Q4: Bagaimana fenomena end flare yang ditimbulkan pada roll forming, khususnya di profil seperti C-purlins, dan teknik teknik apa yang digunakan untuk meminimalkan cacat ini?
Akhir suar (juga dikenal sebagai “membuntuti ikan” atau “sapuan akhir”) adalah cacat dimensi dimana penampang profil yang dibentuk gulungan menyimpang dari profil target pada ujung depan dan belakang potongan jadi.. Fenomena ini merupakan konsekuensi langsung dari sejarah tegangan dan regangan kompleks yang diperlukan untuk membentuk profil.
1. Fisika Generasi Suar Akhir
End flare merupakan manifestasi dari pelepasan ** tegangan sisa longitudinal **, khususnya pemulihan elastis pada ujung strip yang tidak dibatasi.
A. Penumpukan Stres Longitudinal
Selama proses pembentukan gulungan, strip logam dikenakan keduanya **melintang** (pembengkokan) dan **membujur** (sepanjang strip) menekankan.
- Stres Melintang (Pembengkokan): Diperlukan untuk mencapai bentuk profil.
- Stres Membujur: Ini adalah hal yang tidak diinginkan, efek samping yang tidak dapat dihindari. Saat strip tertekuk dalam gulungan, panjang total strip harus tetap sama melalui mesin. Namun, bagian flensa bagian dalam (radius tikungan yang lebih kecil) cobalah untuk mengompres secara memanjang, sedangkan bagian jaring luarnya (jari-jari efektif yang lebih besar) cobalah untuk melakukan peregangan. Hal ini menciptakan distribusi regangan dan tegangan longitudinal yang tidak seragam di seluruh lebar strip.
B. Efek Akhir yang Tidak Dibatasi
- Bagian Menengah: Di bagian strip yang berkesinambungan (jauh dari ujung), logam tersebut dibatasi secara lateral oleh gulungan dan dibatasi secara longitudinal oleh bagian strip yang mengikutinya (yang sudah terbentuk dan kaku). Tegangan sisa yang ada di dalamnya dijaga dalam keseimbangan.
- Ujung Terdepan/Tertinggal: Saat ujung strip masuk atau keluar set terakhir gulungan pembentuk, kendala longitudinal tiba-tiba dihilangkan. Energi regangan elastis yang tersimpan, yang sebelumnya diseimbangkan dengan strip kontinu, dilepaskan pada akhir yang tidak dibatasi.
- Deviasi Cross-Sectional: Untuk profil terbuka seperti C-purlin, daerah dengan tingkat stres yang tinggi (flensa terbuka) jepret ke dalam atau ke luar (terang) untuk menghilangkan ketegangan atau kompresi longitudinal.
- Ujung Terkemuka (Suar Depan): Khas “menyala” (flensa ditarik ke arah pusat jaring) akibat pelepasan tegangan tekan yang menumpuk.
- Akhir Jejak (Suar Ekor): Khas “menyala” (flensa menjauh dari pusat web) karena pelepasan tegangan tarik yang menumpuk.
2. Teknik Rekayasa untuk Meminimalkan Suar
Mengontrol ujung suar memerlukan keseimbangan distribusi tegangan di seluruh lebar profil, khususnya pada operan-operan pembentukan selanjutnya.
A. Optimalisasi Pola Bunga (Pembentukan Bertahap)
Metode yang paling penting adalah memastikan bahwa pembengkokan didistribusikan secara bertahap dan merata ke seluruh tegakan.
- Kontrol Ketegangan: Dengan meminimalkan jumlah pembengkokan per lintasan, akumulasi regangan longitudinal yang tidak seragam berkurang. Perancang gulungan harus memastikan bahwa laju regangan halus dan berkesinambungan.
- Jumlah Lulus Tinggi: Menggunakan lebih banyak roll stand (lebih tinggi $N$) untuk profil yang kompleks seringkali merupakan yang paling efektif, meskipun lebih mahal, cara untuk mengurangi flare, karena menghaluskan peningkatan stres.
B. Memanfaatkan Gulungan Samping (Kendala Lateral)
Gulungan samping (seringkali bantalan sederhana atau roller bertenaga) dipasang di antara stand akhir, terkadang setelah stand terakhir, untuk memberikan tekanan lateral yang tepat pada flensa.
- Tekanan Ke Dalam Terkendali: Gulungan ini mendorong flensa sedikit ke dalam di ujung saluran keluar. Hal ini menyebabkan kecil, jumlah deformasi plastis yang terkendali di depan ke arah suar yang diharapkan, mengkompensasi pelepasan stres terlebih dahulu.
C. Pengaturan Roller Taper dan Celah
Menyempurnakan geometri dan celah vertikal pada gulungan akhir sangatlah penting:
- Penyesuaian Celah Gulungan: Dengan menutup sedikit celah gulungan di bawah ketebalan material pada satu atau dua dudukan terakhir, sedikit peregangan/penyetrikaan memanjang dapat dilakukan. Hal ini membantu mengurangi komponen tegangan tekan yang menyebabkan flare ke dalam.
- Gulung Lancip (Perpindahan Aksial): Kadang-kadang, gulungan dimiringkan atau dipindahkan secara aksial untuk memberikan tekanan yang tidak seragam pada seluruh lebarnya, mengatasi ketidakseimbangan stres.
D. Akhiri Pengurangan (Kontrol Mesin)
Canggih, pembentuk gulungan yang dikendalikan komputer (Pembentukan Gulungan Dinamis) gunakan sinyal cut-off untuk menerapkan penyesuaian mesin secara real-time:
- Kontrol Hidraulik/Servo: Tepat sebelum batas waktu, mesin mungkin sedikit menyesuaikan celah gulungan atau posisi gulungan samping secara sengaja di bawah bentuk akhir profil dengan cara yang mengkompensasi jepretan ke dalam/keluar yang diketahui.
Intinya, end flare adalah masalah klasik kondisi batas dan tegangan sisa dalam produksi berkelanjutan. Minimalkannya memerlukan kontrol yang tepat terhadap riwayat regangan (deformasi bertahap) dan penerapan strategis kendala lateral (gulungan samping) untuk menstabilkan profil ketika batasan kekakuan longitudinal pada ujung strip hilang.
