Teknik replikasi permukaan dan ekstraksi digunakan untuk menganalisis mikrostruktur komponen logam tanpa merusaknya. Replika memberikan gambar mikrostruktur yang sama dengan aslinya dan memungkinkan analisis lebih lanjut menggunakan mikroskop. Teknik ini telah diterapkan untuk mendeteksi kerusakan, menentukan usia komponen, dan mengkarakterisasi fase-fase mikro.

1. PENGANTAR
Replikasipermukaanadalahteknikpersiapan
sample
mikroskopelektronberkembangdenganbaik
yang
dapatdigunakanuntukmelakukanpengukuransuatukomponenstrukturmikro.
Dalampenentuansuatukerusakanstrukturmikrodankerusakan
material
yang
disebabkankarenafaktorlingkunganmerupakantujuandaripemeriksaankomponenstrukturaltanpam
erusak
material.Kebutuhanuntukmenilaikondisikomponenlogam
di
pembangkitlistrikdanpetrokimiabarubaruinimenerapkanmetodereplikasipermukaanuntukmenentukanusiapakaikomponenlogam.
Investigasimetalografibiasanyamelibatkanpemotongankomponenmenjadispesimenujiuntukditind
aklanjutimenujupersiapanlaboratoriumsehinggapemeriksaandapatdilakukan,
tetapimembutuhkanbiaya
yang
tidakmurah.Makadariitumetodeinvestigasimetalografijarangdigunakan,
sehinggamengetahuistrukturmikrotidakdapatdiperolehuntukmengevaluasikondisiperformakompo
nentersebut.Tetapidengankenyataannyapengujiaansecaramikroskopiktetapdibutuhkandilapangan,
sehinggareplikainilebihbanyakdigunakanuntukdilakukanpengujianmikrostruktur.
PersiapanSpesimen
a) Metodepemolesansecaramekanik
Komponensebelum
di
replikasiharusbersihdarikorosilapisanoxidasidankarburasiperalatangrindakasardapatdigun
akanselamatindakanpencegahan
yang
tepatdapatdilakukanuntukmencegahterjadinyaperubahanstrukturakibatdeformasiplastisata
u
over
heating.
Setelahpenggerindaandilakukanmasukketahappemolesan,berbagaimacamperalatandilapan
gandigunakanuntukmengikutilangkah-langkahkerjaseperti
di
laboratorium.Tergantungdenganjenis
berbagaimacambahandapatdigunakansepertikeretaspartikel
material,
abrasive
SIC
denganberbagaijenisukuranmeshnya, zatpemolesnyadapatberupabutiranintanatau pasta

2. alumina denganukuranbutirbervareasi, dapatdigunakanuntukperisapan proses pengetsaan.
Setelahtahapsemuaselesaibarudapat di ujimikrostrukturnyadenganmereplikapermukaan
material.Untukmengidentifikasicacatsecaramikrostruktural,
dapatdilakukanrangkaain
proses etsa poles etsa poles selamaduaatautiga kali proses.
b) Teknikpreparasielektrolisis
Walaupundanetsaelektrolisistelahditetapkansecaramekanistetapitetapsajamasihada
masalah
yang
timbuldalam
proses
ini.
Teknikelektropolishingmengunakanreaksielektrolituntukmenghilangkangoresanpadaspesi
mensehinggadihasilkanpermukaanspesimen
yang
bebasdarigoresan.
prosesinidilakukandengancaramenjadikanspesimentersebutsebagaianodadalamselelektroli
sis.
Katodadihubungkankeanodamenggunakanlarutanelektrolitdidalamseltersebut.Spesimend
apat
dipoles
maupundietsatergantungdarivoltasedanrapatarus
digunakan.Tetapidaerah
pitting
yang
harusdihindari
agar
tidakterlihatdalammikrostruktur.Sebetulnyasangatmustahiluntukmencegahterjadinya
pitting
tanpa
control
yang
tepat.
Dan
biasanyadaerah
tesebutdianggasebagaicacatlubang-lubang creep padahalkeliru.
Gambar 1.Kurvakepadatanarusteganganuntukelectropolishing
pitting

3. TeknikReplikasi
Teknikreplikasidapatdibagiduayaitureplikasipermukaandanreplikasiekstaksi.Kala
ureplikasipermukaanmembrikankeuntungandiperolehgambartofografidaripermukaanspesi
mensementarareplikasiekstraksimengangkatpartikaldarispesimen.
Tabel 1 Perbandinganteknik replica

4. Replikasipermukaandibagiduayaitusecaralangsungatautidaklangsung.Kalausecaralangsun
gmelibatkanhanyasatutahapyaitureplikanyadibuatdaripermukaan specimen dandiuji di
mikroskop.Kalausecaratidaklangsungreplikaakhirdiambildarireflikaawal
specimen.Dilapangankebanyakanmenggunakanmetodalangsung.Biasanyametodalangsun
ginimelibatkanmaterial
plastik
carbon
ataureplikaoksida.Semuametodalangsungtadikecualimenggunkanplastikbersifatdekstrakti
funtukmembuatreplikanyadanmembutuhkanpersiapan yang lebihlanjut.
Replikaplastikbersifatpengujian
non
dekstraktifkarenapersiapansangat
dansingkat.Replikaplastikdapatdiujimenggunakanmikroskopcahaya,
TEM.tergantungdaripembesaran
yang
dibutuhkan.Teknik
melibatkanpelunakan
simple
SEM,
replica
plastic
film
plastikkedalampelarutdanditerapkankepermukaansehinggamemungkinkanterjadinyapeng
erasan
di
permukaantesebutakibatpelarutnyapenguap.Setelahterjadinyapengerasanlalu
plastic dipindahkansecarahati-hati. Film palstiktersebutmengandunggambar negative
microstiktrursehinggadapatdilakaukanpengujian
electron tetapimembuthkanpersiapanlanjut.
di
mikroskopcahayaataumikroskop

5. Gambar 2.Skemateknikreplika plastic
Keuntungandarireplikateknik :
-
Diperoleharsipmikrostuktur yang samadenganaslinya
-
Resolusimikrostukturnyalebihbagusdankalaudiperbesarhasilnyatetapbagus
-
Kontaminasipadapermukaandapatdiminimalisir
-
Waktu yang dibutuhkandalamkondisiberbahayadapatdiminimalisir
-
MikrostukturdapatdiujimenggunakanSEM..

6. Bebagaimacam
material
sepertiasetat,akrilic,resin,karet,
dapatdigunakan
metodapermukaanpemilihana
di
material
tersebuttergantungpadageometridanukurandanfiturdarimikrostukturspesimen yang akandiuji.
Replikaekstraksi
Berbagaimacamreplikaekstraksidapatdigunakanuntukmengkarakterisasipartikel
yang
terdapat di matriksmisalkanpartikelfasakeduadalambaja.
Setelahpreparasipemolesansecara
normal
langkahpertama
yang
dilakukanadalahmenghasilkanreplikaekstraksiuntukmengetsapaduanlogam.
Dalamreplikaekstrakasi
carbon
selulosaasetat)
selembarpelarutpolymerik
di
film
tekanpadapermukaa
bias
telahdilunakan(
(etsapertama)
setelahpelarutnyapenguapsalahsatudaridualangkahdapatdilakukan
adadipermukaan
yang
.
filmplastik
diambiluntukmenghasilkangambar
Atauspesimentersebutdapatditindaklanjutimenuju
keduauntukmembebaskanpartikel
proses
yang
.
yang
negative.
etsa
yang
taditerekposepadaetsapertama.
Dalampengetsaankeduaspesimendapat
di
etsamelaluisebuahplastiskarenakebanyakanplastisbersifatfermiabelterhadapalarutanetsa.
Dan
spesimen yang menglami proses pengetsaankeduainisamacepatnyadenganpengetsaandengan film
plastis.
Lalu
carbon
terdapatpadareplikaplastistersebut.Sekarang
menguapkedalamruanghampa
carbon
danplastismengandungpartikel
yang
yang
menyebabkangambarreplikanyapositif.Selulosaasetatkemudianlarutdanmenyebabkanreplikaposit
ifmengering.Perludibericatetankhususbahwareplika yang menghasilkangambar yang negative
memerlukandesposisi
carbon
selainitujenisreplikainitidakdapatdijadikanmetoda NDE.
dalampermukaan,

7. Gambar 3.Ekstraksikarbonpositiflangkahreplikasi. (a) Penempatanplastiksetelahetsapertama. (b)
Setelahkedua etch. (c) Setelahpengendapankarbon. (d) Replikapositifsetelahplastikdibubarkan
Contohmikrostruktrur yang di analisis yang menggunakanmetodareplikasipermukaan
Gambar 4.Retakpermukaandalamtabung boiler.Perbandingan (a) mikro yang sebenarnyadan (b)
replikaretak

8. Sigma faseadalahsenyawaFeCrmerugikan yang dapatterbentukdalambeberapabajatahan
karat, dankehadirannyasangatdapatmembatasiusiapakainya.
Replikaekstraksitelahdigunakanuntukmenentukanjumlah σ fasemikro
Gambar 8 menunjukkancontohfasedalamreplikaekstraksi.
Gambar 5.Perbandinganpembentukan σ-fasesepertiterlihatdalam (a) replikadan (b) strukturmikro
yang sebenarnya
Daftarpustaka ;
-
ASM Metal Handbook, Vol 17 “Nondestructive Evaluation And Quality”
-
www.ndt-ed.org