ویکی‌پدیا

کشش مفتول: تفاوت میان نسخه‌ها

نمایش تاریخچه به صورت تعاملی
→ تفاوت قدیمی‌ترتفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
EmausBot (بحث | مشارکت‌ها)
ربات‌ها
۵۷۴٬۹۵۶ ویرایش‌ها
جز ربات: انتقال 1 پیوند میان‌ویکی به d:Q686261 در ویکی‌داده
ماني (بحث | مشارکت‌ها)
مدیران
۱۶۲٬۶۵۲ ویرایش‌ها
ابرابزار
خط ۴:
[[پرونده:Huzas02.jpg|بندانگشتی|چپ|یک نوع دستگاه کشش مفتول]]
[[پرونده:Bar drawing.svg|بندانگشتی|چپ|مفهوم کشش مفتول]]
[[پرونده:Fotothek df n-08 0000648.jpg|بندانگشتی|چپ|ماشین‌آلات مورد استفاده در فرآیندفرایند کشش مفتول]]
[[پرونده:Huzas03.jpg|بندانگشتی|چپ|شمایی از یک نوع دستگاه کشش مفتول چند مرحله‌ای بدون لغزش]]
[[پرونده:Huzas04.jpg|بندانگشتی|چپ|شمایی از یک نوع دستگاه کشش مفتول چند مرحله‌ای]]
'''کشش مفتول''' {{به انگلیسی|Wire Drawing}} یک فرآیندفرایند فلزکاری است که با عبور دادن و کشیدن یک مفتول از میان یک یا چند قالب کشش برای کاهش سطح مقطع استفاده می‌شود. کشش مفتول در سیم‌کشی برق، کابل‌ها، فنرها، گیره‌های کاغذ، اسپیک‌های چرخ، آلات موسیقی سیمی و ...… استفاده می‌شود. گرچه این فرآیندفرایند در عمل شبیه به اکستروژن است، اما در کشش، مفتول از میان قالب کشیده می‌شود درحالی‌که در اکستروژن میله از میان قالب هل داده می‌شود. کشش معمولاً در دمای اتاق انجام می‌شود، پس یک نوع کار سرد محسوب می‌شود. کشش برای مفتول‌های بزرگ ممکن است در دمای بالا انجام شود تا نیروی لازم برای کشش کاهش یابد.<ref>Kalpakjian, pp. 415–419.</ref>
 
==فرآیند فرایند ==
فرآیندفرایند کشش مفتول مفهوم نسبتاً ساده‌ای دارد. به‌وسیله چکشکاری، سوهانکاری، نورد یا سنبهکاری، مقطع ابتدای مفتول کوچک می‌شود تا ابتدای مفتول بتواند از قالب عبور کند؛ سپس مفتول از درون قالب کشیده می‌شود. در این فرآیندفرایند حجم مفتول ثابت باقی می‌ماند بنابراین با کاهش قطر مفتول، طول آن افزایش می‌یابد. معمولاً برای رسیدن به قطر مطلوب، لازم است مفتول بیش از یک‌مرتبه و در هر مرحله از میان قالبی با قطر کوچک‌تر کشیده شود. در مقیاس کوچک، این فرآیندفرایند می‌تواند با استفاده از صفحه کشش و در مقیاس تجاری بزرگ با استفاده از ماشین‌آلات خودکار انجام می‌شود.<ref>Kalpakjian, pp. 415–419.</ref> <ref>Degarmo, p. 434.</ref> فرآیندفرایند کشش مفتول، نوعی کار سرد است؛ به همین دلیل خواص ماده را تغییر می‌دهد.
 
کاهش سطح مقطع در مفتولهای با مقطع کوچک عموماً 15۱۵ تا 25۲۵ درصد و در مفتولهای با مقطع بزرگ 20۲۰ تا 45۴۵ درصد است.<ref>Kalpakjian, pp. 415–419.</ref> در فرآیندفرایند کشش مفتول، توالی دقیق قالبها تابعی از کاهش سطح مقطع، اندازه مقطع مفتول ورودی و اندازه مقطع مفتول خروجی است. هنگامی‌که میزان کاهش سطح مقطع مفتول تغییر کند، توالی قالبها هم بالتبع باید تغییر کند.<ref>Die sequence calculations for wire drawing dies</ref>
 
مفتولهای خیلی نازک معمولاً به‌صورت دسته کشیده می‌شوند. در یک دسته، مفتولها به‌وسیله یک فلز با خواص مشابه ولی با مقاومت شیمیایی کمتر مجزا شدهاند تا بتوان بعد از کشش، مفتول را از فلز جدا کرد. اگر کاهش سطح مقطع از 50۵۰ درصد بیشتر باشد، ممکن است مفتول، قبل از این‌که بتواند دوباره کشیده شود، به یک مرحله میانی بازپخت نیاز داشته باشد.
 
کشش مفتول تجاری معمولاً با مفتولی به قطر 9۹ میلی‌متر که نورد گرم شده است شروع می‌شود. ابتدا سطح مفتول از فلسها پاک می‌شود؛ سپس به یک دستگاه کشش مفتول که ممکن است یک یا چند بلوک متوالی داشته باشد، داده می‌شود.
 
دستگاه کشش مفتول تک بلوک، دارای وسیلهای برای با دقت نگه‌داشتن قالبها در جایگاه خودشان و وسیلهای برای پیوسته کشیدن مفتول از میان سوراخها است. طرح معمولی شامل یک میز چدنی است که دارای یک بست ایستاده برای نگهداری قالب و یک درام عمودی چرخان هست که با پیچاندن مفتول حول سطح درام، مفتول را از میان قالب می‌کشد. درام مفتول یا بلوک با وسیلهای برای اتصال یا جدا کردن سریع آن به محور عمودی خود مجهز شده است، بنابراین حرکت مفتول می‌تواند فوراً متوقف یا شروع شود. قبل از این‌که مفتول بتواند به بلوک بپیوندد، باید مقداری کافی از مفتول، میان قالب کشیده شود؛ این کار به‌وسیله یک جفت گیره متصل به انتهای یک زنجیر که دور درام دورانی چرخانده شده است، انجام می‌شود؛ بنابراین کشش مفتول تا جایی ادامه می‌یابد که بتواند 2۲ تا 3۳ مرتبه روی بلوک پیچیده شود و از آن به بعد سر مفتول به‌وسیله یک گیره پیچی کوچک حفظ می‌شود. وقتی مفتول روی بلوک قرار گرفت، حرکت بلوک باید تنظیم شود تا مفتول به‌طور پیوسته از میان قالب کشیده شود؛ بنابراین خیلی مهم است که بلوک با همان سرعت اولیه مفتول بچرخد و به چرخش خود با همان سرعت ادامه دهد و مفتول را با یک سرعت ثابت بکشد؛ در غیر این صورت قسمتی از مفتول ضعیف می‌شود یا حتی ممکن است پاره شود.
 
تفاوت دستگاه‌هایی با بلوکهای متوالی با دستگاه‌های تک بلوک در داشتن یک سری از قالبها است که مفتول به‌طور پیوسته از میان آنها کشیده می‌شود. به دلیل کشیدگی و لغزش، سرعت مفتول بعد از هر کشش افزایش می‌یابد؛ به همین دلیل سرعت مفتول با سرعت چرخش هر بلوک تطبیق داده می‌شود. یکی از این دستگاه‌ها ممکن است 3۳ تا 12۱۲ قالب داشته باشد.<ref>Degarmo, p. 434.</ref> برای روغن‌کاری قالب‌ها از یک پمپ استفاده می‌شود و همچنین در بسیاری از موارد بخش زیرین بلوک‌ها در روان‌کننده حرکت می‌کند.<ref>Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Wire". Encyclopædia Britannica. 28 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 738.</ref>
 
غالباً پس از هر مرحله کشش، برای خنثی کردن اثرات کار سرد و بهتر شدن شرایط مفتول برای کشش بیشتر، نیاز به پختن مفتول است. ممکن است برای شکل‌پذیری و رسانایی الکتریکی بیشتر محصول نهایی نیز پخته شود.<ref>Degarmo, p. 435.</ref>
 
یک نمونه محصول که با استفاده از دستگاه کشش مفتول با قالب‌های متوالی تولید می‌شود، سیم تلفن است. برای تولید سیم تلفن، میله نورد گرم شده را 20۲۰ تا 30۳۰ مرتبه می‌کشند.<ref>Degarmo, p. 434.</ref>
 
== روان‌کاری ==
در فرآیندفرایند کشش، روان‌کاری برای افزایش کیفیت سطح مفتول و عمر قالب ضروری است. در ادامه روش‌های مختلف روان‌کاری بیان شده است:<ref>Kalpakjian, pp. 415–419.</ref>▼
• * کشش مرطوب: قالب‌ها و مفتول یا میله در روان‌کننده کاملاً غوطه‌ور می‌شوند▼
• * کشش خشک: مفتول یا میله از ظرف حاوی روان‌کننده عبور می‌کند و روان‌کننده سطح آن را می‌پوشاند▼
• * پوشش فلزی: مفتول یا میله با فلزی نرم که به‌عنوان روان‌کننده جامد عمل می‌کند، پوشیده می‌شود▼
• * ارتعاش فراصوت: قالب‌ها و سنبه‌ها ارتعاش می‌کنند که به کاهش نیروها کمک می‌کند▼
• * کشش با استفاده از قالب غلتکی (کشش غلتکی): به‌جای قالب‌های ثابت از قالب‌های غلتکی استفاده می‌شود که باعث تبدیل اصطکاک برشی به اصطکاک غلتشی و کاهش نیروهای کشش می‌شود<ref>Lambiase, F. ; Di Ilio, A. (2011). "A parametric study on residual stresses and loads in drawing process with idle rolls". Materials & Design. 32 (10): 4832–4838. doi:10.1016/j.matdes.2011.06.019.</ref><ref>Lambiase, F. ; Di Ilio, A. (2012). "Experimental and Finite Element Investigation of Roll Drawing Process". Journal of Materials Engineering and Performance. 21 (2): 161–166. doi:10.1007/s11665-011-9932-1.</ref><ref>Lambiase, F. ; Di Ilio, A. (2012). "Deformation inhomogeneity in roll drawing process". Journal of Manufacturing Processes. 14 (3): 208–215. doi:10.1016/j.jmapro.2011.12.005.</ref>▼
 
در روش‌های بالا از روان کننده‌هایروان‌کننده‌های مختلف مانند روغن استفاده می‌شود. دیگر روش روان‌کاری فروبردن مفتول در محلول مس(II) سولفات است، به‌طوری‌که یک غشا مس روی مفتول می‌نشیند که یک نوع روان‌کننده را شکل می‌دهد. گاهی اوقات در این روش، بعد از کشش نهایی مفتول، پوشش مسی را از بین نمی‌برند؛ زیرا می‌توان از آن برای پیشگیری از زنگ‌زدگی و جوش‌کاری آسان‌تر استفاده کرد. بهترین مثال از مفتول با پوشش مس، مفتول میگ (MIG) است که در جوش‌کاری از آن استفاده می‌شود.<ref>Mig Wire Properties</ref>▼
▲در فرآیند کشش، روان‌کاری برای افزایش کیفیت سطح مفتول و عمر قالب ضروری است. در ادامه روش‌های مختلف روان‌کاری بیان شده است:<ref>Kalpakjian, pp. 415–419.</ref>
 
▲• کشش مرطوب: قالب‌ها و مفتول یا میله در روان‌کننده کاملاً غوطه‌ور می‌شوند
 
▲• کشش خشک: مفتول یا میله از ظرف حاوی روان‌کننده عبور می‌کند و روان‌کننده سطح آن را می‌پوشاند
 
▲• پوشش فلزی: مفتول یا میله با فلزی نرم که به‌عنوان روان‌کننده جامد عمل می‌کند، پوشیده می‌شود
 
▲• ارتعاش فراصوت: قالب‌ها و سنبه‌ها ارتعاش می‌کنند که به کاهش نیروها کمک می‌کند
 
▲• کشش با استفاده از قالب غلتکی (کشش غلتکی): به‌جای قالب‌های ثابت از قالب‌های غلتکی استفاده می‌شود که باعث تبدیل اصطکاک برشی به اصطکاک غلتشی و کاهش نیروهای کشش می‌شود<ref>Lambiase, F.; Di Ilio, A. (2011). "A parametric study on residual stresses and loads in drawing process with idle rolls". Materials & Design. 32 (10): 4832–4838. doi:10.1016/j.matdes.2011.06.019.</ref><ref>Lambiase, F.; Di Ilio, A. (2012). "Experimental and Finite Element Investigation of Roll Drawing Process". Journal of Materials Engineering and Performance. 21 (2): 161–166. doi:10.1007/s11665-011-9932-1.</ref><ref>Lambiase, F.; Di Ilio, A. (2012). "Deformation inhomogeneity in roll drawing process". Journal of Manufacturing Processes. 14 (3): 208–215. doi:10.1016/j.jmapro.2011.12.005.</ref>
 
▲در روش‌های بالا از روان کننده‌های مختلف مانند روغن استفاده می‌شود. دیگر روش روان‌کاری فروبردن مفتول در محلول مس(II) سولفات است، به‌طوری‌که یک غشا مس روی مفتول می‌نشیند که یک نوع روان‌کننده را شکل می‌دهد. گاهی اوقات در این روش، بعد از کشش نهایی مفتول، پوشش مسی را از بین نمی‌برند؛ زیرا می‌توان از آن برای پیشگیری از زنگ‌زدگی و جوش‌کاری آسان‌تر استفاده کرد. بهترین مثال از مفتول با پوشش مس، مفتول میگ (MIG) است که در جوش‌کاری از آن استفاده می‌شود.<ref>Mig Wire Properties</ref>
 
==خواص مکانیکی==▼
 
▲== خواص مکانیکی ==
استحکام مفتول، در اثر کشش به‌طور قابل‌ملاحظه افزایش می‌یابد.
 
== قالب‌های کشش ==
 
قالب‌های کشش معمولاً از فولاد ابزار، تنگستن کاربید، یا الماس ساخته می‌شوند؛ که تنگستن کاربید و الماس مصنوعی بیشتر استفاده می‌شوند.<ref>Degarmo, p. 434.</ref> برای ایجاد یک مفتول باکیفیت خیلی عالی از قالب الماسی تک کریستال،<ref>Degarmo, p. 434.</ref> برای کشش با دمای بالا از قالب فولادی ریخته‌گری شده و برای کشش مفتول فولادی از قالب تنگستن کاربید استفاده می‌شود.
 
==جستار جستارهای وابسته ==
 
[[اکستروژن]]
 
[[مدل‌سازی ته‌نشین جوش‌خورده]]
 
== پانویس ==
{{پانویس|چپ‌چین=بله|۲}}▼
 
== منابع ==▼
{{چپ‌چین}}
• * Budinski, Kenneth G. (1996). Engineering Materials: Properties and Selection (5th ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, Inc. ISBN 0-13-367715-X▼
{{پانویس}}
• * Degarmo, E. Paul; Black, J T. ; Kohser, Ronald A. (2003). Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.). Wiley. ISBN 0-471-65653-4▼
• * Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven R. (2006). Manufacturing Engineering and Technology (5th ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. p. 429. ISBN 0-13-148965-8.▼
{{پایان چپ‌چین}}
 
[[رده:شکل‌دهی فلزات]]
▲==منابع==
[[رده:فناوری نیمه‌رسانا]]
 
[[رده:سیم]]
▲{{چپ‌چین}}
▲• Budinski, Kenneth G. (1996). Engineering Materials: Properties and Selection (5th ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, Inc. ISBN 0-13-367715-X
 
▲• Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003). Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.). Wiley. ISBN 0-471-65653-4
 
▲• Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven R. (2006). Manufacturing Engineering and Technology (5th ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. p. 429. ISBN 0-13-148965-8.
{{پایان چپ‌چین}}
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/wiki/کشش_مفتول»