Kendaraan bermotor akan mengalami beban kejut ketika melewati tanjakan maupun polisi tidur. Beban kejut adalah benda yang mengalami percepatan maupun perlambatan secara mendadak.

Salah satu penyebab beban kejut adalah ketika komponen kena benturan. Material yang kena benturan dadakan sedang menerima beban kejut. 

Sebelum material digunakan konsumen, insinyur harus mengujinya di dalam laboratorium. Salah satunya adalah dengan memberi beban dadakan pada spesimen benda kerja. Cara pengujian ini disebut sebagai uji impak. 

Lalu, apa yang dimaksud dengan uji impak. Apa saja metode uji impak yang ada di Industri. 

Definisi Uji Impak

Uji impak adalah cara untuk menentukan sifat ketangguhan material. Apakah material tersebut ulet atau getas. Pengujian ini menggunakan pembebanan yang cepat atau rapid loading. 

Dalam uji impak terjadi penyimpangan energi kinetik yang besar ke spesimen. Proses penyerapan energi akan diubah ke dalam berbagai respon seperti deformasi, plastis, efek histeresis, gesekan, dan efek inersia. 

Tujuan Pengujian Impak 

Uji impak bertujuan melihat efek yang timbul dari takikan, temperatur, bentuk takikan, dan variabel lainnya. Dengan kata lain, uji impak dapat mengetahui kemampuan spesimen material dalam menerima beban sesuai dengan besar energi yang diperlukan untuk mematahkan spesimen material. 

Seringkali pengujian impak memakai bandul untuk mematahkan spesimen material. Bandul dengan ketinggian tertentu diayunkan hingga mengenai spesimen.

Energi potensial dari bandul akan berkurang karena energi tersebut diserap oleh spesimen. Besar nilai impak akan terlihat di skala mesin penguji. 

Uji impak dapat digunakan untuk mempelajari pola patahan spesimen material. Apakah spesimen masuk kategori getas, ulet, atau keduanya. 

Spesimen getas ketika diberi beban impak akan terlihat berkilau dan berbutir pada permukaan yang patah, sementara spesimen ulet terlebih lebih buram dan berserabut. 

Selain itu, tujuan lain dari pengujian impak adalah

• Mengetahui pengaruh beban terhadap sifat mekanik material
• Mengetahui standar prosedur pengujian impak
• Mengidentifikasi faktor kegagalan material terhadap beban kejut
• Menguji kemampuan material terhadap beban kejut berdasarkan temperatur yang diukur

Metode Uji Impak

Pengujian impak yang paling dikenali adalah metode Charpy. Metode charpy menggunakan bandul atau pendulum untuk menghantam spesimen material. 

Terdapat beberapa metode pengujian impak dengan menjatuhkan beban dan sobek dinamis. 

Metode Charpy

Metode charpy sangat umum digunakan pada bahan ulet seperti logam. Pengujian ini dapat dilakukan untuk menentukan suhu transisi dari ulet ke getas. 

Metode uji impak charpy juga dikenal sebagai uji V-notch. Jenis uji impak ini memakai palu pendulum yang menghantam dari ketinggian tertentu.

Pelataran yang digunakan adalah pendulum dengan berbagai titik penguncian dan penahan spesimen benda. Hadirnya penahan spesimen benda untuk menentukan kekuatan impak,

Standar spesimen benda uji sesuai dalam ASTM E23. Lekukan bentuk V yang dipotong di dalamnya. Ini diorientasikan sedemikian rupa sehingga hanya ditopang kedua ujungnya secara horizontal. Dengan begitu palu dapat menghantam permukaan yang berlawanan dengan permukaan berlekuk. 

Perbedaan tinggi awal pendulum dan tinggi yang dicapai gerakan pendulum setelah benturan digunakan untuk menghitung energi yang diserap spesimen benda. 

Asumsi yang digunakan adalah energi potensial sebelum bandul dilepas berubah menjadi energi kinetik.

Izod

Metode Izod menyerupai dengan Charpy karena memakai pendulum untuk menghantam spesimen benda uji. Perbedaan utama antara metode Izod dengan Charmy terletak pada ukuran benda uji, cara pengekangan, dan sisi yang hendak dihantam pendulum. 

Spesimen benda uji Izod dipasang secara vertikal hanya pada salah satu ujungnya, dan permukaan yang menghadap permukaan bertakik merupakan yang dipukul dengan palu. Ini sangat berbeda dengan Charpy. 

Metode Izod diatur oleh ASTM D256 dan dipergunakan untuk termoplastik. Namun nggak menutup kemungkinan untuk spesimen logam.. 

Metode ini diperuntukan untuk menentukan ketangguhan material dan suhu transisi ulet ke getas. 

Drop-Weight

Metode drop weight juga dikenal sebagai uji Pellini karena menggunakan beban yang digantung pada benda uji horizontal yang ditopang kemudian dijatuhkan untuk menghasilkan tumbukan. 

Metode ini menggunakan tabung atau rel panduan beban selama jatuh ke benda uji. Dalam pengujian ini, tinggi beban sebelum dan sesudah membentur spesimen benda tidak untuk menentukan energi yang diserap benda uji. 

Justru sebaliknya, hasilnya hanya lulus atau gagal menyerap energi pada benda uji sehingga kurang tepat untuk menentukan kriteria. Sebab deformasi dapat dianggap sebagai keruntuhan, bukan hanya patahan saja. 

Sebelum melakukan pengujian, benda uji akan dibuat takikan, dan spesimen benda akan dijatuhkan ke permukaan yang berlawanan dengan takik. Tujuan pengujian ini untuk menguji transisi suhu spesimen dari ulet ke getas. 

Dynamic tear

Uji sobek dinamis digunakan ketika benda uji bertakik disangga pada kedua ujungnya. Sebuah beban dijatuhkan pada permukaan yang berlawanan dengan sisi takikan, dan benda uji yang dikenakan beban tumbukan teuk dan tentukan 3 titik. 

Pengujian sobek dinamis seringkali untuk spesimen benda uji dengan ketebalan kurang dari  ⅝’.

Kesimpulan uji impak

Dapat dikatakan uji impak adalah cara untuk menentukan sifat ulet atau getas pada spesimen benda uji. Tujuannya untuk mengetahui kemampuan spesimen material dalam menerima beban sesuai besar energinya. 

Metode charpy adalah metode pengujian yang paling sering digunakan karena hanya mengayunkan beban pada spesimen benda uji. Hasil deformasi dapat menjadi penilaian industri untuk merancang produk manufaktur. 

Perdalam pemahaman tentang perancangan manufaktur dalam Buku Perancangan & Pengembangan Produk Manufaktur. Tersedia di Anak Teknik Book. Kunjungi akun Instagram @bukuteknik.id atau masuk ke laman anakteknik.co.id/shop.