Bergulir, logam
Rolling adalah proses penting untuk produksi pisau industri. Apa yang bergulir? Mengapa bergulir? Silakan periksa di bawah ini.
Artikel dari: https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Rolling+(metalworking)
Bergulir, Logam
alat tekanan membentuk logam dan paduan logam dengan menekan logam antara gulungan berputar. Gulungan, umumnya berbentuk silinder, halus atau dengan lekukan (lintasan) yang membentuk alur ketika dua gulungan menyatu.
Karena operasi proses yang berkesinambungan, penggulungan adalah metode yang paling efisien untuk memberikan benda-benda yang diperlukan. Selama penggulungan, logam umumnya mengalami deformasi kompresi plastis yang signifikan yang melibatkan penghancuran struktur tuang asli dan pembentukan struktur yang lebih datar dan berbutir lebih dekat; kualitas logam dengan demikian ditingkatkan. Dengan demikian, penggulungan berfungsi tidak hanya untuk mengubah bentuk logam tetapi juga untuk meningkatkan struktur dan sifatnya.
Seperti metode pembentukan tekanan lainnya, penggulungan didasarkan pada keuletan logam. Perbedaan dibuat antara hot, cold, dan warm rolling. Sebagian besar produk yang digulung (billet, pedagang dan lembaran logam, tabung, bola) diproduksi oleh penggulungan panas pada suhu awal 1000 ° -1300 ° C untuk baja, 750 ° –850 ° C untuk tembaga, 600 ° –800 ° C untuk kuningan, 350 ° –400 ° C untuk aluminium dan alloys, 950 ° -1100 ° C untuk titanium dan paduannya, dan sekitar 150 ° C untuk seng. Penggulungan dingin digunakan terutama untuk menghasilkan lembaran dan potongan dengan tebal kurang dari 1,5–6 mm dan bagian dan tabung yang presisi. Logam canai panas kemudian digulung dingin untuk mendapatkan permukaan yang lebih halus dan sifat mekanik yang lebih baik. Penggulungan dingin juga digunakan karena sulitnya memanaskan dan mendinginkan benda dengan cepat. Penggulungan hangat, tidak seperti penggulungan dingin, dilakukan pada suhu yang agak tinggi untuk mengurangi pengerasan (pengerjaan dingin) logam selama deformasi.
Dalam kasus khusus, logam digulung dalam ruang hampa atau dalam atmosfer netral untuk melindungi permukaan logam dari oksidasi.
Tiga metode utama penggulungan adalah penggulungan longitudinal, melintang, dan berputar (miring). Dalam penggulungan longitudinal (Gambar 1, a), logam dideformasi oleh gulungan, biasanya sejajar satu sama lain, yang berputar dalam arah yang berlawanan. Gesekan antara permukaan theroll dan logam menarik logam melalui celah antara gulungan sehingga logam terdeformasi plastis. Pengguliran longitudinal jauh lebih umum daripada dua metode lainnya.
Bergulir melintang (Gambar 1, b) dan berputar (miring) (hanya berputar) (Gambar 1, c) hanya digunakan untuk memperlakukan padatan revolusi. Pengguliran intransversal, logam mengalami gerakan rotasi relatif terhadap sumbunya dan dengan demikian bekerja dalam arah melintang. Dalam penggiliran rotari, di samping gerak rotasi, gerak translasi diberikan pada badan logam di sepanjang porosnya melalui penempatan gulungan secara perlahan. Jika kecepatan translasi logam kurang dari kecepatan putaran sirkumferensial, operasi therolling disebut rolling rotari melintang; jika kecepatan translasi lebih besar, operasi ini disebut longitudinalrotary rolling. Pengguliran melintang digunakan untuk gigi roda gigi yang berfungsi dan bagian-bagian lain, dan pengguliran putar digunakan dalam pembuatan tabung gulung, bola, as roda, dan benda padat revolusi lainnya (Gambar 2). Rotary rolling longitudinal digunakan mata bor tomanufacture.
Dalam penggulungan longitudinal, ketinggian penampang logam berkurang ketika logam melintas di antara gulungan, di mana panjang dan lebar bertambah (Gambar 3). Perbedaan ketinggian penampang logam sebelum dan sesudah melewati antara gulungan disebut pengurangan linear (absolut). Δh = h0 - h1. Rasio nilai ini dengan tinggi aslih0, yang dinyatakan sebagai persentase 100Δ / jam, disebut pengurangan persen, yang biasanya dari 10 hingga 60 persen per lintasan tetapi mungkin sebanyak 90 persen. Peningkatan panjang logam dicirikan oleh rasio reduksi — rasio panjang logam setelah keluar dari gulungan dengan panjang aslinya. Deformasi logam relatif terhadap lebar penampang disebut penyebaran - perbedaan antara lebar penampang sebelum dan sesudah penggulungan. Spreadingin meningkat dengan pengurangan, diameter gulungan, dan koefisien gesekan antara objek logam dan permukaan gulungan.
Area antara gulungan tempat benda kerja bersentuhan langsung dengan gulungan disebut zona deformasi; di situlah logam berkurang. Daerah kecil yang berbatasan dengan kedua sisi zona deformasi disebut zona deformasi nonkontak; di zona ini, logam hanya sedikit cacat. Zona deformasi terdiri dari dua jurusan: zona jeda, atau zona selip di sisi masuk, di mana kecepatan logam kurang dari komponen horizontal dari kecepatan keliling gulungan, dan zona gerak maju, atau zona gerak maju. selip di sisi pengiriman, di mana kecepatan logam relatif lebih besar. Dengan demikian, kecepatan keluar benda kerja dari gulungan adalah 2 hingga 6 persen lebih besar daripada kecepatan melingkar gulungan. Batas antara zona-zona ini disebut penampang netral. Pada lag zonethe gaya gesek dari gulungan yang bekerja pada benda kerja berada di arah keluar, sedangkan di zona maju mereka berada di samping arah keluar.
Penangkapan logam oleh gulungan dan stabilitas hasil proses dari gaya gesek yang timbul pada permukaan kontak antara logam dan gulungan. Agar penangkapan terjadi, garis singgung dari sudut gigitan α — sudut antara radiie yang ditekuk dari sumbu gulungan ke titik A dan B (lihat Gambar 3) —tidak boleh melebihi koefisien gesekan: tan α ≤ μ. Ketika permukaan yang sangat halus tidak diperlukan, kekasaran permukaan ditambahkan ke gulungan untuk meningkatkan sudut gigitan dan, dengan demikian, draft.
Dalam praktiknya, sudut gigitan adalah 20 ° -26 ° dalam hot rolling dengan gulungan halus, 27 ° -34 ° dalam hot rolling dengan permukaan berlekuk, dan 2 ° –6 ° dalam cold rolling dengan pelumas.
Gaya pada gulungan selama penggulungan ditentukan dengan mengalikan luas permukaan kontak dengan gaya spesifik rata-rata P = F × pm. Gaya spesifik didistribusikan pada permukaan kontak yang tidak rata: maksimum berada di dekat penampang netral
dan menurun dalam arah masuk dan keluar. Dalam menggulung band dengan penampang persegi panjang, permukaan kontak dihitung dengan rumus 
, di mana r adalah jari-jari gulungan. Dalam cold rolling band, area kontak sebenarnya besar karena kompresi elastis gulungan pada titik-titik kontak dengan logam.
Gaya spesifik rata-rata, yang juga disebut tegangan bantalan normal, tergantung pada banyak faktor dan dapat diekspresikan dengan rumus pm = n1n2n3σ. Di mana n1 adalah koefisien dari keadaan tegangan logam, yang terutama tergantung pada rasio panjang busur gigitan — lengkungan antara titik A dan B pada keliling dari potongan melintang gulungan (Gambar 3) - untuk ketebalan rata-rata dan lebar pita yang digulung, pada koefisien gesekan, dan pada peregangan dari logam yang digulung (peregangan banyak digunakan dalam penggulungan dingin); n2 adalah koefisien yang menjelaskan efek kecepatan putar; n3 adalah kecukupan yang menjelaskan efek kerja dingin logam; dan σ adalah titik leleh (ketahanan terhadap deformasi) logam pada suhu yang digunakan dalam proses penggulungan. Koefisien n1 adalah yang paling penting dan sangat bervariasi — dari 0,8 hingga 8 — tergantung pada faktor-faktor yang disebutkan di atas. Koefisien ini meningkat ketika gaya gesek pada permukaan kontak meningkat dan ketebalan benda kerja berkurang. Dalam perhitungan praktis, n3 diambil sebagai 1 dalam linting panas dan n2 diambil sebagai linting 1 incold.
Untuk baja karbon, gaya spesifik rata-rata berada pada kisaran 100–300 newton per m2 (10–30 kilogram-gaya per mm2) dalam hotrolling dan dalam kisaran 800–1.500 newton per m2 (gaya 80-150 kilogram per mm2) dalam rolling dingin. Gaya yang dihasilkan pada gulungan di bawah kondisi yang paling umum dari gulungan diarahkan sejajar dengan garis yang menghubungkan sumbu gulungan, yaitu, secara vertikal (Gambar 4).
Hubungan antara gaya P dan momen M yang diperlukan untuk rotasi setiap gulungan diberikan oleh rumus M = P (a + ρ), di mana a adalah lengan gaya P, yang berada dalam kisaran (0,35-0,5) 
, dan ρ adalah jari-jari lingkar gesekan bantalan rol, sama dengan koefisien gesekan bantalan dikalikan dengan jari-jari trunion bantalan. Gaya ona roll pada kawat baja dan pita baja bergulir bervariasi dari sekitar 200 hingga 1.000 kilonewton (kN), yaitu, 20 hingga 100 ton gaya; kekuatan dalam lembaran bergulir dari lebar 2 hingga 2,5 m mencapai 30 hingga 60 MN (3.000 hingga 6.000 ton). Momen yang dibutuhkan untuk memutar kedua gulungan pada kawat baja gulung dan bagian-bagian kecil bervariasi dari 40 hingga 80 kN-m (4 hingga 8 ton-gaya-m), dan momen yang dibutuhkan untuk menggulung pelat dan lembaran lebar mencapai 6.000–9.000 kN-m (600 –900 ton-gaya-m).
