Proses Pengerolan/Canai Panas-Dingin, Hot-Cold Rolling

Pengertian Definisi

Pembentukan Logam Teknologi Canai Panas Dan Canai Dingin

Rolling atau dalam bahasa Indonesia teknik disebut pencanaian adalah proses reduksi atau pengurangan luas penampang atau pengurangan ketebalan atau proses pembentukan logam melalui deformasi dengan melewatkan benda kerja pada satu pasang roll yang berputar dengan arah berlawanan. Skematika dari proses pencanaian ditunjukkan pada gambar di bawah:

Proses Pembentukan Logam Teknologi  Rolling, Animasi

Proses Pembentukan Logam Teknologi Rolling, Animasi

Celah atau gap antara dua roll yang berputar lebih kecil daripada ketebalan H0 bar atau logam yang akan masuk. Benda kerja terjepit diantara dua roll, sehingga timbul gaya gesek yang diperlukan untuk menggigit dan menarik benda kerja,  bar atau lembaran agar dapat melewati roll.

Batang atau lembaran logam yang melewati roll berputar akan mengalami tegangan tekan dan tegangan geser permukaan. Tegangan geser menimbulkan tegangan gesek antara permukaan roll dengan benda kerja. Gaya gesek ini bertanggung jawab untuk menarik benda kerja agar dapat masuk ke dalam celah roll. Deformasi akan menghasilkan benda kerja menjadi bertambah panjang dengan luas penampang atau tebal yang menurun.

Jumlah deformasi atau reduksi yang dicapai dalam operasi pencanaian flat/datar  biasanya dihitung dari pengurangan ketebalan dan dapat ditentukan dengan menggunakan formula sebagai berikut:

R = 100% x  ( H0 - H1) / H0

R = besar reduksi dinyatakan dalam persen,

H1 = tebal benda kerja setelah rolling, tebal akhir

H0= tebal benda kerja sebelum rolling, tebal awal

Mesin yang digunakan untuk melakukan proses pencanaian logam disebut  Rolling Mill Stand atau biasa disebut mill stand saja. Mill Stand pada Rolling mill terdiri dari satu pasang roll yang digerakkan oleh motor listrik yang mentransmisikan gaya torsi melalui gigi dan cardans. Roll dilengkapi dengan bantalan dan dipasang dalam stand dengan mekanisme screw-down.

Mill stand dibatasi oleh nilai maksimum dari roll separating force dan torsinya. Sedangkan Jumlah maksimum deformasi (reduksi ketebalan) yang dapat dicapai pada single rolling pass (satu kali reduksi) ditentukan oleh roll separating force maksimum, torsi maksimum, diameter work roll, koefisien gesekan, kekuatan mekanik benda kerja, dan lebarnya benda kerja yang  di-rolling.

Roll  berdiameter kecil akan menghasilkan bidang kontak rolling menjadi kecil, sehingga mengakibatkan rendahnya nilai absolut dari maximum roll separating force dan torsi. Sehingga akan membatasi besarnya deformasi yang diperlukan untuk mencapai pengurangan ketebalan tertentu.

Roll umumnya rentan terhadap bending dan hal ini menyebabkan tidak seragamnya distribusi ketebalan benda kerja yang dihasilkan. Untuk itu, rolling mill yang lebih Kompleks dirancang dengan menggunakan back-up roll untuk mengurangi efek bending:

Teknologi Tipe Rolling Mill

Gambar2. Skematika Teknologi Tipe Mill  Stand Pada Rolling Mill

Berdasarkan pada daerah temperature operasinya, proses rolling dikelompokan menjadi dua teknologi yaitu hot rolling dan cold rolling.

Proses Canai Panas, Hot Rolling

Hot rolling adalah operasi pencanaian yang dilakukan pada temperature yang lebih tinggi daripada temperature rekristalisasi. Pada proses Hot rolling, deformasi tidak menyebabkan terjadinya penguatan logam. Tegangan alir bahan akan semakin kecil dengan semakin tingginya temperature operasi. Energy deformasi yang dibutuhkan menjadi lebih kecil pada temperature lebih tinggi. Dengan demikian, deformasi dapat dilakukan pada benda kerja yang berukuran relative besar dengan total deformasi besar.

Hot RollingCanai Panas

Pabrik Pengerolan Panas-Hot Rolling/Canai Panas

Proses Canai Dingin, Cold Rolling

Cold rolling adalah operasi pencanaian yang dilakukan pada temperatur kamar atau di bawah temperature rekristalisasi. Cold rolling umumnya dilakukan setelah proses rolling panas. Rolling dingin menyebabkan terjadinya mekanisme penguatan pada benda kerja yang dikuti dengan turunnya keuletan. Benda kerja menjadi lebih kuat, lebih keras dan lebih rapuh. Pada proses pencanaian dingin, tegangan alir benda kerja menjadi semakin meningkat.

Sebagian besar dari produk hasil canai dingin melibatkan proses lanjutan yaitu proses perlakukan panas agar dapat diaplikasikan sesuai ke spesifikasinya. Proses perlakuan panas yang diterapkan pada produk hasil canai dingin adalah proses anil. Proses dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan sifat-sifat produk yang lebih sesuai dengan aplikasinya.