Pelapis soket penghancur kerucut, komponen tahan aus yang dapat diganti dalam rongga bantalan soket, berfungsi sebagai antarmuka antara poros utama yang berputar dan soket stasioner. Pelapis ini melindungi dari keausan, mengurangi gesekan (≤0,15 dengan pelumasan), mendistribusikan beban, dan mengkompensasi ketidaksejajaran kecil, sehingga membutuhkan ketahanan aus dan kompatibilitas pelumas yang baik.
Secara struktural, ia merupakan selongsong silinder/bergelang dengan badan pelapis (bahan perunggu, babbitt, atau bimetalik), permukaan bantalan bagian dalam (Ra0,8–1,6 μm dengan alur oli), permukaan luar (fit interferensi), flensa opsional, fitur pelumasan, dan talang, dengan ketebalan dinding 5–15 mm.
Pembuatannya meliputi pengecoran (sentrifugal/pasir) untuk pelapis perunggu, ditambah dengan perlakuan panas dan pemesinan, atau persiapan rangka baja, aplikasi lapisan bantalan (sintering/pengikatan rol) dan pemesinan untuk pelapis bimetalik.
Kontrol kualitas meliputi pengujian material (komposisi, kekerasan), pemeriksaan dimensi (CMM, pengujian kebulatan), analisis mikrostruktur, pengujian kinerja (gesekan, keausan), dan pemeriksaan kecocokan, memastikan perlindungan komponen untuk operasi penghancur yang efisien.
Pengenalan Rinci tentang Komponen Pelapis Soket Cone Crusher
1. Fungsi dan Peran Socket Liner
Liner soket penghancur kerucut (juga disebut bushing soket poros utama atau liner pivot) adalah komponen tahan aus yang dapat diganti dan terpasang di rongga bantalan soket, berfungsi sebagai antarmuka antara poros utama yang berputar dan soket stasioner. Fungsi utamanya meliputi:
Perlindungan Keausan: Melindungi rongga bantalan soket dan poros utama dari kontak logam-ke-logam langsung, mengurangi abrasi yang disebabkan oleh putaran kecepatan tinggi (500–1500 rpm) dan beban aksial (hingga ribuan kilonewton).
Pengurangan Gesekan: Menyediakan permukaan gesekan rendah (koefisien gesekan ≤0,15 di bawah pelumasan) untuk meminimalkan kehilangan energi dan pembangkitan panas antara poros utama dan soket.
Distribusi Beban: Mendistribusikan beban aksial dan radial secara merata dari poros utama ke soket, mencegah konsentrasi tegangan lokal dan memperpanjang masa pakai kedua komponen.
Kompensasi Penyelarasan: Memungkinkan ketidakselarasan kecil antara poros utama dan soket melalui elastisitasnya yang sedikit, mengurangi getaran dan kebisingan selama pengoperasian.
Beroperasi dalam lingkungan yang dilumasi tetapi bertekanan tinggi, lapisan soket memerlukan ketahanan aus yang sangat baik, kekuatan tekan, dan kompatibilitas dengan pelumas (misalnya, oli mineral atau gemuk).
2. Komposisi dan Struktur Socket Liner
Pelapis soket biasanya berupa selongsong silinder atau bergelang dengan dimensi internal dan eksternal yang presisi, menampilkan bagian-bagian utama dan detail struktural berikut:
Badan LinerSelongsong silinder berongga yang terbuat dari perunggu bantalan (misalnya, ZCuSn10Pb1), logam babbitt (berbasis timah: Sn 83–85%, Sb 11–13%), atau material bimetalik berlapis baja (cangkang baja dengan lapisan perunggu sinter). Ketebalan dinding berkisar antara 5–15 mm, tergantung pada ukuran penghancur.
Permukaan Bantalan Dalam: Permukaan yang dikerjakan dengan presisi dan memiliki kekasaran rendah (Ra0,8–1,6 μm) yang bersentuhan langsung dengan poros utama. Permukaan ini sering kali memiliki alur oli melingkar (kedalaman 0,5–2 mm) untuk mempertahankan pelumas dan meningkatkan pengurangan gesekan.
Permukaan Luar: Permukaan silinder atau sedikit meruncing yang pas ke dalam rongga bantalan soket dengan kecocokan interferensi (0,01–0,05 mm) untuk mencegah rotasi relatif terhadap soket.
Flensa (Opsional): Flensa radial di salah satu ujung untuk membatasi pergerakan aksial dalam soket, memastikan liner tetap terpasang di bawah beban aksial yang berat.
Fitur Pelumasan:
Alur Minyak: Alur aksial atau spiral pada permukaan bagian dalam yang mendistribusikan pelumas secara merata di sepanjang area kontak, mencegah gesekan kering.
Lubang Minyak: Lubang kecil (φ3–φ6 mm) yang menghubungkan permukaan luar ke alur dalam, sejajar dengan saluran pelumasan soket untuk memastikan aliran oli.
Talang: Tepi membulat (radius 0,5–2 mm) di kedua ujungnya untuk memudahkan pemasangan dan mencegah konsentrasi tegangan pada antarmuka liner-poros.
3. Proses Pembuatan Socket Liner
Tergantung pada materialnya, liner soket diproduksi menggunakan proses pengecoran, sintering, atau pemesinan. Untuk liner perunggu, proses utamanya adalah:
Pemilihan Material:
Perunggu bantalan (ZCuSn10Pb1) lebih disukai karena kuat tekannya yang tinggi (≥300 MPa), konduktivitas termal yang baik, dan kompatibilitasnya dengan poros baja. Komposisinya dikontrol pada Sn 9–11%, Pb 0,5–1,0%, keseimbangan Cu, dengan kekerasan HB 80–100.
Pengecoran:
Pengecoran SentrifugalPerunggu cair dituangkan ke dalam cetakan berputar (1000–3000 rpm) untuk membentuk selongsong silinder dengan struktur padat dan seragam. Metode ini memastikan konsentrisitas dan meminimalkan porositas (≤5% volume).
Pengecoran PasirUntuk liner berflensa, cetakan pasir dengan inti digunakan untuk membentuk alur atau lubang oli. Suhu penuangan adalah 1000–1100°C untuk memastikan pengisian bagian tipis yang sempurna.
Perlakuan Panas:
Lapisan perunggu menjalani pemanasan pada suhu 500–600°C selama 1–2 jam, diikuti dengan pendinginan lambat, untuk menghilangkan tekanan pengecoran dan meningkatkan kemampuan mesin.
Pemesinan dan Penyelesaian:
Pemesinan Kasar: Benda kerja cor diputar pada mesin bubut untuk mengerjakan diameter luar, lubang dalam, dan flensa (jika ada), dengan menyisakan kelonggaran penyelesaian sebesar 0,5–1 mm.
Pemesinan AkhirPermukaan dalam dan luar dibubut secara presisi untuk mencapai toleransi dimensi (IT6–IT7) dan kekasaran permukaan Ra0,8 μm. Lubang bagian dalam diasah untuk menghasilkan kebulatan yang superior (≤0,005 mm).
Pemesinan Alur Minyak: Alur digiling atau dibor ke permukaan bagian dalam dengan kedalaman dan jarak yang tepat untuk mengoptimalkan retensi pelumas.
4. Proses Pembuatan Liner Bimetalik
Untuk aplikasi beban tinggi, lapisan bimetalik berlapis baja diproduksi menggunakan:
Persiapan Cangkang Baja: Selongsong baja karbon rendah (Q235) ditarik atau dikerjakan sesuai dimensi luar yang diinginkan, kemudian dibersihkan dan dikasar (misalnya, melalui sandblasting) untuk meningkatkan ikatan dengan lapisan bantalan.
Aplikasi Lapisan Bantalan:
Sintering: Serbuk perunggu (misalnya, CuSn10) disinter ke cangkang baja pada suhu 800–900°C dalam atmosfer pelindung (nitrogen), membentuk lapisan berpori setebal 0,5–2 mm.
Ikatan Gulungan: Lembaran perunggu tipis (tebal 0,3–1 mm) digulung dingin ke cangkang baja di bawah tekanan tinggi (100–200 MPa), menciptakan ikatan metalurgi.
Pemesinan Akhir: Permukaan bagian dalam diselesaikan dengan mesin sesuai dimensi dan kekasaran yang dibutuhkan, dengan alur oli ditambahkan bila diperlukan.
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian Material:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) memverifikasi kepatuhan terhadap standar material (misalnya, ZCuSn10Pb1: Sn 9–11%, Pb 0,5–1,0%).
Pengujian kekerasan (Brinell) memastikan lapisan perunggu memiliki kekerasan HB 70–90, menyeimbangkan ketahanan aus dan keuletan.
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa diameter dalam/luar, keseragaman ketebalan dinding, dan ketebalan flensa, dengan toleransi yang dikontrol hingga ±0,01 mm untuk dimensi kritis.
Kebulatan dan kesilindrisan permukaan bagian dalam diukur menggunakan penguji kebulatan, pastikan nilainya ≤0,005 mm untuk mencegah keausan yang tidak merata.
Analisis Mikrostruktur:
Pemeriksaan metalografi memeriksa porositas (≤5% dalam perunggu) dan kualitas ikatan pada lapisan bimetalik (tidak ada delaminasi antara lapisan baja dan bantalan).
Pengujian Kinerja:
Pengujian Koefisien Gesekan:Tribometer mengukur gesekan di bawah beban simulasi (10–50 MPa) dan kecepatan (500–1500 rpm), memerlukan nilai ≤0,15 dengan pelumasan.
Pengujian Keausan: Pengujian pin pada cakram menguji material pelapis sebanyak 10⁶ siklus, dengan kehilangan berat dibatasi hingga ≤5 mg untuk memastikan masa pakai yang lama.
Pemeriksaan Kecocokan dan Perakitan:
Liner diuji coba pada soket uji guna memverifikasi kesesuaian interferensi: liner harus memerlukan gaya tekan ringan (5–20 kN) tanpa distorsi.
Lubang bagian dalam diperiksa kesesuaiannya dengan sampel poros utama standar, memastikan putaran halus tanpa hambatan di bawah beban.
Melalui proses manufaktur dan kontrol kualitas ini, socket liner mencapai presisi, ketahanan aus, dan gesekan rendah yang diperlukan untuk melindungi soket dan poros utama, memastikan pengoperasian cone crusher yang efisien dan andal dalam aplikasi penambangan dan pemrosesan agregat.
