Pengerolan Rolling
-
Upload
irfan-mahyunis -
Category
Documents
-
view
49 -
download
5
Transcript of Pengerolan Rolling
![Page 1: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/1.jpg)
PENGEROLAN (ROLLING)
![Page 2: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/3.jpg)
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
![Page 4: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/4.jpg)
• 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.
![Page 5: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/5.jpg)
• 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”.
![Page 6: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/6.jpg)
Skema aliran produksi berbagai bentuk baja jadi dan setengah jadi
![Page 7: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/7.jpg)
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.
![Page 8: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/8.jpg)
• 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.
![Page 9: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/9.jpg)
Representasi skematis proses hot-rolling
hot-rolling menunjukkan deformasi dan rekristalisasi dari logam yang sedang diroll
![Page 10: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/10.jpg)
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.
![Page 11: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/11.jpg)
• 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.
![Page 12: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/12.jpg)
• 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).
![Page 13: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/13.jpg)
• 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
![Page 14: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/14.jpg)
Konfigurasi Mesin Roll
![Page 15: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/15.jpg)
• 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.
![Page 16: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/16.jpg)
• Roll tingkat tiga mengeliminasi kelemahan tersebut namun diperlukan perangkat tambahan untuk menaikkan/menurunkan material; digunakan manipulator mekanis untuk memutar atau menggeser material
![Page 17: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/17.jpg)
• roll dengan diameter lebih kecil menghasilkan panjang kontak yang lebih pendek untuk pereduksian yang sama.
![Page 18: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/18.jpg)
• Panjang kontak yang lebih pendek 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.
![Page 19: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/19.jpg)
• 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.
![Page 20: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/20.jpg)
• 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)
![Page 21: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/21.jpg)
• 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.
![Page 22: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/22.jpg)
serangkaian roll pass untuk membuat bentuk tertentu
![Page 23: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/23.jpg)
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.
![Page 24: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/24.jpg)
• Pada roll tipe kontinyu sejumlah material yang sama harus melewati setiap pasangan pada waktu yang diberikan.
• Bila penampang direduksi, kecepatan harus ditambah secara proporsional.
![Page 25: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/25.jpg)
• 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.
![Page 26: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/26.jpg)
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.
![Page 27: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/27.jpg)
• Skema operasi pengerollan cincin. • Bila ketebalan direduksi, diameter menjadi
semakin besar
![Page 28: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/28.jpg)
Karakteristik, Mutu, dan Ketelitian Produk Hot Roll
• produk hasi hot roll (di atas suhu rekristalisasi) 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.
![Page 29: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/29.jpg)
• 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.
![Page 30: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/30.jpg)
• 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.
![Page 31: Pengerolan Rolling](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081508/55721234497959fc0b90354d/html5/thumbnails/31.jpg)
• 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).