مفتول پیشتنیده و مفتول فولاد فنر سنگینترین کاهش سطح مقطع کل را در مفتولکشی تجربه میکنند. آنچه اینجا از لایه حامل خواسته میشود، دوام آوردن نه در یک حدیده بلکه در دهها حدیده است.
در میان کاربردهای مفتولکشی، مفتول پیشتنیده و مفتول فولاد فنر جایگاه جداگانهای دارند. دشواری اینجا فشار تماس در یک حدیده نیست، بلکه بزرگی کاهش سطح مقطع کل است: مفتول نوردی پرکربن از زنجیره بلندی از حدیدهها عبور میکند تا به کسر کوچکی از قطر اولیه برسد و انتظار میرود لایه حامل همراه با روانکار در تمام این مسیر کار کند. سیستمی که در حدیده اول خوب کار میکند، ممکن است تا حدیده بیستم تمام شده باشد.
این مقاله آمادهسازی سطح در خطوط تولید مفتول پرکربن را پوشش میدهد: پتنتینگ با سطح چه میکند، در این بخش از پوشش فسفات روی چه انتظاری میرود، انتخاب روانکار چگونه تغییر میکند و کدام نقاط کنترل تعداد پارگی را کاهش میدهند. برای توالی کلی فرایند به مراحل فرایند پوشش فسفات و برای ردیابی عیوب در خط به عیبیابی خط مفتولکشی مراجعه کنید.
نکته سوم، آمادهسازی سطح را از یک موضوع راحتی فرایند به موضوع کیفیت محصول تبدیل میکند. خراشی که در کشش ایجاد میشود در یک خط مفتول معمولی ممکن است عیبی ظاهری باشد، اما در مفتول پیشتنیده میتواند شکافی باشد که تمرکز تنش را آغاز میکند.
مفتول پرکربن پیش از کشش سنگین، عملیات حرارتیای به نام پتنتینگ را از سر میگذراند. هدف، ایجاد ساختار لایهای ریزی در ماده است که بتواند کاهش سطح مقطع بالا را تحمل کند. از دید آمادهسازی سطح نکته مهم این است: پتنتینگ روی مفتولی که از کوره خارج میشود لایه اکسیدی باقی میگذارد و همه مراحل بعدی به نحوه حذف این لایه بستگی دارد.
اکسید به روش مکانیکی یا با اسیدشویی حذف میشود. هر مسیری انتخاب شود معیار یکی است: سطحی که وارد حمام فسفات میشود باید فلزی و تمیز باشد. خطی که بقایای اکسید باقی میگذارد، حتی اگر همه مراحل بعدی درست اجرا شوند، نتیجه نمیگیرد؛ پوشش روی اکسید مینشیند و در نخستین حدیده همراه آن جدا میشود.
وظیفه لایه فسفات در همه کاربردها یکی است: روانکار را نگه دارد و از تماس فلز با حدیده جلوگیری کند. اما در خطوط مفتول پیشتنیده و فولاد فنر یک الزام دیگر هم اضافه میشود: دوام. لایه باید نهتنها در حدیده اول، بلکه در حدیده آخر هم هنوز کار کند.
این انتظار سه پیامد دارد. نخست، وزن پوشش بر اساس نیاز کاهش سطح مقطع کل تعیین میشود، نه حدیده اول؛ در کشش سنگین چندحدیدهای اغلب لازم است به سمت بخش بالایی محدوده حرکت کرد. حمامهای KIMSOL در محدوده 3–15 g/m² کار میکنند و اینکه یک خط در کجای این محدوده باشد بر اساس برنامه کشش تعیین میشود؛ برای روش اندازهگیری به اندازهگیری وزن پوشش مراجعه کنید.
دوم، یکنواختی ساختار کریستالی از ضخامت تعیینکنندهتر میشود. ساختار کریستالی درشت و نامنظم در میانه کاهش سطح مقطع کل در برخی نقاط تمام میشود؛ جایی که تمام شود فیلم نازک میشود و خطر پارگی پدید میآید. وقتی پارگیها در یک خط پس از شماره حدیده مشخصی متمرکز میشوند، این نشانه آن است که لایه در همانجا به پایان میرسد. برای نحوه کنترل اندازه کریستال به حمام فعالسازی و اندازه کریستال مراجعه کنید.
سوم، پایداری حمام در این بخش یک امتیاز لوکس نیست، بلکه الزام است. وقتی تعادل اسید کل و اسید آزاد جابهجا میشود، ساختار کریستالی هم با آن جابهجا میشود؛ حمام نوسانی در یک بچ وزن پوشش متغیر تولید میکند و تعداد پارگی را غیرقابل پیشبینی میکند. برای روش کنترل به نگهداری حمام فسفات مراجعه کنید.
| معیار | استرند / مفتول پیشتنیده | مفتول فولاد فنر |
|---|---|---|
| کاربرد نهایی | زیر کشش دائمی؛ در تمام عمر درون بتن بارگذاری میشود | بارگذاری چرخهای؛ میلیونها چرخه |
| عیب سطحی بحرانی | شکافها و خراشهایی که تمرکز تنش را آغاز میکنند | ناهمواری سطحی که ترک خستگی را آغاز میکند |
| عملیات پس از کشش | رشتهپیچی (استرندینگ) و تنشزدایی | فنرپیچی، عملیات حرارتی و اغلب پوشش سطحی |
| حساسیت به بقایا | برای پیوند با بتن و رفتار خوردگی اهمیت دارد | تمیزی پیش از عملیات حرارتی و آبکاری حیاتی است |
| اولویت لایه حامل | دوام در سراسر کاهش سطح مقطع کل | دوام بهعلاوه کیفیت سطح نهایی |
| گرایش روانکار | در کشش سنگین استحکام فیلم مقدم است | توازنی میان کیفیت سطح و تمیزشوندگی جستوجو میشود |
در عمل تمایز به اینجا میرسد: هر دو محصول کشش سنگین دارند، اما در مفتول فولاد فنر ظاهر و تمیزی سطح نهایی زودتر به یک محدودیت الزامآور تبدیل میشود. در مفتول پیشتنیده اولویت، کششی بدون پارگی و بدون شکاف در طول زنجیره بلند کاهش سطح مقطع است.
روانکارهای خشک به خانوادههای واکنشی که با لایه فسفات واکنش میدهند و خانوادههای خنثی که فیلمی فیزیکی باقی میگذارند تقسیم میشوند؛ مقایسه تفصیلی در انتخاب روانکار کشش سیم آمده است. در کشش سنگین مفتول پرکربن، گرایش کلی به سمت واکنشی با ظرفیت حمل فیلم بالاتر است؛ اما این یک قاعده خودکار نیست.
دو محدودیت تصمیم را جابهجا میکند. اولی قطر نهایی است: وقتی خط به قطرهای ریز میرسد، فیلم ضخیم و درشتدانه میتواند در ورودی حدیده گردوغبار و انباشت ایجاد کند؛ فرمولاسیونهای ریزدانهتر در این ناحیه تمیزتر کار میکنند. دومی مرحله پس از کشش است: اگر مفتول فنر قرار است آبکاری شود یا در اتمسفر کنترلشده عملیات حرارتی ببیند، بقایای باقیمانده روی سطح میتواند به عیب فرایندی تبدیل شود. روشهای حذف آن در حذف بقایای صابون مفتولکشی و فسفات آمده است.
یک قضاوت نادرست رایج در خطوط چندحدیدهای، تلاش برای نجات پیوستگی فیلم با افزایش مصرف روانکار است. وقتی کمبود در خود لایه حامل است، این کار علامت را مدتی پنهان میکند بیآنکه علت را برطرف کند و با انباشت در ورودی حدیده منبع تازهای از عیب میگشاید. برای متغیرهایی که واقعاً مصرف را تعیین میکنند به کاهش مصرف صابون مفتولکشی مراجعه کنید.
مورد پنجم آموزندهترین ابزار تشخیص در این بخش است. اگر پارگیها بهطور تصادفی در طول خط پخش شده باشند، مشکل معمولاً در سمت ماده یا حدیده است؛ اگر پس از حدیده مشخصی متمرکز شوند، لایه حامل در همان نقطه مصرف میشود و پاسخ در سمت پوشش است.
برای تعیین ترکیب مناسب KIMSOL و Kimkal متناسب با برنامه کشش خود با ما تماس بگیرید؛ برگههای اطلاعات فنی را میتوانید از طریق مرکز اسناد درخواست کنید.
به دو دلیل. نخست، کاهش سطح مقطع کل بسیار بالاست؛ لایه حامل باید نه در یک حدیده، بلکه در دهها حدیده بدون مصرف شدن کار کند. دوم، محصول نهایی زیر کشش دائمی کار میکند؛ خراش یا شکافی که در کشش ایجاد شود میتواند تمرکز تنش را آغاز کند و مستقیماً بر عمر کاری اثر بگذارد.
پتنتینگ عملیات حرارتیای است که به ماده ساختاری قادر به تحمل کاهش سطح مقطع بالا میدهد و روی مفتول خروجی از کوره لایه اکسیدی باقی میگذارد. اگر این لایه به روش مکانیکی یا اسیدشویی کاملاً حذف نشود، پوشش فسفات روی اکسید مینشیند و در نخستین تغییر شکل همراه آن جدا میشود. سطح فلزی و تمیز در ورودی حمام فسفات پیششرط کل زنجیره است.
این توزیع نشان میدهد لایه حامل در همان نقطه مصرف شده است. اگر پارگیها بهطور تصادفی در طول خط پخش باشند، مشکل معمولاً در سمت ماده یا حدیده است؛ اگر پس از شماره حدیده مشخصی متمرکز شوند، وزن پوشش برای کاهش سطح مقطع کل کافی نیست یا ساختار کریستالی یکنواخت نیست. در این حالت پاسخ را باید در سمت پوشش جست، نه در سمت روانکار.
گرایش کلی به سمت واکنشی با ظرفیت حمل فیلم بالاتر است، اما این قاعدهای خودکار نیست. وقتی خط به قطرهای ریز میرسد، فیلم درشتدانه میتواند در ورودی حدیده گردوغبار و انباشت ایجاد کند. افزون بر این، اگر مفتول پس از کشش آبکاری شود یا عملیات حرارتی ببیند، فرمولاسیونهایی که بقایای آنها آسانتر حذف میشود ممکن است در اولویت قرار گیرند.
مشکلات خط مفتولکشی در حدیده دیده میشوند، اما معمولاً از چربیگیری، فعالسازی، فسفاتهکاری یا مرحله صابون سرچشمه میگیرند. این راهنما هفت نشانهای را که بیش از همه گزارش میشوند برمیدارد و علل احتمالی و اینکه چه چیزی را به چه ترتیبی باید بررسی کرد، شرح میدهد.
بخوانید →وزن پوشش معیاری است که کیفیت پوشش فسفات را به یک عدد تبدیل میکند. مراحل اندازهگیری وزنی، انضباط نمونهبرداری، علل محتمل انحرافها و نحوهٔ پایش روند.
بخوانید →صابون واکنشپذیر با لایهٔ فسفات واکنش میدهد و صابون روی میسازد؛ صابون خنثی یک فیلم فیزیکی به جا میگذارد. اینکه کدام برای کدام خط مناسب است را سرعت کشش، نسبت کاهش سطح مقطع، قطر سیم و فرایندهای پس از کشش تعیین میکنند.
بخوانید →