TUJUAN INSTRUKSIONAL MAMFAAT. LANGKAH KERJA

UJI IMPACT

I. TUJUAN INSTRUKSIONAL

1.1 Tujuan instruksional umum Mahasiswa mampu melakukan pengujian beban mendadak Impact test terhadap suatu material. 1.2 Tujuan intruksional khusus  Mahasiswa mampu menganalisa pengaruh takikan notch terhadap kekuatan material.  Mahasiswa mampu menganalisa energi dan kekuatan impact dari hasil pengujian suatu material.  Mahasiswa mampu menganalisa jenis patahan suatu material

II. MAMFAAT.

2.1 Bagi praktikan 1. Mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi perpatahan pada suatu jenis logam. 2. Mengetahui pengaruh bentuk takikan terhadap laju perpatahan. 3. Mengetahui Jenis-jenis perpatahan. 2.2 Bagi industri 1. Suatu industri dapat membuat produk yang berkualitas dengan mengetahui sifat-sifat bahan dari hasil pengujian impact. 2. Memudahkan suatu industri dalam pengolahan dan perancangan suatu bahan sekaligus menekan biaya produksi. 3. Pemilihan bahan dapat dilakukan dengan mudah, sesuai data yang telah diperoleh pada uji impact.

III. DASAR TEORI. 3.1 Pendahuluan.

Dalam perkembangan dunia industri, terutama yang berhubungan dengan penelitian bahan dan penggunaannya, maka dalam proses produksinya banyak hal atau criteria yang harus dipenuhi agar material tersebut dapat digunakan dalam dunia industri. Untuk penggunaan sebagai bahan, sifat-sifat khas dari material logam harus diketahui sebab logam tersebut akan digunakan untuk berbagai macam keperluan dan keadaan. Sifat logam tersebut meliputi sifat mekanik, sifat thermal, sifat kimia, kemampukerasan, kemampuan dimensi, dan lain sebagainya. Adapun dalam percobaan ini yang akan diuji adalah sifat mekanik dari logam terutama sifat ketangguhannya. Dengan mengetahui tingkat ketangguhan logam, maka tentunya kita dapat memperkirakan kemampuannya dalam menerima energi tumbukan yang diberikan secara tiba-tiba sehingga dapat mematahkan suatu material.Untuk itulah dilakukan pengujian impact pada material yang nantinya akan digunakan dalam konstruksi mesin. Pengujian ini amat penting dalam menentukan ketahanan suatu material terhadap perpatahan, berdasarkan energi yang diberiakan oleh tumbukanpembebanan secara tiba-tiba pada suatu material. Dahulu, untuk membuat rangka suatu jembatan, orang-orang hanya menggunakan material yang telah tersedia. Umumnya mereka menggunakan material yang kuat dang etas sehingga mereka berpikiran bahwa material yang paling baik digunakan untuk pembuatan rangka jembatan yang mampu menahan beban kejut dengan baik adalah material yang kuat dang etas. Akan tetapi masih sering terjadi hal-al yang buruk seperti jembatan yang roboh atau jembatan yang secara tiba-tiba bias patah. Oleh karena itu untuk mengurangi dan menghindari kemungkinan-kemungkinan terburuk maka sebelum menentukan material yang akan digunakan perlu diadakan suatu pengujian awal untuk mengetahui ketangguhan material yang akan digunakan dalam menahan beban kejut sehingga diadakan pengujian impact test. Beberapa perangkat pada otomotif dan transmisi serta bagian-bagian pada kereta api dan lain, akan mengalami suatu beban kejutan atau beban secara mendadak dalam pengoperasianya. Maka dari itu ketahanan suatu material terhadap beban mendadak, serta faktor-faktor yang mempengaruhi sifat material tersebut perlu diketahui dan diperhatikan. Pengujian ini berguna untuk melihat efek-efek yang ditimbulkan oleh adanya takikan, bentuk takikan, temperatur, dan faktor-faktor lainnya. Impact test bisa diartikan sebagai suatu tes yang mengukur kemampuan suatu bahan dalam menerima beban tumbuk yang diukur dengan besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan spesimen dengan ayunan sebagaimana ditunjukkan pada gambar 3.1 Gambar 3.1. Mesin Uji Impact Bandul dengan ketinggian tertentu berayun dan memukul spesimen. Berkurangnya energi potensial dari bandul sebelum dan sesudah memukul benda uji merupakan energi yang diserap oleh spesimen. Gambar 3.1.1 Sketsa Perhitungan Energi Impact Teoritis

3.2 Arti kekuatan Impak.

Kekuatan impak adalah kemampuan suatu bahan untuk menerima beban secara tiba - tiba.

3.3 Cara pengujian impak

Ditinjau dari penempatan uji benda kerja, pengujian impak dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan metode charpy dan metode izod. Pada dasarnya kedua metode ini hamper sama, namun terdapat sedikit perbedaan yaitu pada metode charpy benda uji diletakkan secara horizontal dan kedua ujungnya di tahan oleh landasan dari pisau pemukul dan di pukulkan pas di tengah benda uji yang telah diberi tarikan. Sedangkan pada metode izod benda uji diletakkan secara vertical dan salah satu ujungnya di jepit kemudian pisau pemukul di pukulkan terhadap ujung lainyayang bebas. Alat yang digunakan pada pengujian kekuatan impak seperti gambar 3.3 dibawah ini. Besarnya usaha yang dilakukan pada pengujian impak dapat dihitung dengan rumus berikut ini : W = Fg. 1− ¿ h 2 h ¿ . Dimana :W = kerja pukulan Nm = joule Fg = berat palu N . h 1 = Tinggi kedudukan awal pemukul m. h 2 = Tinggi kedudukan akhir pemukul setelah patah m Jika usaha yang dilakukan untuk mematahkan batang uji di bagi luas batang di bawah takikan, maka di peroleh kerja patah persatuan luas yang disebut nilai pukulan takik. K = W A Dimana : K = Nilai pukulan takik jmm 2 . W = Kerja pukulan takik joule . A = Luas penampang batang semula dibawah takikan mm 2 . Batang uji yang digunakan dapat memiliki berbagai ukuran, bentuk dan takikan yang standar seperti pada gambar di bawah ini 2.2 sifat patahan atau keretakan dalam pengujian impak dapat terjadi dalam tiga bentuk yaitu : keretakan getas , keretakan ,liat dan keretakan gabungan. .gambar 2.2 batang – batang uji pukulan takik yang di normalisasikan.

3.4 Pengertian metode charpy dan metode izod.

1. metode charpy. . Metode Charpy merupakan pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi horizontal mendatar, dan arah pembebanan berlawanan dengan arah takikan. 2. Metode Izod. . Metode Izod merupakan pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi vertikal , dan arah pembebanan serah dengan arah takikan.

3.5 Jenis – jenis patahan.

a. Patah Ulet liat. . Patah yang ditandai oleh deformasi plastis yang cukup besar, sebelum dan selama proses penjalaran retak. Ciri-ciri patah ulet : 1. terjadi penyerapan energi 2. adanya deformasi plastis yang cukup besar di sekitar patahan 3. permukaan patahan nampak kasar ,berserabut fibrous, dan berwarna kelabu. Gambar . Patahan ulet liat. b. Patahan getas. . Patah yang ditandai oleh adanya kecepatan penjalaran retak yang tinggi,Tanpa terjadi deformasi kasar, dan sedikit sekali terjadi deformasi mikro. ciri patah getas: 1. penjalaran retak yang lebih cepat dibanding patah ulet. 2. penyerapan energi yang lebih sedikit 3. tidak disertai dengan deformasi plastis 4. permukaan patahan pada komponen yang mengalami patah getas terlihat mengkilap, granular dan relatif rata. Gambar. Patahan Getas c. Patahan campuran. Patahan campuran merupakan gabungan dari patah ulet dan patah getas. Gambar. Patahan campuran.

3.6 Rumus-rumus perhitungan pada uji impak 1. Spesifikasi alat

a. Massa bandulm : 12.7 kg b. Panjang lengan pemukulR : 120 cm = 1.2 m c. Sudut awal pemukulβ : 130 o d. Sudut rugi-rudiα : 125 o 2. Luas takikan A A = panjangp × lebarl [mm] 3. Tinggi awal bandulh 1 h 1 = R + R cos 180- β o [m] 4. Energi bandulU U=m b {g × h 1 } [Joule] 5. Energy untuk mematahkan specimenE W=m b {h 1 -h 2 } + E loss [Nm] Dimana : m b = massa bandul [kg] h 2 = tinggi kedudukan akhir pemukul = R – R cos α [m] α = sudut akhir pemukul [ o ] E loss = m b × g {h 1 – h’} [Nm] h’ = R + R cos 180- α’ [m] 6. Nilai pukul takik K K = WA [Nmmm 2 ]

IV. ALAT DAN BAHAN

4.1 alat-alat yang digunakan pada pengujian impak : 1. jangka sorong. 2. Kunci pas 10.

4.2 bahan – bahan yang digunakan :

1. Baja ST-37 U dan V

2. kuningan. U dan V.

3.Tembaga U dan V.

4. Aluminium U dan V.

V. LANGKAH KERJA

1. Siapkan benda kerjauji berukuran 10 x 10 mm sepanjang 55 mm sebanyak dua buah untuk setip jenis specimen dengan takikan U dan takiak V. 2. Atur jarum pembawa dan jarum penunjuk pada posisi nol derajat. 3. Angkat bandul sampai posisi awal pemukulan kemudian kunci dengan menggunakan tuas pengunci. 4. Lakukan pengetesan alat uji dengan mengayunkan bandul tanpa beban dan lihat jarum penunjuk apakah posisi akhirnya sama dengan posisi awal atau menyimpang paling besar 0.3 . Jika tidak maka periksa alat uji misalnya pada bantalan ataupun jarum penunjuk dan jarum pembawa apakah sudah sejajar ataupun ada factor lain. Pastikn kelayakan mesin uji untuk dipakai. 5. Siapakan specimen yang akan diuji dan letakkan pada penyangga dengan posisi membelakangi pemukul bandul kemudian naikkan kembali pada posisi awal β=130 o lalu kunci. 6. Lepaskan tuas pengunci sehingga bandul akan turun memukul specimen. 7. Catat besarnya sudut yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk lalu catat pada table pengamatan 8. Lakukan langkah diatas untuk specimen yang lain kemudian catat hasilnya

VI. KESELAMATAN KERJA