Hardness testing itu apa?

Menggunakan peralatan dengan material yang sepenuhnya cocok dengan aplikasi tertentu merupakan faktor penting dalam pengujian kekerasan karena akan memastikan hasil terbaik dan meminimalkan kesalahan. Oleh karena itu uji kekerasan material atau hardness testing sangat penting bagi para insinyur, ahli teknik sipil, penegak hukum, metalurgi, dan produsen di banyak industri, mulai dari otomotif, hingga minyak dan gas, dan ruang angkasa. Dalam artikel ini kita bahas secara tuntas, aoa itu hardness testing dan mengapa diwajibkan dalam industri.

HARDNESS TESTING ITU APA? 

Dalam kualifikasi bagian material dan menentukan berbagai sifat logam tertentu bisa memastikan nilai fungsi dan daya tahan material tersebut. Tujuan utama dari uji kekerasan adalah untuk menentukan kesesuaian suatu bahan, atau perlakuan tertentu terhadap bahan tersebut. Nilai kuantitatif kekerasan harus selalu dievaluasi dalam kaitannya dengan: jenis indentor dan geometrinya.

Kekerasan logam menjadi karakteristik yang menentukan keausan permukaan dan ketahanan abrasi. Kemampuan material untuk menahan penyok akibat benturan terkait dengan kekerasan serta keuletan material. Kekerasan dinyatakan dari gaya maksimum pada kompresi pertama dengan satuan kilogram force (kgf) atau Newton.

Tentu saja dengan mengetahui salah satu sifat mekanik dari suatu material selain sifat fisik dan teknologik yang dimilikinya, fungsi dan desain rancang bangun bisa disesuaikan dengan daya tahan material. Selain untuk keperluan investigasi ilmiah, melakukan uji kekerasan merupakan langkah penting bukan hanya untuk memastikan kemampuan material tetapi juga untuk menghindari pedagang material ataupun suplier kontraktor yang tipu-tipu sekaligus menentukan daya tahan dan umur ekonomis dari struktur material sipil seperti jembatan, bangunan dan lainnya.

Lolos atau gagalnya pengujian logam akan membantu mendikte desain produk, proses produksi, dan inovasi. Ada banyak logam dan paduan yang berbeda dan aplikasi yang berbeda dari bahan tersebut. Timbangan uji yang berbeda digunakan untuk membantu para insinyur dalam memilih logam dan kekerasan yang sesuai untuk aplikasi khusus mereka. Ada empat satuan uji kekerasan material yang paling banyak digunakan untuk logam keras saat ini yaitu Brinell, Rockwell, Vickers dan Ultrasonic.

HARDNESS TESTING ITU METODE UJINYA APA SAJA?

Hardness testing merupakan metode peengujian Kekerasan suatu material untuk mendapatkan nilai dan mengetahui kemampuan suatu material.  Secara prinsip metode pengecekan material ini ada dua jenis yaitu dengan merusak permukaan material atau destruktif menggunakan penekanan indentasi seperti metode Brinell, Rockwell, dan Vickers. Ada juga pengujian kekersan material yang menggunakan metode tak merusak atau non-destruktif yaitu dengan hardness tester Leeb dan hardness tester Ultrasonic.

Uji Kekerasan Brinell

Diusulkan oleh J.A. Brinell pada tahun 1900, Uji Kekerasan Brinell adalah uji kekerasan standar pertama yang digunakan, dan masih banyak digunakan sampai sekarang. Dalam pengujian ini, permukaan logam diindentasi dengan baja berdiameter 1 hingga 10 mm, atau yang terbaru, bola karbida tungsten dengan beban berat hingga 3.000 kg. Diameter cetakan yang dihasilkan diukur menggunakan mikroskop berdaya rendah. Metode Brinell menentukan kekerasan indentasi bahan logam, sehingga tidak digunakan pada bahan yang mengeras penuh atau tipis. Uji Brinell digunakan pada bahan dengan butiran kasar atau bahan kasar yang permukaannya terlalu kasar untuk diuji melalui metode lain. Kelemahan utama Brinell adalah adanya lekukan permanen yang lebih besar pada sampel dan pengujiannya lebih lambat daripada pengujian lainnya.

Uji Kekerasan Rockwell

Uji Kekerasan Rockwell mungkin merupakan uji kekerasan yang paling terkenal dan banyak digunakan di luar sana. Ini dikembangkan oleh Profesor Paul Ludwik di Wina dan dipopulerkan pada tahun 1914 oleh dua bersaudara Stanley dan Hugh Rockwell, yang bekerja untuk sebuah perusahaan manufaktur di Bristol, CT. Tes Rockwell adalah alternatif yang kurang destruktif dari tes Brinell karena menggunakan indentor yang lebih kecil. Ini adalah uji kekerasan yang paling mudah dan paling murah untuk dilakukan karena hanya membutuhkan sedikit persiapan material. Berbeda dengan Uji Kekerasan Brinell, Uji Kekerasan Rockwell juga dapat digunakan pada berbagai jenis material yang dikeraskan. Tidak heran, Uji Kekerasan Rockwell adalah salah satu metode pengukuran kekerasan logam yang paling umum digunakan.

Uji Kekerasan Vickers

Uji Kekerasan Vickers, juga dikenal sebagai Uji Kekerasan Vickers Mikro atau Makro, dikembangkan pada tahun 1924 di Vickers Ltd, konglomerat teknik Inggris. Tes ini dilakukan dengan sedikit kekuatan dan lebih akurat daripada tes Brinell atau Rockwell. Ini menggunakan indentor berlian yang lebih kecil dari mesin Rockwell. Tes Vickers memiliki sistem optik yang memungkinkan pembesaran area target material. Hal ini memungkinkan penguji untuk fokus pada elemen mikro di permukaan dan memberikan pengujian yang lebih akurat dan tepat. Namun, bahan tersebut harus disiapkan dan dipoles lebih dari pengujian lainnya. Menggunakan sistem optik membuatnya menjadi mesin yang bekerja lebih mahal dan lebih lambat daripada penguji Rockwell atau Brinell. Tingkat akurasi yang diberikan oleh Uji Kekerasan Vickers tidak diperlukan untuk setiap aplikasi. Jadi, penting untuk memahami persyaratan kualitas sebelum membelanjakan terlalu banyak untuk jenis pengujian ini.

Uji Kekerasan Leeb

Metode uji kekerasan material rebound Leeb dikembangkan pada tahun 1975 oleh Leeb dan Brandestini di Proceq SA untuk menyediakan uji kekerasan portabel untuk logam. MEtode Leeb menggunakan metode pantulan bola probe secara elektromagnetis. Leeb merupakan jenis pengujian non-destruktif yang digunakan untuk memeriksa benda kerja berukuran besar dengan berat di atas 1 kg. Ini juga mengukur koefisien restitusi. Nilai Hardness menurut Leeb (HL) didefinisikan sebagai rasio antara kecepatan rebound (vR) setelah dan kecepatan impak (vI) sebelum tumbukan bola tungsten carbide ke permukaan benda uji. Penguji kekerasan Leeb digunakan untuk mengontrol kekerasan bagian-bagian mesin, peralatan proses, saluran pipa, pompa, turbin, dll. Keterbatasan metode Leeb ini adalah ketebalan dan massa sampel dapat mempengaruhi hasil pengukuran. Oleh karena itu umumnya metode Leeb digunakan pada material dengan ketebalan massa yang solid. 

Uji Kekerasan Ultrasonic

Penguji kekerasan ultrasonic dilalukan dengan pancaran sinyal probe genggam pemancar suara ultrasonic yang dihubungkan dengan kabel. Probe memiliki bilah getaran berlian 136 derajat di ujungnya atau juga dikenal sebagai Vickers. bilah getaran menciptakan getaran ultrasonik dan karenanya nama tes. Tes tidak merusak sampel kerja.

KESIMPULAN

Kelima metode pengujian kekerasan Brinell, Rockwell, Vickers, Leeb dan Ultrasonic memiliki kekuatan dan kelemahan masing-masing dan sangat cocok untuk berbagai jenis material. Satu hal yang pasti – meningkatnya inovasi dan keinginan untuk kualitas yang lebih tinggi telah meningkatkan permintaan untuk hardness tester dan testing block.

Secara keseluruhan, mesin pengukur penglihatan dapat menjadi tambahan yang berharga untuk operasi manufaktur, karena dapat membantu meningkatkan presisi, efisiensi, dan kualitas produk. Jika Anda berminat untuk membeli perlengkapan mikroskop digital dan staging maupun Eye-piece digital silahkan hubungi kami melalui email : sales@insize.co.id
Semoga menambah bahan referensi anda! Wassalam!

---

Sumber:
Tim Kreatif INSIZE Indonesia, Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.