Stud merupakan komponen kunci tahan aus pada Rol Penggiling Tekanan Tinggi (HPGR), biasanya terbuat dari paduan berkekerasan tinggi (misalnya, besi cor kromium tinggi, tungsten karbida) untuk meningkatkan efisiensi penghancuran dan melindungi permukaan rol. Proses manufakturnya meliputi ion material (dengan verifikasi komposisi kimia), pembentukan (pengecoran untuk paduan kromium tinggi atau metalurgi serbuk untuk tungsten karbida), perlakuan panas (quenching/tempering atau stress-relief annealing), dan perlakuan permukaan (pelapisan anti-korosi, pemolesan).
Pengantar Mendetail tentang Stud pada Rol Penggiling Tekanan Tinggi (HPGR)
Stud merupakan komponen penting tahan aus yang terpasang pada permukaan rol HPGR, dirancang untuk meningkatkan efisiensi penghancuran material dan melindungi permukaan rol dari abrasi berlebih. Biasanya terbuat dari paduan berkekerasan tinggi (seperti besi cor kromium tinggi, tungsten karbida, atau material komposit), tonjolan silinder atau kerucut ini menciptakan permukaan yang kokoh yang mencengkeram dan menghancurkan material curah (misalnya, bijih, mineral, atau agregat) saat rol berputar di bawah tekanan tinggi. Susunannya—sering kali dalam pola stagger—memastikan penetrasi material yang seragam dan mengurangi selip, yang secara langsung memengaruhi kinerja throughput dan pengurangan ukuran partikel HPGR.
Proses Pembuatan Stud HPGR
Pemilihan dan Persiapan Material
Pilih bahan baku berdasarkan persyaratan aplikasi: Besi cor kromium tinggi (untuk abrasi sedang) atau komposit tungsten karbida (untuk ketahanan aus ekstrem).
Verifikasi komposisi kimia material melalui spektroskopi untuk memastikan kekerasan (misalnya, ≥60 HRC untuk paduan kromium tinggi) dan kekuatan tarik memenuhi standar.
Bahan praproses (misalnya, peleburan paduan dalam tungku induksi pada suhu 1500–1600°C untuk mencapai homogenitas).
Pembentukan
PengecoranUntuk stud kromium tinggi, gunakan pengecoran pasir atau pengecoran investasi untuk membentuk bentuk dasar. Cetakan dirancang dengan dimensi presisi yang sesuai dengan panjang stud (biasanya 50–150 mm) dan diameter (10–30 mm).
Metalurgi Serbuk (untuk stud karbida tungsten): Campurkan bubuk tungsten karbida dengan pengikat (misalnya, kobalt), padatkan ke dalam cetakan di bawah tekanan tinggi (100–300 MPa), dan sinter pada suhu 1300–1500°C dalam tungku vakum untuk mencapai pemadatan.
Permesinan: Gunakan mesin bubut CNC atau mesin penggiling untuk menyempurnakan dimensi, memastikan panjang, diameter, dan ketajaman ujung yang konsisten (untuk kancing kerucut).
Perlakuan Panas
Untuk stud besi cor kromium tinggi: Pendinginan pada suhu 900–1000°C diikuti dengan tempering pada suhu 200–300°C untuk meningkatkan kekerasan dan ketangguhan, serta mengurangi kerapuhan.
Untuk stud karbida tungsten: Perlakuan panas pasca-sintering minimal, karena sintering sudah mencapai kekerasan yang diinginkan; sebagai gantinya, lakukan anil pelepas tegangan untuk menghilangkan tegangan sisa.
Perawatan Permukaan
Terapkan lapisan anti-korosi (misalnya pelapisan nikel) untuk stud yang digunakan di lingkungan lembab atau kimia.
Poles permukaan kontak untuk memastikan integrasi yang mulus dengan permukaan gulungan.
Proses Inspeksi Kualitas
Inspeksi Dimensi
Gunakan jangka sorong, mikrometer, dan mesin pengukur koordinat (CMM) untuk memverifikasi panjang, diameter, dan geometri ujung, memastikan kepatuhan dengan toleransi desain (biasanya ±0,05 mm).
Periksa kekasaran permukaan melalui profilometer, yang membutuhkan Ra ≤ 1,6μm untuk mencegah penumpukan material.
Pengujian Sifat Material
Lakukan uji kekerasan menggunakan penguji kekerasan Rockwell (skala HRC) untuk memastikan kekerasan memenuhi spesifikasi (misalnya, 60–65 HRC untuk kancing karbida tungsten).
Lakukan uji tarik dan uji benturan pada sampel stud untuk mengevaluasi kekuatan mekanis dan ketahanan patah.
Analisis Mikrostruktur
Gunakan mikroskop optik atau mikroskop elektron pemindaian (SEM) untuk memeriksa struktur internal, memastikan distribusi butiran yang seragam dan tidak adanya retakan, porositas, atau inklusi.
Pengujian Adhesi (untuk stud yang dipasang)
Untuk kancing yang dilas atau direkatkan ke gulungan, lakukan uji geser untuk memverifikasi kekuatan ikatan (minimal 50 MPa) dan periksa adanya delaminasi.
Pengujian Ketahanan Aus
Lakukan uji keausan dipercepat menggunakan material abrasif (misalnya, pasir kuarsa) untuk mensimulasikan kondisi dunia nyata, dengan mengukur penurunan berat badan selama 100 jam operasi. Tingkat keausan yang dapat diterima adalah ≤0,1 g/jam.
Inspeksi Visual Akhir
Periksa cacat permukaan (goresan, penyok, atau lapisan tidak rata) dan pastikan warna dan hasil akhir konsisten di semua kancing dalam satu kelompok.
Dengan mematuhi proses manufaktur dan inspeksi ini, stud HPGR dapat mempertahankan kinerja yang optimal, memperpanjang masa pakai rol penggilingan bertekanan tinggi di lingkungan industri yang menuntut.
