Universal Testing Machine (Mesin Pengujian Universal) – Uji Tarik: Cara Kerja, Bagian, Parameter, dan Aplikasi

Didesain untuk mengukur kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan lentur, dan berbagai parameter mekanik lainnya dari berbagai jenis material, UTM menjadi instrumen vital dalam memastikan kualitas material dan keandalan produk.

Universal Testing Machine

Universal Testing Machine (UTM) atau sering disebut juga sebagai Tensile Tester adalah salah satu perangkat penting dalam dunia pengujian material. Didesain untuk mengukur kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan lentur, dan berbagai parameter mekanik lainnya dari berbagai jenis material, UTM menjadi instrumen vital dalam memastikan kualitas material dan keandalan produk.

Bagaimana Universal Testing Machine Bekerja?

Mesin Pengujian Universal bekerja dengan prinsip penerapan gaya terukur ke sampel material dan pengukuran responsnya terhadap gaya tersebut. Sampel material yang akan diuji biasanya dipasang di antara dua kawat atau cakram yang dapat bergerak. Kemudian, gaya diterapkan secara perlahan-lahan pada sampel dengan meningkatkan beban secara bertahap hingga sampel mengalami kegagalan atau deformasi.

Selama pengujian, mesin akan merekam data seperti gaya yang diterapkan dan perubahan panjang atau deformasi sampel. Dari data ini, berbagai parameter mekanik seperti kekuatan tarik maksimum, modulus elastisitas, dan kekuatan lentur dapat dihitung, memberikan pemahaman mendalam tentang sifat-sifat mekanik material yang diuji.

Bagian-bagian Universal Testing Machine

Universal Testing Machine
Universal Testing Machine

Universal Testing Machine (UTM) adalah perangkat yang kompleks dan terdiri dari beberapa bagian yang penting untuk melakukan pengujian material secara efektif. Berikut adalah penjelasan tentang bagian-bagian utama dari UTM:

  1. Frame (Kerangka): Frame adalah struktur utama dari UTM yang menyediakan kerangka kerja untuk mengatur dan menopang semua komponen lainnya. Biasanya terbuat dari bahan yang kokoh seperti baja atau aluminium untuk memberikan kestabilan dan kekuatan yang diperlukan selama pengujian.
  2. Crosshead (Kepala Silang): Crosshead adalah bagian dari UTM yang bergerak naik dan turun, mengapit dan menahan sampel material selama pengujian. Ini adalah tempat dimana beban atau gaya diterapkan pada sampel. Crosshead juga biasanya dilengkapi dengan mekanisme pengaturan kecepatan dan pergerakan yang diperlukan selama pengujian.
  3. Load Cell (Sel Beban): Load cell adalah sensor yang digunakan untuk mengukur gaya atau beban yang diterapkan pada sampel selama pengujian. Load cell bekerja dengan mentransfer gaya yang diterapkan menjadi sinyal listrik yang dapat diukur dan direkam oleh sistem pengukuran UTM.
  4. Actuator (Penggerak): Actuator adalah komponen yang menghasilkan gerakan linear untuk menggerakkan crosshead naik dan turun selama pengujian. Ini dapat berupa motor listrik, hidrolik, atau pneumatik tergantung pada desain dan kapabilitas UTM tertentu.
  5. Control Panel (Panel Kontrol): Panel kontrol adalah tempat di mana operator dapat mengatur parameter pengujian seperti kecepatan pemuatan, rentang pengukuran, dan jenis uji yang akan dilakukan. Ini juga biasanya dilengkapi dengan layar monitor untuk memantau data pengujian secara real-time.
  6. Software Pengendali (Control Software): Software pengendali adalah program komputer yang mengatur dan merekam data selama pengujian. Ini memungkinkan pengaturan pengujian yang tepat, pemrosesan data, dan analisis hasil pengujian setelahnya.
  7. Jaws (Rahang): Jaws adalah bagian yang melekat pada crosshead dan digunakan untuk menggenggam dan menahan sampel material selama pengujian. Mereka sering dapat disesuaikan untuk berbagai ukuran dan bentuk sampel.
  8. Safety Features (Fitur Keselamatan): UTM sering dilengkapi dengan berbagai fitur keselamatan seperti sensor overload untuk mencegah kerusakan akibat beban berlebihan, pembatas perjalanan untuk mencegah kerusakan perangkat, dan perangkat keamanan lainnya untuk melindungi operator dan peralatan.

Dengan kombinasi komponen-komponen tersebut, Universal Testing Machine memberikan kemampuan untuk melakukan pengujian material dengan akurat dan konsisten, memungkinkan pengembangan produk yang lebih baik dan pemahaman yang lebih baik tentang sifat-sifat material yang diuji.

Parameter yang Bisa Diperoleh dari Universal Testing Machine

Universal Testing Machine (UTM) dapat memberikan berbagai parameter yang penting untuk memahami sifat-sifat mekanik dari berbagai jenis material. Berikut adalah beberapa parameter utama yang dapat diukur dan diperoleh dari pengujian menggunakan UTM:

  1. Kekuatan Tarik (Tensile Strength): Kekuatan tarik adalah kekuatan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu material sebelum mengalami kegagalan atau patah. Ini adalah parameter kunci untuk menilai kekuatan dan keandalan material dalam menahan tegangan.
  2. Modulus Elastisitas (Young’s Modulus): Modulus elastisitas mengukur kemampuan material untuk kembali ke bentuk aslinya setelah diberi beban. Ini memberikan indikasi tentang kekakuan atau keelastisan material.
  3. Kekuatan Lentur (Flexural Strength): Kekuatan lentur adalah kemampuan material untuk menahan beban yang diterapkan secara melintang atau fleksibel. Ini penting terutama untuk material yang digunakan dalam aplikasi struktural seperti beton atau kayu.
  4. Elongasi (Elongation): Elongasi adalah perubahan panjang relatif dari material saat diberi beban tarik hingga titik kegagalan. Ini memberikan informasi tentang keelastisan dan kekuatan rekah material.
  5. Toughness (Kekuatan Regangan Total): Toughness adalah energi total yang dapat diserap oleh material sebelum mengalami kegagalan. Ini adalah indikasi tentang seberapa tahan material terhadap kegagalan oleh beban berulang atau kejutan.
  6. Kekuatan Geser (Shear Strength): Kekuatan geser adalah kekuatan maksimum yang dapat ditahan oleh material saat diberi beban geser. Ini penting terutama untuk material yang digunakan dalam struktur yang mengalami gaya geser seperti dalam konstruksi baja.
  7. Kekuatan Kompresi (Compressive Strength): Kekuatan kompresi adalah kemampuan material untuk menahan beban saat diberi tekanan dari semua sisi. Ini penting terutama untuk material seperti beton atau batu yang digunakan dalam aplikasi konstruksi.
  8. Nilai Poisson (Poisson’s Ratio): Nilai Poisson adalah rasio antara perubahan diameter terhadap perubahan panjang material saat diberi tegangan. Ini memberikan informasi tentang elastisitas dan deformasi material.
  9. Stress-Strain Curve (Kurva Regangan-Tegangan): Kurva regangan-tegangan adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara tegangan yang diterapkan dan regangan yang dihasilkan pada material. Ini memberikan pemahaman yang mendalam tentang perilaku material di bawah beban.

Dengan mengukur dan menganalisis parameter-parameter ini, UTM memungkinkan insinyur dan peneliti untuk memahami sifat-sifat mekanik material, mendiagnosis masalah potensial, dan merancang produk yang lebih kuat dan lebih handal.

Baca juga: Alat Uji Kekerasan (Hardness Tester): Pengertian, Jenis, dan Cara Penggunaan

Aplikasi Universal Testing Machine

UTM memiliki beragam aplikasi di berbagai industri, termasuk:

  1. Industri Manufaktur: Pengujian material dalam proses pembuatan untuk memastikan kekuatan dan keandalan produk akhir.
  2. Industri Otomotif: Pengujian komponen kendaraan seperti baja, aluminium, dan material komposit untuk memastikan keamanan dan kinerja.
  3. Industri Konstruksi: Pengujian material konstruksi seperti beton, batu bata, dan kayu untuk memastikan kekuatan struktural bangunan.
  4. Industri Energi: Pengujian material untuk komponen turbin, pipa, dan struktur lainnya dalam industri energi.
  5. Industri Elektronik: Pengujian material dalam pembuatan perangkat elektronik untuk memastikan keandalan dan kinerja dalam berbagai kondisi lingkungan.

Keuntungan Penggunaan Universal Testing Machine

  1. Akurasi: UTM menyediakan pengukuran yang akurat terhadap berbagai parameter mekanik material.
  2. Reproduktibilitas: Pengujian dapat diulang dengan hasil yang konsisten, memungkinkan perbandingan antara sampel yang berbeda.
  3. Efisiensi: Proses pengujian dapat dilakukan secara otomatis, menghemat waktu dan tenaga dibandingkan dengan metode pengujian manual.
  4. Penemuan Cacat: UTM dapat digunakan untuk mendeteksi cacat dalam material yang dapat menyebabkan kegagalan produk di masa depan.

Penutup

Dengan peran pentingnya dalam memastikan kualitas material dan keamanan produk, Universal Testing Machine terus menjadi instrumen yang tak tergantikan dalam industri modern. Dengan teknologi terus berkembang, diharapkan UTM akan terus menjadi lebih canggih dan dapat memberikan informasi yang lebih detail tentang sifat-sifat material yang diuji, mendukung inovasi dan pengembangan produk yang lebih baik di masa depan. Jika Sahabat Warstek ingin melakukan pengadaan Universal Testing Machine maka pastikan membelinya melalui supplier top dunia dalam peralatan pengujian seperti Qualitest North America.

Referensi

Huerta, E., Corona, J. E., Oliva, A. I., Avilés, F., & González-Hernández, J. (2010). Universal testing machine for mechanical properties of thin materials. Revista mexicana de física56(4), 317-322.

Saritha, G., Iswarya, T., Keerthana, D., & Baig, A. T. D. (2023). Micro universal testing machine system for material property measurement. Materials Today: Proceedings.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Scroll to Top