کشش سرد لوله و میلگرد و خدمات کشش

کشش سرد یکی از فرایندهای شکل‌دهی به فلزات است که طی آن یک قطعه فلز از یک قالب یا مجموعه‌ای از قالب‌ها عبور می‌کند و در نتیجه اندازه قطعۀ اصلی کاهش می‌یابد. این فرایند شکل‌دهی در دمای اتاق صورت می‌گیرد و اصولاً به همین دلیل است که به آن کشش سرد گفته می‌شود. این روش هم قدرت تسلیم و هم استحکام کششی را بهبود می‌بخشد و در نهایت محصولی ایجاد می‌کند که ابعاد ثابت و قابل اطمینانی دارد. محصولی که تحت cold drawing قرار می‌گیرد، سطحی تمیز و عاری از رسوب و سایر عیوب دارد. کلد دراوینگ معمولاً برای تولید میله‌های فولادی، مسی و آلومینیومی ابعاد دقیق، همچنین میله‌ها و سیم‌هایی که باید مشخصات فیزیکی و مکانیکی دقیقی داشته باشند، استفاده می‌شود.

سه نوع کشش سرد وجود دارد:

1. کشش لوله (tube drawing).
2. کشش میلگرد و میله (bar drawing).
3. کشش سیم (wire drawing).

1- کشش سرد لوله

فرایند کلد دراوینگ در لوله‌ها باعث می‌شود که در عین حال که طول لوله افزایش می‌یابد، اندازۀ قطر داخلی (ID) و قطر خارجی (OD) لوله کم شود. این در حالیست که ضخامت دیوارۀ لوله ثابت می‌ماند. کشش لوله سرد تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا لوله‌هایی با ابعاد کنترل شده، پوشش سطحی خوب و خواص مکانیکی بالا تولید کنند. این فرآیند شکل‌دهی فلز کیفیت لوله بهتری را در مقایسه با شکل‌دهی گرم می‌دهد. کلد دراوینگ لوله شامل کاهش ابعاد لوله با کشیدن آن از طریق یک قالب همگرا مخروطی، با یا بدون ابزار داخلی است.

دوزه کشش لوله

منظور از دوزه، قالبی است که سوراخ داخلی آن به شکل مقطع مورد نظر است. لوله توسط دستگاه کشش از دوزه عبور می‌دهند و به این ترتیب مقطع لوله تغییر می‌کند.

2- کشش میلگرد به روش سرد

این روش برای تولید میلگرد ساده بسیار کارآمد است. فرایند کلد دراوینگ باعث می‌شود تا در عین حال که طول میله افزایش پیدا می‌کند، سطح مقطع آن کاهش یابد. عرض یا ارتفاع استوک ممکن است ثابت بماند اما معمولاً این دو بُعد نیز کاهش می‌یابد. مادۀ اولیه جهت استفاده، میله‌های نورد گرم هستند. از آنجا که محصولات نورد گرم در دمای بالا تولید می‌شوند (1700 - 2200 درجۀ فارنهایت) معمولاً سطح‌شان ناهموار و فلس‌دار است. از این رو، اندازه و سطح مقطع‌شان در تمام طول میله ممکن است یکسان و ثابت نباشد. پیش از آنکه میله وارد فرایند Cold drowing شود، سطح آن را سطح آن را اکسید زدایی کرده و سپس به آن روان‌کننده می‌زنند. روان کننده به صورت یک پوشش، سطح میله را در بر می‌گیرد و کمک می‌کند تا در مرحلۀ بعد که فرایند کشش سرد است، کار راحت‌تر انجام شود.

چند اینچ انتهایی میله با چرخاندن یا اکسترود کردن آن کاهش می‌یابد تا بتواند آزادانه از داخل قالب کششی عبور کند. این کار به این دلیل انجام می‌شود که دهانه قالب همیشه کوچکتر از اندازه قسمت میله یا سیم پیچ اصلی است.

3- کشش سرد سیم

بر اثر فرایند کلد دراوینگ بر روی سیم‌ها، در حالی که طول سیم افزایش می‌یابد، قطر خارجی سیم کم می‌شود. حجم سیم ثابت می‌ماند. کشیدن سیم معمولاً به چند مرحله نیاز دارد. قالب‌های مورد استفاده در کشش سیم معمولا از کاربید تنگستن یا الماس ساخته می‌شوند.

انجام عملیات کلد دراوینگ بر روی همۀ مقاطع مذکور، باعث می‌شود تا در نهایت محصولی با سطح صیقلی و یکنواخت، پرداخت روشن و ابعادی دقیق به دست آید. این شرایط ماشین کاری آن ها را نیز سهولت می‌بخشد.

مرحلۀ نهایی در عملیات کشش سرد که در واقع می‌توان گفت تکمیل کنندۀ این فرایند است، بازپخت می‌باشد. آنیلینگ یا بازپخت برای نرم کردم مواد کشیده شده، اصلاح ریز ساختار و حذف تنش‌های داخلی آن‌ها لازم است. بسته به ویژگی‌های مورد نظر محصول نهایی و بسته به نیاز مواد، می‌توان آنیل کاری را قبل، در حین (بین پاس‌ها) یا بعد از عملیات cold drowing انجام داد.

در دستگاه کشش سرد بخشی به نام نیمکت کشش (drawing bench) وجود دارد. نیمکت کشش یک سکوی ثابت است که در طول فرایند کلد دراوینگ، برای نگه داشتن قالب در جای خود، از آن استفاده می‌شود. نیمکت کشش دارای یک بخش ورودی (in-feed) و یک بخش خروجی (out-feed) است. بخش خروجی از یک سکوی غلتکی بلند تشکیل شده است. وظیفۀ آن، گرفتن استوک نهایی پس از عبور از قالب است. استوک فلزی، معمولاً به شکل میله یا سیم، در قسمت ورودی بارگذاری می‌شود. یک انتهای استوک فلزی از نظر اندازه کاهش یافته است (زیرا از غالب عبور کرده است). بنابراین، در داخل قالب قرار می‌گیرد. سپس از یک سیلندر یا وینچ هیدرولیک (hydraulic cylinder or winch) برای کشیدن فلز از طریق قالب و روی غلتک‌های خروجی استفاده می‌شود.

مزیت ها

کشش سرد علاوه بر تغییر ابعاد فیزیکی، خواص مکانیکی خاصی را نیز تغییر می‌دهد. در بسیاری از موارد، یک افزایش 30 درصدی در استحکام کششی و افزایش 80 درصدی در قدرت تسلیم رخ می دهد. تغییراتی که در خواص مکانیکی مقاطع رخ می‌دهد، ناشی از کاهش سطح مقطع آن‌هاست. یک کاهش اندک در سطح مقطع اصلی و اولیه، می‌تواند منجر به تغییرات زیادی در خواص مکانیکی شود. هر قدر این کاهش در سطح مقطع اولیه، به واسطۀ پیشروی کار بیشتر شود، سرعت تغییر در خواص مکانیکی کمتر می‌گردد.

با استفاده از این فرایند، می‌توان از یک سیم منفرد، الیاف بسیار ریز با شکل مقطع بهینه (با قطر دقیق) و سطحی صاف و یکنواخت به دست آورد. ده‌ها و یا حتی صدها سیم به طور همزمان از طریق قالب کشیده می‌شوند که این خود بهره‌وری را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد و هزینه را نیز کاهش می‌دهد.

مزایای دیگر عبارتست از:

• بهبود خواص مکانیکی مقاطع فلزی.
• گوشه های دقیق.
• دقت ابعادی مطلوب برای تولید پروفیل های متقارن و نامتقارن.
• بالا بردن مقاومت خمشی لوله و پروفیل.
• دور ریز کمتر (حدود 5 – 8 درصد) و مصرف انرژی کمتر و در نتیجه کاهش هزینه‌ها.
• کیفیت عالی سطح؛ بالا رفتن کیفیت سطحی مقطع، عملیات ماشین‌کاری اضافه را حذف می کند که این به نوبه خود به صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌ها کمک می‌کند.

معایب

بهره وری از این فرایند پایین و هزینه قالب بالاست.

گاه ممکن است برای رسیدن به فرم و اندازۀ مطلوب، فرایند cold drawing چندین بار انجام شود. به عنوان مثال، کشش لوله برای رساندن ان از قطر 13 به 6 میلیمتر باید طی سه مرحله صورت گیرد.

کشش سرد در ساخت کابل‌های برق مسی و سیم‌کشی خانگی و همچنین سازه‌های فولادی و لوله‌های صنعتی استفاده می‌شود.

• گیره کاغذ.
• ساخت فنر.
• پره‌های دوچرخه.
• ساخت قطعات مختلف آلات موسیقی مثل سیم‌های گیتار.
• قطعات الکتریکی.
• تولید لوله و لوله‌های هیدرولیک.
• تولید پایپ‌های دیواره نازک مورد استفاده در پزشکی جهت عبور لوله از دریچه قلب و غیره.
• بهبود در تولید ابزارها و نزدیکی آن‌ها به لحاظ هندسی و ابعادی به شکل طراحی شده.
• جهت اصلاح هندسۀ محصولات.
• ساخت و تولید پروفیل استنلس استیل.

کشش سرد و نورد سرد از اصطلاحات رایج در صنعت فولاد و متالوژی هستند. درک نحوه پردازش انواع آلیاژهای فولادی و همچنین کاربردهای مناسب برای هر نوع، برای اطمینان از دریافت مواد مناسب برای پروژه‌های صنعتی مختلف مهم است. زیرا خرید نوع صحیح فولاد باعث صرفه جویی در زمان و هزینه شما می‌شود و اطمینان می‌دهد که بهترین محصولات را به مشتریان خود ارائه می‌دهید.

کشش و نورد سرد هر دو در دمای اتاق انجام می‌شوند. اما نورد سرد یک محصول مسطح، مثل ورق روغنی تولید می‌کند. در حالی که حاصل فرایند کلد دراوینگ محصولاتی طویل مثل سیم، لوله و میله است.

سطح مقطع محصولاتی که به روش کلد درواینگ تولید می‌شود به قالب دستگاه بستگی دارد و می‌تواند گرد، مربع، مستطیل، شش ضلعی و یا هشت ضلعی باشد. مقاطع فولادی cold drowing برای کاربردها و تولید محصولاتی که سطح‌شان نیاز به پرداخت و زیبایی دارد، ایده‌آل هستند. همچنین برای تولید مقاطع طویل و بلند، کارآمد است.

برای تولید مقاطع فولادی کشش سرد، لازم است تا مقطع چندین از طریق قالب‌های مختلف کشیده شود تا به اندازه مورد نظر برسد. این امر منجر به هزینه‌های بالاتر تولید می‌شود.

نورد سرد و کشش سرد در طول پردازش، تغییر شکل نمی‌دهند. بنابراین، شکل و اندازۀ ضخامت محصول نهایی، مطابق با اندازه های مورد نظر است. با این حال، دقت ابعادی مقاطع حاصل از روش کلد دراو بیشتر است.

برای انجام کشش سرد لوله و میلگرد و استعلام قیمت خدمات کشش سرد، با ما در شرکت مهندسی آنلاین سازه تماس بگیرید؛ تماس رایگان با شمارۀ: 90000011