Prinsip Kerja Cold Drawing
Penarikan dingin mengurangi penampang tabung dengan menariknya melalui cetakan saat logam berada pada suhu kamar. Cetakan tersebut menentukan diameter luar dan mandrel di dalam tabung menentukan diameter dalam, sehingga dua dimensi dan ketebalan dinding di antara keduanya dikontrol dengan perkakas dan bukan dengan rolling pass. Karena deformasi terjadi di bawah suhu rekristalisasi, logam akan mengeras seiring dengan penurunannya, sehingga meningkatkan kekuatan dan kekerasannya serta meningkatkan hasil akhir permukaan pada saat yang bersamaan.
Dua konsekuensi mengikuti langsung prinsip tersebut. Yang pertama adalah akurasi: kombinasi cetakan dan mandrel menghasilkan dimensi yang sama pada setiap bagian, sehingga pita toleransi jauh lebih sempit dibandingkan dengan pengerolan panas. Yang kedua adalah batasan berapa banyak yang dapat dilakukan dalam satu kali lintasan, karena tabung yang diperkeras dengan kerja keras akan kehilangan keuletannya dan akan retak sebelum mencapai cetakan berikutnya. Anil perantara dimasukkan setiap kali akumulasi reduksi mendekati batas tersebut, itulah sebabnya produk yang ditarik dingin dijelaskan oleh jadwal penarikannya.
Urutan Proses
Pemilihan dan inspeksi tabung induk: lubang mulus canai panas dengan ukuran, tingkat dan dinding yang sesuai dipilih sehingga reduksi yang diperlukan dapat dicapai.
Perlakuan panas dan pembersihan kerak: lubang tersebut dapat dianil untuk melunakkannya, dan kerak permukaannya dihilangkan dengan pengawetan dalam asam atau dengan peledakan.
Perlakuan permukaan kimia: pelapisan konversi fosfat dan lapisan pelumas atau sabun diterapkan, sehingga tabung membawa pelumas ke dalam cetakan dan logam tidak menempel pada perkakas.
Penarikan dingin: ujung tabung yang runcing dicengkeram dan ditarik melalui cetakan melalui mandrel pada meja pengimbang, atau tabung digulung dingin dalam pabrik pilger untuk reduksi yang lebih berat.
Anil perantara: diterapkan ketika reduksi total harus dibagi menjadi beberapa lintasan, memulihkan keuletan sebelum penarikan berikutnya.
Perlakuan panas akhir: anil cerah dalam atmosfer pelindung digunakan jika permukaan bebas oksida diperlukan, dan perlakuan pelepas tegangan digunakan jika stabilitas dimensi penting.
Pelurusan, pemotongan dan penyelesaian akhir: tabung diluruskan, dipotong dengan panjang tetap dan ujung-ujungnya dihadapkan atau dilubangi sesuai gambar.
Inspeksi akhir: pemeriksaan dimensi, pengujian arus eddy atau ultrasonik, pengujian tekanan hidrostatik atau udara dan inspeksi visual lubang, diikuti dengan penandaan dan perlindungan.
Metode Menggambar dan Perubahannya
| Metode | Efek pada tabung |
|---|---|
| Tenggelam tanpa mandrel | Mengurangi diameter luar saat dinding menebal; digunakan untuk ukuran menengah daripada akurasi akhir |
| Menggambar pada sumbat atau mandrel tetap | Mengontrol diameter dalam saat diameter luar diperkecil, sehingga memberikan kontrol dinding terbaik dan merupakan dasar produksi tabung presisi |
| Menggambar di atas sumbat mengambang | Perkakas yang lebih sederhana dengan kontrol diameter dalam yang baik, digunakan secara luas untuk ukuran kecil dan menengah |
| Gambar mandrel bergerak | Mandrel bergerak bersama tabung, mengurangi gesekan dan memungkinkan pengurangan yang lebih besar per lintasan |
| Pilger dingin | Menggulung daripada menarik tabung, memberikan pengurangan yang sangat besar dengan permukaan yang baik dan kontrol dinding yang ketat |
Perubahan Properti Akibat Pekerjaan Dingin
Penarikan dingin meningkatkan kekuatan luluh dan tarik, menurunkan perpanjangan, dan meningkatkan tingkat tegangan internal tabung. Besarnya perubahan bergantung pada reduksi dan tingkatan, sehingga tabung yang ditarik dan bagian anilnya dengan tingkatan yang sama tidak dapat dipertukarkan dalam perhitungan kekuatan. Tabung biasanya disuplai dalam kondisi pengiriman tertentu: penarikan dingin dan anil, penarikan dingin dan bebas tegangan, atau penarikan dingin sesuai persediaan. Oleh karena itu, kondisi pengiriman harus dicantumkan dalam penyelidikan, karena kondisi tersebut menentukan sifat mekanik yang akan disertifikasi.
Operasi menggambar juga meningkatkan lubang. Cetakan dan mandrel menghasilkan permukaan halus dengan kekasaran terkontrol, mengurangi eksentrisitas dinding yang diwarisi dari tabung induk, dan meningkatkan kelurusan. Ini adalah sifat-sifat yang membuat tabung mulus yang ditarik dingin cocok untuk barel hidrolik, jalur instrumen, dan tabung penukar panas, di mana lubang adalah permukaan fungsional.
Poin Kontrol Kualitas dan Cacat Umum
Eksentrisitas dinding dan variasi diameter dalam, yang mengikuti kualitas pipa induk dan keselarasan cetakan dan mandrel.
Goresan bagian dalam, putaran, dan tanda{0}naik yang disebabkan oleh pelumasan yang tidak memadai atau mandrel yang aus.
Retak melintang pada ujung yang ditarik, yang menunjukkan bahwa reduksi per lintasan melebihi daktilitas yang ada.
Stres yang tersisa dan hilangnya kelurusan setelah pemotongan, dikendalikan dengan perawatan menghilangkan stres dan dengan latihan pelurusan yang benar.
Dekarbonisasi permukaan atau oksida, dikendalikan oleh atmosfer tungku anil.
Inspeksi terhadap cacat ini dilakukan dengan pengukur dimensi, pengukur go dan no go plug, pengujian arus eddy atau ultrasonik untuk deteksi dinding dan cacat, dan pengujian tekanan hidrostatik atau udara di mana integritas tekanan merupakan bagian dari persyaratan. Catatan dapat ditelusuri ke nomor panas tabung induk dan jadwal penarikan yang digunakan, sehingga sifat mekanik yang disertifikasi untuk tabung akhir dapat ditelusuri kembali melalui proses tersebut.
Pertanyaan Umum
Q: Apakah cold drawing membuat baja lebih kuat?
Ya, dengan pengerasan kerja. Kekuatan luluh dan kekuatan tarik meningkat seiring dengan penurunan jumlah reduksi dan perpanjangan, oleh karena itu kondisi penyerahan harus ditentukan dan disertifikasi.
T: Mengapa anil diperlukan di antara lintasan gambar?
Setiap lintasan memerlukan keuletan. Ketika akumulasi reduksi akan membuat tabung terlalu keras atau terlalu rapuh untuk lintasan berikutnya, anil mengembalikan keuletan dan memungkinkan reduksi lebih lanjut.
T: Apa keuntungan tabung yang ditarik dingin dibandingkan tabung canai panas?
Diameter dan toleransi dinding yang lebih ketat, konsentrisitas yang lebih baik, lubang yang lebih halus, dan penyelesaian permukaan yang lebih baik, semuanya mengurangi pemesinan dan meningkatkan kinerja tabung sebagai elemen mesin.
T: Apakah tabung mulus yang ditarik dingin selalu dianil di bagian akhir?
Tidak. Kondisi pengiriman akhir tergantung pada aplikasi, dan kondisi anil dan ditarik disediakan. Kondisi bebas tegangan juga digunakan jika stabilitas dimensi sangat penting.
T: Standar apa yang berlaku untuk pipa mulus yang ditarik dingin?
GB/T 3639 untuk tabung baja mulus presisi yang ditarik dingin atau canai dingin, EN 10305-1 untuk tabung ditarik dingin tanpa sambungan, dan ASTM A519 untuk pipa mekanis, dengan nilai mulus juga mencakup A179, A192, dan A213 untuk layanan penukar panas dan ketel.
Q: Apa yang menyebabkan keretakan pada ujung tabung yang ditarik?
Pengurangan yang berlebihan per lintasan relatif terhadap keuletan material, atau anil yang tidak lengkap. Mengurangi pengurangan pass atau menambahkan anil menghilangkan masalah.
