Ujian tanpa musnah adalah teknik pengujian dan analisa yang digunakan oleh industri didalam menentukan ciri-ciri pada bahan, komponen, struktur ataupun sistem daripada perbezaan karakter atau kecacatan kimpalan tanpa merosakkan struktur asal bahan yang telah diuji. NDT juga dikenali sebagai Pemeriksaan Tanpa Musnah (Non-Destructive Examination, NDE), Ujian Tanpa Musnah (Non-Destructive Inspection, NDI) dan juga sebagai Penilaian Tanpa Musnah (Non-Destructive Evaluation, NDE).
FAQ ini diwujudkan umtuk memberi maksud apa itu Ujian Tanpa Musnah, pengenalan kepada setiap kaedah, perbezaan diantara kaedah-kaedah Ujian Tanpa Musnah dengan Ujian Musnah dan juga kelebihan-kelebihan dari segi teknik yang digunakan.
Kaedah Ujian Tanpa Musnah
Kaedah ujian NDT merangkumi:
Ujian Pelepasan Akustik (Acoustic Emission Testing, AE)
Ini adalah teknik NDT pasif, yang mana ianya bergantung kepada pengesanan ledakan rendah ultrasound yang dipancarkan oleh retakan aktif di bawah beban. Sensor tersebar dipermukaan struktur untuk mengesan AE. Bahkan mungkin untuk mengesan AE dari keplastikan di kawasan yang sangat tertekan sebelum retakan terbentuk. Selalunya kaedah ini digunakan semasa ujian bukti kapal tekanan, ujian AE juga merupakan kaedah Pemantauan Kesihatan Struktural Berterusan (SHM), misalnya di jambatan. Kebocoran dan kakisan aktif adalah sumber yang dapat dikesan dengan menggunakan kaedah AE ini.
Ketahui Lagi
Radar Menembusi Tanah (Ground Penetrating Radar, Gpr)
Kaedah geofizik ini menghantar denyut radar melalui permukaan bahan atau struktur bawah permukaan seperti batu, ais, air atau tanah. Gelombang dipantulkan atau dibiaskan ketika mereka menemui objek yang terkubur atau batas bahan dengan sifat elektromagnetik yang berbeza.
Kaedah Ujian Laser (Laser Testing Method, Lm)
Ujian laser termasuk dalam tiga kategori iaitu Ujian Holografi, Profilometri Laser dan juga Shearografi Laser.
Ujian Holografi adalah dengan menggunakan laser untuk mengesan perubahan pada permukaan bahan yang mengalami tekanan seperti panas, tekanan atau getaran. Hasilnya kemudian akan dibandingkan dengan sampel rujukan yang tidak rosak untuk menunjukkan sebarang kecacatan yang dpat dikesan.
Laser Profilometri adalah dengan menggunakan cahaya laser berputar berkelajuan tinggi dan optic miniature digunakan untuk mengesan kakisan, pitting, hakisan dan retakan dengan mengesan perubahan di permukaan melalui gambar 3D yang dihasilakn daripada topografi permukaan.
Laser Shearografi adalah dengan menggunakan sinar laser untuk membuat gambar sebelum permukaan ditekankan dan juga gambar selepasnya. Gambar-gambar ini akan dibandingkan diantara satu sama lain untuk menentukan sama ada terdapat sebarang kecacatan atau tidak pada bahan yang diuji.
Ujian Kebocoran (Leak Testing, LT)
Ujian Kebocoran dapat dipecahkan menjadi 4 kaedah yang berbeza- Pengujian Kebocoran Gelembung, Ujian Perubahan Tekanan, Ujian Diod Halogen dan juga Ujian Spektrometer Massa.
Ujian Kebocoran Gelembung adalah dengan menggunakan tangka cecair atau larutan sabun untuk bahagian yang lebih besar, untuk mengesan kebocoran gas (biasanya udara) dari bahagian ujian dalam bentuk gelembung yang terhasil.
Hanya digunakan pada sistem tertutup, Ujian Perubahan Tekanan adalah dengan menggunakan tekanan atau vakum untuk memantau bahagian yang diuji. Kehilangan tekanan atau kekosongan didalam jangka masa yang telah ditetapkan akan menunjukkan bahawa terdapat kebocoran didalam sistem/bahagian yang diuji.
Pengujian Diod Halogen adalah dengan menggunakan tekanan untuk mencari kebocoran, kecuali didalam hal ini udara dan gas pelacak berasaskan halogen akan dicampurkan bersama dan unit pengesanan diod halogen (atau ‘sniffer’) digunakan untuk mencari kebocoran.
Ujian Spektrometer Massa adalah dengan menggunakan helium dan campuran udara di dalam ruang ujian dengan ‘sniffer’ untuk mengesan sebarang perubahan pada sampel udara yang akan menunjukkan sekiranya terdapat sebarang kebocoran. Sebagai alternatif, vakum dapat digunakan dalam hal spectrometer massa akan mengambil sampel ruang vakum untuk mengesan helium terionisasi, yang mana ianya akan menunjukkan bahawa ada kebocoran.
Kebocoran Fluks Magnetik (Magnetic Flux Leakage, MFL)
Kaedah ini menggunakan magnet yang kuat unuk membuat medan magnet dan menepu struktur keluli seperti saluran paip dan tangki simpanan. Sensor kemudian digunakan untuk mengesan perubahan kepadatan fluks magnetik yang menunjukkan sebarang pengurangan bahan akibat pitting, hakisan ataupun kikisan.
Ujian Gelembung Mikro (Microwave Testing)
Kaedah ini terhad untuk digunakan pada bahan dielektrik dan menggunakan frekuensi gelombang mikro yang dihantar dan diterima oleh ujian probe. Ujian probe mengesan perubahan sifat elektrik, seperti rongga pengecutan, liang, bahan asing atau retakan dan memaparkan hasilnya sebagai imbasan B ataupun sebagai imbasan C.
Ujian Penembusan Cecair (Liquid Penetrant Testing, PT)
Ujian Penembusan Cecair melibatkan penggunaan cecair dengan kelikatan rendah ‘Dye Penetrant’ ke bahan yang akan diuji. Cecair ini akan meresap ke mana-mana kecacatan seperti retakan dan keliangan sebelum pemaju ‘Developer’ digunakan yang membolehkan cecair penembusan ‘Dye Penetrant’ meresap ke atas dan membuat kecacatan akan kelihatan pada permukaan bahan yang diuji. Ujian Penembusan Cecair boleh dilakukan dengan menggunakan penembus pelarut yang boleh ditanggalkan, dicuci dengan menggunakan air atau dengan menggunakan bahan pelarut ‘Emulsifier/Solvent’.
Ujian Zarah Magnetik (Magnetic Particle Testing, Mt)
Proses NDT ini menggunakan medan magnet untuk mencari ketakselanjaran pada permukaan ataupun pada dekat permukaan bahan ferromagnetic yang diuji. Medan magnet dapat dihasilkan dengan menggunakan magnet kekal ataupun dengan menggunakan electromagnet yang mana memerlukan arus untuk menghasilkannya
Medan magnet akan menyerlahkan sebarang ketakselanjaran kerana terjadinya kebocoran pada garis fluks magnetic, yang akan dapat dilihat apabila zarah-zarah magnet ‘Magnetic Particle’ yang akan tertarik pada ketakselanjaran terjadi pada bahan yang diuji.
Ujian Radiografi Neutron (Neutron Radiographic Testing, Nr)
Ujian Radiografi Neutron menggunakan pancaran neutron bertenaga rendah untuk meresap ke benda kerja/bahan yang diuji. Rangka besi utama ‘Beam’ yang diperbuat daripada pelbagai unsur organik besi akan kelihatan lutsinar apabila terdedah kepada pancaran neutron. Maka ini akan membenarkan struktur dan kecacatan dalaman pada bahan yang diuji dapat diperiksa untuk mengesan sebarang kecacatan/kekurangan pada bahan tersebut.
Ujian Radiografi (Radiographic Testing, Rt)
Ujian Radiografi adalah dengan menggunakan sinaran radiasi yang dilalui melalui sekeping filem untuk mengesan kecacatan pada bahan yang diuji. Sinar-X biasanya digunakan untuk ujian keatas bahan yang nipis ataupun bahan yang kurang padat sementara Sinar-Gamma pula digunakan pada bahan yang lebih tebal atau bahan yang lebih padat. Hasilnya dapat diproses menggunakan filem radiografi, radiografi komputer, tomografi komputer atau dengan menggunakan digital radiografi. Walaupun dengan menggunakan apa kaedah sekalipun, imej yang terhasil pada filem/paparan akan berbeza bergantung kepada kekuatan radiasi yang dapat dilalui pada bahan yang diuji.
Ketahui Lagi
Ujian Termal/Inframerah (Thermal/Infrared Testing, IRT)
Ujian Inframerah atau Termografi adalah dengan menggunakan sensor untuk menentukan panjang gelombang cahaya inframerah yang dipancarkan dari permukaan objek, yang dapat digunakan untuk menilai keadaannya.
Termografi pasif menggunakan sensor untuk mengukur panjang gelombang sinaran yang dipancarkan dan jika daya pancaran itu diketahui atau dapat dianggarkan, suhu akan dapat dikira dan akan ditampilkan sebagai bacaan digital atau sebagai gambar warna palsu ‘False Colour Image’. Ini berguna untuk mengesan suhu pada bebola besi, motor atau komponen elektrik yang terlalu panas dan juga digunakan secara meluas untuk memantau kehilangan haba dari bangunan.
Termografi Aktif mendorong kecerunan suhu melalui struktur bahan yang diuji. Ciri-ciri dalaman pada bahan diuji akan mempengaruhi aliran haba dan menghasilkan variasi suhu permukaan yang dapat dianalisis untuk menentukan keadaan suhu sesuatu bahan/komponen. Selalunya ujian ini digunakan untuk mengesan pencemaran pada permukaan atau kerosakan ikatan pada komposit yang diuji.
Ujian Ultrasonik (Ultrasonic Testing, UT)
Ujian Ultrasonik memerlukan penularan suara/bunyi ‘Ultasound’ berfrekuensi tinggi kedalam bahan yang diuji untuk berinteraksi dengan ciri-ciri didalam bahan yang memantulkan atau melemahkan penularan suara/bunyi ultrasonic tersebut. Ujian Ultrasonik secara amnya dibahagikan kepada Gema Nadi (Pulse Echo, PE), Malaui Penularan (Through Transmission, TT), dan juga Masa Difraksi Penerbangan (Time of Flight Diffraction, ToFD).
Ketahui Lagi
Ujian Gema Nadi (Pulse Echo Inspection)
Teknik ini memperkenalkan pancaran bunyi ‘Ultrasound’ ke permukaan bahan yang diuji. Bunyi/suara ‘Ultrasound’ akan bergerak melalui bahagian tersebut, sama ada sampai ke dinding belakang bahan yang diuji dan kemudian akan kembali ke tranduser ‘tranducer/probe’ atau sama ada bunyi/suara ‘Ultrasound’ tadi telah kembali lebih awal apabila dipantulkan dari ketidakterusan bahagian tersebut. Sekiranya selang waktu halaju akustik diketahui, waktu yang dicatat akan dapat digunakan untuk mengetahui jarak yang telah dilalui didalam bahan yang diuji.
Ujian Penularan (Through Transmission Testing, TT)
UJian Penularan ‘TT’ menggunakan tranduser ‘Transducer/Probe’ yang berasingan umtuk mengeluarkan dan menerima suara/bunyi ‘Ultrasound’ yang dihasilkan dan diterima kembali. Probe transmit ‘Transmitter Probe/Tranducer’ diposisikan pada satu sisi bahan/sampel yang diuji manakala Probe penerima ‘Receiver Probe/Tranducer’ pada posisi yang berlainan. Ketika penularan suara/bunyi ‘Ultrasound’ merentasi bahan/komponen, kekuatan suara/bunyi ‘Ultrasound’ akan berkurangan sekiranya terdapat halangan/kecacatan pada bahan/komponen yang diuji contohnya seperti keliangan ‘porosity’. Teknik ini tidak digunakan di dalam pegukuran untuk ketebalan sesuatu objek atau komponen.
Masa Difraksi Penerbangan (Time of Flight Diffraction, TOFD)
Difraksi adalah proses perubahan panjang gelombang suara/bunyi kerana ia berinteraksi dengan ketakselanjaran didalam bahan yang diuji. Mekanisme ini digunakan dalam situasi dimana pantulan yang benar tidak dapat diperolehi tetapi terjadi difraksi yang mencukupi untuk mengubah waktu penerbangan suara/bunyi dalam pengaturan nada-nada. Kaedah ini digunakan untuk mengesan hujung kecacatan yang berada tegak lurus pada permukaan kontak probe. ToFD juga digunakan untuk pemeriksaan dinding belakang pada bahan yang diuji untuk mengesan kakisan.
Ujian Rendaman (Immersion Testing)
Keperluan untuk memasang probe ultrasound ke bahagian tertentu pada bahan yang diuji boleh menjadi cabaran bagi sampel geometri yang besar atau kompleks. Untuk kemudahan, bahan yang diuji akan direndamkan kedalam air biasnya di dalam tangka rendaman. Kaedah ini biasanya ditingkatkan oleh pernggerak yang menggerakkan bahagian dan/atau probe di dalam tangka semasa pemeriksaan dilakukan.
Ketahui Lagi
Pemeriksaan Automatik (Automated Inspection)
Manfaat automasi dicapai dengan penyatuan sensor NDT dengan robot perindustrian standard yang tersedia secara komersial serta robot kolaboratif, juga dikenali sebagai “Cobots”. Perisian tertulis khusus untuk memperoleh dan mempervisualkan data dapat menghasilkan pengalaman pengguna yang lancar dan intuitif yang dapat disesuaikan dengan keperluan tertentu.
TWI telah membangunkan beberapa sistem pemeriksaan automatik berkemampuan tinggi yang sesuai untuk kerja-kerja penyelidikan dan pembangunan serta pemeriksaan pengeluaran.
Ujian Ultrasonik Array Fasa (Phased Array Ultrasonic Testing, Paut)
Probe PAUT berbeza dari probe UT konvensional kerana ia terdiri daripada pelbagai elemen individu yang dapat digerakkan secara bebas. Dengan mengawal waktu dimana setiap elemen ditembakkan, pancaran suara/bunyi dapat difokuskan atau dikemudikan. Dengan menyapu balok melalui berbagai sudut atau kedalaman, pandangan keratin rentas dapat dihasilkan menggunakan satu probe di mana beberapa kombinasi probe dan baji ‘Wedge’ mungkin diperlukan dengan UT konvensional. Probe maya dapat dibuat dari sejumlah elemen dan ini dapat diindeks secara elektronik sepanjang panjang array untuk membuat imbasan pada sudut yang lebih luas.
Ketahui Lagi
Tangkapan Matriks Penuh (Full Matrix Capture, FMC)
FMC adalah evolusi teknik PAUT dan menggunakan probe yang sama. Kelebihan utamanya ialah tidak perlu memusatkan perhatian atau mengarahkan pancaran kerana seluruh kawasan akan menjadi tempat tumpuan. Ia juga bertolak ansur dengan kekurangan dan kebisingan struktur yang tidak selaras. Ini menjadikan penyediaan dan penggunaannya sangat mudah.
Kelemahannya adalah bahawa saiz fail yang sangat besar dan kelajuan pemerolehan dapat lebih perlahan berbanding dengan PAUT.
Ketahui Lagi
Aperture Sumber Maya (Virtual Source Aperture, VSA)
VSA adalah variasi pada FMC yang mengekalkan sebahagian besar kelebihan kualiti gambarnya yang unggul, tetapi dengan ukuran fail dan kelajuan pemerolehan yang sangat berkurang yang dapat melebihi PAUT.
Analisis Getaran (Vibration Analysis, VA)
Proses ini menggunakan sensor untuk mengukur tanda getaran dari mesin yang berputar untuk menilai kedaan peralatan tersebut. Jenis sensor yang digunakan merangkumi sensor sesaran ‘Displacement Sensors’, sensor halaju ‘Velocity Sensors’ dan akselerometer.
Ketahui Lagi
Ujian Visual (Visual Testing, VT)
Ujian visual yang juga dikenali sebagai pemeriksaan visual adalah salah satu teknik yang paling biasa yang melibatkan pengendali melihat bahagian bahan yang diuji. Ini dapat dibantu dengan penggunaan instrumen optik seperti kaca pembesar atau sistem bantuan komputer (dikenali sebagai ’Remote Viewing’.
Kaedah ini memungkinkan untuk mengesan kakisan, ketidaksejajaran, kerosakan retakan dan lain-lain. Ujian visual sememangnya wujud dalam kebanyakan jenis NDT lain kerana secara amnya mereka memerlukan pengendali untuk mencari kecacatan pada bahan yang diuji.
Perkhidmatan Ujian Tanpa Musnah
TWI mempunyai pelbagai perkhidmatan NDT untuk industri.
inquiry@twisea.com
Apakah perbezaan diantara ujian musnah ‘destructive testing’ dan ujian tanpa musnah ‘non-destructive testing?
Ujian Musnah akan merosakkan atau mengubah bahan yang diuji dalam beberapa kaedah ujian sehingga walaupun lulus ujian bahan yang diuji tadi tidak lagi sesuai untuk kegunaan asalnya. Contihnya adalah seperti Ujian Tegangan ‘Tensile Testing’, Ujian 3 titik bengkok ‘3 Point Bend Test’ atau pemotongan Macro ‘Macro Sectioning’. Manakala NDT adalah ujian yang tidak akan memusnahkan atau mengubah bahan yang diuji dan ianya akan tetap masih boleh digunakan.
Apakah kelebihan menggunakan NDT?
Terdapat beberapa kelebihan yang berbeza, yang paling jelas adalah bahawa bahan yang diuji akan memastikan prosesnya adalah tidak akan terganggu, dan sekiranya terdapat kecacatan bahan yang diuji akan dapat diperbaiki ataupun diganti.
Ia juga merupakan kaedah pengujian yang sangat selamat untuk pengendali, dengan kebanyakan teknik adalah tidak berbahaya bagi manusia, walaupun terdapat beberapa ujian seperti ujian radiografi – yang mana ujian masih perlu dilakukan di dalam pengawasan/prosedur kerja yang ketat. Teknik pengujian ini juga dapat membantu mencegah kecederaan atau kematian dengan memastikan struktur, komponen dan mesin yang beroperasi/digunakan adalah di dalam keadaan yang selamat.
Di manakah ujian tanpa musnah (ndt) digunakan?
Ianya digunakan di dalam kebanyakan industri, termasuklah industri penerbangan, kenderaan, tenaga, perkapalan dan juga di dalam industri petroleum.
Belajar Bersama TWI
Sama ada anda sudah bekerja di bidang NDT dan ingin memajukan kemahiran anda atau ingin memajukan kerjaya anda ke bidang ini, TWI menawarkan latihan dan pensijilan serta kursus, termasuk pilihan kaedah pembelajaran yang berbeza.
Ketahui Lagi Lanjut Tentang Latihan Ndt