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

มันเป็นเชือกที่ทำจากลวดเหล็กที่บิดเป็นเกลียว ตามที่แสดงในรูปที่ 1 เชือกใยในกลางเรียกว่าแกน และลวดเหล็กที่บิดรอบแกนเรียกว่าเส้น เชือกลวดเหล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปอยู่ที่ 3.15-65 มม. โดยมีความหนาสูงสุดที่ 120 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของเชือกลวดเหล็กที่ไม่บิดสามารถถึง 1000 มม. ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ในยุโรป เชือกที่ทำจากลวดเหล็กถูกใช้ในเหมืองแทนเชือกป่านและโซ่เหล็ก; ต่อมา เชือกลวดเหล็กก็ปรากฏขึ้น เชือกลวดเหล็กมีการใช้งานและประเภทที่หลากหลาย ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 การผลิต ****** เชือกลวดเหล็กอยู่ที่ประมาณ 0.3% ของการผลิตเหล็กรวม ประเทศจีนเริ่มผลิตเชือกลวดเหล็กราวปี 1939 และตอนนี้สามารถผลิตได้หลายประเภท เชือกลวดเหล็กถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการตึงดึง ยก ยกขึ้น ดึง และด้านอื่น ๆ

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

เมื่อเปรียบเทียบกับเชือกประเภทอื่น ๆ เชือกเหล็กมีข้อดีในเรื่องความแข็งแรงสูง ความทนทานดี ไม่มีเสียงรบกวน และใช้งานง่าย เกรดเหล็กที่ใช้กันทั่วไปในการทำเชือก ได้แก่ 60, 65, 70, 75MnCuTi เป็นต้น และปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสจะต้องไม่เกิน 0.035% รูปภาพด้านล่างแสดงการผ่าตัดเชือกเหล็กโดย Dagang Steel Wire Rope อย่างละเอียด แสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบของเชือกเหล็ก รวมถึงลวดเหล็ก สายเหล็ก และแกนกลางภายใน

สาเหตุที่เชือกลวดเหล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายก็เพราะว่ามันมีลักษณะดังต่อไปนี้:

(1) สายเคเบิลเหล็กสามารถส่งผ่านโหลดระยะไกล

(2) สายเคเบิลเหล็กสามารถรับน้ำหนักต่างๆ และน้ำหนักที่แตกต่างกันได้

(3) สายเคเบิลเหล็กมีความต้านทานแรงดึงสูง ความแข็งแกร่งรวมของสายเคเบิลเหล็กไท่หยวนในมณฑลซานซีและความเหนียวต่อแรงกระแทก

(4) สายเคเบิลเหล็กมีความต้านทานการสึกหรอที่ดี ความต้านทานแผ่นดินไหว และความเสถียรในการทำงานภายใต้สภาวะการทำงานที่ความเร็วสูง

(5) สายเคเบิลเหล็กมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีและสามารถทำงานได้ตามปกติในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่มีสื่อที่เป็นอันตรายต่างๆ

(6) สายเคเบิลเหล็กมีความยืดหยุ่นดีและเหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การลาก การดึง การมัด เป็นต้น

(7) ค่าสัมประสิทธิ์การรับน้ำหนักของเชือกลวดเหล็กมีขนาดใหญ่ และเชื่อถือได้ในการใช้งาน

(8) สายเคเบิลเหล็กมีน้ำหนักเบา ทำให้สะดวกต่อการพกพาและขนส่ง

วัตถุดิบ: การดึงเชือกเหล็กที่กล่าวถึงที่นี่หมายถึงกระบวนการที่วัตถุดิบผ่านการล้างกรด, การฟอสเฟต, การลอกเปลือก, และการเปิดบิลเลต โดยในระหว่างนั้นจะมีการดำเนินการดึงออกหนึ่งหรือหลายครั้งเพื่อเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลและบรรลุเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ.

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

การล้างด้วยกรด: กระบวนการใช้สารละลายกรดในการล้างสนิมและผิวที่ถูกรีดออกจากวัสดุดิบเชือกลวดเหล็ก ในกระบวนการผลิตเชือกลวดเหล็ก มักเรียกว่าการลอกเปลือก ซึ่งมีวัตถุประสงค์หลักในการกำจัดออกไซด์ของลวดที่มีความแข็งแรงสูงเพื่อป้องกันสิ่งเจือปน เช่น สนิม ไม่ให้ส่งผลกระทบต่อการเปิดของบิลเล็ตและทำให้แม่พิมพ์การดึงเสียหาย

ฟอสเฟต: กล่าวโดยสรุปคือ เป็นกระบวนการแช่วัสดุในสารละลายฟอสเฟตเพื่อให้ได้ฟิล์มฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำบนพื้นผิวของพวกมัน ในระดับหนึ่ง มันช่วยป้องกันการกัดกร่อน

เปิดบิลเลต: รูของรูปทรงเฉพาะ รูปร่างกลม สี่เหลี่ยม แปดเหลี่ยม หรือรูปร่างพิเศษอื่น ๆ ที่อยู่กลางแม่พิมพ์ต่าง ๆ สำหรับการดึงลวดโลหะ เมื่อโลหะถูกบังคับให้ผ่านรูแม่พิมพ์ ขนาดและรูปร่างของมันจะเปลี่ยนไป.

ลวดรีดเย็น: สำหรับเหล็กรูปกลมธรรมดา หากมันถูกดึงผ่านรูที่เล็กกว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กรูปกลมจะลดลงและความยาวจะยืดออก การทำซ้ำกระบวนการนี้จะทำให้ขนาดของเหล็กรูปกลมลดลงอีก หลังจากที่เกิดการเปลี่ยนรูปพลาสติกนี้ ความแข็งของเหล็กจะเพิ่มขึ้นและพลาสติกจะหายไปเกือบทั้งหมด ในสถานการณ์ที่ไม่ต้องการพลาสติก แต่ต้องการเพียงความแข็งแรง เหล็กชนิดนี้สามารถนำมาใช้ได้

การอบอ่อน: เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของลวดเหล็กถูกทำลายไปแล้ว การอบอ่อนจึงเป็นวิธีเดียวที่จะฟื้นฟูโครงสร้างภายในของลวดเหล็กอีกครั้ง เพื่อให้สะดวกต่อการดึงใหม่ จึงไม่ง่ายที่จะขาดและสามารถดึงไปยังความแข็งแรงที่เราต้องการ ความแข็งแรงคือสิ่งที่เราเรียกว่าความต้านทานแรงดึง ความแข็งแรงถูกดึงโดยการดึงลวด ไม่ใช่โดยการอบร้อน นี่คือความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีเชือกลวดและเทคโนโลยีการประมวลผลทางกล ความแข็งแรงทั่วไป: 1470 N/mm2, 1570 N/mm2, 1670 N/mm2, 21770 N/mm2, 1870N/mm2, 21960 N/mm2 ความแข็งแรงที่สูงขึ้น ความต้านทานแรงดึงก็จะสูงขึ้น แต่ความทนทานจะต่ำลง ดังนั้นเราควรเลือกความแข็งแรงที่เหมาะสมเมื่อเลือกเชือกลวดเหล็ก เราไม่สามารถมุ่งเน้นไปที่ความเข้มสูงเพียงอย่างเดียว เชือกลวดเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงมีความต้านทานแรงดึงที่แข็งแกร่ง แต่มีความต้านทานต่อการสึกหรอและความยืดหยุ่นที่ค่อนข้างต่ำ

กระบวนการผลิตเชือกลวดเหล็ก - เส้นลวดบิด

ประเภท โครงสร้าง และการใช้งานของเส้นลวดที่บิดขึ้นอยู่กับประเภท โครงสร้าง วัสดุดิบ และกระบวนการผลิตของเชือกลวดเหล็ก โดยทั่วไปจะใช้ลวดเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีหน้าตัดกลมและเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1-6.0 มม. สำหรับเชือกลวดเหล็ก เมื่อบิดเชือกลวดเหล็กที่ปิดผนึกและกึ่งปิดผนึก จะใช้ลวดเหล็กที่มีรูปทรง Z และรูปทรงพิเศษอื่นๆ ประเภทของเชือกลวดเหล็กจะถูกจัดประเภทตามการใช้งาน รวมถึงเชือกสะพานแขวน เชือกลวดที่บิดสำหรับการทำเหมือง เชือกขนส่งทางอากาศ เชือกลากของอุปกรณ์ส่งกำลัง เชือกลิฟต์ และเชือกลากสำหรับการมัดและลากสินค้า ความหลากหลายของเชือกลวดเหล็กกำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และโครงสร้างของมันก็มีความซับซ้อนมากขึ้น นอกจากการใช้ลวดเหล็กเคลือบหลายประเภทแล้ว ยังมีการใช้ลวดเหล็กสแตนเลสและลวดเหล็กไบเมทัลลิกด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเชือกลวดเหล็กนั้น จำเป็นต้องให้เชือกลวดเหล็กมีความแข็งแรงเพียงพอ ความยืดหยุ่นดี การบิดแน่น ความแข็งแรงอัด ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งแรงต่อความเมื่อยล้า โดยที่ความแข็งแรงเป็นสิ่งสำคัญ

โครงสร้างข้ามส่วนของเชือกลวดเหล็กรวมถึงเส้นใยกลมที่มีการสัมผัสแบบจุด, เส้นใยกลมที่มีการสัมผัสแบบเส้น, เส้นใยกลมที่มีการสัมผัสแบบผิว, เส้นใยที่ไม่เป็นระเบียบ, เส้นใยชั้นเดียวที่ไม่หมุน, ปิดผนึก, และแบน เชือกลวดเหล็กที่มีการสัมผัสแบบผิวทำจากการดึงเส้นใยสัมผัสผ่านแม่พิมพ์ดึงลวดหรือแม่พิมพ์ลูกกลิ้งด้วยแรงดึงของเครื่องบิด ผ่านการดึงแม่พิมพ์, ข้ามส่วนของเส้นเชือกก่อนและหลังการเปลี่ยนรูป

มีมาตรการป้องกันการกัดกร่อนสองประการในสต็อก: การเคลือบด้วยน้ำมันและการชุบโลหะ.

สายเคเบิลเหล็กทั้งหมดต้องเคลือบด้วยน้ำมัน แกนใยจะถูกจุ่มในน้ำมัน และต้องการจาระบีเพื่อปกป้องแกนใยจากการเน่าเปื่อยหรือการเกิดสนิมที่สายเหล็ก ให้ความชุ่มชื้นแก่ใย และหล่อลื่นสายเคเบิลเหล็กจากภายใน การเคลือบด้วยน้ำมันที่ผิวจะทำให้แน่ใจว่าสายเหล็กทั้งหมดในเส้นเชือกจะถูกเคลือบอย่างสม่ำเสมอด้วยชั้นของจาระบีป้องกันสนิม สำหรับเชือกที่ใช้ในเหมืองที่มีแรงเสียดทานสูงและน้ำในการขุด ควรใช้จาระบีน้ำมันดำที่มีความต้านทานการขัดถูและความต้านทานน้ำสูง; สำหรับวัตถุประสงค์อื่น ๆ ให้ใช้จาระบีน้ำมันแดงที่มีคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มที่แข็งแรงและมีประสิทธิภาพในการป้องกันสนิมที่ดี และต้องการชั้นน้ำมันบาง ๆ เพื่อให้ง่ายต่อการทำความสะอาดระหว่างการใช้งาน

การเคลือบประกอบด้วยการชุบสังกะสี, การชุบอะลูมิเนียม, การเคลือบไนลอนหรือพลาสติก เป็นต้น ราคาของเครนไฟฟ้าชุบสังกะสีในไทหยวนแบ่งออกเป็นการเคลือบบางของลวดเหล็กที่ชุบก่อนแล้วจึงดึง และการเคลือบหนาของลวดเหล็กที่ดึงและชุบสังกะสี คุณสมบัติทางกลของการเคลือบหนาต่ำกว่าลวดเหล็กเรียบ และเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนรุนแรง ลวดเหล็กชุบอะลูมิเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อน, ทนต่อการสึกหรอ, และทนความร้อนมากกว่าลวดเหล็กชุบสังกะสี โดยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเรืออวนจับปลาและเหมืองที่มี H2S และผลิตโดยใช้วิธีการชุบก่อนแล้วจึงดึง ลวดเหล็กที่เคลือบด้วยไนลอนหรือพลาสติกแบ่งออกเป็นสองประเภท: เชือกเคลือบและเชือกเส้นรวมที่เคลือบ ประเภทแรกใช้สำหรับสายเคเบิลแบบสถิต ในขณะที่ประเภทหลังใช้สำหรับสายเคเบิลแบบพลศาสตร์

กระบวนการพันเกี่ยวข้องกับการพันลวดเหล็กลงบนแกนของเครื่องพันเกลียวและการพันใหม่; ลวดเหล็กยังสามารถพันโดยตรงลงบนล้อ I จากเครื่องดึงลวดได้อีกด้วย พันลวดเหล็กให้เป็นเส้น การพันเกลียวรวมถึงประเภทตะกร้า, ประเภทท่อแกน, ประเภทไม่มีท่อ, และเครื่องพันเกลียวคู่ สำหรับแผนภาพเชิงสัญลักษณ์ของเครื่องพันเกลียวท่อ 12 แกน, 1 คือ ล้อรูป I ที่ถือชั้นล่างของเส้นเชือก, 2 คือ ถังหมุนที่มีล้อรูป I 12 อันที่เต็มไปด้วยลวดเหล็ก, 3 คือ แผ่นกดลวดที่สร้างเส้น, 4 คือ ล้อดึง, และ 5 คือ ล้อพันของชั้นบนของเส้นเชือก หลังจากการหมุนหนึ่งครั้งของถัง ความยาวของเส้นเชือกที่ดึงออกโดยล้อดึงคือระยะห่างของการพันเกลียวของเส้น.