Az acél drótkötél gyártása három alapvető folyamatból áll: huzalhúzásból, sodrásból és kötélzárásból.
Drótrajz
Nyersanyagok: Az acél drótkötél-gyártással összefüggésben a huzalhúzás olyan folyamatot jelent, amelyben a nyersanyagok pácoláson, foszfátozáson, vízkőmentesítésen és kezdeti lebontáson mennek keresztül. Egy vagy több húzási szakaszon keresztül az anyag molekulaszerkezete megváltozik a célátmérő elérése érdekében.
A nyersanyagok közé tartoznak a 0,14–10,00 mm átmérőjű vasfémek és a 0,01–16,00 mm átmérőjű színesfémek.
Pácolás: Az a folyamat, amelynek során savas oldatot használnak a rozsda és az őrlemény eltávolítására az alapanyag felületéről. A drótkötélgyártásban ezt vízkőmentesítésnek is nevezik; elsősorban eltávolítja az oxidokat a huzalrúdról, hogy megakadályozza a szennyeződések, például a rozsda megzavarását a bontási folyamatban, vagy károsítsa a húzószerszámokat.
Foszfátozás: Egyszerűen fogalmazva, ez egy olyan folyamat, amelyben az anyagot foszfátoldatba merítik, hogy vízben{0}}oldhatatlan foszfátfilmet képezzenek a felületén, amely bizonyos fokú korrózióállóságot biztosít.
Lebontási rajz: Az anyagot egy formázott lyukon -kerek, négyzet, nyolcszögletű vagy más speciális profilon-nyomják át a rajzszerszám közepén. Ahogy a fém átnyomódik a szerszám nyílásán, mind a mérete, mind az alakja megváltozik.
Hidegen húzott-huzal: Ha a közönséges kerek acélt az eredeti átmérőjénél kisebb lyukon kényszerítik át, az átmérő csökken, miközben a hossz nő; ennek a folyamatnak a megismétlése tovább csökkenti az átmérőt. Ez a képlékeny alakváltozás növeli az acél keménységét, de nagymértékben kiküszöböli a rugalmasságát. Az ilyen acél olyan alkalmazásokhoz alkalmas, amelyek nagy szilárdságot igényelnek, nem pedig hajlékonyságot.
Temperálás: Mivel a huzal molekulaszerkezete megváltozott, temperálásra van szükség a belső szerkezetének helyreállításához. Ez megkönnyíti a további húzást, csökkenti a törés kockázatát, és lehetővé teszi, hogy a huzal elérje a kívánt szilárdságot, -konkrétan a szakítószilárdságot. Ez az erősség a húzási folyamat eredménye, nem a hőkezelés; ez jelenti az elsődleges különbséget az acél drótkötél-gyártás és az általános mechanikai megmunkálás között. A szabványos szakítószilárdságok közé tartozik az 1470, 1570, 1670, 1770, 1870 és 1960 N/mm². A nagyobb szilárdság nagyobb szakítóképességet, de csökkent szívósságot eredményez; ezért a megfelelő szilárdságot az adott alkalmazás alapján kell kiválasztani, nem pedig egyszerűen a rendelkezésre álló legnagyobb szilárdságot. Míg a nagy szilárdságú drótkötelek kiváló szakítóképességet kínálnak, kopásállóságuk és rugalmasságuk általában gyengébb.
Strand Twisting
A drótkötelek típusát, szerkezetét, alapanyagait és gyártási folyamatát a tervezett alkalmazás határozza meg. Az általános-célú drótkötelek kerek-szelvényű szénacélhuzalokat használnak, amelyek átmérője 0,1 és 6,0 mm között van. Z-alakú és más alakú huzalokat használnak zárt és félig{7}}zárt drótkötelek gyártásakor. Az alkalmazás szerint kategorizált drótkötél-típusok közé tartoznak a függőhídkábelek, a bányászati szálak, a légi kötélpályák sínkábelei, a hajtómechanizmusok vontatókábelei, a felvonókötelek, valamint a rakomány kötegeléséhez és vontatásához szükséges kötözőkötelek. A drótkötelek választéka folyamatosan bővül, a szerkezetek pedig egyre összetettebbek; a különféle bevonatos huzalok mellett rozsdamentes acél és bimetál huzalokat is alkalmaznak. A biztonság és megbízhatóság érdekében a drótköteleknek megfelelő szilárdsággal, jó hajlékonysággal, tömör sodrással és nyomással, kopással, korrózióval és fáradással szemben ellenállónak kell lenniük,{11}}a szilárdság pedig a legkritikusabb tényező.
A keresztmetszeti szerkezetek közé tartoznak a pont-érintkező kerek szálak, a vonalas-érintkező kerek szálak, a felületi-érintkező kerek szálak, az alakos szálak, az egy-rétegű nem-forgó szálak, a lezárt típusok és a lapos típusok. A felületi-érintkezős körszálas drótköteleket úgy állítják elő, hogy vonalas-érintkezőszálakat húznak át egy szerszámon (például huzal-húzó szerszámon vagy görgős szerszámon) a sodrógép vonóereje segítségével. A sodrási folyamat során két korróziógátló intézkedést alkalmaznak: kenést (olajozást) és bevonatot.
Kenés: Minden drótkötelet kenni kell. A rostmagokat olajjal impregnálják; a kenőanyagnak meg kell védenie a rostmagot a rothadástól, meg kell akadályoznia az acélhuzalok rozsdásodását, táplálnia kell a szálakat, és belső kenést kell biztosítania a drótkötél számára. A felületi kenés magában foglalja a rozsdamentesítő kenőanyag egyenletes rétegének felvitelét a szálon belüli minden huzal felületére. A súrlódásos emeléshez vagy bányákban használt kötelekhez, amelyek nagy vízterhelésnek vannak kitéve, nagy -súrlódású, vízálló- "fekete zsírt" kell alkalmazni; más alkalmazásokhoz erős film-képző és rozsdagátló tulajdonságokkal rendelkező "vörös zsírt" használnak, vékony rétegben felhordva, hogy biztosítsák a működés közbeni tisztaságot.
Bevonatok: Az opciók közé tartozik a horganyzás, az alumíniumozás, valamint a nylon vagy műanyag bevonat. A horganyzást vékony bevonatokra (húzás előtt horganyzott huzalra) és vastag bevonatokra (húzás után horganyzott huzalra) osztják; A vastag bevonatok valamivel alacsonyabb mechanikai tulajdonságokat eredményeznek, mint a fényes (bevonat nélküli) drótkötél, de alkalmasak erősen korrozív környezetre. Az alumíniumozott drótkötél kiváló korrózió-, kopás- és hőállóságot biztosít a horganyzott kötélhez képest,-így ideális a H2S-tartalmú horgászhálókhoz és bányákhoz, és a "horganyzás-húzás előtt-" módszerrel készül. A nejlonnal vagy műanyaggal{8}}bevonatos drótköteleket vagy a kész kötél bevonásával vagy a szálak bevonásával állítják elő, mielőtt kötélbe zárják őket; az előbbit statikus alkalmazásokhoz, míg az utóbbit dinamikus alkalmazásokhoz használják.
Tekercselési folyamat: Az acélhuzaltekercseket a sodrat{0}}csavaró gép orsóira (orsóira) tekerik fel, vagy a huzalt{1}}a huzalhúzó gépből közvetlenül az orsókra tekerik fel. A szálcsavarás során a huzalokat egy szálba csavarják. A szál{4}}csavarógépek közé tartoznak a ketreces-típusú, csőszerű, cső nélküli és dupla-csavarógépek. Az ábra egy 12-csöves tekercs{14}}csavarógépet mutat be: (1) orsó a szálak belső rétegéhez; (2) forgó géphenger, amely 12 tekercset tartalmaz, amely teljesen fel van tekerve dróttal; (3) szál{16}}képző szerszám; (4) lehúzni{18}}a kerékről; és (5) vegye fel a{20}}tekercset a szálak külső rétegéhez. A hordó egy teljes fordulata megfelel a szál fektetési hosszának (az a távolság, amelyet a szál előrehalad a vonókeréken keresztül).
Kötélzárás
Ez a drótkötél előállításának folyamata úgy, hogy a szálakat spirális mintázatban rendezzük el a kötélmag középvonala körül egy kötél-záró gépen. A zárási folyamatnak szigorúan be kell tartania a gyártási előírásokat. A zárógép kiválasztása után a szálakat gondosan össze kell hangolni; specifikációjuknak, szerkezetüknek, fektetési irányuknak (lásd "drótkötélfektetési módszerek") és hosszuknak meg kell felelniük a drótkötélgyártási előírások követelményeinek. A szálak kiválasztása után a szálat tartalmazó orsót a zárógép orsótartójára szereljük fel. Az orsó felszerelése, a szál befűzése, a csavarási paraméterek beállítása és a tényleges csavarási művelet a zárási folyamat során megegyezik a szálképzés során alkalmazottakkal; az egyetlen különbség az alkalmazott speciális csavarási technológiában rejlik. A drótkötélcsavarást három típusra osztják: egyszeres-fektetésű, dupla-fektetésű és három-fektetésű.
Az egyszeri-fektetésű drótkötelek sodrási módszere és eljárása lényegében megegyezik az azonos felépítésű szálakéval. A különbség az, hogy az egyszeri-fektetésű drótköteleknél a magot körülvevő egymást követő rétegekben a huzalok fektetési iránya váltakozik, az általános fektetési irányt pedig a legkülső huzalréteg határozza meg. A reteszelt-tekercses drótkötelek az egyszeres-fektetésű drótkötelek; míg a csavarási módszerük hasonlít a kerek szálakból készült egy-fektetett kötelekhez, lényeges különbség az, hogy a magot körülvevő formázott huzalokat úgy kell elhelyezni, hogy szélesebb oldaluk következetesen a kötél külső felülete felé mutasson. A formázott huzalok csavarását egy lezárt-tekercskötél magja körül általában speciális berendezéseken végzik.
A kettős-fektetésű drótköteleket általában 2, 3, 4, 6, 7 vagy 8 szál összecsavarásával alakítják ki. Akár 36 szálból álló konfigurációjukkal nagy választékot és összetett szerkezetet kínálnak, így a legszélesebb körben használt drótkötél-típusok. A hat{10}}szálas konfiguráció a leggyakoribb. A kis- és közepes-átmérőjű dupla{14}}kötelek előállíthatók csőszerű sodródó/záró gépekkel. A nagy-átmérőjű kötelek-különösen a párhuzamos fektetésűeket (lásd: "drótkötélfektetési módszerek")-bölcső-típusú zárógépekkel készülnek. A formázott szálakból készült kötelek előállíthatók speciális berendezéssel vagy úgy, hogy a kerek szálakat szabványos zárógépen formázott szálakká alakítják, mielőtt a végső kötélbe csavarják őket. A felületi{22}}kontakt drótkötelek formázott-huzalsodrással vagy műanyag préselési módszerrel is előállíthatók. A műanyag tömörítési módszer magában foglalja a kerek szálak húzását vagy görgős összenyomását a szálalakítási folyamat során; ez plasztikus deformációt idéz elő az alkotó huzalokban, és megváltoztatja azok érintkezési állapotát, mielőtt a szálakat drótkötélbe fektetnék. A hármas-fektetésű drótkötél gyártási folyamata megegyezik a dupla-fektetésű drótkötél gyártási folyamatával, csak a csavarási lépések számában tér el.
Minden drótkötél nem -forgó (vagy "halott-fekvésű") kivitelű. Ezt a nem -forgó jellemzőt úgy érik el, hogy a kötélzárási folyamat során a szálakat-előre deformálják. Fémmaggal rendelkező drótkötelek esetében hőkezelés is alkalmazható ennek a tulajdonságnak az eléréséhez. A mechanikai teljesítmény és a nem -forgó jellemzők javítása érdekében a szálkiegyenesítési eljárásokat széles körben alkalmazzák mind a pászma-formázása, mind a kötél-zárása-amellett, hogy a szál elő-deformálása-megszüntesse a gyártás során keletkező maradékfeszültségeket.
Egy kenőfürdő van elhelyezve a lehúzó-kerék és a kötélzáró gép-felvevő egysége között, hogy bevonja a drótkötelet. A kenés után a kötél áthalad egy mozgató mechanizmuson, és egyenletesen feltekerődik a felszedő-tekercsre. A folyamat befejeztével a kötélvéget puha kötőhuzallal rögzítjük, és az orsó pereméhez rögzítjük.
