Mesin giling kawat (wire rod rolling mill) berkecepatan tinggi menjamin akurasi penampang produk melalui desain alur (pass design) yang presisi, pengaturan tegangan dan *looper* yang tepat, metode pengerolan kontinu berkecepatan tinggi tanpa puntiran (*non-twisting*), kekakuan mesin giling yang memadai, serta penggunaan cincin giling (*roll ring*) berbahan tungsten karbida yang tahan aus dengan diameter kecil. Berkat kecepatan pengerolan yang tinggi, efisiensi produksi meningkat pesat dibandingkan dengan mesin giling konvensional, yang pada akhirnya menghasilkan penurunan biaya produksi secara signifikan.
Cincin giling berbahan tungsten karbida umumnya digunakan dalam proses pengerolan akhir pada mesin penggiling batang kawat (wire rod mill) berkecepatan tinggi. Cincin giling tungsten karbida memiliki konduktivitas termal yang baik, penurunan tingkat kekerasan yang minim pada suhu tinggi, ketahanan yang baik terhadap kelelahan termal (thermal fatigue), serta ketahanan aus yang tinggi. Karena memiliki kekuatan yang sangat baik, komponen ini banyak digunakan pada bagian penggilingan akhir di mesin penggiling batang kawat berkecepatan tinggi.
- Analisis Penyebab Kerusakan pada Cincin Rol (Roller Rings) di Bagian Penyelesaian (Finishing)
1. Pemilihan material cincin rol yang tidak tepat dalam proses pengerolan akhir
Mesin pengerolan akhir (finishing mill) untuk kawat batang berkecepatan tinggi saat ini umumnya terdiri dari 8 hingga 10 unit mesin giling (stand). Gaya giling dan gaya benturan pada setiap unit berbeda-beda; seiring bertambahnya tahapan pengerolan (pass), kecepatan putar cincin giling (roll ring) akan meningkat secara signifikan, yang juga menyebabkan tingkat keausan cincin giling tersebut bertambah. Oleh karena itu, pemilihan material untuk cincin giling pada setiap unit harus mempertimbangkan dengan saksama gaya giling, gaya benturan, serta ketahanan terhadap keausan. Jika pemilihan material tidak tepat, dapat terjadi kerusakan atau keruntuhan pada cincin giling (roll collapse) selama proses pengerolan akhir—sebuah masalah yang penyebab pastinya sering kali sulit untuk diidentifikasi. Pada lini pengerolan akhir, unit-unit awal menerima beban giling dan gaya benturan yang besar karena ukuran penampang material yang masih besar serta tingkat deformasi yang tinggi. Dengan demikian, untuk cincin giling pada unit-unit awal ini, prioritas utama harus diberikan pada material dengan kekuatan tinggi dan ketahanan yang baik terhadap kelelahan termal (thermal fatigue), sementara ketahanan terhadap keausan menjadi prioritas kedua. Sebaliknya, pada unit-unit akhir, beban giling dan gaya benturan yang diterima relatif lebih kecil, sehingga ketahanan terhadap keausan dan ketahanan terhadap kelelahan termal menjadi faktor yang harus diutamakan.
2. Penggoyangan dan penumpukan sarana perkeretaapian dalam tahap penyelesaian perakitan (finishing rolling)
2.1 Cincin rol tidak pas dengan rolnya
Morgan Company menetapkan bahwa, selain rasio transmisi roda gigi antar-dudukan (stand), mesin giling akhir (finishing mill) juga mengharuskan kesalahan diameter luar cincin rol pada alur (pass) yang sama untuk memenuhi toleransi ±0,05 mm. Selain itu, diameter rol pada suatu dudukan tidak boleh lebih kecil daripada diameter rol pada dudukan sebelumnya. Jika diameter rol untuk benda kerja berbentuk oval lebih besar daripada diameter rol untuk alur berbentuk bulat sebelumnya, maka benda kerja akan bergoyang di antara kedua dudukan tersebut, yang pada akhirnya menyebabkan penumpukan baja di antara kedua dudukan itu. Panas dari benda kerja akan berpindah ke cincin rol pada kedua dudukan, yang mengakibatkan kenaikan suhu pada cincin rol serta konsentrasi tegangan termal.
2.2 Pengaturan celah rol tidak baik
Mengingat Morgan Company menetapkan persyaratan ketat terkait kecocokan cincin rol (roll ring) pada tahap pengerolan akhir (finishing rolling), operator diwajibkan untuk mengatur celah rol (roll gap) pada setiap rangka (stand) pengerolan akhir secara tepat sesuai dengan nilai yang ditentukan dalam ketentuan proses. Pengaturan ini bertujuan untuk meminimalkan penumpukan baja yang mungkin terjadi akibat penyetelan celah rol yang tidak tepat antar-rangka, sekaligus mengurangi gaya benturan pada cincin rol akibat penumpukan tersebut. Selain itu, langkah ini juga membantu mencegah konsentrasi tegangan termal yang dapat meningkatkan risiko kerusakan atau keretakan pada cincin rol. Dengan demikian, proses produksi dapat berjalan dengan lancar.
2.3 Ukuran sarana perkeretaapian yang telah selesai dibuat tidak sesuai
Setelah material yang digiling keluar dari mesin pengerolan tahap awal (pre-finishing mill), ukuran yang tidak sesuai—terutama jika material tersebut terlalu besar—akan meningkatkan gaya benturan pada cincin rol di dudukan (stand) pertama mesin pengerolan tahap akhir (finishing mill). Hal ini menyebabkan deformasi yang lebih besar serta peningkatan gaya pengerolan. Pada saat yang sama, kondisi tersebut juga meningkatkan gaya pengerolan pada beberapa dudukan awal di mesin pengerolan tahap akhir, memicu getaran pada material di antara dudukan-dudukan tersebut, dan pada akhirnya meningkatkan risiko kerusakan pada cincin rol di dudukan-dudukan awal mesin pengerolan tahap akhir.
3. Cincin rol mengalami benturan berlebih akibat ketidaksejajaran dalam pemasangan pemandu dan pelindung.
Pemandu (guide) pada setiap rangka (stand) di tahap pengerolan akhir (finishing rolling) harus dipasang sedemikian rupa agar benda kerja dapat melaluinya dengan lancar tanpa membentur cincin rol (roll ring). Oleh karena itu, setiap kali pemandu bagian dalam pada tahap pengerolan akhir diganti, bagian dalam mesin pengerolan akhir harus diperiksa menggunakan senter dan cermin kecil. Pelindung pemandu (guide guard) di bagian masuk dan keluar setiap rangka juga harus diperiksa untuk memastikan bahwa komponen tersebut telah terpasang dengan benar. Jika pelindung pemandu tidak terpasang dengan tepat, benda kerja akan menimbulkan gaya benturan pada cincin rol setiap kali baja melewatinya; seiring waktu, cincin rol akan terus menerima beban benturan tersebut. Jika gaya benturan terlalu besar, cincin rol dapat mengalami kerusakan atau pecah. Setiap kali pemandu bagian dalam pada tahap pengerolan akhir diganti dan mesin pengerolan akhir diperiksa, penyelarasan (alignment) pelindung pemandu di bagian masuk dan keluar setiap rangka harus dipastikan kembali. Langkah ini bertujuan untuk meminimalkan kerusakan akibat pemandu, mengurangi gaya benturan pada cincin rol yang disebabkan oleh penyelarasan yang buruk, serta menurunkan risiko pecahnya cincin rol.