hot and cold rolling

7/22/2019 Hot and Cold Rolling

1/25

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)


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


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


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:


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


7/25

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


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


9/25


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


11/25

Hot Rolling

Proses rolling mengubah struktur baja yang semula cast

structure menjadi wrought structure.

Efeknya : Butiran lebih halus, keuletan meningkat


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


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


14/25


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


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


17/25

Alligatoring

Disebabkan ketidaksamaan struktur bahan

Adanya defect pada bahan baku

Posisi roll yang tidak align


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


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


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


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


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


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)


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


25/25

Thread hasil rolling lebih tangguh dibanding hasilmachining karena butiran struktur mikronya tetap utuh(pada machining terpotong oleh cutting tool)

hot and cold rolling

Documents