PENGEROLAN (ROLLING)
Fungsi pengerolan
Rolling biasanya
merupakan proses pertama yang digunakan untuk mengubah material menjadi produk
kasar. Material yang tebal diroll menjadi blooms, billets, atau slab atau
bentuk-bentuk ini bisa dibuat langsung dari continuous casting
Bahan dasar dan produk roll
•
Bloom: mempunyai penampang melintang segi
empat atau bujur sangkar dengan ketebalan lebih besar dari 6 inches dan
lebarnya ≤ 2x tebal.
•
Billet: biasanya lebih kecil dari bloom,
penampang lintang bujur sangkar atau lingkaran. Dibuat dengan beberapa kali
forming seperti rolling atau extrusi.
•
Slab: segiempat utuh dengan lebar
penampang ≥ 2x tebal. Slab dapat diproses lebih lanjut menjadi plate, sheet,
atau strip
Dari sudut pandang tonase, rolling
merupakan proses yang dominan dalam manufaktur dan peralatan hot roll dan
pelatihannya cukup canggih yakni terstandarisasi. Produk dengan kualitas seragam dapat
diproduksi dengan biaya yang relatif rendah. Karena roll bentuk berat dan mahal,
produk hot roll normalnya bisa diperoleh hanya dalam bentuk dan ukuran standar,
atau bentuk dan ukuran khusus namun dengan jumlah perminataan yang “ekonomis”.
Skema
aliran produksi berbagai bentuk baja jadi dan setengah jadi
Proses
Rolling Dasar
Logam yang telah
dipanaskan dilewatkan antar dua roll yang berputar berlawanan arah, dengan
celah antara kurang dari ketebalan masuk material. Karena roll berputar dengan kecepatan permukaan melebihi kecepatan logam
yang masuk, gesekan sepanjang kontak antarmuka beraksi memajukan logam. Logam
dijepit dan perpanjangan adalah sebagai kompensasi penurunan luas penampang
lintang. Jumlah deformasi yang bisa dicapai pada sekali pengerolan tergantung
pada kondisi friksi (gesek) sepanjang permukaan. Bila terlalu banyak yang
diinginkan roll tak dapat memproses material dan slip di atas permukaan. Terlau sedikit deformasi sekali lewat
mengakibatkan biaya produksi mahal.
Representasi skematis proses
hot-rolling
hot-rolling menunjukkan deformasi
dan rekristalisasi dari logam yang sedang diroll
Suhu
Rolling
Seperti pada proses
hot-working yang lain, kontrol suhu sangat krusial untuk keberhasilan proses. Idealnya material dipanaskan menjadi suhu panas
yang seragam. Bila suhu tidak seragam deformasi berikutnya juga tidak akan
seragam. Contohnya bila material telah dipanaskan dengan waktu yang tak memadai
sehingga suhu belum seragam, maka bagian luar yang panas akan mengalir lebih
dulu. Atau bila material telah mengalami pendinginan lebih karena proses
sebelumnya, permukaan yang lebih dingin akan tahan terhadap deformasi. Retak
atau sobek pada permukaan yang dingin mungkin terjadi karena interior yang
panas dan lemah mencoba mengalir.pemanufaktur biasa memanfaatkan panas dari
continuous cast langsung untuk proses selanjutnya. Untuk operasi yang lebih
kecil misalnya ingot, slab atau bloom material dibawa ke suhu rolling yang
diinginkan, biasanya dalam tungku gas atau perendaman minyak yang dipanaskan.
Untuk baja karbon murni atau paduan rendah suhu perendaman sekitar 2200 oF
(1200 oC). Untuk
penampang yang lebih kecil kumparan induksi dipakai untuk memanaskan material
yang akan diroll.
Hot rolling biasanya dihentikan bila suhu jatuh sekitar 100 – 200oF
(50 – 100oC) di atas suhu rekristalisasi material. Suhu finishing
sebesar itu menjamin produk dengan ukuran butir bagus seragam dan tidak ada
kemungkinan strain hardening yang tak diinginkan
Konfigurasi
Mesin Roll
Reduksi mula-mula (sering disebut pengasaran
primer) melibatkan roll tingkat dua atau tiga dengan diameter roll 24 – 55 in
(600 – 1400 mm). Susunan roll tingkat dua tak mampu balik merupakan bentuk
paling sederhana, namun material hanya mampu lewat sekali saja. Susunan roll
tingkat dua dapat balik memungkinkan material maju atau mundur namun diperlukan
penghentian mesin dan membalik putaran dan mengatur kecepatan putaran anatar
tiap lewat. Roll tingkat tiga mengeliminasi kelemahan tersebut namun diperlukan
perangkat tambahan untuk menaikkan/menurunkan material; digunakan manipulator
mekanis untuk memutar atau menggeser material
roll dengan diameter lebih kecil menghasilkan
panjang kontak yang lebih pendek untuk pereduksian yang sama. Panjang kontak yang
lebih pendek è gaya yang
lebih kecil dan energi yang lebih sedikit untuk untuk memporduksi satu
perubahan bentuk.
Namun penampang yang lebih kecil mengurangi
kekakuan, dan roll cenderung melengkung karena disangga pada ujung-ujungnya dan
mengeroll pada bagian tengahnya. Susunan tingkat empat dan cluster
(kelompok / tandan) memback-up roll untuk memperoleh tenaga pengerollan yang
kecil. Konfigurasi
ini dipakai hot rolling pada plate lebar
dan sheet atau cold roll dimana walaupun defleksi kecil pada roll akan
mengakibatkan variasi ketebalan hasil roll yang tak dapat diterima. Pada
penggiling cluster roll yang kontak dengan benda kerja bisa mencapai diameter ¼
in. Untuk menjawab akan kebutuhan roll yang lebih
kecil untuk memproduksi foil digunkan pack rolling. Yakni sebuah proses di mana
dua atau lebih lapisan diroll secara serentak sebagai upaya untuk mendapatkan
material input yang lebih besar. Aluminum foil untuk keperluan rumah tangga
biasanya bisa dilihat ada permuakaan yang halus (karena kontak dengan roll) dan
permukaan yang agak kasar (kontak dengan lapisan aluminum lain). Untuk mendapat profil bentuk seperti
bentuk struktursl, rail KA diperlukan satu set roll yang terdiri dari groove
(lekukan) yang dibentuk secara berurutan menjadi bentuk yang diinginkan.
serangkaian roll pass untuk membuat
bentuk tertentu
Continuous
Rolling Mills
Billet, bloom atau slab dipanaskan dan dimakankan melewati
serangakain roll terintegrasi. Continuous mill untuk merolling panas strip baja
terdiri dari sebuah kereta pengasaran terdiri dari 4 roll tingkat empat dan untuk
peneyelesaian akhir ditambahkan serangkaian 6 atau 7 roll tingkat empat. Pada
tipe continyu ini roll pada setiap pasangan berisi hanya satu set bentuk
groove. Pada roll tipe kontinyu sejumlah material yang sama harus melewati
setiap pasangan pada waktu yang diberikan. Bila penampang direduksi, kecepatan
harus ditambah secara proporsional. Jadi setiap pasangan roll yang berikutnya
semakin cepat dibanding pendahulunya sebanding dengan reduksi penampang. Bila
sinkronisasi tak bisa dilakukan maka material akan tekumpul diantara roll, atau
sebaliknya kebutuhan akan pemasukan material akan menjadikan material mengalami
tarik berlebihan dan menyebabkan robek atau retak.
Ring
Rolling (Pengerollan cincin)
Pada proses pengerolan cincin, satu roll
ditempatkan melalui lubang dari cincin yang tebal dan roll kedua menekan dari
luar. Sejalan dengan penjepitan roll dan
berputar ketebalan dinding cincin direduksi dan diameter ring bertamabh besar. Roll yang dibentuk dapat dipakai untuk memproduksi
berbagai profil penampang yang berbeda. Hasilnya cincin tanpa sambungan untuk
roket, turbin, pesawat terbang, jalur perpipaan, dan ketel tekanan.
Skema operasi pengerollan cincin.
Bila ketebalan direduksi, diameter
menjadi semakin besar
Karakteristik,
Mutu, dan Ketelitian Produk Hot Roll
produk hasi hot roll (di atas suhu rekristalisasi)è sedikit perubahan dalam sifatnya dan
relatif bebas dari deformasi yang diakibatkan residual stress.
Sifat ini bervariasi tergantung ketebalan produk
dan keberadaan seksi yang kompleks. Inklusi (penyisipan) dari non metal tidak mengalami rekristalisasi sehingga
mungkin mengalami beberapa derajat perubahan. Residual stress yang substansial
dapat diberikan selama pendinginan non uniform dari suhu hot working. Sheet
yang tipis menunjukkan perubahan sifat yang tertentu sementara plate yang lebih
tebal (0.8 in atau 20 mm) biasanya mengalami perubahan sangat kecil. Karena
tingginya residual stress pada ujung-ujung yang didinginkan dengan cepat,
bentuk-bentuk kompleks, seperti I atau H, mungkin memerangkap sejumlah residual
stress bila bagian flens ini dipotong.Sebagai akibat dari pengerollan panas dan
pengontrolan yang bagus selama proses, produk hot roll biasanya seragam dan
mutu yang dapat diandalkan serta jaminan mutu dapat diberikan. permukaan produk
hot roll sedikit kasar dan diliputi oleh oksida suhu tinggi yang dikenal dengan
lapisan penggiling. Lapisan oksida ini dapat dihapus dengan operasi pickling
dengan menghasilkan permukaan yang sangat bagus. Toleransi dimensi produk hot
roll bervariasi tergantung jenis logam dan ukuran produk. Untuk produk yang
dibuat dengan tonase besar, toleransi antara 2 – 5 % untuk dimensi yang
diberikan (baik tinggi maupun lebar).
Terima Kasih.>>semoga bermanfaat<<
infonya sangat bermanfaat bagi ane
BalasHapuspembersih mata solder