Pipa besi, sebagai elemen tak terpisahkan dalam berbagai industri, memiliki proses pembuatan yang melibatkan serangkaian tahapan, dimulai dari pemilihan bahan baku hingga menjadi produk pipa yang siap digunakan. Dalam artikel ini, kita akan membahas bagaimana pipa besi dapat dihasilkan melalui langkah-langkah yang terstruktur dan efisien.
Mari kita simak bersama bagaimana pipa besi dihasilkan, dari awal hingga menjadi barang yang berguna dalam berbagai situasi kehidupan kita. Termasuk di antaranya adalah pipa welded dan pipa seamless. Tanpa perlu berlama-lama, mari simak bagaimana cara proses pembuatan pipa sebagai berikut.
Apa itu Pipa Besi?
Sebelum mengetahui tentang cara dan proses pembuatannya, mari kita kenali terlebih dahulu apa itu pipa besi. Pipa besi adalah suatu tabung berbentuk silinder yang terbuat dari logam besi, yang dirancang untuk mengalirkan berbagai substansi, mulai dari air hingga berbagai jenis cairan dan gas.
Berbeda dengan besi beton, cara proses pembuatan pipa besi cenderung lebih bervariasi. Hal ini menyesuaikan dengan metode pembuat sekaligus macam bahan pipa yang jadi penyusunnya. Sedikit informasi, pipa besi bukan hanya menggunakan material besi (Fe), melainkan juga campuran titanium (Ti), aluminium (Al), nikal (Ni), hingga tembaga (Cu).
Proses dan Metode Pembuatan Pipa Welded
Sesuai namanya, pipa welded adalah pipa yang terbuat dari material plat atau strip baja. Pembuatannya dilakukan dengan cara membuat sambungan las spiral atau lurus (longitudinal) pada bagian badan pipa hingga dapat menghasilkan bentuk silinder seperti pipa pada umumnya. Pipa welded biasanya dipakai untuk kebutuhan pipa bertekanan rendah.
Terdapat beberapa metode untuk membuat pipa welded dan setiap metode pengelasan memiliki keunggulan dan kelemahannya sendiri. Pemilihan metode tergantung pada berbagai faktor, seperti ukuran pipa, ketebalan dinding, dan aplikasi penggunaannya. Metode-metode tersebut antara lain:
ER/EF/HF Welding
ER/EF/HF welding merujuk pada serangkaian metode pengelasan yang mencakup Electric Resistance Welding (ERW), Electro Fusion Welding (EFW), dan High-Frequency Welding (HFW). Masing-masing metode menggunakan energi listrik untuk menciptakan panas yang dibutuhkan dalam proses penyatuan ujung-ujung pipa. Proses pengelasan untuk menghasilkan bentuk lurus atau longitudinal.
Electric Resistance Welding (ERW)
Proses ini melibatkan penggunaan arus listrik untuk menyatukan lembaran logam yang dipanaskan hingga mencapai titik leleh. Setelah itu, ujung-ujung tersebut ditekan bersama-sama sehingga terbentuk sambungan (faying surface) yang kuat.
Electro Fusion Welding (EFW)
EFW adalah metode pengelasan yang menggunakan energi panas yang dihasilkan dari arus listrik untuk melelehkan ujung-ujung pipa. Proses pengelasan dengan menanamkan kumparan logam dan fitting pada dua ujung pipa yang saling disambungkan.
High-Frequency Welding (HFW)
Metode ini menggunakan frekuensi tinggi dari energi HF ke medan elektromagnetik untuk menghasilkan panas yang diperlukan dalam proses pengelasan, kemudian menekan permukaan bahan yang hendak disambungkan. Proses ini sering digunakan untuk pipa dengan diameter kecil hingga menengah.
Submerged Arc Welding (SAW)
SAW adalah metode di mana proses pengelasan terjadi di bawah lapisan serbuk flux pelindung yang menyelimuti busur listrik. Saat busur listrik menyala, serbuk pelindung meleleh dan melindungi sambungan yang terbentuk.
Baca Juga : Apa itu Flange dan Jenis Jenis Flange Pipa Besi
Proses dan Metode Pembuatan Pipa Seamless
Seamless memiliki arti tanpa keliman atau sambungan. Jadi, pipa seamless adalah jenis pipa yang tidak memiliki sambungan apa pun di permukaannya. Pipa seamless lazim diterapkan pada sistem pemipaan dengan tekanan atau suhu tinggi seperti pembangkit listrik, industri minyak dan gas, serta kebutuhan farmasi.
Baja yang telah ditempa sedemikian rupa hingga berbentuk silinder dalam berbagai diameter ukuran dengan lubang di bagian tengahnya. Umumnya terdapat empat metode yang sering diterapkan dalam proses pembuatan pipa seamless, yakni:
Mandrel Mill Process (Pilger-mill)
Dalam metode ini, bilet baja yang telah melewati proses pemanasan di dalam tungku bersuhu tinggi akan diberi lubang silinder menggunakan rol khusus atau penusuk putar. Kemudian, baja yagn telah dilubangi tersebut akan dibawa melewati satu set rol sekunder. Hal ini bertujuan untuk memperoleh diameter luar beserta ketebalan pipa yang dibutuhkan.
Mannesmann Plug Mill Process (Hot Rotary Piercing)
Metode ini merupakan yang paling sering digunakan dalam sistem pemipaan dan sebenarnya sangat mirip dengan metode mandrel mill. Bedanya terdapat pada proses pengurangan ketebalan dan kehalusan pipanya yang lebih banyak.
Extruction Process
Sederhananya, metode ini merupakan proses pembentukan logam di mana billet baja bulat yang telah dipanaskan akan dibawa ke die untuk mendapat bentuk sesuai kebutuhan. Sedikit informasi, die ialah alat yang terbuat dari baja yang digunakan untuk membentuk atau memotong material tertentu dengan cara menekannya.
Push-Bench Process (Cupping)
Dalam metode ini, billet baja yang telah dipanaskan akan ditempatkan pada cetakan tempa yang memiliki diameter sedikit lebih besar dari kebutuhan pipa. Proses penempaan ini umumnya diterapkan untuk membuat pipa seamless berdiameter besar.
Baca Juga : Perbedaan Flange JIS dan ANSI Pada Standar Internasional
Proses Pembuatan Pipa Baja
Bisa dibilang proses pembuatan pipa baja ini hampir sama dengan pipa seamless. Pembuatannya sama-sama memakai billet baja yang telah dipanaskan. Nantinya billet itu akan diletakkan dalam cetakan khusus yang diameternya lebih besar dari kebutuhan pipa nantinya. Setelah itu, palu hidrolik yang ditempatkan di bagian tengah akan membuat rongga dalam pipa.
Metode pembuatan pipa baja umumnya dipakai untuk menghasilkan pipa dalam ukuran diameter yang besar. Keunggulan dari pipa baja yang ditempa ini adalah hasilnya yang lebih kuat dan tahan lama ketimbang baja tuang.
Proses dan Metode Pembuatan Pipa Besi Cor
Berbeda dengan ketiga proses di atas, proses pembuatan pipa besi ini dilakukan dengan menuangkan besi panas ke dalam cetakan khusus. Ini merupakan metode tertua yang digunakan dalam sistem pemipaan. Cara pembuatan pipa besi cor antara lain:
Vertical Casting Process
Metode vertikal ini telah banyak digunakan pada tahun 1845. Caranya dengan menempatkan pasir di sekitar pola pada cetakan pipa . Kemudian cetakan tersebut dikeringkal dalam sebuah oven.
Setelah itu, letakkan core ke dalam cetakan untuk membentuk diameter tengah pipa. Nantinya logam cair akan dituangkan di rognga antara cetakan dan core tersebut. Namun, pembuatan pipa dengan metode ini seringkali menghasilkan bagian tengah yang tidak simetris sehingga satu sisi pipa bisa lebih tebal daripada sisi lainnya.
Horizontal Casting Process
Sebenarnya, proses ini hampir sama dengan metode pengecoran vertikal. Hanya saja, kali ini dilakukan secara horizontal. Jadi. Core-nya akan ditempakan di bagian tengah cetakan horizontal untuk membentuk diameter dalam pipa.
Sayangnya, distribusi logam cair pada pengecoran horizontal ini seringkali tidak merata. Akibatnya, ampas biji besi akan terkumpul di salah satu ujung pipa yang membuat bagian tersebut menjadi lebih lemah.
Centrifugal Casting in Sand Molds
Metode satu ini merupakan proses pengecoran yang dilakukan secara tradisional dengan memakai pasir sebagai bahan utamanya. Dalam proses pembuatan ini juga memerlukan cetakan yang dibentuk secara sentrifugal dengan melapisi kontainer, yang sebelumnya telah dipanaskan, dengan pasir dan resin termoset.
Kemudian tuangkan logam cair ke dalam cetakan tersebut dan putar dengan cepat. Perputaran itu mengalirkan logam cair di sekitar dinding cetakan hingga memenuhi semua rongga. Rotasi ini juga dapat menurunkan suhu logam cair sekaligus memadatkan logam di bawah tekanan dari gaya sentrifugal.
Ketika pipa mengeras, mesin cor akan langsung dihentikan dan kontainernya akan dilepas. Lalu pipa akan langsung didinginkan dalam oven bersuhu tertentu guna menghilangkan tekanan di dalamnya. Terakhir, pipa cor akan dibersihkan, diuji, diukur, serta dilapisi lagi seluruh bagiannya.
Baca Juga : Mengenal Proses dan Cara Pembuatan Minyak Kelapa Sawit
Centrifugal Casting in Metal Molds
Sesuai namanya, teknik metal molds ini menggunakan logam sebagai bahan utamanya. Sementara untuk proses pembuatannya masih mirip dengan sand molds. Di mana besi yang telah dicairkan lalu dimasukkan ke dalam cetakan khusus hingga mengalir secara merata.
Biasanya bagian luar cetakan ini akan diberi semprotan air dikendalikan oleh sistem guna menghindari terjadinya kerusakan. Mesin akan langsung berhenti ketika pipa dirasa telah cukup dingin untuk menahan bentukannya. Lalu pipa akan dikeluarkan dan didinginkan kembali.
Sekarang Anda sudah mengetahui proses pembuatan pipa besi dari yang kami terangkan di atas. Lalu, manakah metode yang sesuai kebutuhan Anda?
Alvindo Catur Sentosa (ACS) hadir sebagai spesialisasi pipa besi yang dibuat dengan metode welded atau seamless. Kalau Anda mencari pipa untuk kebutuhan industri pertambangan, minyak & gas, otomotif, pabrik F&B, hingga aviasi. Jangan ragu untuk menghubungi kami sekarang.
