Roll forming adalah proses pembentukan logam yang digunakan untuk menghasilkan lembaran logam yang panjang. A mesin pembentuk gulungan secara bertahap membentuk lembaran logam melalui serangkaian stasiun penggulungan sampai profil penampang yang diinginkan tercapai. Komponen yang dibentuk gulungan memiliki berbagai aplikasi di berbagai industri seperti konstruksi, otomotif, peralatan, dan banyak lagi.
Panduan komprehensif ini akan membahas berbagai komponen dan bagian yang membentuk mesin roll forming. Kami juga akan mengulas prinsip kerja, jenis-jenis mesin roll forming, pemasok utama, aplikasi, keunggulan, dan keterbatasannya.
Gambaran Umum Bagian-bagian Mesin Roll Forming
Mesin roll forming terdiri dari serangkaian stasiun yang masing-masing memiliki satu set gulungan yang secara progresif membentuk lembaran logam saat melewati mesin. Komponen dan bagian utama dari sistem roll forming adalah:
| Komponen | Keterangan |
|---|---|
| Uncoiler | Mengumpankan kumparan lembaran logam datar ke dalam mesin roll forming |
| pengumpan | Mengontrol pengumpanan material ke dalam bagian pembentuk gulungan |
| Stasiun pembentuk gulungan | Serangkaian stasiun dengan gulungan yang menekuk dan membentuk material ke dalam profil yang diinginkan |
| Cutoff | Memotong profil yang dibentuk sesuai panjang yang diinginkan |
| Penumpuk | Menumpuk bagian yang dipotong agar mudah ditangani |
| Kontrol | Kontrol terkomputerisasi untuk mengatur dan memantau parameter proses |
| Drive | Menyediakan transmisi daya ke gulungan dan umpan material |
| Bingkai | Menampung stasiun gulungan dan komponen lainnya |
Bagian utama ini terdiri dari banyak bagian mesin khusus yang membentuk sistem roll forming. Komponen utama di setiap bagian adalah:
Suku Cadang Uncoiler
| Bagian | Keterangan |
|---|---|
| Mandrel koil | Poros yang dapat diperluas tempat kumparan dimuat |
| lengan decoiler | Mendukung dan memandu lembaran ke dalam mesin |
| Menyamaratakan | Mengoreksi set kumparan dan deformasi awal |
| Gulungan umpan | Menggerakkan lembaran logam ke dalam mesin |
| cubit gulungan | Menerapkan tekanan untuk mencengkeram dan mengumpankan lembaran |
| Panduan lembar | Mempertahankan perataan lembar |
| Mobil koil | Memungkinkan pemuatan dan pembongkaran gulungan |
Bagian Bagian Pembentuk
| Bagian | Keterangan |
|---|---|
| Membentuk gulungan | Tekuk lembaran secara progresif ke profil yang diinginkan |
| Perumahan | Mendukung gulungan pembentuk |
| Gulung poros | Menggerakkan gulungan pembentuk |
| Gearbox | Mengirimkan daya ke poros gulungan |
| Bantalan | Mengaktifkan rotasi gesekan rendah pada poros gulungan |
| Roll spacer | Mengatur jarak gulungan dan bukaan material |
Bagian Bagian Cutoff
| Bagian | Keterangan |
|---|---|
| Pisau geser | Memotong profil yang terbentuk |
| Tahan. | Menjepit bagian untuk geser bersih |
| Konveyor | Memindahkan bagian yang terpotong |
Bagian Tambahan
| Bagian | Keterangan |
|---|---|
| Pelindung dan penutup | Memastikan keamanan dengan menutupi bagian yang bergerak |
| Sensor | Memantau pengoperasian mesin |
| Sistem hidrolik | Menyediakan aktuasi untuk bagian mesin |
| Sistem pelumasan | Menggunakan pelumas untuk mengurangi keausan |
Konfigurasi suku cadang yang tepat bervariasi di berbagai jenis dan ukuran mesin roll forming. Tetapi komponen inti yang diuraikan di sini membentuk tulang punggung dari setiap lini roll forming standar.
Prinsip Kerja Mesin Roll Forming
Prinsip kerja mesin roll forming cukup mudah. Pada dasarnya, proses ini secara bertahap membentuk lembaran logam dengan menekuknya melalui serangkaian stasiun sampai penampang akhir tercapai.
Berikut ini adalah langkah-langkah kuncinya:
- Kumparan lembaran logam dimuat pada mandrel uncoiler.
- Decoiler memasukkan lembaran datar ke dalam bagian pembentuk gulungan.
- Lembaran tersebut melewati serangkaian stasiun penggulungan, masing-masing dengan satu set gulungan.
- Pada setiap stasiun, gulungan melakukan kontak dengan lembaran yang menyebabkan deformasi plastis.
- Aksi pembengkokan bertahap secara bertahap membentuk material ke dalam profil yang diinginkan.
- Cutoff menggunting bagian yang telah selesai sesuai panjangnya yang dikumpulkan pada konveyor atau penumpuk.
- Kerangka bekas didaur ulang kembali ke dalam proses.
Tindakan pembentukan gulungan bergantung pada prinsip-prinsip pembengkokan logam secara plastis di luar titik lelehnya. Saat lembaran bergerak melalui mesin, gulungan melintang menyebabkan tegangan tekukan sementara gulungan longitudinal mengontrol aliran material antar stasiun.
Variabel kunci yang menentukan tindakan pembentukan meliputi:
- Gulung geometri
- Jarak gulungan vertikal
- Jarak gulungan horizontal
- Ketebalan bahan
- Sifat material
- Jarak antar stasiun
- Kecepatan putaran gulungan
- Laju umpan material
Dengan mengoptimalkan parameter ini, mesin roll forming dapat menghasilkan profil yang akurat dan berkualitas tinggi secara terus menerus dan efisien. Stasiun pembentuk modular dapat dikonfigurasikan secara fleksibel untuk menghasilkan berbagai macam profil.
Jenis Utama Mesin Roll Forming
Mesin roll forming dapat dikategorikan berdasarkan desain sasis, tingkat otomatisasi, dan arah aliran material. Jenis utama pembentuk gulungan adalah:
Berdasarkan Sasis
| Jenis | Keterangan |
|---|---|
| Bingkai-C | Desain bagian tengah terbuka memungkinkan penggantian gulungan yang mudah |
| Bingkai-O | Desain tertutup sepenuhnya untuk keamanan |
| Bingkai-U | Kekakuan yang baik cocok untuk profil yang berat |
| Multi-radius | Khusus untuk profil lengkung yang kompleks |
Berdasarkan Otomatisasi
| Jenis | Keterangan |
|---|---|
| Manual | Model dasar dengan kontrol manual |
| Semi-otomatis | Deformasi otomatis dengan penanganan material secara manual |
| Sepenuhnya otomatis | Otomatisasi in-line yang lengkap |
| Disesuaikan | Solusi yang disesuaikan untuk aplikasi tertentu |
Berdasarkan Aliran Material
| Jenis | Keterangan |
|---|---|
| Horisontal | Aliran material horisontal cocok untuk bagian yang panjang |
| Vertikal | Tapak yang ringkas untuk penghematan ruang |
| Cenderung | Sudut pemasangan yang dapat disesuaikan |
Dengan memilih jenis roll former yang sesuai berdasarkan kebutuhan produksi, mesin yang optimal dapat diimplementasikan untuk setiap aplikasi.
Produsen Mesin Roll Forming Utama
Ada sejumlah produsen global terkemuka yang memasok peralatan dan mesin roll forming. Beberapa pemain utamanya adalah:
| Perusahaan | Keterangan |
|---|---|
| Formtek | Rangkaian lengkap pembentuk gulungan C-frame dan O-frame |
| Electro-Mec | Pemasok terkemuka yang berbasis di Amerika Serikat sejak 1959 |
| Grup Bradbury | Portofolio lengkap solusi roll forming |
| Dimeco | Mesin roll forming tugas berat hingga 10.000 kN |
| Mesin Samco | Produsen pembuat roll form yang ekonomis dari Taiwan |
| Shanghai Rollforming | Produsen Cina mengekspor ke seluruh dunia |
| T&H Lemont | Mengkhususkan diri dalam pembentukan gulungan tabung dan pipa |
| Metform | Pabrikan Australia berfokus pada pembentukan logam |
| Ensalco | Produsen yang berbasis di India mengekspor secara global |
Perusahaan-perusahaan ini menawarkan peralatan roll forming standar dan juga yang disesuaikan dengan kebutuhan produksi yang berbeda di seluruh industri.
Aplikasi Bagian yang Dibentuk Gulungan
Karena kemampuan pembentukannya yang kontinu, efisien, dan serbaguna, roll forming digunakan untuk memproduksi beragam komponen dan profil secara massal.
Beberapa aplikasi yang paling umum adalah:
| Industri | Aplikasi Khas |
|---|---|
| Konstruksi | Panel atap, kusen pintu, kancing, kelongsong |
| Otomotif | Bingkai jendela, pagar, palang anti-masuk |
| Peralatan | Panel, rumah, gagang pintu, kusen |
| Furnitur | Rak, unit penyimpanan, rak, bingkai |
| Infrastruktur | Penghalang tabrakan di jalan raya, profil drainase, tiang utilitas |
| Pengemasan | Rak, palet, baki, tas jinjing |
Hampir semua bagian profil terbuka yang membutuhkan produksi berkelanjutan dapat dibentuk secara efisien dengan roll forming untuk menghemat waktu dan biaya dibandingkan dengan proses lain seperti fabrikasi atau pengecoran.
Keuntungan dari Roll Forming
Roll forming memberikan beberapa manfaat yang membuatnya menguntungkan untuk pembentukan profil logam dengan produktivitas tinggi:
| Parameter | Manfaat |
|---|---|
| Waktu tunggu | Waktu yang lebih singkat dari desain hingga produksi |
| Efisiensi | Penggunaan material dan kecepatan jalur yang tinggi |
| Fleksibilitas | Pergantian gulungan cepat antar profil |
| Kualitas | Keakuratan dimensi dan hasil akhir permukaan yang sangat baik |
| Otomatisasi | Cocok untuk produksi massal otomatis |
| Keserbagunaan | Berbagai macam bahan dan ketebalan dapat dibentuk |
| Biaya | Biaya awal dan operasional yang lebih rendah |
Faktor-faktor utama seperti limbah material yang minimal, biaya perkakas yang rendah, dan hasil akhir yang lebih rendah menghasilkan biaya suku cadang yang lebih rendah secara keseluruhan dibandingkan dengan metode lainnya.
Keterbatasan Proses Roll Forming
Terlepas dari kelebihannya, roll forming juga memiliki keterbatasan tertentu:
| Batasan | Keterangan |
|---|---|
| Kompleksitas profil | Tidak dapat menghasilkan bentuk yang sangat kompleks |
| Pembatasan ukuran | Terbatas pada lebar dan jari-jari yang relatif sempit |
| Kekuatan | Kekuatan yang lebih rendah dari bagian yang ditempa atau ditempa |
| Lubang | Tidak dapat menembus lubang di sepanjang panjang profil |
| Ukuran batch | Cocok untuk proses produksi yang panjang, bukan batch kecil |
| Jenis bahan | Hanya logam ulet seperti paduan baja yang dapat dibentuk gulungan |
Untuk beberapa aplikasi yang membutuhkan profil 3D yang kompleks, toleransi yang ketat, atau proses produksi yang singkat - proses lain seperti stamping, fabrikasi, atau pengecoran mungkin lebih cocok.
Harga Mesin Roll Forming
Peralatan roll forming merupakan investasi modal yang besar untuk fasilitas manufaktur. Harga sangat bervariasi berdasarkan faktor-faktor seperti:
| Faktor | Dampak pada Harga |
|---|---|
| Kecepatan garis | Mesin yang lebih cepat lebih mahal |
| Tingkat otomatisasi | Model manual paling murah |
| Jenis bahan | Mesin untuk logam yang lebih tebal/keras harganya lebih mahal |
| Panjang garis | Jalur yang lebih panjang dengan lebih banyak stasiun lebih mahal |
| Merek | Merek-merek premium memiliki harga yang lebih tinggi |
| Kustomisasi | Mesin standar lebih murah daripada mesin khusus |
Kisaran harga yang umum untuk peralatan roll forming baru adalah:
| Peringkat Mesin | Kisaran Harga |
|---|---|
| Tugas ringan | $50,000 – $150,000 |
| Tugas sedang | $150,000 – $500,000 |
| Tugas berat | $500,000 – $2,000,000 |
| Kecepatan tinggi | Lebih dari $2.000.000 |
Membeli peralatan bekas dapat mengurangi biaya investasi secara signifikan. Tetapi produktivitas mungkin lebih rendah pada alat berat yang lebih tua.
Memilih Produsen Mesin Roll Forming
Saat berinvestasi dalam peralatan roll forming, memilih pemasok yang tepat sangatlah penting. Berikut ini adalah faktor-faktor utama yang perlu dipertimbangkan:
| Parameter | Kriteria Evaluasi |
|---|---|
| Teknologi | Pemodelan 3D tingkat lanjut, pemesinan presisi, kontrol |
| Pengalaman | Rekam jejak yang terbukti, bertahun-tahun dalam bisnis |
| Kemampuan | Berbagai ukuran mesin yang ditawarkan |
| Kustomisasi | Kemampuan untuk memodifikasi untuk kebutuhan khusus |
| Kapasitas produksi | Memadai untuk memenuhi permintaan |
| Melayani | Dukungan instalasi, pelatihan yang disediakan |
| Harga | Harga kompetitif yang sepadan dengan fitur |
| Waktu tunggu | Kemampuan untuk memberikan sesuai jadwal |
| Sertifikasi | Sistem manajemen mutu bersertifikat ISO |
| Dukungan | Ketanggapan untuk penyelesaian masalah |
Ulasan dari rekan-rekan industri, kunjungan ke lokasi, dan diskusi dengan pemasok dapat membantu menilai parameter-parameter ini untuk menentukan pilihan alat berat yang optimal.
Instalasi Mesin Roll Forming
Pemasangan yang tepat sangat penting untuk kelancaran fungsi sistem roll forming. Berikut ini adalah pertimbangan utama:
| Aktivitas | Keterangan |
|---|---|
| Persiapan lokasi | Pondasi beton datar, ruang untuk gulungan / konveyor |
| Peralatan pengangkat | Derek, forklift untuk memposisikan bagian mesin |
| Perakitan | Rangka mesin baut, pelindung tambahan, penutup |
| Penjajaran | Penyelarasan poros dan stasiun gulungan secara presisi |
| Kalibrasi | Mengatur dan menguji semua sakelar sensor, kontrol |
| Uji coba | Konfirmasikan kualitas pembentukan sebelum produksi |
| Pelatihan operator | Tinjau prosedur operasi, keselamatan |
Vendor biasanya menyediakan pengawasan selama instalasi. Tetapi personel internal harus berpartisipasi untuk memahami proses dan detail peralatan.
Pengoperasian Mesin Roll Forming
Pengoperasian roll former yang efisien membutuhkan pelatihan dan kepatuhan terhadap prosedur yang ditetapkan:
| Aktivitas | Keterangan |
|---|---|
| Pemuatan koil | Gunakan mandrel dan metode pemuatan yang tepat |
| Threading | Masukkan lembaran umpan melalui mesin secara bertahap |
| Pengaturan parameter | Masukkan nilai resep untuk laju pengumpanan, panjang potongan, dll. |
| Mulai | Jalankan mesin dengan kecepatan lambat untuk memastikan pembentukan |
| Pemantauan | Mengamati proses untuk setiap masalah, sensor |
| Penyesuaian kecepatan | Meningkatkan kecepatan produksi yang dibutuhkan |
| Pemeriksaan kualitas | Melakukan pengukuran, memverifikasi keakuratan komponen |
| Matikan | Hentikan pengumpanan, biarkan mesin mengosongkan stok |
| Keamanan | Ikuti praktik pengoperasian yang aman setiap saat |
Operator harus memiliki pengetahuan penuh tentang kontrol alat berat dan prosedur penghentian darurat.
Pemeliharaan Mesin Roll Forming
Program perawatan yang komprehensif sangat penting untuk kinerja puncak roll formers. Aspek-aspek utama meliputi:
| Aktivitas | Keterangan |
|---|---|
| Inspeksi | Periksa keausan gulungan, serangan balik, bagian yang longgar setiap hari |
| Pelumasan | Bantalan gemuk, roda gigi, sesuai jadwal |
| Pembersihan jalur | Sering-seringlah membersihkan penumpukan sampah, debu, dan kotoran |
| Perubahan gulungan | Jadwal roll set berubah sesuai tonase yang diproduksi |
| Layanan drive | Periksa rantai, sprocket, kopling secara berkala |
| Hidrolika | Periksa ketinggian cairan, kebocoran, segel silinder |
| Listrik | Periksa kabel, kontrol, sensor secara berkala |
| Catatan | Mendokumentasikan semua kegiatan pemeliharaan |
Penggantian gulungan adalah aktivitas utama untuk mengembalikan akurasi profil setelah keausan melebihi toleransi.
Bagaimana Memilih Antara Roll Forming dan Proses Pembentukan Logam Lainnya
Roll forming memberikan keuntungan unik untuk produksi komponen logam dalam jumlah besar. Tetapi untuk beberapa aplikasi, proses lain mungkin lebih cocok, tergantung pada faktor-faktor seperti:
| Faktor Perbandingan | Pembentukan Gulungan | Stamping | Ekstrusi |
|---|---|---|---|
| Bentuk bagian | Buka profil | Bentuk 2D yang kompleks | Profil solid sederhana |
| Volume produksi | Tinggi | Sedang hingga tinggi | Tinggi |
| Waktu tunggu | Sedang | Rendah | Tinggi |
| Biaya perkakas | Sedang | Sangat tinggi | Sedang |
| Kekuatan | Sedang | Tinggi | Sedang |
| Akurasi dimensi | Tinggi | Sangat tinggi | Sedang |
| Penyelesaian | Bagus | Bagus sekali | Adil |
Memahami persyaratan aplikasi dan membandingkan kemampuan proses diperlukan untuk memilih metode yang optimal. Roll forming, stamping, dan ekstrusi saling melengkapi satu sama lain untuk kebutuhan fabrikasi logam yang luas.
FAQ
T: Jenis bahan apa yang dapat dibentuk gulungan?
Sebagian besar logam ulet seperti baja karbon rendah, baja tahan karat, dan paduan aluminium dapat dibentuk gulungan. Dengan daya yang cukup, bagian yang lebih berat dari baja berkekuatan tinggi, tembaga, dan kuningan juga dapat dibuat.
T: Apa saja bentuk profil yang umum dibentuk dengan gulungan?
Bagian-C, bagian-Z, saluran, tabung persegi, panel atap, bagian sudut adalah beberapa bentuk gulungan yang paling populer. Profil khusus seperti panel lengkung, pagar, kusen pintu juga dimungkinkan.
T: Bagaimana lubang dan lekukan disatukan dalam bagian yang dibentuk gulungan?
Lubang dan lekukan yang tegak lurus terhadap panjangnya dapat dilubangi di stasiun press terpisah sebelum atau sesudah pembentukan gulungan. Slot dan lubang di sepanjang panjangnya memerlukan operasi pasca seperti penggilingan.
T: Berapa kisaran ketebalan lembaran logam yang dapat dibentuk gulungan?
Roll forming sangat efektif untuk ketebalan lembaran antara 0,3 mm hingga sekitar 3 mm. Bagian dengan ketebalan hingga 8 mm dapat dibentuk dengan mesin tugas berat.
T: Apa yang memengaruhi kecepatan garis pembentukan gulungan?
Kekuatan mesin, ketebalan material, kompleksitas profil, jumlah stasiun, dan kualitas yang diinginkan menentukan kecepatan jalur maksimum. Kecepatan 15 m/menit hingga 200 m/menit adalah tipikal.
T: Cacat apa yang dapat terjadi pada bagian yang dibentuk gulungan?
Memutar, melengkung, melebar, dan melengkung memanjang adalah cacat yang umum terjadi karena parameter proses yang tidak dioptimalkan atau perkakas yang aus.
T: Keamanan apa yang diperlukan untuk operasi pembentukan gulungan?
Semua komponen yang bergerak harus dijaga sepenuhnya. Diperlukan pemberhentian darurat, kabel penarik sepanjang yang diperlukan. Personel harus mengenakan alat pelindung dan tetap menjaga jarak selama berlari.
T: Bagaimana cara menghitung penghematan biaya dengan roll forming dibandingkan fabrikasi?
Roll forming dapat memberikan penghematan 20-50% dalam biaya material, tenaga kerja, dan energi dibandingkan dengan fabrikasi profil yang setara. Tetapi biaya desain dan perkakas mungkin lebih tinggi.
Kesimpulan
Roll forming memungkinkan produksi profil logam yang efisien dan presisi yang sangat penting untuk konstruksi, otomotif, dan industri lainnya. Desain modular yang menggunakan komponen mesin khusus membuat prosesnya sangat fleksibel dan dapat diskalakan. Dengan memahami komponen utama mesin roll forming, prinsip kerja, jenis, aplikasi, dan praktik terbaik operasional, produsen dapat memperoleh nilai maksimum dari teknologi pembentukan logam serbaguna ini.