Evaluasi Non Destruktif pada Tegakan Berdiri dan Contoh Kecil Bebas Cacat Kayu Mangium (Acacia mangium Willd.) dengan Metode Ultrasonik

Abstract

Kayu merupakan material biologis yang mengintegrasikan suatu variabilitas yang sangat luas dalam sifat-sifatnya. Keragaman karakteristik akibat rekayasa alami tersebut menyebabkan banyak kesulitan dalam pengolahan kayu dan pemanfaatannya. Pengembangan teknologi Nondestructive Evaluation (NDE) mampu memberikan harapan untuk memprediksi sifat dan kualitas kayu. mengidentifikasi dan menemukan cacat. serta dapat digunakan untuk kegiatan pemilahan yang menghasilkan bahan rekayasa dengan performa karakteristik yang tergolong baik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik perambatan gelombang ultrasonik pada tegakan berdiri kayu mangium dan mengetahui korelasi hasil pengukuran non destruktif dengan hasil pengujian destruktif pada contoh kecil bebas cacat. Penelitian ini menggunakan metode ultrasonik sebagai salah satu teknik NDE yang dilakukan pada tegakan berdiri kayu mangium berumur 8, 10 dan 11 tahun. Pada arah radial dilakukan di ketinggian 1.3 m dan 2 m, masing-masing dengan arah yang saling tegak lurus. Sedangkan pada arah longitudinal dilakukan dengan selisih jarak antar transduser 1,3 m dan 0.7 m. Pada kedua arah tersebut pengaruh perlakuan. kelompok dan peubah pengiring terhadap kecepatan perambatan gelombang ultrasonik dianalisis dengan analisis peragam. Penelitian juga dilakukan pada contoh kecil bebas cacat yang diuji untuk menentukan nilai modulus elastisitas statis (MOEs) dan modulus patah (MOR). Sebelum pengujian, dilakukan. pengukuran non destruktif terlebih dahulu untuk memperoleh nilai modulus elastisitas dinamis (MOEd), dan hasilnya dikorelasikan dengan pengujian destruktif dalam bentuk persamaan regresi linear sederhana. Pada pengukuran arah radial, kecepatan perambatan gelombang ultrasonik pada ketinggian 1.3 m dan 2 m menunjukkan nilai rata-rata yang lebih cepat bagi pohon berumur 10 dan 11 tahun. walaupun diameternya lebih besar dari pohon berusia 8 tahun. Sementara hasil analisis peragam menunjukkan faktor peubah pengiring diameter jauh lebih dominan mempengaruhi kecepatan perambatan gelombang ultrasonik, daripada perlakuan ketinggian dan kelompok umur atau tempat tumbuh yang berbeda. Pengukuran arah longitudinal memperlihatkan nilai kecepatan rata-rata yang tertinggi pada pohon berusia 11 tahun, baik pada jarak transduser sekitar 70 cm maupun sekitar 130 cm. Terlihat pula pada jarak transduser sekitar 70 cm, perambatan gelombang terlihat jauh lebih cepat daripada: jarak transduser sekitar 130 cm. Sedangkan hasil analisis peragam menunjukkan pengaruh dari beda waktu pengukuran dan jarak antar transduser terhadap kecepatan perambatan gelombang. Begitupula dengan pengelompokan berdasarkan umur atau tempat tumbuh mampu menunjukkan perbedaan yang signifikan. Dari pengujian contoh kecil bebas cacat diperoleh nilai kerapatan contoh uji yang berkisar antara 479.766 747.517 kg/m³ dengan kadar air rata-rata 19,474 %. Nilai MOE dinamis yang dihitung dari nilai kecepatan yang ditampilkan instrumen Sylvatest, menunjukkan nilai rata-rata 251063.84 kg/cm². Sementara uji keteguhan lentur statis yang menggunakan mesin Instron dengan: luding rute 6 mm menit menunjukkan nilai rata-rata 77385,15 kg/cm² untuk MOE statis dan 869.6 ky cm untuk nilai MOR. Sedangkan untuk korelasi antar pengukuran diperoleh nilai koefisien determinasi 3,8 %, untuk sementara untuk MOE dinamis dan MOR adalah 3%. Hal ini korelasi MOE dinamis dan statis, memperlihatkan korelasi antara kedua pengukuran tidak menunjukkan hubungan yang linier. Sehingga pengukuran non destruktif belum dapat digunakan untuk memperkirakan hasil pengujian keteguhan lentur statis dengan model regresi linear sederhana.