Pengerolan

Pengerolan adalah suatu proses deformasi benda yang dilakukan dengan mengurangi ketebalan dari benda/materi, atau dengan kata lain menipiskan, menggunakan daya tekan dan menggunakan dua buah atau lebih alat rol. Rol berputar untuk menarik dan menekan secara bersamaan benda kerja yang berada di antaranya.

Pada prosess pengerolan, benda dikenai tegangan kompresi yang tinggi yang berasal dari gerakan jepit rol dan tegangan geser-gesek permukaan sebagai akibat gesekan antara rol dan logam. Selama proses pengerolan, tegangan ini mengakibatkan terjadinya deformasi plastis. Produk akhir dari proses ini adalah logam plat dan lembaran/kertas (sheet), di mana umumnya plat mempunyai tebal lebih dari ¼ inci. Lembaran umumnya mempunyai ketebalan kurang dari ¼ inci. Tujian utama pengerolan adalah untuk memperkecil tebal logam.Biasanya terjadi sedikit pertambahan lebar, penurunan panjang mengakibatkan pertambahan panjang.

Proses Pengerolan.

Proses pengerolan adalah proses mengurangi ketebalan benda kerja dengan menggunakan sejumlah rol. Contoh produk hasil proses pengerolan adalah Plate (dengan ketebalan lebih dari 6 mm), sheet (dengan ketebalan kurang dari 6 mm), dan foil (dengan ketebalan kurang dari 0.1 mm).

Berdasarkan temperatur pengerjaan adalah proses pengerolan panas (hot rolling) dan dingin (cold rolling). Proses pengerolan panas (hot rolling) dilakukan di atas temperatur rekristalisasi. Proses ini merupakan cara efektif untuk memperkecil ukuran butir logam serta untuk memperbaiki kekuatan dan keuletan. Keuntungan proses pengerolan panas adalah bebas dari tegangan sisa dan bersifat isotropik. Kekurangan dari proses pengerolan panas adalah toleransi dan kekasaran permukaan produk yang dihasilkan rendah. Proses pengerolan dingin (cold rolling) dilakukan di bawah temperatur rekristalisasi. Pengerolan dingin dilakukan untuk mengurangi ketebalan lebih lanjut dari pengerolan panas. Proses pengerolan dingin menguatkan kekuatan logam yang dirol, meningkatkan toleransi dan bebas lapisan oksida.

Bahan mentah pengerolan menggunakan ingot/ batang logam yang baru mengalami proses solidifikasi. Tahapan awal adalah proses pemanasan. Ingot dimasukkan ke dalam tungku agar temperatur ingot merata. Proses ini sering disebut proses soaking. Ingot yang telah dipanaskan di rol dengan temperatur pengerolan 1200oC.

Proses pengerolan membentuk salah satu dari tiga bentuk lanjutan : bloom, billet atau slab. Bentuk lanjutan tersebut dapat dirol kembali menjadi bentuk produk akhir yang diinginkan.

Bloom : memiliki penampang kotak dengan dimensi >150 mm x 150 mm
Slab : dirol dari bloom dan memiliki penampang kotak dengan panjang sisi > 40mm.
Billet : dari ingot atau bloom, memiliki penampang persegi panjang dengan dimensi lebar > 250mm dan ketebalan 40 mm.

Mesin Rol

Proses pengerolan dilakukan pada mesin yang disebut Rolling Mils. Jenis-jenis mesin rol antara lain :

Mesin rol 2 tingkat. Rol dengan ukuran yang sama diputar hanya pada satu arah. Hasil yang diperoleh dimasukkan kembali ke rol (belakang) untuk proses pengerolan berikutnya. Untuk peningkatan kecepatan digunakan rol bolak-balik 2 tingkat di mana benda kerja dapat digerakkan maju dan mundur melalui rol yang arah putarannya dapat dibalik
Mesin rol 3 tingkat. Mesin rol ini terdiri dari rol atas dan rol bawah sebagai sumber gerak dan rol tengah yang bergerak akibat gesekan
Mesin rol 4 tingkat. Pada mesin ini lembaran yang sangat tipis dapat dirol menjadi lebih tipis lagi dengan diameter yang lebih kecil. Akan tetapi karena rol berdiameter kecil mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih rendah dibanding rol besar, maka rol beridameter kecil harus ditopang oleh rol berdiameter besar.
Mesin rol Cluster. Pada mesin rol ini, tiap pengerolan benda kerja didukung oleh 2 rol lainnya.
Mesin rol planetari. Suatu rancangan mesin rol yang lain adalah mesin rol planetari (planetary mill). Mesin ini terdiri atas pasangan rol pendukung besar dikelilingi oleh sejumlah rol kecil yang disebut planet. Karakteristik utama mesin rol planet adalah reduksi panas (heat reduction) pelat, langsung menjadi strip melalui satu tahapan pengerolan. Setiap rol planet melakukan reduksi terhadap pelat yang hampir tetap besarnya saat pelat meninggalkan jejak melingkar antara pelat dengan rol pendukung. Jika suatu pasangan rol lepas kontaknya dengan benda kerja, maka pada pasangan lain terjadi kontak dan terjadi pengulangan proses reduksi. Reduksi keseluruhan adalah jumlah dari seluruh reduksi yang dilakukan oleh tiap pasangan rol, di mana perpindahan pasangan rol berlangsung cepat.

Bacaan

Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (Edisi 9th), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
Roberts, William L. (1978), Cold Rolling of Steel, Marcel Dekker, ISBN 978-0-8247-6780-8.
Roberts, William L. (1983), Hot Rolling of Steel, CRC Press, ISBN 978-0-8247-1345-4.
Ginzburg, Vladimir B.; Ballas, Robert (2000), Flat Rolling Fundamentals, CRC Press, ISBN 978-0-8247-8894-0.
Lee, Youngseog (2004), Rod and bar rolling, CRC Press, ISBN 978-0-8247-5649-9.
Swank, James M. (1965), History of the Manufacture of Iron in All Ages (Edisi 2nd), Ayer Publishing, ISBN 978-0-8337-3463-1.
Reed-Hill, Robert, et al. "Physical Metallurgy Principles", 3rd Edition, PWS publishing, Boston, 1991. ISBN 978-0-534-92173-6.
Callister Jr., William D., "Materials Science and Engineering - an Introduction", 6th Edition, John Wiley & Sons, New York, NY, 2003. ISBN 0-471-13576-3