Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Selama bertahun-tahun di industri baja elektrik, saya telah melihat bagaimana memilih material yang tepat dapat membuat atau menghancurkan sebuah proyek. Perbedaan utama antara baja elektrik berorientasi butiran dan tidak berorientasi butiran adalah hal yang mendasar, namun sering kali membingungkan. Artikel ini adalah upaya saya untuk menjernihkan semuanya dan memberi Anda penjelasan sederhana dan praktis tentang dua bahan khusus ini. Kita akan melihat fitur-fitur khusus mereka, bagaimana mereka dibuat, dan di mana mereka bekerja paling baik. Pada akhirnya, Anda akan merasa yakin untuk memilih baja listrik yang sempurna untuk pekerjaan Anda, memastikan Anda mendapatkan kinerja dan efisiensi terbaik.
Menurut pengalaman saya, perbedaan terbesar antara baja listrik berorientasi butiran (GO) dan non-butiran (NGO) adalah cara pembuatannya di bagian dalam, dan hal ini memengaruhi cara kerjanya dengan magnet. Bayangkan seperti ini: baja listrik berorientasi butiran memiliki struktur butiran yang sangat teratur, dengan kristal-kristal kecil yang berbaris dalam satu arah. Penjajaran ini, yang dibuat melalui proses manufaktur khusus, menciptakan jalur yang mudah diikuti oleh energi magnetik. Hasilnya, baja listrik berorientasi butiran menunjukkan kemampuan magnetik yang sangat baik, tetapi hanya pada satu arah tersebut. Ini seperti memiliki jalan tol super untuk magnetisme; lalu lintas mengalir dengan sangat baik, tetapi hanya di jalur yang ditandai.
Di sisi lain, baja listrik yang tidak berorientasi pada butiran, sering disebut NGO, memiliki pola butiran acak. Ini berarti kemampuan magnetiknya sama ke segala arah pada lembaran datar. Untuk menggunakan contoh jalan raya lagi, baja NGO seperti jaringan kota yang baik, di mana lalu lintas dapat bergerak dengan baik ke segala arah, tetapi mungkin tidak secepat di jalan raya. Kualitas yang seragam ini adalah manfaat utama dalam penggunaan di mana medan magnet berubah arah setiap saat. Maka, perbedaan utama bukan hanya detail kecil; perbedaan ini menentukan penggunaan terbaik untuk setiap bahan, yang merupakan poin yang sangat penting bagi setiap insinyur atau perancang.
Perbedaan yang jelas dalam struktur butiran ini secara langsung mempengaruhi seberapa baik mereka bekerja dalam penggunaan listrik. Kualitas satu arah yang kuat dari baja elektrik berorientasi butiran menjadikannya bahan yang sempurna untuk transformator daya dan transformator distribusi, di mana energi magnetik memiliki jalur yang stabil dan diketahui. Sebaliknya, kemampuan magnetik yang sama ke segala arah pada baja elektrik non-butiran menjadikannya pilihan terbaik untuk mesin dengan bagian yang berputar seperti motor listrik dan generator, di mana medan magnet selalu berputar. Memilih yang tepat adalah kunci untuk mendapatkan efisiensi dan kinerja yang Anda inginkan dalam pekerjaan-pekerjaan berat ini.
Setelah menjadi bagian dari pembuatan kedua jenis baja elektrik, saya dapat memberi tahu Anda bahwa pembuatan baja elektrik berorientasi butiran jauh lebih rumit dan tepat dibandingkan dengan baja yang tidak berorientasi butiran. Pembuatan GOES melibatkan serangkaian langkah yang dikelola dengan hati-hati, termasuk pengerolan panas, anil, pengerolan dingin, dan pemanasan akhir pada suhu tinggi. Proses terperinci ini dirancang untuk membantu pertumbuhan struktur kristal khusus, yang dikenal sebagai tekstur Goss, yang memberikan kemampuan magnetis yang luar biasa pada material dalam arah penggulungan. Proses untuk GOES ini adalah tentang menciptakan "jalan raya super" magnetik yang saya bicarakan sebelumnya.
Proses produksi untuk LSM, meskipun masih membutuhkan kontrol yang cermat, lebih sederhana. Proses ini biasanya melibatkan peleburan baja, membentuknya menjadi lempengan, dan kemudian menggulungnya secara panas dan dingin hingga mencapai ketebalan akhir. Langkah pemanasan yang disebut anil juga merupakan bagian dari proses untuk melepaskan tegangan yang terbentuk dan memperbaiki struktur butiran, tetapi tujuannya adalah untuk membuat pola butiran yang acak. Hal ini menghasilkan kemampuan magnetik yang sama ke segala arah. Pembuatan yang lebih sederhana untuk LSM adalah salah satu alasan mengapa biasanya lebih murah daripada jenis yang berorientasi pada butiran.
Langkah pemanasan terakhir sangat penting untuk kedua jenis ini, tetapi memiliki tujuan yang berbeda. Untuk GOES, anil suhu tinggi diperlukan untuk proses pembentukan pola butiran yang tepat. Proses ini membutuhkan kondisi udara dan panas yang sangat tepat. Untuk NGOES, anil akhir dilakukan pada suhu yang lebih rendah untuk mendapatkan struktur baru dengan ukuran butiran tertentu, yang merupakan faktor kunci dalam kemampuan magnetiknya. Memahami perbedaan produksi ini membantu Anda memahami mengapa kedua produk baja ini memiliki fitur dan harga yang berbeda.
Saya selalu menganggap peran silikon dalam baja listrik sebagai sesuatu yang menarik. Pada dasarnya, semua baja listrik adalah jenis baja silikon. Menambahkan silikon ke dalam besi, biasanya dalam jumlah dari 0,5% hingga 4,8%, inilah yang memberikan kemampuan magnetik khusus pada bahan tersebut. Alasan utama untuk menambahkan silikon adalah untuk mempersulit listrik mengalir melalui baja. Hal ini penting karena mengurangi arus pusar, yang merupakan aliran listrik yang tidak diinginkan yang tercipta dalam inti transformator atau motor oleh medan magnet yang berubah-ubah. Dengan mengurangi arus ini, kami sangat mengurangi kehilangan energi sebagai panas, yang mengarah pada efisiensi yang lebih baik.
Jumlah silikon juga berperan besar dalam meningkatkan permeabilitas magnetik material, yaitu kemampuannya untuk membantu medan magnet terbentuk di dalamnya. Permeabilitas magnetik yang tinggi memungkinkan energi magnetik terfokus dan diarahkan dengan baik melalui inti perangkat listrik, yang diperlukan agar perangkat listrik dapat bekerja dengan baik. Selain itu, menambahkan silikon membantu menurunkan apa yang disebut dengan kehilangan histeresis, jenis kehilangan energi lain yang terjadi saat medan magnet berubah arah berulang kali. Jadi, sesungguhnya, silikon adalah bahan ajaib yang mengubah baja biasa menjadi bahan berkinerja tinggi untuk berbagai penggunaan listrik.
Penting untuk diketahui bahwa jumlah silikon yang ditambahkan adalah keseimbangan yang cermat. Lebih banyak silikon membuat kemampuan magnetik menjadi lebih baik dan menurunkan kehilangan inti, tetapi juga membuat baja menjadi lebih keras dan lebih mudah patah. Hal ini dapat mempersulit proses produksi, terutama saat penggulungan. Inilah sebabnya mengapa Anda melihat berbagai tingkatan baja silikon dengan jumlah silikon yang berbeda, masing-masing dibuat untuk penggunaan tertentu. Misalnya, baja yang tidak berorientasi pada butiran biasanya memiliki silikon sekitar 2% hingga 3,5%, sedangkan baja yang berorientasi pada butiran sering kali memiliki lebih banyak, sekitar 3% hingga 4,5%, untuk mendapatkan kinerja terbaik pada transformator.
Dari pandangan saya sebagai orang yang banyak bekerja dengan baja listrik, memahami kehilangan inti sangat penting ketika merancang atau memeriksa motor listrik. Secara sederhana, rugi inti, juga disebut rugi besi, adalah energi yang hilang sebagai panas di dalam inti motor saat motor berjalan. Rugi ini adalah hasil normal dari perubahan medan magnet yang diperlukan agar motor dapat bekerja. Menurunkan kehilangan ini adalah tujuan utama dalam desain motor karena secara langsung mengarah pada efisiensi yang lebih baik, suhu kerja yang lebih rendah, dan pada akhirnya, motor yang dapat Anda andalkan untuk menghemat uang.
Ada dua bagian utama dari kehilangan inti: kehilangan histeresis dan kehilangan arus pusar. Kehilangan histeresis terjadi karena energi yang dibutuhkan untuk memagnetisasi dan mendemagnetisasi bahan inti dengan setiap siklus perubahan arus. Anda dapat menganggapnya sebagai semacam gesekan magnetik. Fitur baja silikon, seperti struktur butirannya dan terbuat dari apa, merupakan faktor besar dalam seberapa besar kerugian yang terjadi. Sebaliknya, kerugian arus pusar disebabkan oleh arus perulangan kecil yang tercipta di dalam bahan inti oleh medan magnet yang berubah. Ini adalah kerugian yang dapat dikurangi dengan menambahkan silikon pada baja.
Untuk melawan kerugian arus pusar lebih banyak lagi, inti motor listrik tidak dibuat dari sepotong baja padat. Sebaliknya, motor ini dibuat dari lembaran tipis, atau lapisan, baja listrik yang ditumpuk bersama. Setiap lembar ditutupi dengan bahan yang menghentikan listrik untuk mencegah arus pusar mengalir di antara mereka. Inilah sebabnya mengapa Anda akan sering mendengar baja listrik disebut baja laminasi. Ketebalan lembaran ini dan kualitas penutupnya merupakan hal utama untuk mengurangi kehilangan inti. Oleh karena itu, memilih grade yang tepat dari baja listrik non-butiran yang berorientasi pada fitur kehilangan inti yang rendah merupakan langkah dasar dalam mendesain motor listrik berefisiensi tinggi.
Ketika saya diminta untuk menyebutkan perbedaan utama dalam sifat magnetik antara baja listrik berorientasi butiran dan yang tidak berorientasi butiran, saya selalu kembali ke gagasan tentang arah atau seragam. Baja listrik berorientasi butiran bersifat anisotropik, yang berarti kemampuan magnetiknya kuat dalam satu arah. Baja ini memiliki permeabilitas magnetik yang sangat tinggi dan kehilangan inti yang sangat rendah ke arah pola butiran, yang merupakan arah penggulungan selama pembuatan. Namun demikian, ini tidak bekerja dengan baik pada arah lainnya. Hal ini membuatnya menjadi bahan yang istimewa, sempurna untuk penggunaan di mana energi magnetik mengikuti jalur lurus yang stabil.
Sebaliknya, baja listrik yang tidak berorientasi pada butiran bersifat isotropik, yang berarti memiliki kemampuan magnet yang sama ke segala arah pada lembaran datar. Meskipun performa magnetik terbaiknya pada satu arah tidak sama dengan GOES pada arah terbaiknya, namun konsistensi ke segala arah adalah kekuatan utamanya. Performa yang seragam ini diperlukan untuk penggunaan di mana energi magnetik berputar, seperti pada motor listrik dan generator. Maka, pilihan di antara kedua bahan ini, tergantung pada pengetahuan tentang bagaimana medan magnet bekerja dalam penggunaan spesifik Anda.
Sebagai gambaran, permeabilitas magnetik baja berorientasi butiran pada arah terbaiknya bisa berkali-kali lipat lebih tinggi daripada baja yang tidak berorientasi butiran. Hal ini memungkinkan kami mendesain trafo yang lebih kecil dan lebih efisien. Di sisi lain, jika Anda menggunakan GOES pada mesin dengan medan magnet yang berputar, Anda akan mengalami kehilangan inti yang jauh lebih tinggi dan kinerja yang lebih buruk dibandingkan dengan menggunakan NGOES. Kepadatan fluks magnetik, atau kekuatan medan magnet yang dapat diterima material, adalah kemampuan penting lainnya di mana GOES biasanya memiliki keunggulan dalam arah tertentu.
Secara praktis, membedakan antara baja listrik yang berorientasi pada butiran dan yang tidak berorientasi pada butiran, sulit dilakukan hanya dengan melihat, karena keduanya merupakan lembaran baja tipis. Tetapi, ada beberapa tanda dan tes utama yang saya gunakan. Cara paling pasti untuk membedakannya adalah dengan memeriksa lembar spesifikasi dari pembuatnya. Lembar data ini akan dengan jelas menyebutkan grade baja dan apakah baja tersebut berorientasi pada butiran (sering diberi label GO atau CRGO untuk baja canai dingin yang berorientasi pada butiran) atau tidak berorientasi pada butiran (NGO atau CRNGO).
Jika Anda tidak bisa mendapatkan spesifikasinya, tes yang lebih praktis adalah dengan melihat bagaimana cara kerjanya dengan magnet. Tes sederhana yang saya gunakan melibatkan kompas kecil. Jika Anda meletakkan kompas di dekat selembar baja yang berorientasi pada butiran, Anda akan melihat tarikan magnet yang jauh lebih kuat di sepanjang arah penggulungan daripada arah ke samping. Ini adalah akibat langsung dari kemampuan magnetik satu arahnya. Dengan baja yang tidak berorientasi pada butiran, tarikannya akan hampir sama, tidak peduli bagaimana Anda memutar lembaran tersebut di dekat kompas.
Cara lain yang lebih teknis adalah dengan mengukur kemampuan magnetik material, seperti permeabilitas atau kehilangan inti, ke arah yang berbeda. Hal ini tentu saja membutuhkan alat khusus. Dengan melihat, lapisan permukaan terkadang dapat memberikan petunjuk. Baja listrik berorientasi butiran sering kali memiliki jenis lapisan tertentu, seperti lapisan dasar forsterit (magnesium silikat), yang merupakan bagian dari proses untuk mendapatkan kemampuan magnetiknya. Namun, ini bukanlah metode yang sempurna karena pelapisnya bisa berbeda. Pada akhirnya, untuk penggunaan yang penting, menggunakan dokumen pembuatnya adalah cara paling aman untuk memastikan Anda menggunakan bahan yang tepat.
Menurut pengalaman saya, untuk sebagian besar motor listrik, baja listrik yang tidak berorientasi pada butiran adalah pilihan yang jelas. Alasannya kembali pada perbedaan utama dalam kemampuan magnetiknya. Motor listrik menggunakan medan magnet yang berputar untuk menciptakan gaya putar dan gerakan. Ini berarti arah energi magnet di dalam inti motor selalu berubah. Baja non-butiran, dengan kemampuan magnetik yang sama ke segala arah, sangat cocok untuk situasi yang berubah-ubah ini. Ini memberikan kinerja yang stabil ke mana pun arah medan magnetnya, yang diperlukan agar motor dapat berjalan dengan lancar dan baik.
Menggunakan baja berorientasi butiran pada motor listrik standar biasanya merupakan pilihan yang buruk. Meskipun memiliki kemampuan magnetik yang lebih baik dalam satu arah, namun tidak bekerja dengan baik di arah lain. Dalam medan magnet yang berputar, hal ini akan menyebabkan kerja yang tidak merata, lebih banyak guncangan, dan kehilangan inti yang jauh lebih tinggi karena medan magnet bergerak menjauh dari arah butiran yang disukai baja. Hal ini pada akhirnya akan membuat motor menjadi kurang efisien dan tidak dapat Anda andalkan. Performa baja NGO yang stabil dan menyeluruh inilah yang menjadikannya standar industri untuk penggunaan motor.
Namun demikian, mungkin ada sebagian desain motor yang sangat khusus atau tidak biasa, di mana jalur energi magnetik sebagian besar berada pada satu arah. Dalam kasus yang jarang terjadi, mungkin saja seorang perancang akan berpikir untuk menggunakan baja yang berorientasi pada butiran. Namun, untuk sebagian besar motor listrik AC dan DC standar, dari peralatan rumah tangga kecil hingga mesin pabrik besar, baja listrik non-butiran adalah bahan yang tepat dan terbaik untuk digunakan. Memilih grade baja NGO yang tepat, dengan ketebalan dan fitur kehilangan inti yang Anda inginkan, akan berpengaruh besar pada performa akhir dan efisiensi motor.
Dari apa yang saya lihat di pasar selama bertahun-tahun, ada perbedaan harga yang jelas dan stabil antara baja listrik berorientasi butiran dan non-butiran. Sebagai aturan umum, baja listrik berorientasi butiran adalah yang lebih mahal di antara keduanya. Harga yang lebih tinggi ini adalah akibat langsung dari proses pembuatannya yang lebih rumit dan memakan banyak energi. Seperti yang telah saya katakan, mendapatkan pola butiran yang tepat yang diperlukan untuk GOES melibatkan langkah-langkah yang lebih terkontrol dengan hati-hati, yang menambah total biaya produksi.
Biaya tambahan untuk baja berorientasi butiran dapat berubah tergantung pada permintaan pasar, biaya bahan baku, dan kelas spesifik baja. Namun, biasanya GOES jauh lebih mahal daripada NGOES. Sebagai contoh, pada awal tahun 2024, biaya tambahan untuk baja magnetik di atas baja canai dingin non-magnetik lebih dari 70%, dengan harga NGO yang secara historis tinggi, dipengaruhi oleh pasar baja GO. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun NGO biasanya merupakan pilihan yang lebih murah, perubahan pasar dapat menyebabkan perbedaan harga yang besar.
Meskipun biaya pertama baja tanpa orientasi butiran lebih rendah, penting untuk memikirkan biaya total dari waktu ke waktu untuk proyek Anda. Untuk transformator daya, biaya pertama yang lebih tinggi dari baja berorientasi butiran sering kali sepadan karena efisiensinya yang lebih baik dan kehilangan inti yang lebih rendah selama masa pakai transformator. Penghematan energi bisa sangat besar, menjadikannya pilihan yang lebih murah dari waktu ke waktu. Untuk sebagian besar penggunaan motor, manfaat kinerja baja tanpa orientasi butiran, bersama dengan harganya yang lebih rendah, menjadikannya solusi yang lebih praktis dan hemat.
Dalam pekerjaan saya, pencarian untuk menurunkan kehilangan inti selalu dilakukan, dan pilihan baja listrik adalah bagian penting dari pekerjaan ini. Memilih jenis dan mutu baja yang tepat adalah salah satu cara terbaik untuk mengurangi pemborosan energi pada transformator dan motor. Untuk transformator, menggunakan baja listrik berorientasi butiran sangat penting untuk mengurangi kehilangan inti. Struktur butirannya yang unik memberikan jalur yang mudah untuk energi magnet, yang sangat menurunkan kerugian histeresis. Selain itu, jumlah silikon yang tinggi dan lembaran tipis GOES membantu menghentikan arus pusar. Hasilnya adalah transformator yang bekerja dengan efisiensi yang jauh lebih baik, menghemat energi dan menurunkan biaya operasional selama masa pakainya. Menggunakan CRGO tingkat lanjut dapat mengurangi kerugian inti sebanyak 74% dibandingkan dengan nilai standar yang lebih tua.
Untuk motor listrik dan mesin lain dengan bagian yang berputar, kunci untuk mengurangi kehilangan inti adalah memilih grade yang tepat dari baja listrik yang tidak berorientasi pada butiran. Karena medan magnet selalu berubah arah, kemampuan magnetis yang sama dari baja NGO diperlukan untuk menurunkan histeresis dan kerugian arus pusar. Lembaran baja NGO yang lebih tipis dengan nilai kehilangan inti yang dinyatakan lebih rendah secara alami akan membuat motor lebih efisien. Produsen menawarkan berbagai macam nilai NGO, sehingga desainer dapat menemukan keseimbangan yang tepat antara kinerja dan biaya untuk pekerjaan spesifik mereka. Membuat pilihan yang tepat di sini dapat menyebabkan penurunan besar pada suhu kerja motor dan peningkatan efisiensi totalnya.
Efek dari pemilihan baja yang tepat lebih dari sekadar bagaimana perangkat langsung bekerja. Dengan mengurangi kehilangan inti, kami juga membantu tujuan yang lebih besar yaitu menghemat energi dan menurunkan dampak terhadap lingkungan mesin listrik. Lebih sedikit energi yang terbuang berarti lebih sedikit listrik yang harus dihasilkan. Jadi, meluangkan waktu untuk memahami fitur-fitur baja elektrik berorientasi butiran dan tidak berorientasi butiran serta membuat pilihan yang cerdas bukan hanya praktik rekayasa yang baik; ini adalah langkah menuju masa depan yang dapat bertahan lama.
Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Indonesian 
English 
German 
Spanish 
French 
Italian 
Japanese 
Korean 
Dutch