Poros Utama Ball Mill

Pengenalan Rinci, Proses Pembuatan dan Proses Inspeksi Poros Ball Mill

I. Fungsi dan Karakteristik Struktur Poros Ball Mill

• Transmisi torsi: Mengirimkan keluaran torsi oleh motor melalui peredam ke silinder, menggerakkan silinder untuk berputar (kecepatan putaran: 15-30 rpm);

• Menahan beban: Menahan berat total silinder, media penggiling (bola baja) dan material (hingga ribuan ton untuk ball mill besar);

• Sambungan penyegel: Bekerja sama dengan perangkat penyegel pada saluran pemasukan dan pengeluaran untuk mencegah kebocoran material.

• Bentuk: Silinder berongga bertingkat (struktur berongga mengurangi berat), dengan jurnal (bantalan yang cocok) di kedua ujung dan sambungan baut flensa dengan silinder di tengah;

• Dimensi: Diameter poros ball mill berukuran kecil dan sedang biasanya 300-800 mm, sedangkan yang berukuran besar dapat melebihi 1500 mm; panjangnya sesuai dengan silinder (2-10 m);

• Material: Membutuhkan kekuatan dan ketangguhan yang tinggi. Poros berukuran kecil dan sedang menggunakan Baja karbon berkualitas tinggi 45# (biaya rendah, kemampuan mesin yang baik), sementara model besar atau tugas berat mengadopsi Baja struktural paduan 42CrMo (kekuatan tarik ≥ 800 MPa, ketangguhan impak ≥ 60 J/cm²).

II. Proses Pembuatan Poros Ball Mill (Mengambil Contoh Material 42CrMo)

1. Perlakuan Awal Bahan Baku dan Penempaan

• Pemilihan bahan baku: Menggunakan baja bulat 42CrMo dengan diameter 300-1800 mm, disertai sertifikasi material (komposisi kimia: C 0,38-0,45%, Cr 0,9-1,2%, Mo 0,15-0,25%);

• Proses penempaan:

• Pemanasan: Panaskan baja bulat dalam tungku gas alam hingga 1100-1150℃ (suhu austenitisasi) dan tahan selama 2-4 jam (disesuaikan dengan diameter);

• Penempaan: Mengadopsi penempaan bebas atau penempaan cetakan tekan hidrolik, dengan penyusunan dan penarikan bertahap untuk memastikan rasio penempaan (rasio panjang-diameter) ≤ 3,5 dan menghilangkan porositas internal;

• Perlakuan pasca penempaan: Dinginkan perlahan hingga 600℃ dan kemudian dinginkan dengan udara untuk menghindari keretakan yang disebabkan oleh perbedaan suhu yang berlebihan; kendalikan kelonggaran penempaan pada 15-20 mm.

2. Perlakuan Panas (Proses Kunci Penentu Sifat Mekanik)

• Normalisasi: Panaskan hingga 860-880℃, tahan selama 3 jam, lalu dinginkan dengan udara untuk menghaluskan butiran, menghilangkan tekanan penempaan, dan mengurangi kekerasan hingga 220-250 HBW;

• Pendinginan dan tempering:

• Pendinginan: Panaskan hingga 840-860℃, tahan, lalu dinginkan dengan oli (laju pendinginan ≥ 50℃/s) untuk memastikan pengerasan inti;

• Temperatur tinggi: Tahan pada suhu 580-620℃ selama 4 jam, lalu dinginkan dengan udara untuk mencapai kekerasan akhir 280-320 HBW, menyeimbangkan kekuatan dan ketangguhan;

• Deteksi cacat: Lakukan pengujian ultrasonik 100% (UT) setelah pendinginan dan temper (sesuai dengan JB/T 4730.3 Level I), tanpa retak atau serpihan yang dibiarkan.

3. Pemesinan Kasar dan Semi-Finishing

• Pemesinan kasar:

• Pembubutan: Putar lingkaran luar dan permukaan ujung pada mesin bubut lantai atau mesin bubut CNC, sisakan kelonggaran pemesinan 8-10 mm;

• Pengeboran dan pemboran: Bor lubang bagian dalam berongga (diameter 1/3-1/2 dari diameter poros) untuk menghilangkan area konsentrasi tegangan internal;

• Semi-finishing:

• Selesaikan pembubutan: Selanjutnya putar jurnal dan ujung flensa, sisakan jarak penggilingan 2-3 mm, dan mesin meja proses di jurnal (untuk pemosisian berikutnya);

• Penggilingan: Lubang sambungan flensa penggilingan (tersebar merata di sekeliling, 8-32 lubang, diameter φ20-φ60 mm).

4. Pemesinan Presisi (Memastikan Akurasi Perakitan)

• Menggiling:

• Penggilingan jurnal: Giling jurnal yang sesuai dengan bantalan pada penggiling silinder universal (toleransi IT6, kekasaran permukaan Ra ≤ 0,8 μm), pastikan silindrisitas ≤ 0,005 mm/m;

• Penggilingan permukaan ujung: Giling permukaan ujung flensa (kerataan ≤ 0,02 mm/m) untuk memastikan tegak lurus terhadap sumbu ≤ 0,01 mm/100 mm;

• Inspeksi presisi: Gunakan mesin pengukur koordinat untuk memeriksa dimensi utama (misalnya, diameter jurnal, ketebalan flensa) dengan deviasi yang dikontrol dalam ±0,02 mm;

• Perawatan permukaan: Perlakuan fosfatasi pada permukaan jurnal (untuk pencegahan karat), dan primer + lapisan atas pada permukaan yang tidak berpasangan (ketebalan total ≥ 80 μm).

5. Inspeksi Akhir dan Perakitan Uji

• Pembersihan: Bersihkan minyak permukaan dan serbuk besi dengan solar;

• Perakitan uji: Pra-rakit dengan dudukan bantalan dan flensa silinder, periksa kesesuaian antara jurnal dan cincin bagian dalam bantalan (gangguan 0,01-0,03 mm), dan derajat posisi lubang sambungan flensa (≤ 0,1 mm).

III. Proses Pemeriksaan Poros Ball Mill

1. Inspeksi Bahan Baku dan Penempaan

• Analisis komposisi kimia: Gunakan spektrometer pembacaan langsung untuk mendeteksi komposisi 42CrMo, pastikan kandungan Cr dan Mo berada dalam rentang standar;

• Pemeriksaan kualitas penempaan:

• Struktur makro: Uji etsa (larutan alkohol asam nitrat 10%), tidak ada penyusutan, keropeng, atau retakan yang diizinkan;

• Sifat mekanik: Ambil sampel tempa untuk uji tarik (kekuatan tarik ≥ 800 MPa, kekuatan luluh ≥ 600 MPa) dan uji impak (energi impak -20℃ ≥ 40 J).

2. Inspeksi Perlakuan Panas

• Pengujian kekerasan: Mengukur kekerasan di beberapa titik pada jurnal dan flensa dengan penguji kekerasan Brinell, memastikan kekerasan 280-320 HBW (deviasi keseragaman ≤ 20 HBW);

• Struktur metalografi: Periksa struktur yang dipadamkan dan ditempa (sorbite yang ditempa, mutu ≤ 3) tanpa karbida jaringan atau ferit bebas.

3. Inspeksi Akurasi Pemesinan

• Akurasi dimensi:

• Diameter jurnal: Diukur dengan mikrometer (toleransi IT6, misalnya jurnal φ500 mm memungkinkan +0,03-+0,05 mm);

• Diameter lubang dalam: Diukur dengan pengukur dial internal, toleransi H8 (memastikan jarak bebas yang sesuai dengan pipa umpan);

• Toleransi geometris:

• Radial runout: Diukur pada mesin bubut presisi atau instrumen defleksi, ≤ 0,02 mm/m pada jurnal;

• Kelurusan: Terdeteksi dengan deviasi panjang penuh yang rata ≤ 0,05 mm/m.

4. Inspeksi Produk Akhir

• Kualitas permukaan: Secara visual atau dengan uji penetrasi (PT) untuk memeriksa permukaan, tidak ada goresan atau benjolan (kedalaman ≤ 0,5 mm);

• Tes keseimbangan dinamis: Untuk poros dengan kecepatan putar ≥ 30 rpm, lakukan pengujian keseimbangan dinamis (ketidakseimbangan ≤ 50 g·mm/kg);

• Uji hidrostatik: Lakukan uji hidrostatik 0,5 MPa pada lubang bagian dalam poros berongga, tanpa kebocoran selama 30 menit (untuk memastikan kinerja penyegelan).

IV. Ringkasan