سیم های ساخته شده از فولاد زنگ نزن

[rkiahoseyni]

مقدمه:
سیم یکی از انواع عمومی محصولات متالورژیکی به همراه صفحات، ورق، میله و لوله است که در صنایع مختلف نظیر ساخت توری (مش)، فنس و غیره استفاده می شود. دایره المعارف ها به طور کلی سیم فلزی را به عنوان یک رشته یا میله فلزی منفرد، معمولاً استوانه ای تعریف می کنند. تاریخچه سیم سازی به دوران باستان باز می گردد.

 

تاریخچه سیم:
اولین نوشته شناخته شده مربوط به سیم در کتاب مقدس مسیحیان قابل مشاهده است. در بخش (Ex.39:3) این کتاب مقدس ذکر شده: "و آنها طلا را به صفحات نازک کوبیدند و آن را به صورت سیم برش دادند." با این حال، اکتشافات باستان شناسی تاریخ هنر سیم سازی را به خود اختصاص داده است که این اکتشافات به زمان‌های بسیار قبل، احتمالاً به 4000 سال قبل از میلاد می‌رسد. در مقبره فرعون مصری که در حدود 2750 سال قبل از میلاد سلطنت می‌کرد، گردنبندی حاوی سیم طلا پیدا شد و جواهرات و زیورآلات مفتولی که توسط آشوری‌ها در 1700 قبل از میلاد ساخته شده بود نیز وجود دارد.
ساخت سیم برای مدت طولانی محدود به جواهرات و اقلام تزئینی مشابه با استفاده از مواد "نرم" مانند طلا یا برنز بود. استفاده‌های سودمند در سال‌های آخر قبل از میلاد ظاهر شد. در این اکتشاف با 3 سیم برنزی در کابلی که در پمپئی پیدا شده است، پیچ خورده است. برای قرن های متمادی، سیم با چکش زدن فلزات انعطاف پذیر طلا و برنز به ورق های نازک تولید می شد. سپس از چکش ها و فایل ها برای تبدیل نوارهای نازک به قطعات گرد کوتاه استفاده شد که در نهایت می توان آنها را به سیم های بلندتر لحیم کرد. با این حال، شواهدی وجود دارد که حتی در مصر باستانی، برخی از سیم‌ها واقعاً از سوراخ‌های مخروطی کشیده می‌شدند.
ساخت مفتول های مدرن که توسط قالب های کششی انجام می شود را می توان در دوره 300 بعد از میلاد تا 700 پس از میلاد ردیابی کرد. ساخت مفتول از طریق کشش قالب در قرن های 12 تا 14 در فرانسه، انگلستان و آلمان رایج شد که مشخص گردید در آن زمان سیم را با دست می کشیدند. سازندگان آلمانی در قرون وسطی شروع به استفاده از نیروی آب برای جایگزینی عملیات دستی کردند. همچنین، آنها در منطقه دوسلدورف در حدود سال 1650 مزیت استفاده از روان کننده ها (مانند آبجو کهنه) را برای کشیدن فولاد سخت کشف کردند.

تولید سیم مدرن:
روش اصلی تولید سیم، یعنی کشیدن یک فلز نرم از طریق یک قالب سخت تراکم ناپذیر، برای قرن ها بدون تغییر باقی مانده است. بدیهی است که تولید سیم های صنعتی مدرن برای بهره وری و کیفیت تعدادی از فناوری های پیچیده شامل فرآیندهای زیر در حال تولید بهبود یافته هستند:
- سیم میله (مواد خوراک حاصل از کارخانه نورد گرم) با کیفیت و پوشش های خاص
- روان کننده های کشش (ترکیبات صابونی مبتنی بر سدیم یا کلسیم)
- قالب های الماس (کشش روغن) یا کاربید (کشش خشک) با تکنولوژی بالا افزایش می یابد
- ماشین های نقشه کشی چند سوراخه خودکار بسیار مولد
- فرآیندهای پیوسته ترکیبی از تمیز کردن، بازپخت، پوشش و اندازه‌گیری پوست
بدیهی است که روایت فوق فقط به "سیم فلزی" مربوط می شود و نه به سیم شیشه ای که در صنعت "فیبر نوری" نقش دارد.

تولید مفتول از جنس استنلس استیل:
مانند هر نوع مفتول فولادی، مفتول فولادی ضد زنگ یک محصول متالورژیکی پایه و پرکاربرد است. این نوع سیم ها از یک فولاد ویژه مدرن ساخته شده است که در دهه 1910 کشف شد که با «فرآیند کشش» تولید می گردد. هرچند قدمت فرآیند تولید این نوع مفتول به دوران باستان می رسد و به طور گسترده در اروپا در قرن های 12 تا 16 توسعه یافته است. فرآیند کشیدن سیم از نظر مفهومی ساده است. سطح مقطع سیم را با کشیدن آن از طریق یک سری قالب های کششی که معمولاً از کاربید تنگستن یا الماس پلی کریستالی ساخته شده است کاهش می دهند (در مورد اندازه سیم های فولادی ضد زنگ). 
ماده اولیه یا سیم تغذیه برای کشیدن سیم فولادی ضد زنگ "میله سیم" فولاد ضد زنگ است که در کارخانه های نورد گرم مدرن از شمش های تولید شده از فرآیند "کوره الکتریکی و ریخته گری مداوم" تولید می شود. 
برای اندازه های سیم کمتر از 8/0 میلیمتر، فرآیند کشیدن به عنوان "کشش خشک" شناخته می شود. در این حالت، سیم تحت یک پیش پوشش فسفات قرار می گیرد که بستر مناسبی برای روان کننده های سیم کشی، معمولاً صابون های حاوی Na یا Ca را فراهم می کند. سپس سیم فولادی ضد زنگ از طریق یک سری جعبه قالب حاوی روان کننده به صورت پودر کاربید تنگستن، اغلب بر روی ماشین های به اصطلاح چند سوراخ یا چند قالب کشیده می شود. بسته به اندازه و درجه نهایی، ممکن است لازم باشد عملیات میانی تمیز کردن خطی و سپس بازپخت درون خطی در اتمسفر کاهش‌دهنده N2/H2 و در نهایت پوشش مجدد برای کشیدن نهایی لازم باشد. بسته به محدوده استحکام کششی و شرایط سطح مشخص شده، ممکن است یک بازپخت نهایی و یک رسم نوری "Skin-Pas" انجام شود. همچنین، کشش تک بلوک گاهی اوقات با گریس به عنوان روان کننده برای به دست آوردن سطح روشن استفاده می گردد.

تولید سیم های زنگ نزن ریز:
برای تولید سیم فولادی ضد زنگ ریز، معمولاً کمتر از 80/0 میلی متر، فرآیند کاملاً متفاوت است و به عنوان "کشش مرطوب" شناخته می شود. در این فرآیند سیم تغذیه که یک سیم به اصطلاح "دوبار کشش" است، در اندازه های کوچکتر از 2/1 میلی متر و کاملاً آنیل شده است. فرآیند کشیدن از طریق یک سری قالب های الماس (تا 30 عدد در برخی ماشین ها) که به طور کامل در یک روان کننده روغنی غوطه ور شده اند انجام می شود. این فرآیند ظریف، برای سیم نرم، با تمیز کردن خطی، بازپخت در اتمسفر N2/H2 و قرقره‌سازی دقیق روی گیره‌های مخصوص که با انواع مختلف قرقره‌ها سازگار است، دنبال می‌شود. سیم‌های فولادی ضد زنگ فوق‌العاده، تا حدود 010/0 میلی‌متر، توسط چند تولیدکننده بسیار تخصصی سیم فولادی ضد زنگ تولید می‌گردند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی