کشش سیم

کشش سیم یک فرآیند فلزکاری است که شامل کشیدن فلز از درون قالب به وسیله نیروی کششی وارد شده به سمت خروجی قالب است. کشش سیم یککی از فرآیندهای شکل دهی است که با مفتول نورد گرم شده آغاز می شود. ابتدا مفتول به کمک اسیدشویی فلزات تمیز شده تا هر گونه جرمی که باعث ایجاد عیوب سطحی سطحی و سایش بیش از حد قالب می شود، بر طرف شود.

مرحله بعد کشش سیم عبارت است از آماده کردن مفتول به گونه ای که روانکاری موثر باشد. برای مواد مستحکم پوشش سطحی شکل پذیر مانند مس یا قلع به عنوان روانکار به کار می رود. برای مفتول ها نیز از پوشش های تبدیلی مثل سولفات ها و اکسالات ها استفاده می شود. معمولا در کشش خشک ، این پوشش ها همراه با روانکارهایی مانند صابون به کار برده می شوند. در کشش تر ، قالب ها و مفتول ها در روانکار روغنی حاوی یک افزودنی ، کاملا غوطه ور می شوند.

به طور کلی کشش سیم یک فرآیند صنعتی مهم است که محصولات تجاری پرکاربردی را ارائه می دهد. محصولات سیمی و میله ای طیف بسیار گسترده ای از کاربردها را شامل می شود که شامل شفت به منظور انتقال نیرو ، اجزای ماشینی و ساختاری، پرچ ها برای پیچ و مهره ها، سیم کشی برق و … می باشد. فرآیند کشش فولادهای با مقطع دایره ای نیز در ماشینکاری ، فورج و سایر فرآیندها استفاده می شود.

کشش مفتول فولادی

کشش مفتول فولادی فرآیندی است که برای کاهش سطح مقطع میله از آن اسفاده می شود. به این گونه که میله ها از مقطع دایره ای فولاد با قطر بزرگتر کشیده می شوند. در طول فرآیند کشش سیم ، حجم یکسان باقی می ماند و از این رو طول سیم یا میله کشیده شده افزایش می یابد. باید توجه شود که به منظور کشش مفتول فولادی در قالب های کششی سری ، قالب کششی بعدی باید قطر سوراخ کمتری نسبت به قالب قبلی داشته باشد.

تفاوت اصلی بین کشش سیم و میله در اندازه ماده اولیه ای است که فرآوری می شود. در واقع کشش مفتول فولادی برای کشش سیم از میله های سیمی فولادی به کار می رود. به گونه ای که سیم به اندازه 0.03 میلیمتر قابلیت کشش را دارد. همچنین سرعت کشش مفتول فولادی می تواند در حدود 10 متر بر ثانیه باشد و در این فرآیند کاهش سطح مقطع در هر پاس در حدود 45 درصد است. معمولا هرچه مقطع اولیه کوچکتر باشد، کاهش در هر پاس کوچکتر است.

لازم به ذکر است که نیروی کشش مفتول فولادی توسط استحکام فولاد محدود می شود. در صورتی که سیم یا میله فولادی خیلی محکم کشیده شود ، ماده می شکند. در واقع نیروی مورد نیاز برای کشش سیم توسط میزان کاهش سطح مقطع تعیین می شود. هرچه این کاهش بزرگتر باشد، نیروی مورد نیاز بیشتر است. بنابراین می توان اظهار کرد که حداکثر کاهش قابل دستیابی در قطر ، توسط استحکام تسلیم فولاد کشیده شده محدود می شود.

با این حال، تغییر شکل پلاستیکی که توسط کشش مفتول فولادی حاصل می شود ، باعث افزایش سختی و کاهش شکل پذیری می شود. از آنجایی که فرآیند کشش متوالی کاهش سطح مقطع را سخت تر می کند ، اغلب لازم است یک فرآیند بازپخت بین کشش های متوالی برای کمک به فرآیند تغییر شکل فولاد انجام شود. از طرف دیگر افزایش استحکام کششی ناشی از کشش اغلب به عنوان یک ویژگی بسیار مطلوب از ماده در نظر گرفته می شود.

خدمات کشش مفتول

یکی از نکات مهم در ارائه خدمات کشش مفتول این است که مقدار کشیده شدن باید به دقت مشخص شود تا محصول مورد نظر دچار پارگی نشود. همچنین در خدمات کشش مفتول ممکن است فلز هادی آن از جنس مس باشد. خدمات کشش مفتول با جنس مس قیمت بیشتری نسبت به سیم های آلومینیومی دارند. اما از لحاظ فیزیکی و مکانیکی سیم مسی علاوه بر نرم و منعطف بودن، بسیار مقاوم تر است. در نتیجه تولیدکنندگانی که اولویت آن ها کیفیت محصول است، استفاده از خدمات کشش مفتول با جنس مس را ترجیح می دهند.

قالب کشش سیم

کشش سیم معمولا در دمای اتاق انجام می شود. اما چون اغلب تغییر شکل های بزرگی در آن ایجاد می شود ، در حین عملیات کشش دما به مقدار زیادی بالا می رود. سیم هایی که کلاف نمی شوند ، روی میزهای كشش تولید می شوند. سر سیم باریک شده ، درون قالب قرار می گیرد و به فک های گیره كشش بسته می شود. گیره کشش توسط حرکت زنجیر یا به وسیله مکانیزم هیدرولیکی حرکت می کند.

شکل ورودی قالب كشش مخروطی به گونه ای است که سیم وارد شده به قالب به همراه خود ، روانکار را به داخل قالب می کشد. شکل مخروطی سبب زیاد شدن فشار هیدرواستاتیکی می شود و جریان روانکار را به درون قالب برقرار می کند. زاویه معبر نیز قسمتی از قالب است که کاهش واقعی قطر در آنجا رخ می دهد.

نیم زاویه قالب پارامتر مهمی در فرآیند کشش سیم است. کارکرد اصلی ناحیه تکیه گاهی، پرداخت مجدد سطح مخروطی (برای برطرف کردن آسیب سطحی ناشی از سایش قالب) است بدون اینکه ابعاد خروجی قالب تغییر کند. قسمت پس رهایش سبب می شود که با خروج سیم از قالب، فلز به آرامی منبسط شود. این قسمت احتمال وقوع سایش را نیز، چنانچه کشش متوقف شود یا تنظیم قالب به هم بخورد، به حداقل می رساند.

همچنین بیشتر قالب های كشش از جنس کاربید سمانته یا الماس صنعتی (در مورد سیم های نازک) هستند. نوک قالب به منظور محافظت در یک محفظه فولادی ضخیم قرار داده می شود.

دستگاه کشش سیم

در دستگاه کشش سیم بخشی از مفتول فولادی به عنوان ماده اولیه انخاب می شود و قطر آن به اندازه دلخواه کاهش می یابد.  از این دستگاه برای فرآوری سیم فولادی و مش فلزی استفاده می شود. با توجه به شرایط مختلف روغن کاری ، دو نوع كشش سيم تر و خشک وجود دارد. دستگاه کشش مفتول فولادی مستقیم ، کشش خشک است. زیرا سیم از یک ظرف روان کننده عبور داده می شود. اما در دستگاه کشش مفتول فولادی خیس ، سیم به طور کامل در روان کننده غوطه ور است. همچنین دستگاه كشش مفتول فولادی می تواند میزان سختی سیم را افزایش دهد.

در هنگام خرید دستگاه کشش مفتول باید به نکاتی همچون سازنده دستگاه کشش مفتول ، قیمت دستگاه کشش مفتول، هزینه حمل و در دسترس بودن آن توجه ویژه شود. زیرا هر یک از مواد ذکر شده در هنگام فروش دستگاه کشش مفتول دست دوم بسیار اهمیت پیدا می کند.

هزینه کشش سیم

مزیت قابل توجه کشش سیم این است که در مقایسه با سایر فرآیندها ، ضایعات مواد آن بسیار کم است. با این حال برخلاف وجود این مزیت، باید هزینه بالای قالب ها و همچنین احتمال نیاز به انجام آنیل برای مقابله با کار سختی در نظر گرفته شود. در نتیجه با توجه به نوع قالب مصرفی در انجام فرآیند و آنیل کردن یا نکردن محصول نهایی ، هزینه کشش سیم می تواند متفاوت باشد.

همچنین قیمت دستگاه کشش مفتول بر هزینه کشش سیم تاثیرگذار است. زیرا با توجه به نوع خدمت درخواست شده، نوع دستگاه و قدرت آن برای انجام فرآیند متفاوت خواهد بود.