يتضمن إنتاج حبل الأسلاك الفولاذية ثلاث عمليات أساسية: سحب الأسلاك، ولف الخيوط، وإغلاق الحبل.
رسم الأسلاك
المواد الخام: في سياق إنتاج حبال الأسلاك الفولاذية، يشير سحب الأسلاك إلى عملية تخضع فيها المواد الخام للتخليل والفوسفات وإزالة الترسبات وسحب الانهيار الأولي. من خلال مرحلة رسم واحدة أو عدة مراحل، يتم تغيير البنية الجزيئية للمادة لتحقيق القطر المستهدف.
تشتمل المواد الخام على معادن حديدية بأقطار تتراوح من 0.14 إلى 10.00 ملم ومعادن غير حديدية بأقطار تتراوح بين 0.01 و16.00 ملم.
التخليل: عملية استخدام محلول حمضي لإزالة الصدأ وقشور الطحن من سطح المادة الخام. في إنتاج الحبال السلكية، يُعرف هذا أيضًا بإزالة الترسبات الكلسية؛ فهو يقوم في المقام الأول بإزالة الأكاسيد من قضيب السلك لمنع الشوائب مثل الصدأ من التدخل في عملية الانهيار أو إتلاف قوالب السحب.
الفوسفات: ببساطة، هذه عملية يتم فيها غمر المادة في محلول فوسفات لتكوين طبقة فوسفات غير قابلة للذوبان في الماء -على سطحها، مما يوفر درجة من مقاومة التآكل.
الرسم التفصيلي: يتم دفع المادة من خلال ثقب على شكل -دائري أو مربع أو مثمن أو أي ملفات تعريف خاصة أخرى-في وسط قالب الرسم. عندما يتم دفع المعدن عبر فتحة القالب، تتغير أبعاده وشكله.
-السلك المسحوب على البارد: عندما يتم دفع الفولاذ المستدير العادي عبر فتحة أصغر من قطره الأصلي، يتناقص القطر بينما يزداد الطول؛ تكرار هذه العملية يقلل من القطر. يزيد هذا التشوه البلاستيكي من صلابة الفولاذ ولكنه يزيل ليونته إلى حد كبير. هذا الفولاذ مناسب للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية بدلاً من الليونة.
التقسية: بسبب تغيير البنية الجزيئية للسلك، فإن التقسية مطلوبة لاستعادة بنيته الداخلية. وهذا يسهل المزيد من السحب، ويقلل من خطر الكسر، ويسمح للسلك بتحقيق القوة المطلوبة-على وجه التحديد، قوة الشد. هذه القوة هي نتيجة لعملية الرسم، وليس المعالجة الحرارية؛ وهذا يشكل الفرق الأساسي بين تصنيع حبل الأسلاك الفولاذية والتصنيع الميكانيكي العام. تشمل قوة الشد القياسية 1470، 1570، 1670، 1770، 1870، و1960 نيوتن/مم². تؤدي القوة الأعلى إلى قدرة شد أكبر ولكن صلابة أقل؛ لذلك، يجب اختيار القوة المناسبة بناءً على التطبيق المحدد بدلاً من مجرد اختيار أعلى قوة متاحة. في حين أن الحبال السلكية عالية القوة-توفر قدرة شد فائقة، إلا أنها تميل إلى أن تكون أقل جودة من حيث مقاومة التآكل والمرونة.
التواء ستراند
يتم تحديد النوع والهيكل والمواد الخام وعملية تصنيع الحبال السلكية من خلال التطبيق المقصود. تستخدم الحبال السلكية للأغراض العامة-أسلاكًا مستديرة من الصلب الكربوني- بأقطار تتراوح من 0.1 إلى 6.0 ملم. يتم استخدام الأسلاك ذات الشكل Z- والأسلاك ذات الأشكال الأخرى عند تصنيع الحبال السلكية المختومة وشبه المغلقة. تشمل أنواع الحبال السلكية المصنفة حسب التطبيق كابلات الجسور المعلقة، وخيوط التعدين، وكابلات المسار للحبال الجوية، وكابلات الجر لآليات القيادة، وحبال المصاعد، وحبال الربط لتجميع وقطر البضائع. يتوسع باستمرار تنوع الحبال السلكية، وتصبح الهياكل معقدة بشكل متزايد؛ بالإضافة إلى الأسلاك المطلية المختلفة، يتم أيضًا استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ والأسلاك ثنائية المعدن. لضمان السلامة والموثوقية، يجب أن تتمتع الحبال السلكية بالقوة الكافية والمرونة الجيدة والجدائل المدمجة ومقاومة الضغط والتآكل والتآكل والتعب-مع كون القوة هي العامل الأكثر أهمية.
تتضمن الهياكل المقطعية-الخيوط الدائرية النقطية-والخيوط الدائرية الملامسة للخط-والخيوط المستديرة السطحية والخيوط المشكلة والخيوط الفردية-غير الدوارة-والأنواع المختومة والأنواع المسطحة. يتم إنتاج الحبال السلكية ذات الجدائل الدائرية ذات السطح - عن طريق رسم خيوط التلامس الخطية - من خلال قالب (مثل قالب سحب السلك- أو قالب الأسطوانة) باستخدام قوة الجر لآلة التجديل. يتم تطبيق مقياسين لمكافحة-التآكل أثناء عملية التجديل: التشحيم (التزييت) والطلاء.
التشحيم: يجب تشحيم جميع الحبال السلكية. يتم تشريب نوى الألياف بالزيت. يجب أن يحمي زيت التشحيم قلب الألياف من التعفن، ويمنع صدأ الأسلاك الفولاذية، ويغذي الألياف، ويوفر التشحيم الداخلي للحبل السلكي. يتضمن تشحيم السطح وضع طبقة موحدة من مادة التشحيم المضادة-للصدأ على سطح كل سلك داخل الجديلة. بالنسبة للحبال المستخدمة في رفع الاحتكاك أو المناجم ذات التعرض العالي للمياه، يتم تطبيق "شحم أسود" مقاوم للاحتكاك العالي -والماء-؛ بالنسبة للتطبيقات الأخرى، يتم استخدام "الشحم الأحمر" مع طبقة قوية -تشكل وخصائص مقاومة-للصدأ، ويتم تطبيقه في طبقة رقيقة لضمان النظافة أثناء التشغيل.
الطلاءات: تشمل الخيارات الجلفنة والألمنيوم وطلاء النايلون أو البلاستيك. يتم تصنيف الجلفنة إلى طبقات رقيقة (سلك مجلفن قبل الرسم) وطلاءات سميكة (سلك مجلفن بعد الرسم)؛ تؤدي الطلاءات السميكة إلى خواص ميكانيكية أقل قليلاً مقارنة بالحبل السلكي اللامع (غير المطلي) ولكنها مناسبة للبيئات شديدة التآكل. يوفر الحبل السلكي المصنوع من الألومنيوم مقاومة فائقة للتآكل والتآكل والحرارة مقارنةً بالحبل المجلفن-مما يجعله مثاليًا لسفن الصيد والمناجم التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين-ويتم إنتاجه باستخدام طريقة "الجلفنة-قبل-الرسم". يتم إنتاج الحبال السلكية المطلية بالنايلون أو البلاستيك إما عن طريق طلاء الحبل النهائي أو عن طريق طلاء الخيوط قبل إغلاقها في الحبل؛ يتم استخدام الأول للتطبيقات الثابتة، بينما يتم استخدام الأخير للتطبيقات الديناميكية.
عملية اللف: يتم إعادة لف ملفات الأسلاك الفولاذية على البكرات (البكرات) الخاصة بآلة لف الجدائل-، أو يتم لف الأسلاك مباشرة على البكرات من آلة سحب الأسلاك-. التواء حبلا ينطوي على التواء الأسلاك في حبلا. تشمل أنواع آلات جدل الجدائل-آلات اللف القفصية-والأنبوبية واللاأنبوبية والمزدوجة-. يوضح الرسم البياني 12-آلة لف أنبوبي-بكرة: (1) بكرة للطبقة الداخلية من الخيوط؛ (2) برميل الآلة الدوار الذي يحتوي على 12 بكرة ملفوفة بالكامل بالأسلاك؛ (3) حبلا -يشكل القالب؛ (4) السحب-من العجلة؛ و(5) ارفع-البكرة للطبقة الخارجية من الخيوط. تتوافق الدورة الكاملة للبرميل مع طول وضع الخصلة (المسافة التي تتقدم بها الخصلة عبر عجلة السحب).
إغلاق الحبل
هذه هي عملية إنتاج الحبال السلكية عن طريق ترتيب الخيوط بنمط حلزوني حول الخط المركزي لنواة الحبل على آلة إغلاق الحبل. يجب أن تلتزم عملية الإغلاق بدقة بمواصفات التصنيع. بمجرد اختيار آلة الإغلاق، يجب مطابقة الخيوط بعناية؛ يجب أن تتوافق مواصفاتها وهيكلها واتجاه وضعها (انظر "طرق مد الحبال السلكية") وطولها مع متطلبات مواصفات تصنيع الحبال السلكية. بمجرد اختيار الخيوط، يتم تثبيت البكرة التي تحتوي على الخيوط على حامل البكرة لآلة الإغلاق. إن إجراءات تركيب البكرة، وربط الخيوط، وضبط معلمات اللف، وعملية اللف الفعلية أثناء عملية الإغلاق مماثلة لتلك المستخدمة أثناء تشكيل الخيوط؛ الفرق الوحيد يكمن في تقنية اللف المحددة المستخدمة. يتم تصنيف التواء الحبل السلكي إلى ثلاثة أنواع: الطبقة المفردة-، الطبقة المزدوجة-، الطبقة الثلاثية-.
إن طريقة وعملية اللف-للحبال السلكية المفردة هي في الأساس نفس الطريقة المتبعة في الخيوط ذات البنية المتطابقة. يتمثل الاختلاف في أنه في الحبال السلكية المفردة-، يتناوب اتجاه وضع الأسلاك في الطبقات المتعاقبة المحيطة بالنواة، مع تحديد الاتجاه العام للأسلاك من خلال اتجاه الطبقة الخارجية من الأسلاك. الحبال السلكية الملفوفة-المقفلة هي نوع من الحبال المفردة-؛ في حين أن طريقة اللف الخاصة بها تشبه طريقة الحبال المفردة-المصنوعة من خيوط مستديرة، إلا أن الاختلاف الحاسم هو أن الأسلاك المشكلة المحيطة بالقلب يجب أن يتم وضعها بحيث تشير وجوهها الأوسع باستمرار نحو السطح الخارجي للحبل. عادةً ما يتم إجراء لف الأسلاك المشكلة حول قلب الحبل الملتف-المغلق باستخدام معدات متخصصة.
يتم تشكيل الحبال السلكية المزدوجة-بشكل عام عن طريق لف 2 أو 3 أو 4 أو 6 أو 7 أو 8 خيوط معًا. مع تكوينات تتراوح ما يصل إلى 36 خيطًا، فإنها توفر تنوعًا كبيرًا وهياكل معقدة، مما يجعلها النوع الأكثر استخدامًا من الحبال السلكية. يعد التكوين-الستة هو الأكثر شيوعًا. يمكن إنتاج الحبال الصغيرة- إلى المتوسطة-القطر المزدوج-باستخدام آلات تجديل/إغلاق الأنابيب. يتم إنتاج-الحبال ذات القطر الكبير-خاصة تلك ذات الوضع المتوازي (راجع "طرق مد الحبال السلكية")-باستخدام آلات إغلاق من النوع المهد-. يمكن تصنيع الحبال المصنوعة من خيوط مشكلة باستخدام معدات متخصصة أو عن طريق تشويه الخيوط الدائرية إلى خيوط مشكلة على آلة إغلاق قياسية قبل لفها في الحبل النهائي. يمكن تصنيع الحبال السلكية الملامسة السطحية - إما باستخدام طريقة لف الأسلاك المشكلة - أو طريقة الضغط البلاستيكي. تتضمن طريقة الضغط البلاستيكي إخضاع الخيوط الدائرية للسحب أو الضغط بالأسطوانة أثناء -عملية تشكيل الجديلة؛ يؤدي هذا إلى تشوه البلاستيك في الأسلاك المكونة ويغير حالة الاتصال الخاصة بها قبل وضع الخيوط في حبل سلكي. إن عملية تصنيع الحبال السلكية الثلاثية- مطابقة لعملية تصنيع الحبال المزدوجة-، وتختلف فقط في عدد مراحل اللف المعنية.
يتم تصنيع جميع الحبال السلكية لتكون-غير دوارة (أو "ميتة-"). يتم تحقيق هذه الخاصية غير الدوارة-من خلال -تشويه الخيوط مسبقًا أثناء عملية إغلاق الحبل-. بالنسبة للحبال السلكية ذات القلوب المعدنية، يمكن أيضًا استخدام المعالجة الحرارية لتحقيق هذه الخاصية. لتحسين كل من الأداء الميكانيكي و-الخصائص غير الدوارة، يتم استخدام عمليات تقويم الجدائل على نطاق واسع أثناء كل من -تشكيل الحبل و-إغلاقه-بالإضافة إلى التشوه المسبق-للحبل-للتخلص من الضغوط المتبقية الناتجة أثناء التصنيع.
يتم وضع حمام التشحيم بين عجلة السحب و-وحدة رفع الحبل-لإغلاق الحبل لتغطية الحبل السلكي. بعد التشحيم، يمر الحبل عبر آلية العبور ويتم لفه بالتساوي على بكرة الرفع. عند الانتهاء من العملية، يتم تأمين طرف الحبل بسلك ربط ناعم ويتم تثبيته على شفة البكرة.
