Perpustakaan Digital ITB

Komposit laminasi merupakan salah satu jenis material yang umum digunakan dalam pembuatan struktur pesawat terbang tanpa awak (UAV) di berbagai pusat penelitian maupun industri skala kecil. Pada skala laboratorium, proses pembuatan komposit laminasi masih menggunakan metode-metode manual, yang sangat bergantung pada keterampilan teknisi. Hal ini membuat komposit laminasi rentan terhadap cacat produksi. Oleh karena itu, pengendalian mutu menjadi hal yang sangat penting untuk memastikan kualitas dari komposit laminasi yang dihasilkan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk pengendalian mutu adalah uji tak merusak (NDT), di mana pengujian ultrasonik merupakan teknik yang paling umum digunakan. Pengujian ultrasonik tidak hanya aman bagi teknisi yang mengoperasikannya tetapi juga mampu memberikan hasil yang akurat. Namun, penerapan NDT ultrasonik untuk pengendalian mutu material komposit laminasi skala laboratorium menghadapi beberapa tantangan. Harga sistem NDT ultrasonik komersial yang relatif tinggi menjadi kendala bagi laboratorium dan industri UAV skala kecil dengan anggaran terbatas. Selain itu, sistem NDT ultrasonik komersial umumnya bersifat tertutup, yang membatasi akses terhadap data mentah hasil pengujian dan mengurangi fleksibilitas untuk modifikasi sesuai kebutuhan spesimen atau metode uji. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem instrumentasi NDT ultrasonik yang dapat mendeteksi cacat pada komposit laminasi dengan biaya yang lebih terjangkau. Sistem yang diusulkan menggunakan perangkat keras yang bersifat terbuka, memungkinkan pengembangan lebih lanjut dan penyesuaian yang lebih fleksibel dibandingkan dengan sistem NDT komersial. Sistem NDT ini dirancang untuk mengidentifikasi cacat dengan menganalisis pola sinyal A-scan serta menghasilkan citra C-scan yang mampu memprediksi luas area cacat. Dalam penelitian ini, dua jenis spesimen, yaitu carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) dan glass fiber-reinforced polymer (GFRP), diuji untuk mengevaluasi kinerja sistem NDT yang dikembangkan. Pada masing-masing spesimen, ditempatkan lapisan teflon dengan ketebalan 0,17 mm berbentuk lingkaran berdiameter 15 mm untuk mensimulasikan cacat inklusi. Setiap spesimen mengandung dua cacat yang diletakkan pada variasi kedalaman yang berbeda untuk menilai kemampuan deteksi sistem NDT yang diusulkan. Sinyal A-scan hasil pengujian ultrasonik diolah menjadi sinyal enveloped A-scan untuk mempermudah proses deteksi cacat pada spesimen. Hasil pengujian kemudian dikonversi menjadi citra C-scan berdasarkan kumpulan sinyal enveloped A-scan dengan pola yang telah diatur sebelum pengujian. Citra C-scan dibuat berdasarkan metode koefisien korelasi Pearson, yang membandingkan sinyal referensi dengan sinyal hasil pengukuran di setiap titik pengujian. Daerah cacat diindikasikan oleh nilai koefisien korelasi yang mendekati 0, sedangkan daerah bebas cacat ditunjukkan dengan nilai koefisien korelasi mendekati 1. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem NDT yang dikembangkan berhasil mendeteksi cacat buatan dalam spesimen CFRP dan GFRP. Pada grafik A-scan, cacat teridentifikasi dengan kemunculan echo akibat adanya cacat di dalam spesimen. Berdasarkan citra C-scan, sistem ini mampu memvisualisasikan bentuk cacat buatan meskipun tidak sepenuhnya berbentuk lingkaran seperti aslinya namun cukup akurat dalam mengestimasi luas area cacat. Akurasi terbaik diperoleh pada spesimen CFRP dengan nilai kesalahan (% galat) sebesar 0,14% pada lokasi cacat 1 dan 4,81% pada lokasi cacat 2. Sedangkan pengujian pada spesimen GFRP menunjukkan nilai kesalahan yang lebih tinggi, yaitu 0,28% pada lokasi cacat 1 dan 18,53% pada lokasi cacat 2. Hasil ini menunjukkan potensi besar dari sistem NDT ultrasonik yang dikembangkan untuk aplikasi pengendalian mutu pada komposit laminasi di skala laboratorium. Kata kunci: Uji tak merusak, Pengujian ultrasonik, Komposit, A-scan, C-scan, Perangkat keras Open-Souce ?