Pengujian Non Destruktif : Metode Defleksi Pengujian Non Destruktif : Metode Gelombang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengujian Non Destruktif

Pengujian non destruktif atau sering juga disebut Non Destructive Testing Evaluation NDTE merupakan sebuah metode untuk mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis bahan tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti yang dapat mengubah manfaat akhir dari bahan tersebut Ross 1992 dalam Karlinasari 2007. Beberapa metode yang dapat dikategorikan sebagai evaluasi pengujian non destruktif pada kayu adalah : 1. Evaluasi secara visual : warna dan cacat pada kayu. 2. Tes kimia : dekomposisi melalui kehilangan berat, contohnya akibat serangan jamur, adanya perlakuan pengawetan, dan ketahanan terhadap api. 3. Tes fisis : tahanan listrik, sifat dielektrik, sifat vibrasi lateral, gelombang tegangan, gelombang bunyi, emisi akustik, sinar x, serta microwave ground penetration radar. 4. Tes mekanis : metode defleksi Pada penelitian ini metode pengujian non destruktif yang akan digunakan ialah metode defleksi yang menggunakan deflektometer dan Universal Testing Machine UTM, serta metode gelombang suara yang menggunakan Metriguard® dan SylvatestDuo®. Kedua metode tersebut dapat memperlihatkan nilai kekakuan MOE pada balok yang dijadikan sebagai contoh uji.

2.1.1. Pengujian Non Destruktif : Metode Defleksi

Surjokusumo 2003 dalam Pradipto 2005 menjelaskan ada dua cara atau prinsip yang dipakai untuk mengukur kekakuan kayu pada metode defleksi, yaitu : 1. Dengan memberikan suatu beban uji yang tetap pada kayu dan mengukur lenturan defleksi yang terjadi. 2. Dengan memberikan defleksi yang tetap pada kayu dan mengukur beban yang timbul. Pengujian secara manual menggunakan deflektometer merupakan salah satu cara pemilahan kayu yang menganut prinsip di atas.

2.1.2. Pengujian Non Destruktif : Metode Gelombang

Gelombang adalah suatu simpangan yang membawa energi melalui tempat dalam suatu benda yang tergantung pada posisi dan waktu Mc Intyre et al. 1991. Secara umum gelombang dapat dibagi menjadi dua golongan besar yaitu gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik. Dalam perantaraannya, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium perantara, misalnya sinar matahari yang dapat memancar dari matahari sampai ke bumi melalui ruang hampa. Sedangkan gelombang mekanik dalam penjalarannya memerlukan medium perantara, misalnya gelombang bunyi. Ada dua teknik yang dapat dilakukan dalam mengukur kecepatan perambatan gelombang bunyi, yakni teknik pencelupan contoh uji dicelupkan dalam cairan dan teknik transmisi langsung contoh uji dihubungkan dengan transduser. Teknik pencelupan lebih cocok untuk pengujian skala laboraturium. Sedangkan teknik transmisi langsung cocok untuk pengujian skala laboraturium dan lapangan. Pada prinsipnya keuntungan kedua teknik ini adalah kemudahan dalam pengukuran kecepatan dan perlemahan gelombang bunyi yang merambat. Bahan kayu yang diuji dengan gelombang ultrasonik dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu pohon dan kayu bulat, contoh kecil bebas cacat dan kayu utuh, serta kayu komposit. Teknik transmisi langsung pada umumnya cocok untuk pengujian semua tipe bahan kayu Hanipah 2001. Mc Intyre et al 1991 menjelaskan bahwa parameter gelombang suara yang merambat dalam struktur padat bisa dipengaruhi oleh sifat fisis substrat, karakter geometri spesimen di bawah uji, kondisi lingkungan suhu, kelembaban, muatan mekanis, dan kondisi pengukuran respon frekuensi dan kepekaan transduser, ukuran dan lokasinya, coupling media, karakter dinamik dari peralatan elektronik. Gelombang suara dihasilkan oleh permukaan material yang diuji. Prinsipnya adalah mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang tegangan untuk merambat pada jarak tertentu. Jika dimensi material atau bahan diketahui, waktu gelombang suara yang didapatkan dapat digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang suara. Hasil perhitungan kecepatan gelombang suara tersebut selanjutnya dipergunakan untuk menghitung sifat kekakuan dinamis yang dimiliki bahan tersebut. Penerapannya pada pengujian kayu adalah dengan memberikan getaran gelombang suara pada sampel yang diuji yakni dengan membangkitkan gelombang suara secara mekanis dipukul menggunakan hammer atau benda sejenis atau getaran dibangkitkan secara langsung oleh alat melalui transduser. Dua jenis gelombang yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelombang sonik 20 Hz f 20 KHz dan gelombang ultrasonik f 20 KHz. Gelombang bunyi yang dibangkitkan merambat pada kayu melalui titik penghubung. Transmisi selalu terjadi pada kebanyakan bahan. Semakin solid dan keras bahan, semakin cepat gelombang bunyi dapat menyebar melalui titik-titik penghubung dan semakin cepat bunyi merambat melalui badan kayu Diebold et al. 2002. Kayu merupakan bahan atau materi yang tidak homogen sehingga gelombang bunyi cenderung untuk berpencar-pencar pada bagian-bagian yang cacat seperti : mata kayu, retak, serat miring, variasi kerapatan, dll berdasarkan ketahanan yang berbeda-beda terhadap gelombang bunyi pada daerah-daerah penghubung. Akibat adanya hal demikian, waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk merambat pada kayu yang mengalami cacat akan lebih lama dibandingkan dengan kayu tanpa cacat. Metode ultrasonik merupakan salah satu metode pengujian non destruktif yang banyak digunakan. Hal ini dikarenakan alat dan cara perhitungan yang digunakan cukup sederhana. Selain itu validitasnya telah teruji dimana menghasilkan korelasi yang cukup signifikan saat dibandingkan dengan hasil pengujian secara destruktif Diebold et al. 2002. Menurut Olievera et al. 2002 beberapa variabel yang dapat mempengaruhi aliran gelombang bunyi pada kayu adalah karakteristik mikrostruktural kayu dan komposisi kimia yang disebabkan oleh perbedaan jenis kayu softwood atau hardwood. Lebih dalam lagi, beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan gelombang suara ialah : kadar air, dimana peningkatannya menyebabkan peningkatan kecepatan gelombang; arah serat, dimana kecepatan gelombang lebih cepat pada arah longitudinal searah serat diikuti arah radial dan kemudian pada arah tangensial, semakin panjang serat semakin cepat gelombang mengalir; dinding sel, dimana semakin tinggi porositas dan permeabilitas semakin lambat kecepatan gelombang ultrasonik; serta kerapatan kayu yang semakin besar membuat kecepatan gelombang semakin cepat.

2.2. Balok Laminasi atau Glulam Glued Laminated Timber