کشش سیم (مفتول)

[rkiahoseyni]

مقدمه:

کشش سیم یک فرآیند فلزکاری است که در آن برای کاهش سطح مقطع سیم از یک یا چند قالب استفاده می شود. کاربردهای زیادی برای سیم های کشیده شده وجود دارد، از جمله می توان به سیم کشی برق، کابل ها، اجزای ساختاری تحت کشش، فنرها، گیره های کاغذ، پره های چرخ ها و آلات موسیقی زهی و غیره اشاره کرد. اگرچه در فرآیند تولید سیم، روش های مختلف وجود دارد، ولی کشیدن سیم با اکستروژن متفاوت است، زیرا در کشیدن سیم به جای فشار دادن، از طریق قالب کشیده می‌شود. کشش معمولاً در دمای اتاق انجام می گیرد، بنابراین به عنوان یک فرآیند سرد طبقه بندی می شود، اما ممکن است در دمای بالا برای سیم های بزرگ برای کاهش نیرو انجام شود.

 

فرآیند کشش سیم:

فرآیند کشیدن سیم از نظر مفهومی بسیار ساده است. سیم با کوچک کردن ابتدای آن، با چکش، سوهان کردن، غلتاندن یا تاب دادن آماده می شود، به طوری که در داخل قالب قرار می گیرد و سپس سیم از طریق قالب کشیده می شود. همانطور که سیم از درون قالب کشیده می شود، حجم آن ثابت می ماند، بنابراین با کاهش قطر، طول آن افزایش می یابد. معمولاً سیم برای رسیدن به اندازه دلخواه به بیش از یک بار کشیدن از طریق قالب های متوالی کوچکتر نیاز دارد. غالباً از مقیاس اندازه گیری سیم آمریکایی برای طبقه بندی سیم ها استفاده می گردد. این را می توان در مقیاس کوچک با صفحه کشش یا در مقیاس تجاری بزرگ با استفاده از ماشین آلات خودکار انجام داد. فرآیند کشیدن سیم به دلیل کار سرد، خواص مواد را تغییر می دهد.

کاهش مساحت در سیم های کوچک به طور کلی 15تا 25٪ و در سیم های بزرگتر 20 تا 45٪ است. توالی قالب دقیق برای یک کار خاص تابعی از کاهش مساحت، اندازه سیم ورودی و اندازه سیم خروجی است. همانطور که کاهش مساحت تغییر می کند، توالی قالب نیز تغییر می کند. سیم های بسیار ریز معمولاً به صورت دسته ای کشیده می شوند. در یک بسته نرم افزاری، سیم ها توسط فلزی با خواص مشابه، اما با مقاومت شیمیایی کمتر، از هم جدا می شوند تا بتوان پس از کشیدن آن را جدا کرد. در مرحله بازپخت خواص فلز بر می گردد و می توان آنرا دوباره تحت عملیات کشش قرار داد.

مراحل کشش سیم:

کشش سیم تجاری معمولاً با سیم پیچی از سیم نورد گرم به قطر 9 میلی متر (35/0 اینچ) شروع می شود. در شروع کار سطح برای از بین بردن پوسته ها تحت عملیات اکسیدزدایی قرار می گیرد. سپس به دستگاه سیم کشی که ممکن است یک یا چند بلوک به صورت سری داشته باشد، تغذیه می شود. ماشین‌های سیم کشی تک بلوک شامل وسایلی برای نگه‌داشتن قالب‌ها با دقت در موقعیت و کشیدن سیم به طور پیوسته از سوراخ‌ها هستند. طرح معمولی شامل یک نیمکت یا میز چدنی است که دارای یک براکت ایستاده برای نگه داشتن قالب است و یک درام عمودی که می چرخد و با پیچاندن سیم در اطراف سطح آن، آن را از طریق قالب می کشد و در مرحله سیم پیچی، سیم ها روی یکدیگر ذخیره می شود. درام یا "سوئیفت" که در پشت قالب قرار دارد و به همان سرعتی که لازم است از سیم جدا می شود. درام سیم یا "بلوک" با وسیله ای برای اتصال یا جدا کردن سریع آن به شفت عمودی خود ارائه شده است، به طوری که حرکت سیم ممکن است فوراً متوقف یا شروع شود. بلوک نیز مخروطی است، به طوری که سیم پیچی سیم ممکن است به راحتی در هنگام اتمام به سمت بالا لیز بخورد. قبل از اینکه سیم به بلوک متصل شود، باید طول کافی از آن از طریق قالب کشیده شود. این توسط یک جفت گیره در انتهای یک زنجیره که به دور یک درام گردان پیچیده شده است، انجام می شود، بنابراین سیم را تا زمانی میکشد که بتوان به اندازه کافی دو یا سه بار روی بلوک یعنی جایی که انتهای آن توسط یک گیره پیچ کوچک محکم می شود، پیچید. هنگامی که سیم روی بلوک است، به حرکت در می آید و سیم به طور پیوسته از طریق قالب کشیده می شود. بسیار مهم است که بلوک به طور یکنواخت بچرخد و درست کار کند و سیم را با سرعت ثابت بکشد، در غیر این صورت "قاپیدن" رخ می دهد که باعث ضعیف شدن یا حتی شکستن سیم می شود. سرعت کشیدن سیم بسته به جنس و میزان کاهش سطح مقطع، بسیار متفاوت است.

انواع ماشین کشش سیم:

ماشین‌های با بلوک‌های پیوسته با ماشین‌های تک بلوک با داشتن یک سری قالب‌ها که سیم از طریق آن به صورت پیوسته کشیده می‌شود، متفاوت است. به دلیل کشیدگی و لغزش، سرعت سیم پس از هر بار کشیدن مجدد متوالی تغییر می کند. این سرعت افزایش یافته با داشتن سرعت چرخش متفاوت برای هر بلوک تطبیق داده می شود. یکی از این ماشین ها ممکن است شامل 3 تا 12 قالب باشد. عمل عبور سیم از طریق تمام قالب ها و اطراف بلوک ها را "رشته کردن" می نامند. ترتیبات روانکاری شامل پمپی است که قالب ها را پر می کند و در بسیاری از موارد نیز قسمت های پایینی بلوک ها در روان کننده کار می کنند.

اغلب آنیل های میانی برای مقابله با اثرات کار سرد و اجازه کشیدن بیشتر لازم است. برای به حداکثر رساندن شکل‌پذیری و هدایت الکتریکی، ممکن است یک آنیل نهایی نیز روی محصول نهایی استفاده شود. نمونه ای از محصول تولید شده در دستگاه سیم کشی پیوسته سیم تلفن است. این سیم 20 تا 30 بار از میله نورد گرم کشیده می شود. در حالی که مقاطع گرد بر اکثر فرآیندهای ترسیمی غالب است، مقاطع غیر دایره ای رسم می شوند. آنها معمولاً زمانی کشیده می شوند که سطح مقطع کوچک است و مقادیر آن برای توجیه نورد بسیار کم است. در این فرآیندها از دستگاه بلوک یا تورک هد استفاده می شود.

 گردآورنده: سیدرحیم کیاحسینی