Panduan eksklusif tentang cara menggunakan Mesin Uji Universal

Mesin Uji Universal atau yang biasa dikenal dengan UTM adalah mesin uji material. Mesin ini banyak digunakan di berbagai aplikasi dalam industri manufaktur. UTM terutama digunakan untuk uji tarik dan tekan material logam dan non-logam. Panduan eksklusif ini akan membantu Anda memahami prinsip dasar dan cara kerja UTM, konstruksi, persiapan sampel, dan cara menggunakannya untuk pengujian tarik dan tekan.

Prinsip UTM

Alat ini bekerja berdasarkan prinsip pemanjangan dan deformasi. Mesin-mesin ini biasanya menggunakan silinder hidrolik untuk menghasilkan gaya. Gaya yang diberikan ditentukan oleh tekanan sistem yang dapat diukur secara akurat.

Beginilah cara kerja mesin ini: Pompa oli bertekanan tinggi memasok oli ke silinder kerja, dan melalui gerakan piston, pelat dan balok atas (dudukan rahang atas) didorong ke atas untuk melakukan uji tarik atau tekan sampel. Uji tarik dilakukan antara balok atas mesin utama dan balok bergerak, sedangkan uji tekan dilakukan antara pelat mesin utama dan balok bergerak. Penyesuaian ruang uji dilakukan oleh mekanisme penggerak (motor pengangkat, sproket, rantai, dll.) yang menggerakkan sekrup ganda agar berputar secara serempak untuk menaikkan dan menurunkan balok bergerak.

Konstruksi dan Cara Kerja UTM

Mesin Uji Universal terdiri dari dua bagian utama:

• Unit Pemuatan
• Unit Kontrol

Unit Pemuatan

Unit pemuatan UTM terdiri dari komponen-komponen berikut:

• Bingkai Beban
• Crosshead Atas dan Crosshead Bawah
• Skala Perpanjangan

Bingkai Beban

Rangka beban Mesin Uji Universal dapat dibuat dengan penyangga tunggal atau penyangga ganda. Rangka beban terdiri dari meja (tempat spesimen diletakkan untuk uji kompresi), kepala silang atas, dan kepala silang bawah.

Crosshead Atas dan Crosshead Bawah

Kepala silang atas digunakan untuk menjepit salah satu ujung spesimen uji. Kepala silang bawah pada rangka beban merupakan kepala silang yang dapat digerakkan, yang sekrupnya dapat dilonggarkan untuk penyesuaian ketinggian dan dikencangkan. Kedua kepala silang memiliki slot meruncing di tengahnya. Slot ini memiliki sepasang rahang bergerigi yang dirancang untuk mencengkeram dan menahan spesimen uji tarik. Pada beberapa model, kepala silang memiliki rahang hidrolik dan ditenagai oleh unit daya terpisah.

Skala Perpanjangan

Pergerakan relatif meja bawah dan atas diukur dengan skala perpanjangan yang disediakan bersama unit pemuatan.

Unit Kontrol

Komponen utama unit kontrol dalam Mesin Uji Universal adalah:

• Unit Tenaga Hidrolik
• Unit Pengukur Beban
• Perangkat Kontrol

Unit Tenaga Hidrolik

Unit ini terdiri dari pompa oli yang mengalirkan oli tanpa denyut ke dalam silinder utama unit beban. Aliran ini membantu kelancaran penerapan beban pada spesimen. Pompa oli dalam unit daya hidrolik digerakkan oleh motor listrik dan pompa piston radial.

Unit Pengukur Beban

Unit ini memiliki dinamometer pendulum yang terdiri dari silinder kecil dengan piston yang bergerak mengikuti aliran oli non-pulsasi. Pendulum terhubung ke piston melalui tuas pivot. Tuas pivot akan membelok berdasarkan beban yang diberikan pada spesimen. Pembelokan ini dikonversi menjadi penunjuk beban dan ditampilkan sebagai beban pada dial. Pada beberapa model, mesin ini dilengkapi dengan transduser tekanan dan umpan balik dari transduser diumpankan ke panel elektronik untuk pengukuran beban yang akurat.

Perangkat Kontrol

Perangkat kontrol dapat berupa elektrik atau hidrolik. Perangkat kontrol elektrik menggunakan sakelar untuk menggerakkan crosshead dan menghidupkan/mematikan unit. Perangkat kontrol hidrolik terdiri dari dua katup, Katup Kontrol Kanan dan Katup Kontrol Kiri atau Katup Pelepas. Katup kontrol kanan digunakan untuk memberikan beban pada spesimen. Katup kontrol kiri digunakan untuk melepaskan beban.

Persiapan Sampel untuk UTM

Persiapan Sampel dapat bervariasi berdasarkan tujuan pengujian. Namun, secara umum, sampel dipotong berbentuk dumbbell; di mana bahu spesimen uji dibuat selebar area pengujian.

Spesimen Tarik

Batang, tabung, lembaran, spesimen dengan beban pin, spesimen bulat, dan produk metalurgi serbuk adalah beberapa dari sekian banyak pilihan pengujian untuk standar ini. Namun, spesimen yang paling umum adalah persegi panjang berbentuk tulang anjing dengan lebar 12,5 mm dan panjang gauge 50 mm. Panjang gauge harus lima kali diameternya atau sesuai standar.

UTM untuk Berbagai Pengujian

Fungsi utama UTM adalah menguji sifat mekanik material. Pengujian standar yang dilakukan oleh UTM meliputi:

• Uji Tarik
• Uji Kompresi
• Tes Kupas
• Uji Tekuk

UTM untuk Uji Tarik:

Jepit sepotong spesimen pada masing-masing ujungnya dan tarik hingga putus. Ini mengukur seberapa kuat spesimen tersebut (kekuatan tarik), seberapa elastisnya (perpanjangan), dan seberapa kakunya (modulus tarik).

UTM untuk Uji Kompresi:

Kebalikan dari uji tarik. Uji ini dilakukan dengan menekan suatu objek di antara pelat datar hingga mencapai beban atau jarak tertentu atau produk tersebut pecah. Pengukuran yang umum adalah gaya maksimum yang ditahan sebelum pecah (gaya tekan), atau beban pada perpindahan (yaitu 55 pon pada kompresi 1 inci), atau perpindahan pada beban (yaitu kompresi 0,28 inci pada gaya 20 pon).

UTM untuk Uji Kupas:

Mirip dengan uji tarik. Namun, alih-alih memisahkan satu bagian, Anda memisahkan dua material yang telah direkatkan. Dalam uji ini, satu penjepit menahan satu material dan penjepit lainnya menahan material lainnya. Kemudian, kedua material ditarik terpisah beberapa sentimeter. Gaya diukur hingga 1000 kali per detik selama pengujian, dan rata-rata dari semua pembacaan gaya dilaporkan sebagai "gaya kupas rata-rata".

UTM untuk Uji Tekuk:

Ini adalah uji kompresi di mana Anda menopang sehelai material dengan membentangkannya di atas dua penyangga di setiap ujungnya. Tidak ada yang menopang bagian tengah di bawahnya. Kemudian Anda menekan dari atas tepat di tengah bentang material hingga material yang ditopang tersebut patah atau mencapai jarak tertentu. Uji ini mengukur seberapa kuat material tersebut. dalam lentur (kekuatan lentur) dan seberapa kaku (modulus lentur).

Kesimpulan:

Mesin Uji Universal (UMU) dapat melakukan uji tarik dan tekan pada berbagai macam material. Mesin ini paling umum digunakan untuk uji tarik. Karena fleksibilitasnya dalam hal jenis pengujian yang dilakukan dan materialnya, mesin uji ini disebut Universal.