در کشش لوله، حدیده فقط با سطح بیرونی تماس ندارد؛ ماندرل یا پلاگ یک ناحیه تماس دوم در داخل ایجاد میکند. رساندن روانکار دقیقاً به همین ناحیه از همه دشوارتر است. راهبرد روانکاری و انتخاب صابون را بر اساس روش کشش بررسی میکنیم.
در مفتولکشی یک ناحیه تماس وجود دارد: حدیده و سطح بیرونی مفتول. در کشش لوله، بیشتر روشها دو ناحیه تماس دارند: حدیده در بیرون و ماندرل یا پلاگ در داخل. مرکز ثقل مسئله روانکاری همین ناحیه دوم است، چون سطح داخلی جایی است که روانکار سختتر از همه به آن میرسد و پس از شروع کشش هیچ راهی برای مداخله در آن نیست.
این مقاله تفاوت روشهای کشش لوله از دید روانکاری، دلیل اهمیت آمادهسازی سطح داخلی همتراز با سطح بیرونی، انتخاب صابون و علل عیوب سطح داخلی را که بیش از همه در عمل دیده میشوند بررسی میکند.
نیاز به روانکاری بسته به اینکه ابزاری روی سطح داخلی باشد یا نه، بهطور بنیادی تغییر میکند:
بهعنوان قاعدهای کلی، هرچه ابزار بیشتر با سطح داخلی تماس داشته باشد، نیاز به روانکاری بیشتر است. در کشش آزاد، روانکاری سطح بیرونی تا حد زیادی مسئله را حل میکند، اما در کشش با ماندرل روانکاری سطح داخلی به محدودیت اصلی خط تبدیل میشود.
صابون به اندازهای کار میکند که بتواند در سطح بنشیند. لایه فسفات با ساختار متخلخل خود بستری است که صابون را نگه میدارد؛ این سازوکار را در مقاله فسفاتهکاری چیست توضیح دادهایم. در لوله، این بستر باید روی دیواره داخلی هم وجود داشته باشد.
در عمل دشواری اصلی این است: محلول حمام بهاندازه کافی درون لوله گردش نمیکند. در لولههای بلند با قطر داخلی کم که از یک سر پر میشوند، ممکن است حباب هوا روی سطح داخلی بماند، محلول تازه نشود و لایه روی دیواره داخلی یا بسیار نازک باشد یا اصلاً تشکیل نشود. از بیرون، لوله بهدرستی فسفاتهشده به نظر میرسد؛ مشکل فقط در کشش آشکار میشود.
صابونهای کشش خشک که روی لایه فسفات اعمال میشوند بهطور کلی به دو دسته واکنشپذیر و خنثی تقسیم میشوند. صابونهای واکنشپذیر با لایه فسفات برهمکنش دارند و لایهای با چسبندگی قویتر میسازند؛ صابونهای خنثی بهصورت فیزیکی میچسبند و از نظر باقیماندهای که بر جا میگذارند رفتار متفاوتی دارند. این تمایز و معیارهای انتخاب را در انتخاب صابون مفتولکشی بررسی کردهایم.
| روش | تماس با سطح داخلی | نیاز به روانکاری | معیار کلیدی |
|---|---|---|---|
| کشش آزاد | ندارد | متوسط؛ عمدتاً سطح بیرونی | پیوستگی لایه روی سطح بیرونی |
| پلاگ ثابت | دارد، ناحیه باریک | زیاد | پیوستگی فسفات + صابون روی سطح داخلی |
| پلاگ شناور | دارد، پویا | زیاد | پایداری لایه در سرعت بالا |
| ماندرل (میله) | دارد، سطح بزرگ | بسیار زیاد | کیفیت پوشش داخلی و سهولت بیرونکشیدن میله |
ستون «معیار کلیدی» نشان میدهد در انتخاب صابون کدام ویژگی باید در اولویت باشد. کشش با ماندرل یک محدودیت دیگر هم دارد: میله باید پس از کشش از لوله بیرون کشیده شود. بنابراین روانکار باید لایهای بهاندازه کافی قوی بسازد و در عین حال باقیماندهای چنان چسبناک بر جا نگذارد که بیرونکشیدن میله ناممکن شود. این دو نیاز در جهت مخالف هم عمل میکنند و تعادل درست به محصول بستگی دارد.
مدیریت اصطکاک در کشش لوله بر همان فیزیک مفتولکشی استوار است: لایه روانکار میان فلز و ابزار قرار میگیرد و از تماس مستقیم جلوگیری میکند. همین که لایه بشکند، اصطکاک بالا میرود، اصطکاک دما را بالا میبرد و افزایش دما تخریب لایه را شتاب میدهد؛ این چرخه خود را تغذیه میکند. این سازوکار را در اصطکاک در شکلدهی سرد شرح دادهایم.
در لوله، خطرناکترین جا برای این چرخه سطح داخلی است، چون گرمای تولیدشده در آنجا بهسادگی خارج نمیشود و دیده هم نمیشود. از دست رفتن لایه که از سطح داخلی آغاز میشود، معمولاً فقط پس از پایان کار و بهصورت عیب سطحی به اپراتوری میرسد که از بیرون نگاه میکند.
در کشش لوله، سطح بیرونی مشکل را به شما نشان میدهد؛ سطح داخلی فقط وقتی کار تمام شد آن را میگوید. به همین دلیل آمادهسازی سطح داخلی پارامتری است که باید کنترل شود، نه نتیجهای که به آن امید ببندیم.
| نشانه | علت احتمالی | اولین بررسی |
|---|---|---|
| خراش و چسبندگی روی سطح داخلی | فسفات/صابون ناکافی روی سطح داخلی | گردش داخلی و حباب هوا در حمام |
| افزایش غیرمنتظره نیروی کشش | تخریب لایه، انتقال ناکافی صابون | نوع صابون و دمای اعمال |
| دشواری بیرونکشیدن ماندرل | باقیمانده زیاد یا لایه چسبناک | نوع صابون و وزن پوشش سطح داخلی |
| اثر سایش براق روی سطح بیرونی | قطع پیوستگی لایه روی سطح بیرونی | سطح پرشدگی جعبه صابون و وضعیت حدیده |
| تفاوت سطح میان سر و میانه لوله | عدم تعادل پرشدن/تخلیه در حمام | زاویه غوطهوری و زمان ماند |
| زنگزدگی مدت کوتاهی پس از کشش | آب آبکشی یا اسید باقیمانده در داخل | مراحل خشککردن و خنثیسازی |
ردیف آخر در کشش لوله ریسک ویژهای است: آب باقیمانده در داخل دیده نمیشود و در انبار به خوردگی از داخل به بیرون میانجامد. جنبه انبارداری را جداگانه در چرا مفتول فسفاتهشده زنگ میزند بررسی کردهایم.
روانکاری در کشش لوله یعنی مدیریت همزمان دو ناحیه تماس. در کشش آزاد بار عمدتاً روی سطح بیرونی است، اما در کشش با پلاگ و بهویژه با ماندرل، سطح داخلی تعیینکننده میشود. بدون لایه فسفات سالم روی سطح داخلی، حتی صابون درست هم کار نمیکند؛ از این رو گردش داخلی در حمام، آبکشی و خشککردن پارامترهایی به اندازه انتخاب صابون حیاتیاند. در کشش با ماندرل، تعادل میان استحکام لایه و سهولت بیرونکشیدن میله نیز باید برای هر محصول جداگانه برقرار شود.
Kimfosan تولیدکننده مواد پوشش فسفات روی (KIMSOL) و صابونهای مفتولکشی (Kimkal) است و برای خطوط کشش لوله در آمادهسازی سطح داخلی و انتخاب صابون پشتیبانی میدانی ارائه میدهد. با در دست داشتن ابعاد لوله، روش و مقادیر کاهش سطح مقطع با تیم فنی ما گفتگو کنید. Kimfosan که از سال 1982 در حال تولید است، از کارخانه خود در کارتپه / کوجائلی ترکیه، پشتیبانی فنی متناسب با شرایط فرایند شما ارائه میدهد.
در مفتولکشی یک ناحیه تماس وجود دارد: حدیده و سطح بیرونی. در کشش لوله، وقتی از پلاگ یا ماندرل استفاده میشود، ناحیه تماس دومی روی سطح داخلی شکل میگیرد. رساندن روانکار به آنجا دشوار است، در حین کشش امکان مداخله وجود ندارد و گرمای تولیدشده بهسادگی خارج نمیشود. به همین دلیل آمادهسازی سطح داخلی حیاتیترین پارامتر است.
رایجترین علت، گردش ناکافی محلول حمام درون لوله است. در لولههای بلند با قطر داخلی کم، ممکن است حباب هوا در داخل بماند، محلول تازه نشود و لایه روی دیواره داخلی نازک بماند یا اصلاً تشکیل نشود. غوطهوری با زاویه، پرشدن کامل و در صورت نیاز گردش داخلی لازم است؛ همین مشکل در آبکشی و خشککردن هم رخ میدهد.
کشش با ماندرل باید همزمان دو نیاز را برآورده کند: لایهای قوی و پیوسته روی سطح داخلی، و امکان بیرونکشیدن میله پس از کشش. چون این دو در جهت مخالف هم عمل میکنند، تعادل درست بر اساس محصول، ابعاد لوله و کاهش سطح مقطع تعیین میشود؛ ارائه یک توصیه کلی و واحد برای صابون نادرست است.
در کشش آزاد هیچ ابزاری با سطح داخلی تماس ندارد، بنابراین بار روانکاری عمدتاً روی سطح بیرونی است. با این حال فسفاتهکاری سطح داخلی و بهویژه آبکشی و خشککردن درست آن همچنان مهم است؛ باقیمانده اسید یا آب درون لوله در دوره انبارداری به خوردگی از داخل به بیرون میانجامد.
رایجترین علت این است که آب یا باقیمانده اسیدی درون لوله پس از آبکشی بهطور کامل خشک نشده است. این باقیمانده دیده نمیشود و در انبار خوردگی از داخل به بیرون را آغاز میکند. مرحله خشککردن و خنثیسازی باید متناسب با هندسه لوله تأیید شوند.
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 →صابون مفتولکشی روانکار خشکی بر پایه صابونهای فلزی است که در کشش سیم و پروفیل، میان حدیده و فلز لایه روانکار تشکیل میدهد. صابون شستشویی محلول در آب نیست؛ ماده مصرفیای است که در لایه فسفات مینشیند و زیر فشار و حرارت لایه میسازد.
بخوانید →در تولید پیچ و مهره سطح قطعه چند برابر گسترش مییابد؛ روغن مایع نمیتواند این فشار تماسی را تحمل کند. توضیح میدهیم لایهٔ متخلخل فسفات و فیلم صابون چگونه با هم کار میکنند و این جفت بر اساس شدت تغییر شکل چگونه انتخاب میشود.
بخوانید →