อ่าน 3 นาที
การวาดเส้นลวด
การดึงลวด เป็น กระบวนการ ขึ้นรูปโลหะ ที่ใช้ลดขนาด หน้าตัด ของ ลวด โดยการดึงลวดผ่าน แม่พิมพ์ หนึ่งอันหรือมากกว่านั้น มีการใช้งานการดึงลวดมากมาย รวมถึง สายไฟ สายเคเบิล...
การวาดเส้นลวด


การดึงลวดเป็น กระบวนการ ขึ้นรูปโลหะที่ใช้ลดขนาดหน้าตัดของลวดโดยการดึงลวดผ่านแม่พิมพ์ หนึ่งอันหรือมากกว่านั้น มีการใช้งานการดึงลวดมากมาย รวมถึงสายไฟสายเคเบิล ชิ้นส่วนโครงสร้างที่รับแรงดึง สปริง คลิปหนีบกระดาษ ซี่ล้อ และเครื่องดนตรีประเภทสาย แม้ว่ากระบวนการจะคล้ายกัน แต่การดึงลวดแตกต่างจากการอัดรีดเพราะในการดึงลวดนั้น ลวดจะถูกดึงผ่านแม่พิมพ์ แทนที่จะถูกดัน การดึงลวดมักทำที่อุณหภูมิห้องจึงจัดเป็น กระบวนการ ขึ้นรูปเย็นแต่อาจทำที่อุณหภูมิสูงขึ้นสำหรับลวดขนาดใหญ่เพื่อลดแรง[ 1 ]
ในบรรดาโลหะธาตุต่างๆทองแดงเงินทองและแพลทินัม เป็น โลหะที่อ่อนตัวได้ดีที่สุดและทนทานต่อปัญหาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปเย็นได้ดี ที่สุด
กระบวนการ

กระบวนการดึงลวดนั้นค่อนข้างง่ายในเชิงแนวคิด โดยเตรียมลวดด้วยการหดตัวที่ส่วนต้นด้วยการตอก การตะไบ การรีด หรือการอัดขึ้นรูปเพื่อให้สามารถผ่านแม่พิมพ์ได้ จากนั้นจึงดึงลวดผ่านแม่พิมพ์ ขณะที่ดึงลวดผ่านแม่พิมพ์ ปริมาตรของลวดจะคงที่ ดังนั้นเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง ความยาวก็จะเพิ่มขึ้น โดยปกติแล้ว ลวดจะต้องผ่านกระบวนการดึงหลายครั้ง โดยใช้แม่พิมพ์ที่มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ เพื่อให้ได้ขนาดที่ต้องการ มาตราส่วน เกจลวดของอเมริกาใช้หลักการนี้เป็นพื้นฐาน กระบวนการนี้สามารถทำได้ในขนาดเล็กโดยใช้แผ่นดึงหรือในขนาดใหญ่ระดับเชิงพาณิชย์โดยใช้เครื่องจักรกลอัตโนมัติ[ 1 ] [ 2 ] กระบวนการดึงลวดทำให้คุณสมบัติของวัสดุเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากการทำงานเย็น
โดยทั่วไปแล้ว การลดพื้นที่ในสายไฟขนาดเล็กจะอยู่ที่ 15–25% และในสายไฟขนาดใหญ่จะอยู่ที่ 20–45% [ 1 ]ลำดับของแม่พิมพ์ที่แน่นอนสำหรับงานเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับการลดพื้นที่ ขนาดสายไฟขาเข้า และขนาดสายไฟขาออก เมื่อการลดพื้นที่เปลี่ยนแปลง ลำดับของแม่พิมพ์ก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย
โดยปกติแล้วลวดเส้นเล็กมากจะถูกดึงเป็นมัด ในมัดนั้น ลวดจะถูกคั่นด้วยโลหะที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่มีความต้านทานทางเคมีต่ำกว่า เพื่อให้สามารถกำจัดออกได้หลังจากการดึง หากการลดพื้นที่หน้าตัดมากกว่า 50% กระบวนการอาจต้องมีขั้นตอนการอบอ่อน ขั้นกลาง ก่อนที่จะสามารถดึงซ้ำได้
โดยปกติแล้ว การดึงลวดในเชิงพาณิชย์จะเริ่มต้นด้วยขดลวด เหล็ก แผ่นรีดร้อนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 มม. (0.35 นิ้ว) พื้นผิวของขดลวดจะถูกปรับสภาพเพื่อขจัดคราบตะกรันก่อน จากนั้นจึงป้อนเข้าเครื่องดึงลวดซึ่งอาจมีบล็อกหนึ่งหรือหลายบล็อกเรียงกัน
เครื่องดึงลวดแบบบล็อกเดี่ยวประกอบด้วยกลไกสำหรับยึดแม่พิมพ์ให้อยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำและสำหรับดึงลวดผ่านรูอย่างสม่ำเสมอ การออกแบบทั่วไปประกอบด้วยแท่นหรือโต๊ะเหล็กหล่อที่มีโครงยึดสำหรับยึดแม่พิมพ์ และดรัมแนวตั้งที่หมุนและดึงลวดผ่านแม่พิมพ์โดยการม้วนลวดรอบพื้นผิวของมัน ขดลวดจะถูกเก็บไว้บนดรัมอีกตัวหรือ "สวิฟต์" ซึ่งอยู่ด้านหลังแม่พิมพ์และดึงลวดออกมาได้เร็วตามต้องการ ดรัมลวดหรือ "บล็อก" มีกลไกสำหรับเชื่อมต่อหรือถอดออกจากเพลาแนวตั้งอย่างรวดเร็ว เพื่อให้สามารถหยุดหรือเริ่มการเคลื่อนที่ของลวดได้ทันที บล็อกยังมีลักษณะเรียวเพื่อให้สามารถเลื่อนขดลวดออกด้านบนได้ง่ายเมื่อเสร็จสิ้น ก่อนที่จะติดลวดเข้ากับบล็อก จะต้องดึงลวดผ่านแม่พิมพ์ในความยาวที่เพียงพอเสียก่อน กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยใช้คีมจับคู่หนึ่งที่ปลายโซ่ซึ่งพันรอบดรัมหมุน จึงดึงลวดจนกระทั่งสามารถม้วนได้สองหรือสามรอบบนบล็อก โดยยึดปลายลวดไว้ด้วยแคลมป์สกรูขนาดเล็กหรือปากกาจับชิ้นงาน เมื่อลวดอยู่บนบล็อกแล้ว ก็จะเริ่มเคลื่อนที่และดึงลวดผ่านแม่พิมพ์อย่างสม่ำเสมอ สิ่งสำคัญมากคือบล็อกต้องหมุนอย่างสม่ำเสมอและทำงานได้อย่างแม่นยำ และดึงลวดด้วยความเร็วคงที่ มิฉะนั้นจะเกิดการ "กระชาก" ซึ่งจะทำให้ลวดอ่อนแอหรืออาจขาดได้ ความเร็วในการดึงลวดจะแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับวัสดุและปริมาณการลดขนาด
เครื่องจักรที่มีบล็อกต่อเนื่องจะแตกต่างจากเครื่องจักรแบบบล็อกเดี่ยวตรงที่มีแม่พิมพ์หลายชุดซึ่งลวดจะถูกดึงอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการยืดตัวและการลื่นไถล ความเร็วของลวดจะเปลี่ยนแปลงหลังจากดึงซ้ำแต่ละครั้ง ความเร็วที่เพิ่มขึ้นนี้ได้รับการรองรับโดยการใช้ความเร็วในการหมุนที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละบล็อก เครื่องจักรเหล่านี้อาจมีแม่พิมพ์ 3 ถึง 12 อัน[ 2 ]การดำเนินการร้อยลวดผ่านแม่พิมพ์ทั้งหมดและรอบบล็อกเรียกว่า "การร้อยลวด" การจัดเตรียมสำหรับการหล่อลื่นประกอบด้วยปั๊มที่สูบฉีดสารหล่อลื่นเข้าไปในแม่พิมพ์ และในหลายกรณีส่วนล่างของบล็อกก็ถูกหล่อลื่นด้วยเช่นกัน[ 3 ]
โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องมีการอบอ่อนขั้นกลางเพื่อแก้ไขผลกระทบจากการทำงานเย็น และเพื่อให้สามารถดึงต่อไปได้ นอกจากนี้ยังอาจใช้การอบอ่อนขั้นสุดท้ายกับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและการนำไฟฟ้าให้ สูงสุด [ 4 ]
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในเครื่องดึงลวดแบบต่อเนื่องคือสายโทรศัพท์ โดยดึงจากแท่งเหล็กรีดร้อน 20 ถึง 30 ครั้ง[ 2 ]
แม้ว่าหน้าตัดทรงกลมจะพบได้มากในกระบวนการดึงขึ้นรูป แต่ก็มีการดึงขึ้นรูปหน้าตัดที่ไม่เป็นทรงกลมด้วยเช่นกัน โดยปกติจะดึงขึ้นรูปเมื่อหน้าตัดมีขนาดเล็กและปริมาณน้อยเกินกว่าจะคุ้มค่ากับการรีดในกระบวนการเหล่านี้จะใช้เครื่องจักรแบบบล็อกหรือแบบหัวเทิร์ก[ 5 ]
การหล่อลื่น
การหล่อลื่นในกระบวนการดึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาผิวเรียบที่ดีและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ที่ยาวนาน วิธีการหล่อลื่นที่แตกต่างกันมีดังต่อไปนี้: [ 1 ]
- การดึงขึ้นรูปเปียก: แม่พิมพ์และลวดหรือแท่งโลหะจะจุ่มอยู่ในสารหล่อลื่นโดยสมบูรณ์
- การดึงแบบแห้ง: ลวดหรือแท่งโลหะจะผ่านเข้าไปในภาชนะบรรจุสารหล่อลื่น ซึ่งจะเคลือบผิวของลวดหรือแท่งโลหะ
- การเคลือบโลหะ: ลวดหรือแท่งโลหะจะถูกเคลือบด้วยโลหะอ่อนซึ่งทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นแบบแข็ง
- การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิค: แม่พิมพ์และแกนหมุนจะถูกทำให้สั่น ซึ่งช่วยลดแรงและทำให้สามารถลดขนาดชิ้นงานได้มากขึ้นต่อรอบ
- การดึงด้วยลูกกลิ้ง (เรียกอีกอย่างว่าการดึงด้วยลูกกลิ้ง ): ใช้ลูกกลิ้งแทนแม่พิมพ์คงที่เพื่อเปลี่ยนแรงเสียดทานเฉือนเป็นแรงเสียดทานการกลิ้ง ซึ่งช่วยลดแรงดึงลงอย่างมาก ดังที่ Lambiase รายงานไว้[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]เมื่อใช้ลูกกลิ้ง ขั้นตอนการดึงจะประกอบด้วยลูกกลิ้งว่าง 2-4 ตัว และลวดจะถูกดึงภายในช่องว่างของลูกกลิ้ง โซลูชันประเภทนี้สามารถนำไปใช้ได้อย่างง่ายดายเพื่อผลิตลวดดึงแบบแบนหรือแบบมีรูปทรง
มีการใช้ สารหล่อลื่นหลายชนิด เช่นน้ำมันอีกวิธีหนึ่งในการหล่อลื่นคือการจุ่มลวดลงใน สารละลาย คอปเปอร์(II)ซัลเฟตเพื่อให้เกิดฟิล์มทองแดงขึ้น ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นชนิดหนึ่ง ในลวดบางประเภท จะเหลือทองแดงไว้หลังจากการดึงขึ้นรูปครั้งสุดท้าย เพื่อป้องกันสนิมหรือช่วยให้บัดกรี ได้ง่าย ขึ้น
คุณสมบัติทางกล
ผลของการเพิ่มความแข็งแรงจากการดึงลวดนั้นมีนัยสำคัญ ความแข็งแรงสูงสุดที่มีอยู่ในเหล็กกล้าทุกชนิดนั้นได้รับการบันทึกไว้ในลวดสแตนเลสออสเทนิติกแบบดึงเย็นขนาดเล็ก
แม่พิมพ์วาดรูป

แม่พิมพ์ดึงมักทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือทังสเตนคาร์ไบด์หรือเพชรโดยทังสเตนคาร์ไบด์และเพชรสังเคราะห์เป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุด[ 2 ]สำหรับการดึงลวดเส้นเล็กมากจะใช้แม่พิมพ์เพชรผลึกเดี่ยว[ 2 ]สำหรับการดึงร้อน จะใช้แม่พิมพ์เหล็กหล่อ สำหรับการดึงลวดเหล็ก จะใช้แม่พิมพ์ทังสเตนคาร์ไบด์ แม่พิมพ์จะถูกวางไว้ในปลอกเหล็ก ซึ่งรองรับแม่พิมพ์และช่วยให้เปลี่ยนแม่พิมพ์ได้ง่าย[ 2 ]มุมของแม่พิมพ์โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 6–15° และแม่พิมพ์แต่ละอันจะมีมุมที่แตกต่างกันอย่างน้อย 2 มุม ได้แก่ มุมเข้าและมุมเข้าใกล้[ 2 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^ a b c d Kalpakjian, หน้า 415–419.
- ^ a b c d e f g Degarmo, หน้า 434.
- ^ Chisholm, Hugh , ed. (1911). . Encyclopædia Britannica . Vol. 28 (ฉบับที่ 11). Cambridge University Press. หน้า 738.
- ^เดการ์โม, หน้า 435.
- ^เดวิส, โจเซฟ อาร์; คณะกรรมการจัดทำคู่มือ, ASM International (2001-08-01). ทองแดงและโลหะผสมทองแดง . ASM International. ISBN 978-0-87170-726-0.
- ^ Lambiase, F.; Di Ilio, A. (2011). "การศึกษาเชิงพารามิเตอร์เกี่ยวกับความเค้นตกค้างและภาระในกระบวนการดึงด้วยลูกกลิ้งที่ไม่ได้ใช้งาน" Materials & Design . 32 (10): 4832– 4838. doi : 10.1016/j.matdes.2011.06.019 .
- ^ Lambiase, F.; Di Ilio, A. (2012). "การตรวจสอบกระบวนการดึงรีดด้วยวิธีการทดลองและไฟไนต์เอเลเมนต์" วารสารวิศวกรรมวัสดุและประสิทธิภาพ 21 ( 2): 161– 166. Bibcode : 2012JMEP...21..161L . doi : 10.1007/s11665-011-9932-1 . S2CID 135863189 .
- ^ Lambiase, F.; Di Ilio, A. (2012). "ความไม่สม่ำเสมอของการเสียรูปในกระบวนการดึงรีด". วารสารกระบวนการผลิต14 (3): 208– 215. doi : 10.1016/j.jmapro.2011.12.005 .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การวาดเส้นลวด
การดึงลวด เป็น กระบวนการ ขึ้นรูปโลหะ ที่ใช้ลดขนาด หน้าตัด ของ ลวด โดยการดึงลวดผ่าน แม่พิมพ์ หนึ่งอันหรือมากกว่านั้น มีการใช้งานการดึงลวดมากมาย รวมถึง สายไฟ สายเคเบิล...
กระบวนการ
กระบวนการดึงลวดนั้นค่อนข้างง่ายในเชิงแนวคิด โดยเตรียมลวดด้วยการหดตัวที่ส่วนต้นด้วยการตอก การตะไบ การรีด หรือ การอัดขึ้นรูป เพื่อให้สามารถผ่านแม่พิมพ์ได้ จากนั้นจึงดึงลวดผ่านแม่พิมพ์ ขณะที่ดึงลวดผ่านแม่พิมพ์ ปริมาตรของลวดจะคงที่...
การหล่อลื่น
การหล่อลื่นในกระบวนการดึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาผิวเรียบที่ดีและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ที่ยาวนาน วิธีการหล่อลื่นที่แตกต่างกันมีดังต่อไปนี้: [ 1 ]
คุณสมบัติทางกล
ผลของการเพิ่มความแข็งแรงจากการดึงลวดนั้นมีนัยสำคัญ ความแข็งแรงสูงสุดที่มีอยู่ในเหล็กกล้าทุกชนิดนั้นได้รับการบันทึกไว้ในลวดสแตนเลสออสเทนิติกแบบดึงเย็นขนาดเล็ก