hot and cold rolling
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
1/25
HOT AND COLD ROLLING
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
2/25
ROLLING
Adalah proses reduksi ketebalan atau proses
reduksi luasan penampang dari sebuah benda
kerja dengan menggunakan gaya kompresif dari
sepasang roll silindris Proses rolling bisa dilakukan pada temperatur
tinggi (hot rolling) dan temperatur kamar (cold
rolling)
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
3/25
Produk rolling
pelat (tebal minimum 6
mm) yang banyak
digunakan pada
konstruksi, body kapal,
storage system
Sheets (tebal maks 6
mm) untuk kemudian
diforming menjadi bodymobil, kontainer,
casing
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
4/25
Flat Rolling
Pada flat rolling, pelat tebal ho masuk ke sela roll
dan direduksi ketebalannya menjadi hf.
Surface speed roll = Vr
Strip velocity awal = V0
Velocity akhir = Vf dimana Vf > V0 karena faktor
compressible flow
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
5/25
Panjang kontak adalah sepanjang L
Diantara garis kontak L, ada suatu point yang
disebut no-slip point, yaitu suatu kondisi dimana
Vr= V strip
Tebal akhir strip setelah keluar dari roll dapatdiestimasikan dengan persamaan berikut:
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
6/25
ho hfdisebut dengan draft
m adalah koefisien gesek
R adalah radius roll
Makin besar koefisien gesek dan radius roll,
makin besar draft yang bisa dihasilkan
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
7/25
Roll Bending
Gaya roll yang bekerja dapat menyebabkandefleksi sepanjang roll karena ada gaya lawan
dari benda kerja
Karena defleksi ini, maka roll dapat rusak secara
permanen dan juga produk menjadi cacat
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
8/25
Untuk mengurangi/ mencegah defleksi,
beberapa solusi dapat diambil
Mengurangi gesekan antara roll dengan benda kerja
Menggunakan diameter roll yang kecil untukmengurangi area kontak
Mengambil small reduction perpass
Rolling pada temperatur tinggi untuk melunakkan
benda kerja Memberikan tarikan longitudinal kepada benda kerja
agar segera keluar dari roll
Tidak mereduksi bahan dengan draft yang besar
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
9/25
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
10/25
Spreading
Adalah melebarnya width of workpiece sebagai
kompensasi berkurangnya ketebalan
Efek ini akan menimbulkan kekurangrapian hasil
akhir
Untuk menguranginya bisa dipasang vertical roll
untuk menjaga pelebaran benda kerja
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
11/25
Hot Rolling
Proses rolling mengubah struktur baja yang semula cast
structure menjadi wrought structure.
Efeknya : Butiran lebih halus, keuletan meningkat
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
12/25
Hot rolling adalah proses rolling yang dilakukanpada temperatur tinggi
Temperatur proses hot rolling: 450oC
(aluminum) s/d 1250o
C (untuk baja) Secara spesifik, temperatur hot roll untuk baja
berkisar 600 700oC
Bahan baku proses roll disebut slab dan
sebelum di hot roll, dilakukan proses picklingatau sand blast atau grinding untukmenghilangkan scale
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
13/25
Cold Rolling
Proses rolling yang berlangsung pada
temperatur kamar
Permukaan hasil cold roll lebih bersih dibanding
hot roll karena kemungkinan oksidasi lebih kecil. Lebih tangguh dan keras karena proses strain
hardening
Struktur mikro akhir pipih karena compressiveforce
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
14/25
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
15/25
Wavy Edges
Disebabkan oleh bending dari roll (defleksi)
Density bagian tepi benda kerja lebih kecil
dibanding bagian center
Akibatnya bagian tepi akan terpengaruh
kontraksi bagian tengah dan mengalami
deformasi
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
16/25
Crack
Rendahnya keuletan benda kerja
Besarnya reduksi ketebalan dalam sekali pass
Buruknya proses finishing bagian tepi
Cacat jenis ini terdiri dari zipper crack dan edge
crack
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
17/25
Alligatoring
Disebabkan ketidaksamaan struktur bahan
Adanya defect pada bahan baku
Posisi roll yang tidak align
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
18/25
Karakteristik Hasil Rolling
Tegangan Sisa. Karena deformasi yang tidak merata
pada bahan pelat, terjadi tegangan sisa, terutama pada
cold rolled product
Dimesional Tolerances. Adanya perbedaan ukuran
setting dengan ukuran akhir (sebenarnya) membuat
perencanaan produksi harus memberikan toleransi
ukuran. Ukuran setting < ukuran akhir
Pelat hot roll lebih besar toleransinya karena ada faktor
penyusutan saat pendinginan
Besarnya toleransi antara 0,1 s/d 0,35 mm
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
19/25
Karakteristik Hasil Rolling
Kekasaran Permukaan. Ditunjukkan pada tabel
di bawah ini. Cold roll menghasilkan permukaan
yang lebih halus karena tidak banyak deformasi
permukaan (kecuali pengurangan ketebalan itusendiri) dan resiko oksidasi lebih kecil dibanding
hot roll
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
20/25
Beberapa Proses Roll Lain
Shape Rolling Adalah proses rolling sekaligus forming untuk membuat
baja profil (profil H, L, I, T)
Prosesnya berlangsung pada temperatur tinggi dan
perubahan profilnya bertingkat
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
21/25
Roll Forging (cross rolling)
Adalah proses pembentukan bahan pada roll yang
berprofil (mempunyai groove) sehingga produk akhirnya
akan mempunyai profile sesuai cetakannya
Contoh aplikasinya adalah tapered shaft, leaf spring
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
22/25
Skew Rolling
Kawat berdiameter dimasukkan kedalam sepasang roll
yang berprofil dan berputar. Kawat ini kemudian
dibentuk sesuai profil menjadi produk berbentuk bola
Atau jenis lain adalah proses compression batang
silindris yang cetakannya berbentuk setengah bola,
sehingga hasil compressionnya menjadi bentuk bola
Banyak digunakan pada pembuatan ball untuk bearing
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
23/25
Ring Rolling. Proses pembuatan ring yang berdiameter
besar namun thickness kecil
Ring dijepit pada dua buah roll (satu penggerak, satu
idle) kemudian main roll meng-compress permukaan ring
agar tebalnya berkurang
Kompensasinya diameter akan membesar (constant
volume)
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
24/25
Thread Rolling
Pembuatan thread (ulir) dengan cara meletakkan poros
pada dies yang mempunyai permukaan berprofil.
Selanjutnya dies akan memberikan gaya compressive
sehingga permukaan poros membentuk profil berupa
thread
-
7/22/2019 Hot and Cold Rolling
25/25
Thread hasil rolling lebih tangguh dibanding hasilmachining karena butiran struktur mikronya tetap utuh(pada machining terpotong oleh cutting tool)