هنگام انتخاب یک ماشین کشش سیم خط مستقیم برای فولاد کم کربن به چه چیزی باید توجه کنید؟

چرا انتخاب ماشین برای کشیدن سیم فولادی کم کربن اهمیت دارد؟

فولاد کم کربن - که معمولاً به عنوان فولاد با محتوای کربن زیر 0.30٪ تعریف می شود - یکی از مواد سیمی پرکشش در جهان است. استحکام تسلیم نسبتاً کم و شکل‌پذیری خوب آن باعث می‌شود تا تحت تغییر شکل همکاری کند، اما همین ویژگی‌ها به این معنی است که پارامترهای فرآیند باید با دقت مدیریت شوند تا از عیوب سطحی، سایش بیش از حد قالب و خواص مکانیکی ناسازگار در سیم تمام‌شده جلوگیری شود. انتخاب دستگاه سیم کشی مناسب برای فولاد کم کربن صرفاً به تطبیق قطر ورودی و خروجی بستگی ندارد. این شامل ارزیابی سرعت کشش، برنامه زمانبندی عبور قالب، ظرفیت خنک کننده، طراحی کاپستن و سیستم روانکاری به صورت ترکیبی است - زیرا هر یک از عوامل بر عوامل دیگر تأثیر می گذارد و عدم تطابق در هر زمینه ای کل فرآیند را به خطر می اندازد.

ماشین‌های خط مستقیم پیکربندی استاندارد برای کشیدن سیم متوسط ​​و ریز فولاد کم کربن در تولید مداوم هستند. برخلاف ماشین‌های بلوک بول یا بلوک‌های انباشته، ماشین‌های خط مستقیم سیم را از طریق هر قالب در یک مسیر مستقیم بین کاپستان‌ها می‌کشند، که کنترل تنش دقیق و زوایای ورودی قالب را فراهم می‌کند. این پیکربندی به‌ویژه برای سیم‌های فولادی کم کربن که برای گالوانیزه کردن، تولید سیم جوش یا تولید فنر دقیق، که در آن ثبات ابعادی و کیفیت سطح در طول‌های سیم پیچ بلند غیرقابل مذاکره است، مهم است.

قبل از ارزیابی ماشین آلات، مشخصات سیم خود را مشخص کنید

قبل از مقایسه مشخصات دستگاه، باید تعریف دقیقی از آنچه تولید می کنید داشته باشید. قطر میله شروع یا سیم پیچ، قطر سیم تمام شده، خواص مکانیکی مورد نیاز، و فرآیند پایین دستی مورد نظر، همه انتخاب ماشین درایو به روشی است که پس از خرید قابل بررسی نیست. سیم فولادی کم کربن برای ساخت میخ نیازهای متفاوتی نسبت به سیم برای جوشکاری مش یا سیم برای ترسیم پیش ساز رشته کامپیوتری دارد - و ماشینی که برای یک کاربرد بهینه شده است، نتایج کمتر از حد بهینه را در کاربرد دیگر ایجاد می کند.

حداقل، قبل از مراجعه به تامین کنندگان ماشین آلات، موارد زیر را مشخص کنید:

• قطر ورودی: قطر میله یا سیم ورودی، معمولاً 5.5 میلی متر تا 8.0 میلی متر برای ماشین های شکست میله، یا 1.5 میلی متر تا 4.0 میلی متر برای ماشین های میانی و تکمیلی.
• قطر سیم تمام شده: قطر خروجی هدف و تحمل آن. تلرانس‌های سخت‌تر به کنترل دقیق‌تر سرعت کاپستان و هم‌ترازی قالب بهتر نیاز دارد.
• کاهش کل مساحت: درصد کاهش از قطر ورودی به خروجی. برای فولاد کم کربن، کاهش کل بالای 80 تا 85 درصد در یک پاس ماشین ممکن است بسته به خواص اولیه فولاد نیاز به بازپخت میانی داشته باشد.
• مقاومت کششی مورد نیاز: سخت شدن کار در حین کشش استحکام کششی را افزایش می دهد. اگر سیم تمام شده باید محدوده مقاومت خاصی را داشته باشد، برنامه کاهش باید برای دستیابی به آن طراحی شود و ماشین باید قادر به اجرای آن برنامه باشد.
• حجم تولید و وزن کویل: خروجی هدف بر حسب تن در روز یا ماه، سرعت کشش و ظرفیت برداشت مورد نیاز را تعیین می کند، که به نوبه خود بر اندازه موتور، نیازهای خنک کننده و ردپای دستگاه تأثیر می گذارد.

تعداد قالب های ترسیمی و طراحی برنامه زمانبندی پاس

تعداد قالب‌های ترسیمی در یک ماشین خط مستقیم نحوه توزیع کل کاهش مساحت بین گذرهای جداگانه را تعیین می‌کند. هر قالب یک کاهش جزئی اعمال می کند - معمولا بین 15٪ تا 25٪ در هر پاس برای فولاد کم کربن - و مجموع این کاهش ها به کل کاهش مورد نیاز می رسد. ماشینی با قالب های بیشتر می تواند هر کاهش را به آرامی توزیع کند، فشار قالب، تولید گرما در هر پاس و خطر شکستگی سیم را کاهش دهد. با این حال، دای های بیشتر همچنین به معنای هزینه سرمایه بالاتر، طول دستگاه بیشتر و هماهنگ سازی سرعت پیچیده تر بین کاپستان ها است.

برای شکست میله های فولادی کم کربن از 6.5 میلی متر تا تقریبا 2.0 میلی متر، یک ماشین خط مستقیم 9 تا 13 دای معمولی است. برای ترسیم میانی از 2.0 میلی متر تا 0.8 میلی متر، پیکربندی 7 تا 11 دای رایج است. تعداد دقیق به کاهش هر گذری که شما هدف دارید بستگی دارد. استفاده از کاهش‌های بزرگ‌تر در هر گذر تعداد قالب‌های مورد نیاز را کاهش می‌دهد اما افزایش دما را در سیم در هر گذر افزایش می‌دهد - یک نگرانی برای فولاد کم کربن است زیرا دمای بیش از حد می‌تواند باعث پیری کرنش شود، به‌ویژه در فولادهای کشته‌شده با آلومینیوم، که سیم را سفت می‌کند و شکل‌پذیری را به گونه‌ای کاهش می‌دهد که در طول کشش قابل مشاهده نیست اما باعث ایجاد مشکلاتی در شکل‌دهی پایین دست می‌شود.

سرعت ترسیم و تاثیر آن بر فولاد کم کربن

سرعت کشش - اندازه گیری شده در کاسه سیم تمام شده - به طور مستقیم بر بهره وری، تولید گرما، پایداری فیلم روانکاری و کیفیت سطح سیم تأثیر می گذارد. برای فولاد کم کربن، سرعت کشش عملی در ماشین های خط مستقیم مدرن از 8 متر بر ثانیه تا 25 متر بر ثانیه بسته به قطر سیم و طراحی قالب متغیر است. قطر سیم های ریزتر سرعت های خطی بالاتری را امکان پذیر می کند زیرا سطح مقطع کاهش یافته گرمای مطلق کمتری را در واحد زمان تولید می کند حتی زمانی که سرعت سطح بالا باشد.

سرعت های بالاتر خروجی را افزایش می دهد اما دو چالش خاص برای فولاد کم کربن ایجاد می کند. اول، افزایش نرخ تغییر شکل، دمای سیم را در خروجی قالب افزایش می دهد. فولاد کم کربن به شکنندگی آبی حساس است - پدیده ای که بین 200 درجه سانتیگراد تا 350 درجه سانتیگراد رخ می دهد که در آن استحکام کششی افزایش می یابد اما شکل پذیری به شدت کاهش می یابد. اگر دمای سیم در گذرهای میانی وارد این محدوده شود، خطر شکستگی در قالب های بعدی به طور قابل توجهی افزایش می یابد و سیم تمام شده ممکن است نیازهای کشیدگی را از بین ببرد. دوم، سرعت‌های بالاتر سیستم روان‌کاری را می‌طلبد که می‌تواند یک لایه ثابت را در ورودی قالب تحت شرایط دینامیکی حفظ کند - یک سیستم روان‌کننده کشش مرطوب با گردش اجباری و کنترل دما بالای 12-15 متر بر ثانیه ضروری است.

سیستم خنک کننده مورد نیاز برای ترسیم مداوم

مدیریت حرارت یکی از حیاتی ترین و اغلب نا مشخص ترین جنبه های انتخاب ماشین خط مستقیم برای فولاد کم کربن است. طراحی گرما را از طریق تغییر شکل پلاستیک و اصطکاک در سطح مشترک قالب ایجاد می کند. در یک ماشین خط مستقیم چند دای، این گرما اگر بین پاس ها حذف نشود، به تدریج جمع می شود. سیستم خنک کننده باید گرمای کافی را از هر کاپستان استخراج کند تا دمای سیم در ورودی بعدی قالب را در محدوده قابل قبول نگه دارد.

خنک سازی Capstan در ماشین های خط مستقیم معمولاً از طریق گردش آب داخلی در درام های توخالی Capstan حاصل می شود. ظرفیت خنک کننده به مقیاس هایی با سرعت سیم، کاهش کل و قطر سیم نیاز داشت. ماشینی که فولاد 2.5 میلی متری کم کربن را با سرعت 15 متر بر ثانیه از طریق یک برنامه 12 دای می کشد، ممکن است به سرعت جریان آب خنک کننده 80 تا 120 لیتر در دقیقه در تمام کاپستان ها برای حفظ دمای سیم کمتر از 150 درجه سانتی گراد در هر ورودی قالب نیاز داشته باشد. هنگام ارزیابی ماشین‌ها، از تامین‌کنندگان مشخصات ظرفیت خنک‌کننده بر حسب کیلووات حذف گرما، نه فقط نرخ جریان آب را بخواهید - سرعت جریان بدون داده‌های اختلاف دما به عنوان یک مشخصات عملکرد بی‌معنی است.

خنک کننده قالب به همان اندازه مهم است. قالب های کاربید برای کشش فولاد کم کربن باید با غوطه ور شدن در حمام روان کننده چرخشی یا با خنک کردن مستقیم ژاکت آب در اطراف نگهدارنده قالب خنک شوند. قالب های خنک نشده که با سرعت بالا کار می کنند گرما را جمع می کنند که چسب کبالت را در کاربید تنگستن نرم می کند و به طور چشمگیری سایش قالب را تسریع می کند و باعث رانش ابعادی در قطر سیم تمام شده می شود.

سیستم روانکاری: کشش مرطوب در مقابل خشک برای فولاد کم کربن

کشیدن سیم فولادی کم کربن با استفاده از روانکاری خشک یا مرطوب انجام می شود و دستگاه باید برای سیستم روان کننده خاصی که قصد استفاده از آن را دارید طراحی شود. انتخاب بین آنها به قطر سیم، سرعت کشش و الزامات پرداخت سطح بستگی دارد.

طراحی خشک

کشش خشک از روان کننده های جامد استفاده می کند - معمولا پودر صابون یا ترکیبات مبتنی بر کلسیم - قبل از قالب روی سیم در جعبه روان کننده اعمال می شود. این استاندارد برای قطر سیم درشت‌تر از حدود 1.5 میلی‌متر و برای تولید با سرعت پایین‌تر است. ماشین‌های کشش خشک در ساخت ساده‌تر هستند، تمیز کردن آن‌ها بین تغییرات محصول آسان‌تر است و پساب کمتری تولید می‌کنند. با این حال، در سرعت‌های بالا یا قطرهای کوچک، روان‌کننده‌های جامد نمی‌توانند لایه کافی را در سطح مشترک قالب حفظ کنند، که منجر به افزایش اصطکاک، دمای سیم بالاتر، و تسریع سایش قالب می‌شود.

نقاشی مرطوب

کشش مرطوب قالب ها و کاپستان ها را در یک امولسیون روان کننده به طور مداوم در گردش فرو می برد - معمولاً یک صابون یا روان کننده مصنوعی مخلوط با آب. روان کننده به طور همزمان اصطکاک در قالب را کاهش می دهد، سیم و قالب را خنک می کند و ریزه های فلزی ایجاد شده در فرآیند کشش را از بین می برد. کشش مرطوب برای سیم ریز زیر 1.5 میلی متر و برای تولید با سرعت بالا بالای 12 متر بر ثانیه استاندارد است. برای دفع به ماشین پیچیده تری با مخازن روان کننده محصور، فیلتراسیون، نظارت بر pH و غلظت و تصفیه پساب نیاز دارد. برای فولاد کم کربن در سرعت های تولید بالای 15 متر بر ثانیه، کشش مرطوب عملاً برای دستیابی به کیفیت سیم ثابت و عمر قالب قابل قبول الزامی است.

مشخصات کلیدی ماشین برای مقایسه بین تامین کنندگان

هنگام درخواست نقل قول از سازندگان ماشین‌آلات، مشخصات زیر باید جمع‌آوری و در قالبی ثابت با هم مقایسه شوند تا امکان ارزیابی معنادار فراهم شود:

ملاحظات کنترل کشش و سیستم درایو

ماشین‌های کشش سیم خط مستقیم مدرن از درایوهای اینورتر AC مجزا در هر سربند استفاده می‌کنند که امکان کنترل مستقل سرعت را در هر ایستگاه ترسیمی فراهم می‌کند. این یک مزیت عملی قابل توجهی نسبت به پیکربندی‌های قدیمی‌تر محور خط یا درایو گروهی، به‌ویژه برای فولاد کم کربن است. از آنجایی که فولاد کم کربن به تدریج در طول توالی رسم سخت می شود، نسبت سرعت بین کاپستان های متوالی باید با تغییر مدول الاستیک سیم و رفتار تسلیم در برنامه کاهش تغییر کند. درایوهای مجزا اجازه می‌دهند تا این نسبت‌ها به‌عنوان برنامه‌ای برای هر محصول سیم تنظیم و ذخیره شوند، و امکان تغییر سریع بین قطرهای مختلف نهایی را بدون تنظیم مکانیکی فراهم می‌کنند.

کنترل کشش بین قالب ها برای کیفیت سطح به همان اندازه مهم است. کشش بیش از حد پشتی در هر ورودی قالب، تنش کششی موثر را افزایش می‌دهد، می‌تواند باعث شکستگی سیم شود، و تنش باقی‌مانده در سیم تمام‌شده باقی می‌گذارد که باعث مشکلات برگشت فنری سیم پیچ در پردازش پایین دست می‌شود. کشش ناکافی پشت به سیم اجازه می دهد تا بین کاسه ها شل شود و باعث ایجاد حلقه، علامت گذاری سطح و زوایای ورودی ناهماهنگ قالب شود. ماشین‌هایی را با نظارت خودکار تنش و کنترل حلقه بسته به‌جای سیستم‌های نسبت سرعت ثابت مشخص کنید، به‌ویژه اگر چندین درجه سیم روی یک دستگاه می‌کشید.

پشتیبانی پس از فروش و در دسترس بودن قطعات یدکی

A دستگاه سیم کشی خط مستقیم یک سرمایه گذاری بلند مدت با عمر مفید معمولی 15 تا 25 سال است. کیفیت فنی دستگاه در زمان خرید تنها بخشی از کل هزینه مالکیت است. در دسترس بودن قطعات یدکی، زمان پاسخگویی به پشتیبانی فنی، و توانایی تامین کننده برای تامین قطعات جایگزین برای سیستم های کنترل، واحدهای درایو و آب بندی های کاپستان در طول عمر دستگاه، عواملی به همان اندازه مهم هستند که اغلب در تصمیم خرید اولیه کم وزن می شوند.

قبل از تعهد به تامین‌کننده، فهرست کامل قطعات یدکی با زمان‌های سررسید و قیمت قطعات حیاتی - بلبرینگ‌های کاپستان، نگهدارنده‌های قالب، مهر و موم پمپ روان‌کننده، و واحدهای محرک اینورتر را درخواست کنید. تأیید کنید که آیا دستگاه از سیستم‌های کنترل اختصاصی استفاده می‌کند که به سازنده اصلی برای پشتیبانی نرم‌افزار نیاز دارد یا اینکه از پلت‌فرم‌های صنعتی استاندارد PLC و HMI استفاده می‌کند که می‌توانند توسط اشخاص ثالث سرویس شوند. برای تولید سیم فولادی کم کربن با هدف عملکرد مداوم چند شیفتی، توقف برنامه ریزی نشده ماشین به دلیل در دسترس نبودن قطعات بیش از 24 ساعت می تواند ماه ها صرفه جویی در هزینه را که با انتخاب یک تامین کننده با قیمت پایین تر در ابتدا به دست می آید، خنثی کند.