Pengerolan Rolling

31
 PENGEROLAN (ROLLING)

Transcript of Pengerolan Rolling

Page 1: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 1/31

PENGEROLAN (ROLLING)

Page 2: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 2/31

Fungsi pengerolan

• Rolling biasanya merupakan prosespertama yang digunakan untuk mengubahmaterial menjadi produk kasar. Material

yang tebal diroll menjadi blooms, billets,atau slab atau bentuk-bentuk ini bisadibuat langsung dari continuous casting

Page 3: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 3/31

Bahan dasar dan produk roll

• Bloom: mempunyai penampang melintangsegi empat atau bujur sangkar denganketebalan lebih besar dari 6 inches danlebarnya ≤ 2x tebal. 

• Billet: biasanya lebih kecil dari bloom,penampang lintang bujur sangkar ataulingkaran. Dibuat dengan beberapa kaliforming seperti rolling atau extrusi. 

• Slab: segiempat utuh dengan lebarpenampang ≥ 2x tebal. Slab dapat diproseslebih lanjut menjadi plate, sheet, atau strip

Page 4: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 4/31

• Dari sudut pandang tonase, rollingmerupakan proses yang dominan dalammanufaktur dan peralatan hot roll dan

pelatihannya cukup canggih yakniterstandarisasi.

• Produk dengan kualitas seragam dapat

diproduksi dengan biaya yang relatifrendah.

Page 5: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 5/31

• Karena roll bentuk berat dan mahal,produk hot roll normalnya bisa diperolehhanya dalam bentuk dan ukuran standar,

atau bentuk dan ukuran khusus namundengan jumlah perminataan yang“ekonomis”. 

Page 6: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 6/31

Skema aliran produksi berbagaibentuk baja jadi dan setengah jadi

Page 7: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 7/31

Proses Rolling Dasar

• Logam yang telah dipanaskan dilewatkan antardua roll yang berputar berlawanan arah, dengancelah antara kurang dari ketebalan masukmaterial.

• Karena roll berputar dengan kecepatanpermukaan melebihi kecepatan logam yangmasuk, gesekan sepanjang kontak antarmukaberaksi memajukan logam.

• Logam dijepit dan perpanjangan adalah sebagaikompensasi penurunan luas penampang lintang.

Page 8: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 8/31

• Jumlah deformasi yang bisa dicapai padasekali pengerolan tergantung pada kondisifriksi (gesek) sepanjang permukaan.

• Bila terlalu banyak yang diinginkan roll takdapat memproses material dan slip di ataspermukaan.

• Terlau sedikit deformasi sekali lewatmengakibatkan biaya produksi mahal.

Page 9: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 9/31

Representasi skematis proses hot-rolling

hot-rollingmenunjukkandeformasidanrekristalisasidari logamyang sedangdiroll

Page 10: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 10/31

Suhu Rolling

• Seperti pada proses hot-working yang lain,kontrol suhu sangat krusial untukkeberhasilan proses.

• Idealnya material dipanaskan menjadisuhu panas yang seragam.

• Bila suhu tidak seragam deformasiberikutnya juga tidak akan seragam.

Page 11: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 11/31

• Contohnya bila material telah dipanaskandengan waktu yang tak memadai sehingga suhubelum seragam, maka bagian luar yang panasakan mengalir lebih dulu.

• Atau bila material telah mengalami pendinginanlebih karena proses sebelumnya, permukaanyang lebih dingin akan tahan terhadapdeformasi.

• Retak atau sobek pada permukaan yang dinginmungkin terjadi karena interior yang panas danlemah mencoba mengalir.

Page 12: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 12/31

• pemanufaktur biasa memanfaatkan panas daricontinuous cast langsung untuk prosesselanjutnya.

• Untuk operasi yang lebih kecil misalnya ingot,slab atau bloom material dibawa ke suhu rollingyang diinginkan, biasanya dalam tungku gasatau perendaman minyak yang dipanaskan.

• Untuk baja karbon murni atau paduan rendahsuhu perendaman sekitar 2200 oF (1200 oC).

Page 13: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 13/31

• Untuk penampang yang lebih kecil kumparaninduksi dipakai untuk memanaskan materialyang akan diroll

• Hot rolling biasanya dihentikan bila suhu jatuhsekitar 100 – 200oF (50 – 100oC) di atas suhurekristalisasi material.

• Suhu finishing sebesar itu menjamin produk

dengan ukuran butir bagus seragam dan tidakada kemungkinan strain hardening yang takdiinginkan

Page 14: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 14/31

Konfigurasi Mesin Roll

Page 15: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 15/31

• Reduksi mula-mula (sering disebut pengasaranprimer) melibatkan roll tingkat dua atau tigadengan diameter roll 24 – 55 in (600 – 1400mm).

• Susunan roll tingkat dua tak mampu balikmerupakan bentuk paling sederhana, namunmaterial hanya mampu lewat sekali saja.

• Susunan roll tingkat dua dapat balik

memungkinkan material maju atau mundurnamun diperlukan penghentian mesin danmembalik putaran dan mengatur kecepatanputaran anatar tiap lewat.

Page 16: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 16/31

• Roll tingkat tiga mengeliminasi kelemahantersebut namun diperlukan perangkattambahan untuk menaikkan/menurunkan

material; digunakan manipulator mekanisuntuk memutar atau menggeser material

Page 17: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 17/31

• roll dengan diameter lebih kecil menghasilkanpanjang kontak yang lebih pendek untukpereduksian yang sama.

Page 18: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 18/31

• Panjang kontak yang lebih pendek gaya yang lebih kecil dan energi yanglebih sedikit untuk untuk memporduksi

satu perubahan bentuk.• Namun penampang yang lebih kecil

mengurangi kekakuan, dan roll cenderungmelengkung karena disangga pada ujung-ujungnya dan mengeroll pada bagiantengahnya.

Page 19: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 19/31

• Susunan tingkat empat dan cluster (kelompok / tandan) memback-up roll untuk memperolehtenaga pengerollan yang kecil.

• Konfigurasi ini dipakai hot rolling pada platelebar dan sheet atau cold roll dimana walaupundefleksi kecil pada roll akan mengakibatkanvariasi ketebalan hasil roll yang tak dapatditerima.

• Pada penggiling cluster roll yang kontak denganbenda kerja bisa mencapai diameter ¼ in.

Page 20: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 20/31

• Untuk menjawab akan kebutuhan roll yang lebihkecil untuk memproduksi foil digunkan packrolling.

• Yakni sebuah proses di mana dua atau lebih

lapisan diroll secara serentak sebagai upayauntuk mendapatkan material input yang lebihbesar.

• Aluminum foil untuk keperluan rumah tangga

biasanya bisa dilihat ada permuakaan yanghalus (karena kontak dengan roll) danpermukaan yang agak kasar (kontak denganlapisan aluminum lain)

Page 21: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 21/31

• Untuk mendapat profil bentuk sepertibentuk struktursl, rail KA diperlukan satuset roll yang terdiri dari groove (lekukan)

yang dibentuk secara berurutan menjadibentuk yang diinginkan.

Page 22: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 22/31

serangkaian roll pass untukmembuat bentuk tertentu

Page 23: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 23/31

Continuous Rolling Mills

• Billet, bloom atau slab dipanaskan dandimakankan melewati serangakain rollterintegrasi.

• Continuous mill untuk merolling panas strip bajaterdiri dari sebuah kereta pengasaran terdiri dari4 roll tingkat empat dan untuk peneyelesaianakhir ditambahkan serangkaian 6 atau 7 rolltingkat empat.

• Pada tipe continyu ini roll pada setiap pasanganberisi hanya satu set bentuk groove.

Page 24: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 24/31

• Pada roll tipe kontinyu sejumlah materialyang sama harus melewati setiappasangan pada waktu yang diberikan.

• Bila penampang direduksi, kecepatanharus ditambah secara proporsional.

Page 25: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 25/31

• Jadi setiap pasangan roll yang berikutnyasemakin cepat dibanding pendahulunyasebanding dengan reduksi penampang.

• Bila sinkronisasi tak bisa dilakukan makamaterial akan tekumpul diantara roll, atausebaliknya kebutuhan akan pemasukanmaterial akan menjadikan materialmengalami tarik berlebihan danmenyebabkan robek atau retak.

Page 26: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 26/31

Ring Rolling (Pengerollan cincin)

• Pada proses pengerolan cincin, satu rollditempatkan melalui lubang dari cincin yangtebal dan roll kedua menekan dari luar.

• Sejalan dengan penjepitan roll dan berputar

ketebalan dinding cincin direduksi dan diameterring bertamabh besar.

• Roll yang dibentuk dapat dipakai untukmemproduksi berbagai profil penampang yang

berbeda.• Hasilnya cincin tanpa sambungan untuk roket,turbin, pesawat terbang, jalur perpipaan, danketel tekanan.

Page 27: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 27/31

• Skema operasi pengerollan cincin.• Bila ketebalan direduksi, diameter menjadi

semakin besar

Page 28: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 28/31

Karakteristik, Mutu, dan

Ketelitian Produk Hot Roll

• produk hasi hot roll (di atas suhurekristalisasi) sedikit perubahan dalamsifatnya 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 tidakmengalami rekristalisasi sehingga mungkinmengalami beberapa derajat perubahan.

Page 29: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 29/31

• Residual stress yang substansial dapatdiberikan selama pendinginan non uniform darisuhu hot working.

• Sheet yang tipis menunjukkan perubahan sifat

yang tertentu sementara plate yang lebih tebal(0.8 in atau 20 mm) biasanya mengalamiperubahan sangat kecil.

• Karena tingginya residual stress pada ujung-

ujung yang didinginkan dengan cepat, bentuk-bentuk kompleks, seperti I atau H, mungkinmemerangkap sejumlah residual stress bilabagian flens ini dipotong.

Page 30: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 30/31

• Sebagai akibat dari pengerollan panas danpengontrolan yang bagus selama proses,produk hot roll biasanya seragam dan mutuyang dapat diandalkan serta jaminan mutu

dapat diberikan.• permukaan produk hot roll sedikit kasar dan

diliputi oleh oksida suhu tinggi yang dikenaldengan lapisan penggiling.

• Lapisan oksida ini dapat dihapus denganoperasi pickling dengan menghasilkanpermukaan yang sangat bagus.

Page 31: Pengerolan Rolling

5/10/2018 Pengerolan Rolling - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengerolan-rolling 31/31

• Toleransi dimensi produk hot rollbervariasi tergantung jenis logam danukuran produk.

• Untuk produk yang dibuat dengan tonasebesar, toleransi antara 2 – 5 % untukdimensi yang diberikan (baik tinggi

maupun lebar).