สายเคเบิลเหล็กเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่มีความแข็งแรงสูง, ยืดหยุ่นดี, น้ำหนักเบา, และมีความยืดหยุ่นดี, ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เครื่องจักร, การต่อเรือ, การทำเหมือง, โลหะวิทยา, และการป่าไม้

มันเป็นเชือกที่ทำจากลวดเหล็กที่บิดเป็นเกลียว ตามที่แสดงในรูปที่ 1 เชือกใยสังเคราะห์ที่อยู่ตรงกลางเรียกว่าแกน และลวดเหล็กที่บิดรอบแกนเรียกว่าเส้น เชือกลวดเหล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปอยู่ที่ 3.15-65 มม. โดยมีความหนาสูงสุดที่ 120 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของเชือกลวดเหล็กที่ไม่บิดสามารถถึง 1000 มม. ในต้นศตวรรษที่ 19 ในยุโรป เชือกที่ทำจากลวดเหล็กถูกใช้ในเหมืองแทนเชือกป่านและโซ่เหล็ก; ต่อมา เชือกลวดเหล็กก็เริ่มปรากฏขึ้น เชือกลวดเหล็กมีการใช้งานและประเภทที่หลากหลาย ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 การผลิตเชือกลวดเหล็ก ****** อยู่ที่ประมาณ 0.3% ของการผลิตเหล็กรวม ประเทศจีนเริ่มผลิตเชือกลวดเหล็กราวปี 1939 และปัจจุบันสามารถผลิตได้หลายประเภท เชือกลวดเหล็กถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการตึง ดึง ยก ยกขึ้น ดึง และด้านอื่น ๆ

พื้นที่การผลิตหลักของเชือกลวดเหล็ก ได้แก่ โรงงานเชือกลวดเหล็กในเทียนจิน, เซี่ยงไฮ้, เสิ่นหยาง, เสฉวน, เจียงซู และสถานที่อื่น ๆ ผลิตภัณฑ์ของมันไม่เพียงแต่จัดส่งเพื่อการใช้งานภายในประเทศ แต่ยังส่งออกไปยังฟิลิปปินส์, สิงคโปร์, ฮ่องกง, สเปน, แคนาดา, อียิปต์, เยเมน และประเทศอื่น ๆ เชือกลวดเหล็กที่นำเข้ามาในประเทศของเรามาจากเยอรมนี, ญี่ปุ่น, สหราชอาณาจักร, รัสเซีย, เกาหลีใต้ เป็นต้น

เปรียบเทียบกับเชือกประเภทอื่น ๆ เชือกลวดเหล็กมีข้อดีในเรื่องความแข็งแรงสูง ความทนทานดี ไม่มีเสียงรบกวน และใช้งานง่าย เกรดเหล็กที่ใช้ทำเชือกทั่วไป ได้แก่ 60, 65, 70, 75MnCuTi เป็นต้น และปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสจะต้องไม่เกิน 0.035% รูปภาพด้านล่างแสดงการผ่าตัดเชือกลวดเหล็กโดย Dagang Steel Wire Rope อย่างละเอียด แสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบของเชือกลวดเหล็ก รวมถึงลวดเหล็ก สายเหล็ก และแกนกลางภายใน

เหตุผลที่ทำให้เชือกลวดเหล็กถูกใช้อย่างแพร่หลายคือเพราะมันมีลักษณะดังต่อไปนี้:

(1) สายเคเบิลเหล็กสามารถส่งผ่านน้ำหนักระยะไกล

(2) สายเคเบิลเหล็กสามารถรับน้ำหนักที่แตกต่างกันและน้ำหนักที่เปลี่ยนแปลงได้

(3) สายเคเบิลเหล็กมีความต้านทานแรงดึงสูง ความแข็งแกร่งในการเหนื่อยล้ารวมและความทนทานต่อแรงกระแทกของสายเคเบิลเหล็กจากเมืองไท่หยวน มณฑลซานซี

(4) สายเคเบิลเหล็กมีความต้านทานการสึกหรอที่ดี ความต้านทานแผ่นดินไหว และความเสถียรในการทำงานภายใต้สภาวะการทำงานที่ความเร็วสูง

(5) สายเคเบิลเหล็กมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีและสามารถทำงานได้ตามปกติในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่มีสื่อที่เป็นอันตรายต่างๆ

(6) สายเคเบิลเหล็กมีความยืดหยุ่นดีและเหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การลาก การดึง การมัด เป็นต้น

(7) ค่าสัมประสิทธิ์การรับน้ำหนักของเชือกลวดเหล็กมีขนาดใหญ่ และเชื่อถือได้ในการใช้งาน

(8) สายเคเบิลเหล็กมีน้ำหนักเบา ทำให้สะดวกในการขนส่งและพกพา

วัตถุดิบ: การดึงลวดที่กล่าวถึงที่นี่หมายถึงกระบวนการที่วัตถุดิบผ่านการล้างกรด, การฟอสเฟต, การลอกเปลือก, และการเปิดบิลเลต ในระหว่างนั้นจะมีการดำเนินการดึงออกหนึ่งหรือหลายครั้งเพื่อเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลและบรรลุเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ.

วัตถุดิบประกอบด้วยโลหะดำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.14-10.00 มม. และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.01-16.00 มม.

การล้างกรด: กระบวนการใช้สารละลายกรดในการล้างสนิมและผิวที่ถูกรีดออกบนพื้นผิวของวัตถุดิบเชือกลวดเหล็ก ในกระบวนการผลิตเชือกลวดเหล็ก ยังเรียกว่าการลอกเปลือก ซึ่งหลักๆ จะทำการกำจัดออกไซด์ของลวดเหล็กขนาดใหญ่เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งสกปรก เช่น สนิม ส่งผลกระทบต่อการเปิดของบิลเล็ตและทำให้แม่พิมพ์การดึงเสียหาย

ฟอสเฟตติ้ง: กล่าวโดยสรุปคือ กระบวนการแช่วัสดุในสารละลายฟอสเฟตเพื่อให้ได้ฟิล์มฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำบนพื้นผิวของวัสดุ ซึ่งช่วยป้องกันการกัดกร่อนในระดับหนึ่ง

เปิดบิลเลต: รูที่มีรูปทรงเฉพาะ เช่น กลม สี่เหลี่ยม แปดเหลี่ยม หรือรูปทรงพิเศษอื่นๆ ที่อยู่กลางแม่พิมพ์ต่างๆ สำหรับการดึงลวดโลหะ เมื่อโลหะถูกบังคับให้ผ่านรูแม่พิมพ์ ขนาดและรูปทรงของมันจะเปลี่ยนแปลงไป

ลวดรีดเย็น: สำหรับเหล็กรอบธรรมดา หากถูกดึงผ่านรูที่เล็กกว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กรอบจะลดลงและความยาวจะยืดออก การทำซ้ำกระบวนการนี้จะทำให้ขนาดของเหล็กรอบลดลงอีก หลังจากที่เกิดการเปลี่ยนรูปพลาสติกนี้ ความแข็งของเหล็กจะเพิ่มขึ้นและพลาสติกจะหายไปเกือบทั้งหมด ในสถานการณ์ที่ไม่ต้องการพลาสติก แต่ต้องการเพียงความแข็งแรง เหล็กประเภทนี้สามารถนำมาใช้ได้

การอบอ่อน: เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของลวดเหล็กถูกทำลายไปแล้ว การอบอ่อนจึงเป็นวิธีเดียวที่จะฟื้นฟูโครงสร้างภายในของลวดเหล็กอีกครั้ง เพื่ออำนวยความสะดวกในการดึงใหม่ จึงไม่ง่ายที่จะขาดและสามารถดึงไปยังความแข็งแรงที่เราต้องการ ความแข็งแรงคือสิ่งที่เราเรียกว่าความต้านทานแรงดึง ความแข็งแรงถูกดึงโดยการดึงลวด ไม่ใช่โดยการอบร้อน นี่คือความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีเชือกลวดและเทคโนโลยีการประมวลผลทางกล ความแข็งแรงทั่วไป: 1470 N/mm2, 1570 N/mm2, 1670 N/mm2, 21770 N/mm2, 1870N/mm2, 21960 N/mm2 ยิ่งความแข็งแรงสูง ความต้านทานแรงดึงก็ยิ่งแข็งแกร่ง แต่ความทนทานจะยิ่งแย่ลง ดังนั้นเราควรเลือกความแข็งแรงที่เหมาะสมเมื่อเลือกเชือกลวดเหล็ก เราไม่สามารถมุ่งเน้นไปที่ความเข้มสูงเพียงอย่างเดียว เชือกลวดเหล็กความแข็งแรงสูงมีความต้านทานแรงดึงที่แข็งแกร่ง แต่มีความต้านทานต่อการสึกหรอและความยืดหยุ่นที่ค่อนข้างอ่อนแอ

กระบวนการผลิตเชือกลวดเหล็ก - เส้นลวดบิด

ประเภท โครงสร้าง และการใช้งานของเส้นลวดที่บิดขึ้นอยู่กับประเภท โครงสร้าง วัสดุดิบ และกระบวนการผลิตของเชือกลวดเหล็ก โดยทั่วไปแล้วจะใช้ลวดเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีขนาดหน้าตัดกลมและเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1-6.0 มม. สำหรับเชือกลวดเหล็ก เมื่อบิดเชือกลวดเหล็กที่ปิดผนึกและกึ่งปิดผนึก จะใช้ลวดเหล็กที่มีรูปทรง Z และรูปทรงพิเศษอื่น ๆ ประเภทของเชือกลวดเหล็กจะถูกจัดประเภทตามการใช้งาน รวมถึงเชือกสะพานแขวนและเส้นลวดที่บิดสำหรับการทำเหมือง เชือกขนส่งในระบบเคเบิลคาร์ เชือกลากของอุปกรณ์ส่งกำลัง เชือกลิฟต์ และเชือกผูกสำหรับการมัดและลากสินค้า ความหลากหลายของเชือกลวดเหล็กกำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และโครงสร้างของมันก็มีความซับซ้อนมากขึ้น นอกจากการใช้ลวดเหล็กเคลือบต่าง ๆ แล้ว ยังมีการใช้ลวดเหล็กสแตนเลสและลวดเหล็กไบเมทัลลิกด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเชือกลวดเหล็กนั้น จำเป็นต้องให้เชือกลวดเหล็กมีความแข็งแรงเพียงพอ ความยืดหยุ่นที่ดี การบิดแน่น ความแข็งแรงอัด ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งแรงต่อความเมื่อยล้า โดยที่ความแข็งแรงเป็นสิ่งสำคัญ

โครงสร้างหน้าตัดของเชือกลวดเหล็กรวมถึงเส้นลวดกลมที่มีการสัมผัสแบบจุด, เส้นลวดกลมที่มีการสัมผัสแบบเส้น, เส้นลวดกลมที่มีการสัมผัสแบบพื้นผิว, เส้นลวดที่ไม่เป็นระเบียบ, เส้นลวดชั้นเดียวที่ไม่หมุน, ปิดผนึก, และแบน. เชือกลวดเหล็กที่มีการสัมผัสแบบพื้นผิวทำจากการดึงเส้นลวดที่มีการสัมผัสผ่านแม่พิมพ์การดึงลวดหรือแม่พิมพ์ลูกกลิ้งด้วยแรงดึงของเครื่องบิด. ผ่านการดึงแม่พิมพ์, หน้าตัดของเส้นเชือกก่อนและหลังการเปลี่ยนรูป

มีมาตรการป้องกันการกัดกร่อนในสต็อกสองอย่าง: การเคลือบด้วยน้ำมันและการชุบโลหะ。

ทุกเชือกเหล็กต้องเคลือบด้วยน้ำมัน แกนใยจะถูกจุ่มในน้ำมัน และต้องการจาระบีเพื่อปกป้องแกนใยจากการเน่าเปื่อยหรือการเกิดสนิมที่เชือกเหล็ก ให้ความชุ่มชื้นกับเส้นใย และหล่อลื่นเชือกเหล็กจากภายใน การเคลือบด้วยน้ำมันที่ผิวจะทำให้เชือกเหล็กทุกเส้นในสายเชือกถูกเคลือบอย่างสม่ำเสมอด้วยชั้นของจาระบีป้องกันสนิม สำหรับเชือกที่ใช้ในเหมืองที่มีแรงเสียดทานสูงและน้ำในการขุด ควรใช้จาระบีน้ำมันดำที่มีความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานต่อน้ำสูง; สำหรับวัตถุประสงค์อื่น ๆ ให้ใช้จาระบีน้ำมันแดงที่มีคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มที่แข็งแรงและมีประสิทธิภาพในการป้องกันสนิมที่ดี และต้องการชั้นน้ำมันบาง ๆ เพื่อให้ทำความสะอาดได้ง่ายในระหว่างการใช้งาน

การเคลือบประกอบด้วยการชุบสังกะสี, การชุบอะลูมิเนียม, การเคลือบไนลอนหรือพลาสติก เป็นต้น ราคาของเครนไฟฟ้าชุบสังกะสีในไท่หยวนแบ่งออกเป็นการเคลือบบางของลวดเหล็กที่ชุบก่อนแล้วจึงดึง และการเคลือบหนาของลวดเหล็กที่ดึงและชุบสังกะสี คุณสมบัติทางกลของการเคลือบหนาต่ำกว่าของเชือกลวดเหล็กเรียบ และเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนรุนแรง เชือกลวดเหล็กชุบอะลูมิเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อน, ทนต่อการสึกหรอ, และทนความร้อนมากกว่าลวดเหล็กชุบสังกะสี โดยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเรืออวนจับปลาและเหมืองที่มี H2S และผลิตโดยใช้วิธีการชุบก่อนแล้วจึงดึง เชือกลวดเหล็กที่เคลือบด้วยไนลอนหรือพลาสติกแบ่งออกเป็นสองประเภท: เชือกเคลือบและเชือกเส้นรวมที่เคลือบ เชือกแรกใช้สำหรับสายเคเบิลแบบนิ่ง ในขณะที่เชือกหลังใช้สำหรับสายเคเบิลแบบเคลื่อนไหว

กระบวนการพันเกี่ยวข้องกับการพันลวดเหล็กลงบนแกนของเครื่องพันเกลียวและการพันใหม่; ลวดเหล็กยังสามารถพันโดยตรงลงบนล้อ I จากเครื่องดึงลวดได้อีกด้วย ทำการพันลวดเหล็กเป็นเส้นเกลียว เครื่องพันเกลียวรวมถึงประเภทตะกร้า ประเภทท่อแกน ประเภทไม่มีท่อ และเครื่องพันเกลียวคู่ สำหรับแผนภาพเชิงสัญลักษณ์ของเครื่องพันเกลียวท่อ 12 แกน 1 คือ ล้อรูปตัว I ที่ถือเส้นเชือกชั้นล่าง 2 คือ กระบอกหมุนที่มีล้อรูปตัว I 12 อันที่เต็มไปด้วยลวดเหล็ก 3 คือ แผ่นกดลวดที่สร้างเส้นเกลียว 4 คือ ล้อดึง และ 5 คือ ล้อพันของเส้นเชือกชั้นบน หลังจากการหมุนหนึ่งครั้งของกระบอก ความยาวของเส้นเชือกที่ดึงออกโดยล้อดึงคือระยะเกลียวของเส้นเกลียว