Pelajaran 3.2MendeformasiBab 3 · Pembentukan massal

Rolling

Tarik logam melewati celah di antara rol yang berputar

Pengerolan menekan logam di antara dua rol yang berputar agar menjadi lebih tipis dan panjang, mirip mesin pasta yang memipihkan adonan. Panel bodi mobil, pelat kaleng minuman, balok baja, dan rel semuanya berasal dari pabrik rol. Sebagian besar baja dan aluminium melewati rol pada suatu tahap dalam hidupnya.

Foto: European Coal and Steel Community, CC BY-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Pengerolan: satu roll stand dari dekat, lalu seluruh hot strip millAtas: apa yang terjadi di dalam satu roll stand. Bawah: bagaimana hot strip mill merangkai banyak stand. Angka berlingkar sesuai dengan langkah di bawah.

Cara kerjanya

Umpankan slab. Slab (blok logam tebal dan datar, sering setebal sekitar 20–25 cm untuk baja) tiba dari tungku pemanas ulang pada sekitar 1.100–1.250 °C. Pengerolan dingin, yang dipakai untuk pelat tipis dan presisi, dimulai dari strip yang sudah digulung pada suhu ruang.
Rol menggigit. Gesekan antara rol yang berputar dan slab mencengkeramnya dan menariknya masuk. Roll gap (bukaan di antara rol) diatur lebih kecil daripada ketebalan yang masuk.
Tekan dan regangkan. Di celah itu logam ditekan menjadi lebih tipis. Volumenya tetap sama, sehingga keluar lebih panjang dan lebih cepat daripada saat masuk, sementara lebarnya nyaris tidak berubah.
Ulangi, stand demi stand. Setiap lintasan hanya mengurangi sebagian ketebalan. Hot strip mill pertama-tama melewatkan baja bolak-balik di roughing mill. Lalu deretan finishing stand, masing-masing dengan celah yang lebih kecil, membawanya ke ketebalan akhir.
Dinginkan dan gulung. Semprotan air mendinginkan strip, dan coiler menggulungnya menjadi koil seberat banyak ton. Pelat dan batang dipotong sesuai panjang, sedangkan rol beralur membentuk balok dan rel (shape rolling).

Fakta kunci

Material: Baja, aluminium, tembaga dan kuningan, titanium, paduan nikel, seng
Komponen khas: Pelat tipis dan tebal, koil strip, foil, batang dan rod, balok I, rel
Ukuran komponen: Strip selebar sekitar 2 m dan sering sepanjang lebih dari satu kilometer per koil; dari pelat setebal lebih dari 100 mm hingga foil yang lebih tipis dari sehelai rambut
Presisi: Gulungan panas: sekitar ±0,1–0,2 mm pada ketebalan. Gulungan dingin: sekitar ±0,01–0,05 mm
Hasil permukaan: Gulungan panas: lapisan oksida gelap dan mudah mengelupas (mill scale). Gulungan dingin: halus dan mengilap, siap dicat atau dilapis
Ukuran batch yang cocok: Volume sangat tinggi: satu hot strip mill besar menggulung jutaan ton per tahun
Biaya perkakas dan mesin: Rol: ribuan hingga ratusan ribu dolar per buah. Satu hot strip mill lengkap: ratusan juta dolar atau lebih
Kecepatan: Strip dapat meninggalkan finishing stand terakhir dengan kecepatan hingga sekitar 20 m/s (lebih dari 70 km/jam)

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Sangat cepat dan murah per ton; pabrik rol beroperasi sepanjang waktu
Produk panjang dengan ketebalan dan penampang yang seragam
Pengerolan panas memecah struktur cor yang kasar, sehingga logam menjadi lebih tangguh
Pengerolan dingin menghasilkan pelat yang halus, presisi, dan lebih kuat

Batasan

Investasi sangat besar, sehingga hanya produsen besar yang memiliki pabrik rol
Hanya penampang konstan (datar, batang, balok, rel); tanpa bentuk 3D yang rumit
Permukaan gulungan panas membawa scale dan toleransinya lebih longgar
Logam gulungan dingin mengeras; sering memerlukan annealing (pelunakan dengan pemanasan) di antara lintasan

Di mana dipakai

OtomotifPanel bodi, rel sasis, pelek dari pelat gulungan
KonstruksiBalok I dan balok H, besi beton (batang tulangan), pelat atap dan pelapis dinding
KemasanPelat kaleng minuman, foil aluminium, pelat timah untuk kaleng makanan
TransportasiRel kereta api, pelat kapal, pelat aluminium pesawat
Peralatan rumah tangga dan elektronikPanel mesin cuci dan kulkas, foil tembaga untuk papan sirkuit
EnergiPelat untuk pipa penyalur, baja listrik untuk trafo dan motor

Cara mengenalinya

Produk panjang dengan ketebalan atau penampang yang sama sepanjang panjangnya: pelat tipis, pelat tebal, batang, balok, atau rel.
Baja gulungan panas memiliki kulit abu-abu kebiruan gelap yang agak mengelupas; baja gulungan dingin halus, rata, dan mengilap.
Garis-garis samar sepanjang pelat mengilap, yang menunjukkan arah pengerolan.
Huruf atau angka timbul yang berulang sepanjang rel atau balok, ditekan oleh roll stand terakhir.

Bandingkan dengan

Penempaan3.1penempaan membentuk satu potong demi satu potong dengan pukulan; pengerolan menekan secara kontinu, ideal untuk produk panjang yang seragam.Ekstrusi3.3ekstrusi mendorong logam melewati lubang berbentuk untuk membuat profil kompleks dalam satu lintasan; pengerolan membangun penampang yang lebih sederhana dalam banyak lintasan.Kalender (calendering)2.7gagasan menekan dengan rol yang sama, diterapkan pada lembaran plastik dan karet.

Tonton

Shubham Kola · Dasar-dasar pengerolan panas dan dingin dalam animasi

AIST Association for Iron & Steel Technology · Seluruh rute dari slab hingga koil

ArcelorMittal Belgium · Hot strip mill sungguhan berjalan pada kecepatan penuh

Factory Secrets: How It's Made (third-party channel) · Bagaimana rol beralur membentuk balok baja raksasa

Lihat foto asli

Wikipedia: Rolling (metalworking) — foto slab, roll stand, dan produk gulungan
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Pengerolan membuat logam lebih tipis dan lebih panjang dengan menariknya melewati celah di antara rol yang berputar.
Pengerolan panas membentuk slab besar dengan murah; pengerolan dingin menghasilkan pelat tipis, halus, dan presisi.
Pelat tipis, pelat tebal, foil, balok, dan rel semuanya keluar dari pabrik rol.