กระบวนการผลิตเชือกลวดเหล็ก

การผลิตลวดสลิงเหล็กกล้าเกี่ยวข้องกับกระบวนการพื้นฐาน 3 กระบวนการ ได้แก่ การดึงลวด การบิดเกลียว และการปิดเชือก

การวาดลวด
วัตถุดิบ: ในบริบทของการผลิตเชือกลวดเหล็ก การวาดลวดหมายถึงกระบวนการที่วัตถุดิบผ่านการดอง ฟอสเฟต การขจัดตะกรัน และการวาดรายละเอียดเบื้องต้น โครงสร้างโมเลกุลของวัสดุจะมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้ได้เส้นผ่านศูนย์กลางเป้าหมายผ่านขั้นตอนการวาดหนึ่งขั้นตอนหรือหลายขั้นตอน
วัตถุดิบประกอบด้วยโลหะกลุ่มเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.14–10.00 มม. และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.01–16.00 มม.
การดอง: กระบวนการใช้สารละลายกรดเพื่อขจัดสนิมและตะกรันจากพื้นผิวของวัตถุดิบ ในการผลิตลวดสลิง เรียกอีกอย่างว่าการขจัดตะกรัน โดยหลักแล้วจะกำจัดออกไซด์ออกจากเหล็กลวดเพื่อป้องกันสิ่งเจือปน เช่น สนิม ไม่ให้รบกวนกระบวนการสลายหรือสร้างความเสียหายให้กับแม่พิมพ์แบบดึง
ฟอสเฟต: พูดง่ายๆ ก็คือกระบวนการที่วัสดุถูกจุ่มลงในสารละลายฟอสเฟตเพื่อสร้างฟิล์มฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำ-บนพื้นผิว จึงมีระดับความต้านทานการกัดกร่อนได้
การเขียนแบบแยกส่วน: วัสดุถูกบังคับผ่านรูที่มีรูปทรง-ทรงกลม สี่เหลี่ยม แปดเหลี่ยม หรือโปรไฟล์พิเศษอื่นๆ- ที่อยู่ตรงกลางของแม่พิมพ์ขึ้นรูป เมื่อโลหะถูกบังคับผ่านช่องแม่พิมพ์ ทั้งขนาดและรูปร่างก็เปลี่ยนไป
ลวดดึงเย็น-: เมื่อเหล็กกลมธรรมดาถูกบังคับผ่านรูที่เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเดิม เส้นผ่านศูนย์กลางจะลดลงในขณะที่ความยาวเพิ่มขึ้น การทำซ้ำขั้นตอนนี้จะช่วยลดเส้นผ่านศูนย์กลางอีก การเสียรูปแบบพลาสติกนี้จะเพิ่มความแข็งของเหล็กแต่จะขจัดความเหนียวของเหล็กไปเป็นส่วนใหญ่ เหล็กดังกล่าวเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงมากกว่าความเหนียว
การแบ่งเบาบรรเทา: เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของลวดมีการเปลี่ยนแปลง การแบ่งเบาบรรเทาจึงจำเป็นเพื่อฟื้นฟูโครงสร้างภายใน ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการวาดเพิ่มเติม ลดความเสี่ยงของการแตกหัก และช่วยให้ลวดได้รับความแข็งแรงตามที่ต้องการ-โดยเฉพาะความต้านทานแรงดึง ความแข็งแรงนี้เป็นผลมาจากกระบวนการวาด ไม่ใช่การอบชุบด้วยความร้อน สิ่งนี้ถือเป็นความแตกต่างหลักระหว่างการผลิตเชือกลวดเหล็กและการตัดเฉือนเชิงกลทั่วไป ค่าความต้านทานแรงดึงมาตรฐาน ได้แก่ 1470, 1570, 1670, 1770, 1870 และ 1960 N/mm² ความแข็งแรงสูงขึ้นส่งผลให้มีความสามารถในการรับแรงดึงมากขึ้นแต่มีความเหนียวลดลง ดังนั้นจึงต้องเลือกความแข็งแรงที่เหมาะสมตามการใช้งานเฉพาะ แทนที่จะเลือกเพียงความแข็งแรงสูงสุดที่มีอยู่ แม้ว่าลวดสลิงที่มีความแข็งแรงสูง-จะให้ความสามารถในการดึงแรงดึงได้ดีกว่า แต่ก็มีแนวโน้มว่าจะด้อยกว่าในแง่ของความต้านทานการสึกหรอและความยืดหยุ่น

การบิดเกลียว
ประเภท โครงสร้าง วัตถุดิบ และกระบวนการผลิตของลวดสลิงจะถูกกำหนดตามการใช้งานที่ต้องการ ลวดสลิงอเนกประสงค์-ใช้ลวดเหล็กกล้าคาร์บอนหน้าตัดกลม-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 0.1 ถึง 6.0 มม. ลวดรูปทรง Z- และรูปทรงอื่นๆ ถูกนำมาใช้ในการผลิตลวดสลิงแบบปิดผนึกและกึ่ง-แบบปิดผนึก ประเภทลวดสลิงที่แบ่งตามการใช้งาน ได้แก่ เคเบิลสะพานแขวน เกลียวในเหมือง เคเบิลรางสำหรับกระเช้าลอยฟ้า สายลากสำหรับกลไกขับเคลื่อน เชือกลิฟต์ และเชือกผูกสำหรับมัดและลากสินค้า ความหลากหลายของลวดสลิงมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง และโครงสร้างก็มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ นอกจากลวดเคลือบต่างๆ แล้ว ยังใช้ลวดสแตนเลสและลวดไบเมทัลลิกอีกด้วย เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ ลวดสลิงจะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอ มีความยืดหยุ่นดี การตีเกลียวขนาดกะทัดรัด และความต้านทานต่อแรงอัด การสึกหรอ การกัดกร่อน และความล้า-โดยความแข็งแรงเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุด
โครงสร้างหน้าตัด-ประกอบด้วย-เกลียวกลมสัมผัสกัน เส้น-เกลียวทรงกลมสัมผัส ผิว-เกลียวทรงกลมสัมผัส เกลียวรูปทรง เกลียวหมุน-ชั้นเดียวแบบไม่- เกลียวแบบปิดผนึก และแบบแบน ลวดสลิงตีเกลียวผิวสัมผัส-ผลิตโดยการดึงเส้น-ตีเกลียวที่สัมผัสผ่านแม่พิมพ์ (เช่น แม่พิมพ์ดึงลวดหรือแม่พิมพ์ลูกกลิ้ง) โดยใช้แรงดึงของเครื่องตีเกลียว มีการใช้มาตรการป้องกันการกัดกร่อน-สองประการในระหว่างกระบวนการพันเกลียว: การหล่อลื่น (การหยอดน้ำมัน) และการเคลือบ
การหล่อลื่น: ลวดสลิงทั้งหมดจะต้องได้รับการหล่อลื่น แกนไฟเบอร์ถูกชุบด้วยน้ำมัน สารหล่อลื่นจะต้องปกป้องแกนไฟเบอร์ไม่ให้เน่าเปื่อย ป้องกันลวดเหล็กไม่ให้เป็นสนิม บำรุงเส้นใย และจัดให้มีการหล่อลื่นภายในสำหรับลวดสลิง การหล่อลื่นพื้นผิวเกี่ยวข้องกับการทาสารหล่อลื่นป้องกันสนิม-เป็นชั้นสม่ำเสมอกับพื้นผิวของลวดทุกเส้นภายในเกลียว สำหรับเชือกที่ใช้ในการชักรอกแบบเสียดทานหรือในเหมืองที่มีการสัมผัสกับน้ำสูง จะใช้ "จาระบีสีดำ" ที่ทน-การเสียดสีและน้ำสูง- สำหรับการใช้งานอื่นๆ จะใช้ "จาระบีสีแดง" ที่มีคุณสมบัติ-สร้างฟิล์มแข็งแรงและ-ป้องกันสนิม โดยทาเป็นชั้นบางๆ เพื่อรับประกันความสะอาดระหว่างการทำงาน
การเคลือบ: ตัวเลือกต่างๆ ได้แก่ การชุบสังกะสี อลูมิไนซ์ และการเคลือบไนลอนหรือพลาสติก การชุบสังกะสีแบ่งออกเป็นการเคลือบแบบบาง (ลวดชุบสังกะสีก่อนวาด) และการเคลือบหนา (ลวดชุบสังกะสีหลังการวาด); การเคลือบหนาส่งผลให้คุณสมบัติทางกลลดลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับลวดสลิงสว่าง (ไม่เคลือบผิว) แต่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง ลวดสลิงอลูมิไนซ์มีความทนทานต่อการกัดกร่อน การสึกหรอ และความร้อนได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับเชือกสังกะสี- ทำให้เหมาะสำหรับเรืออวนลากประมงและเหมืองแร่ที่มี H2S- และผลิตโดยใช้วิธี "ชุบสังกะสี-ก่อน-ดึง" เชือกลวดเคลือบไนลอนหรือพลาสติก-ผลิตโดยการเคลือบเชือกสำเร็จรูปหรือโดยการเคลือบเกลียวก่อนปิดเป็นเชือก แบบแรกใช้สำหรับแอปพลิเคชันแบบคงที่ ในขณะที่แบบหลังใช้สำหรับแอปพลิเคชันแบบไดนามิก
กระบวนการม้วน: ขดลวดเหล็กจะถูกพันกลับเข้ากับแกนม้วน (กระสวย) ของ-เครื่องบิดเกลียว หรือพันลวดเข้ากับแกนม้วนโดยตรงจากเครื่องรีดลวด- การบิดเกลียวเกี่ยวข้องกับการบิดสายไฟให้เป็นเกลียว ประเภทของเครื่องตีเกลียว-ได้แก่ เครื่องตีเกลียวแบบกรง- เครื่องแบบท่อ แบบไม่มียาง และเครื่องตีเกลียวคู่- แผนภาพแสดงเครื่องบิดเกลียวแบบท่อแกนม้วน 12-เส้น-: (1) แกนม้วนสำหรับชั้นในของเกลียวเกลียว; (2) กระบอกเครื่องจักรหมุนที่มีแกน 12 เส้นพันด้วยลวดจนเต็ม (3) เกลียว-ที่ขึ้นรูปเป็นแม่พิมพ์ (4) การลาก-นอกล้อ; และ (5) ดึง-ม้วนขึ้นสำหรับชั้นนอกของเกลียว การหมุนรอบลำกล้องครบหนึ่งครั้งจะสอดคล้องกับความยาวของเกลียว (ระยะทางที่เกลียวจะเคลื่อนที่ผ่านล้อลาก)

เชือกปิด
นี่คือกระบวนการในการผลิตลวดสลิงโดยการจัดเรียงเกลียวในรูปแบบเกลียวรอบๆ เส้นกึ่งกลางของแกนเชือกบนเครื่องปิดเชือก- กระบวนการปิดต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดการผลิตอย่างเคร่งครัด เมื่อเลือกเครื่องปิดแล้ว จะต้องจับคู่เกลียวอย่างระมัดระวัง ข้อกำหนด โครงสร้าง ทิศทางการวาง (ดู "วิธีการวางลวดสลิง") และความยาวต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของข้อกำหนดเฉพาะในการผลิตลวดสลิง เมื่อเลือกเส้นเกลียวแล้ว แกนม้วนที่มีเกลียวจะถูกติดตั้งเข้ากับโครงยึดแกนม้วนของเครื่องปิด ขั้นตอนสำหรับการติดตั้งแกนม้วน การร้อยเกลียวเกลียว การปรับพารามิเตอร์การบิด และการดำเนินการบิดจริงในระหว่างกระบวนการปิดจะเหมือนกับขั้นตอนที่ใช้ระหว่างการสร้างเกลียว ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวอยู่ที่เทคโนโลยีการบิดแบบเฉพาะที่ใช้ การบิดเชือกลวดแบ่งออกเป็นสามประเภท: แบบชั้นเดียว- แบบชั้นสอง - และชั้นสาม-
วิธีการและขั้นตอนการบิดสำหรับเชือกลวดแบบวางเดี่ยว-นั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับวิธีสำหรับเกลียวที่มีโครงสร้างเหมือนกัน ความแตกต่างก็คือว่าในการวางลวดสลิงแบบชั้นเดียว- ทิศทางการวางของสายไฟในชั้นที่ต่อเนื่องกันรอบๆ แกนจะสลับกัน โดยทิศทางการวางโดยรวมจะกำหนดโดยทิศทางของชั้นนอกสุดของสายไฟ เชือกลวดขดแบบล็อค-เป็นเชือกลวดสลิงประเภทหนึ่ง- แม้ว่าวิธีการบิดจะคล้ายกับการใช้เชือกเดี่ยว-ที่ทำจากเกลียวกลม ความแตกต่างที่สำคัญก็คือ ลวดรูปทรงที่อยู่รอบๆ แกนจะต้องอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้หน้ากว้างของพวกมันชี้ไปที่พื้นผิวด้านนอกของเชือกอย่างสม่ำเสมอ การบิดลวดรูปทรงรอบๆ แกนกลางของเชือกขด-ที่ล็อคอยู่ โดยทั่วไปจะดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ
โดยทั่วไปแล้วลวดสลิงซ้อน-มักเกิดจากการบิดเกลียว 2, 3, 4, 6, 7 หรือ 8 เส้นเข้าด้วยกัน ด้วยการกำหนดค่าที่มีมากถึง 36 เส้น จึงมีโครงสร้างที่หลากหลายและซับซ้อน ทำให้เป็นลวดสลิงชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด รูปแบบหก-เส้นเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด สามารถผลิตเชือกวางคู่- ถึงปานกลาง-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง-ได้โดยใช้เครื่องพันเกลียว/ปิดแบบท่อ -เชือกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชือกที่มีการวางขนานกัน (ดู "วิธีการวางลวดสลิง")-ผลิตขึ้นโดยใช้เครื่องปิดแบบแท่นวาง- เชือกที่ทำจากเกลียวรูปทรงสามารถผลิตได้โดยใช้อุปกรณ์พิเศษหรือโดยการเปลี่ยนรูปเกลียวกลมให้เป็นเกลียวรูปทรงด้วยเครื่องปิดแบบมาตรฐานก่อนที่จะบิดให้เป็นเชือกขั้นสุดท้าย ลวดสลิงแบบสัมผัสพื้นผิว-สามารถผลิตได้โดยใช้วิธีบิดลวดรูปทรงหรือวิธีอัดพลาสติก วิธีการบีบอัดพลาสติกเกี่ยวข้องกับการดึงเกลียวกลมเพื่อดึงหรือการบีบอัดลูกกลิ้งในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปเกลียว- สิ่งนี้ทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกในสายไฟที่เป็นส่วนประกอบ และเปลี่ยนสถานะการสัมผัสก่อนที่เกลียวจะถูกวางลงในเชือกลวด ขั้นตอนการผลิตลวดสลิงแบบวางสาม-นั้นเหมือนกับกระบวนการผลิต-ลวดสลิงแบบวางคู่ โดยจะต่างกันเพียงจำนวนขั้นตอนการบิดที่เกี่ยวข้องเท่านั้น
ลวดสลิงทั้งหมดผลิตขึ้นเพื่อไม่ให้-หมุนได้ (หรือ "ตาย-") คุณลักษณะที่ไม่-หมุนได้นี้สามารถทำได้โดย-การเปลี่ยนรูปเกลียวก่อนระหว่างกระบวนการปิดเชือก- สำหรับลวดสลิงที่มีแกนโลหะ อาจต้องใช้ความร้อนเพื่อให้ได้คุณสมบัตินี้ เพื่อเพิ่มทั้งประสิทธิภาพทางกลและคุณลักษณะที่ไม่หมุน- กระบวนการยืดเกลียวให้ตรงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระหว่างการ-การขึ้นรูปและ-การปิดเชือก- นอกเหนือจากการทำให้เกลียวก่อน-การเปลี่ยนรูป- เพื่อขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิต
อ่างหล่อลื่นอยู่ระหว่างตำแหน่ง-ล้อลากและ-หน่วยนำขึ้นของเชือก-เครื่องปิดเพื่อเคลือบลวดสลิง หลังจากการหล่อลื่น เชือกจะผ่านกลไกการเคลื่อนที่และพันเข้ากับล้อม้วนเก็บ{4}} เท่าๆ กัน เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการ ปลายเชือกจะถูกยึดด้วยลวดผูกแบบอ่อนและยึดเข้ากับหน้าแปลนรอก