sampai dengan batas proporsi. Hubungan tegangan dan regangan membentuk garis lurus. Batas proporsi itu adalah bila beban yang bekerja dilepaskan, benda akan kembali ke bentuk semula, tetapi apabila beban melewati batas ini, benda tidak akan ke bentuk asal meskipun beban telah dilepaskan. Haygreen dan Bowyer 2003, menyatakan bahwa E ini berkaitan dengan regangan, defleksi, dan perubahan bentuk yang terjadi. Besarnya defleksi dipengaruhi oleh besar dan lokasi pembebanan, panjangnya dan ukuran penampang balok serta E kayu. Hubungan antara modulus elastisitas E dengan defleksi yaitu apabila semakin tinggi E suatu balok, semakin berkurang defleksinya dan semakin tahan terhadap perubahan bentuk. Berdasarkan pengukuran terhadap nilai defleksi yang terjadi pada saat pembebanan, maka nilai E dibagi menjadi 2, yaitu E apparent dan E true . Nilai E apparent , dipengaruhi oleh defleksi akibat gaya geser. Sedangkan E true tidak terdapat pengaruh gaya geser didalamnya. Dirumuskan yaitu G M Δ + Δ = Δ , dimana Δ adalah defleksi apparent, Δ M yaitu defleksi true akibat momen lentur, dan Δ G yaitu defleksi akibat gaya geser.

D. 2. Kekuatan lentur patah MOR