سیم مفتول چیست؟
سیم مفتول مثل سیم افشان یا wire rod یکی از محصولات پرکاربرد و رایج در صنعت فولاد است که در بخش‌های مختلفی کاربرد دارد. سیم مفتول با وجود اینکه برای کارخانه‌های تولیدی یک محصول کامل به شمار می‌رود اما برای کارگاه‌های کوچک، این محصولات مفتولی به عنوان یک متریال خام شناخته می‌شوند و بعد از عملیات نورد سیم مفتول را به صورت کلاف و کویل بسته‌بندی می‌کنند.
سیم مفتول چیست و چگونه تولید می‌شود؟
یکی از مهم‌ترین محصولات مفتولی، سیم مفتول است که با نام‌ها دیگری چون سیم نصب ثابت و سیم خشک هم شناخته می‌شود. سیم مفتول یک سیم تک رشته‌ای است و فلز هادی آن از جنس مس بوده و بسیار نرم و منعطف است. با وجود بسیار انعطاف‌پذیری زیاد، مقاومت و دوام بالایی دارد و همین امر باعث شده تا در بخش صنعتی کاربرد بیشتری داشته باشد.
سیم مفتول دارای سطح مقطع ۰٫۴ تا ۴ میلی‌متر است و معمولا تک رشته‌ای بوده و از فولاد کم کربن ساخته می‌شود. سیم مفتول معمولا به دو روش سیم مفتول کششی و سیم مفتول فابریک ساخته می‌شوند.
روش سیم مفتول فابریک
سیم مفتولی فابریک در کارخانه‌های نورد ساخته می‌شوند و دارای مقاطع کوچک بسیاری هستند، برای ساخت این سیم‌ها از مواد اولیه با کیفیتی استفاده می‌کنند. در فرآیند ساخت سیم مفتول از شمش‌های ریخته‌گری با عرض ۱۲۰ تا ۱۵۰ و طول ۶ تا ۱۲ میلی‌متر استفاده می‌شود، کیفیت این شمش‌ها را از طریق القای الکترومغناطیس و فرآیند عیب‌یابی اولتراسونیک بررسی می‌کنند.
در مرحله بعدی شمش‌ها تحت حرارت بالا قرار می‌گیرند و از میان غلتک عبور می‌کنند، درجه نورد در این روش تولید سیم مفتول بسیار بالاست و از ۲۱ تا ۲۸ پایه نورد در آن استفاده می‌شود. در نهایت بعد از انجام فرآیند نورد سیم مفتول باید خنک شود، که این کار را با استفاده پرلیت و مارتنزیت انجام می‌دهند.
روش سیم مفتول کششی
بیلت‌هایی که از فولاد نرم ساخته شدند در دستگاه‌های نور مخصوص کشش مفتول قرار می‌گیرند و عملیات کشش سرد به تدریج روی آن‌ها انجام می‌شود. هرچه ضخامت مفتول بیشتر باشد تعداد دفعات تکرار این عملیات هم بیشتر خواهد بود و هرچه مفتول نازک‌تر باشد به کشش سرد کمتری نیاز دارد. برای ساخت سیم مفتول با این روش از دستگاه قالب و پرس استفاده می‌کنند، به همین دلیل این محصول را مفتول نورد شده یا کششی می‌نامند.
انواع سیم مفتول و ویژگی‌های آن‌ها
سیم مفتول‌ها با توجه به جنس، کاربرد، ضخامت و ویژگی‌هایشان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. از سیم مفتول موجود در الفبای برق می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
سیم مفتول گالوانیزه[روکش روی برای حفاظت از زنگ زدگی]
این سیم مفتول از گالوانیزاسیون مفتول سیاه به دست می‌آید و کاربرد بیشتری در محیط‌های مرطوب دارند. سیم مفتول گالوانیزه به دو روش سرد و گرم تولید می‌شود، در این میان مفتول گالوانیزه گرم یکپارچه و براق است و کیفیت بالاتری نسبت به مفتول گالوانیزه سرد دارد.
سیم مفتول گالوانیزه سرد:
این مدل سیم مفتول از مفتول سیاه ساخته شده، برای تولید آن مفتول سیاه را تمیز می‌کنند و با کمک فرآیند الکترولیز یک لایه نازک روی مفتول ایجاد می‌شود. با این کار انعطاف مفتول سیاه بالا می‌رود و در برابر زنگ‌زدگی مقاومت بیشتری پیدا می‌کند.
مفتول‌های گالوانیزه سرد به دو شکل کلاف و شاخه در بازار موجود هستند.
سیم مفتول گالوانیزه گرم:
در این روش مفتول سیاه را حرارت می‌دهند و آن را روکش‌دهی می‌کنند، این حرارت کربن موجود در سیم مفتول را به حداقل می‌رساند و انعطاف‌پذیری مفتول را افزایش می‌دهد. برای روکش‌دهی مفتول از یک وان مذاب فلز روی استفاده می‌کنند و موجب مقاومت بیشتر مفتول در برابر رطوبت هوا می‌شود، عنصر روی موجود از زنگ زدگی و خاصیت کاتدی فولاد جلوگیری می‌کند.
بدین ترتیب هرچه مفتول به سطح خود نزدیک شود بهره‌وری و کارایی آن هم افزایش پیدا می‌کند.
سطح صاف و صیقلی، طول عمر بالا، مقاوم در برابر سائیدگی، مقرون به صرفه، نصب و نگهداری آسان از مهم‌ترین ویژگی‌های سیم مفتول گالوانیزه گرم است.
سیم مفتول سفید[فلز خالص برای کاربردهای صنعتی]
سیـم مفتول سفید با حرارت و روکش‌دهی سیـم مفتول سیاه ساخته می‌شود و از این نوع مفتول در صنایع دیگر به عنوان مواد اولیه استفاده می‌کنند. روکش این مفتول از جنس روی بوده و میزان سختی و انعطاف‌پذیری آن به مفتول سیاهی که هسته اصلی آن است بستگی دارد.
این نوع سیـم مفتول مقاومت بسیار بالایی دارد و از آن برای حفاظت از اماکنی چون ساخت توری‌های حصاری، توری مرغی، سیـم خاردار، توری مش، توری پرسی، توری جوشی، توری گابیون استفاده می‌کنند.
سیـم مفتول سیاه یا آرماتور[فولاد کم کربن برای کاربردهای ساخت و ساز]
سیـم مفتول سیاه یا سیـم مفتول آرماتور یک محصولی است که طی فرآیند کشش و حرارت بالای ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید می‌شود و مقاومت بسیار بالایی دارد، انطاف‌پذیری این مفتول باعث شده تا از آن در بخش‌های مختلفی استفاده کنند و کاربرد فراوانی دارند.
هرچه میزان کربن سیـم مفتول کمتر باشد نرمی و انعطاف‌پذیری آن بیشتر خواهد بود و هرچه میزان کربن آن بیشتر باشد قطعا میزان سختی مفتول هم بیشتر خواهد شد. مفتول سیاه می‌تواند بدون مشکل و آسیب دیدگی وزن اجسام را تحمل کند و در برابر خوردگی مقاومت بسیار بالایی دارد.
برای تولید مفتول سیاه ابتدا باید آن را در فرآیند نورد سرد به ضخامت مورد نظر برسانند، در این مرحله مفتول سفت و شکننده است و قابلیت و توانایی پیچاندن و گره زدن ندارد. برای انعطاف‌پذیری بیشتر مفتول را در کوره آنیل با دمای ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد قرار می‌دهند.
- سیم مفتول پی وی سی
سیم مفتـول پی وی سی همان مفتـول سیاه است که در طی یک فرآیندی با پوشش پی وی سی روکش می‌شوند و این عملیات به کمک دستگاه روکش پی وی سی انجام می‌شود.
این مفتول در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاومت بسیار بالایی دارد. - سیم مفتول استینلس استیل
سیـم مفتـول استینلس یک مفتول فولادی است که در برابر عوامل خارجی و رطوبت مقاومت بالایی دارد و برای خرید آن باید بیش از سایر مفتـول‌ها هزینه کنید زیرا هزینه ساخت بسیار بالایی دارد.
استانداردها و مشخصات فنی سیم مفتول
تنوع بالای سیم مفتـول باعث شده تا گریدهای مختلفی از این محصول در بازار وجود داشته باشد، به عنوان مثال گرید فولاد به کار رفته در تولید سیم مفتـول طبق استانداردDIN EN ISO 16120-2 از جنس C32D است اما استاندارد ASTM A510M جنس ۱۰۰۸ گرید فولاد مورد نظر است.
علاوه بر گریدهای مختلف این محصولات سیم مفتـول از قطر، جنس و روکش مختلفی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد.
استانداردهای بین المللی: DIN، ASTM، GOST و …
سیم مفتـول تولید شده در بازار دارای استانداردهای مختلفی هستند که رایج‌ترین و مهم‌ترین عبارتنداز:
- استاندارد روسی (GOST)
- استاندارد صنعتی ژاپن(JIS)
- موسسه استانداردهای آلمان(DIN)
- استاندارد بین‌المللی(ASTM)
مشخصات فنی: قطر، جنس، روکش، استحکام و …
سیم مفتـول از فولاد کم کربن ساخته شده و بسیار نرم و انعطاف‌پذیر است، الکترون‌های آزاد در سیم مفتـول پیوند بسیار ضعیفی با هسته اتم دارد و به راحتی به اطراف حرکت می‌کنند. سیم مفتـول تک رشته‌ای است و زمانی که یک اختلاف پتانسیل به آن وارد شود الکترون‌ها شروع به حرکت می‌کنند. دیگر مشخصات فنی سیم مفتـول:
- از پی وی سی به عنوان عایق استفاده شده است.
- استحکام کششی بالایی دارد.
- چسبندگی بالایی دارد و ضدآب است.
- از پلی اولفین زیاد در ترکیب آن استفاده شده است.
- در برابر خوردگی و عوامل خارجی مقاومت بالایی دارند.
- لایه داخلی آن از چسب ذوب داغ با نقطه ذوب پایین است.
کاربردهای صنعتی و عملکرد سیـم مفتول
در رابطه با کاربردهای سیم مفتـول در صنعت و عملکرد آن نمی‌توان به یک جمع‌بندی درست رسید زیرا انعطاف‌پذیری بالای این سیم و ویژگی‌هایی که دارد باعث شده تا در بخش‌های مختلف صنعت کاربرد داشته باشد. از طرفی دامنه جنس سیم مفتول باعث گسترده شدن کاربردهای آن می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها عبارتنداز:
- کاربردهای ساخت و ساز[از فونداسیون تا نبشی]
یکی از رایج‌ترین کاربردهای سیم مفتول، در ساخت و ساز است که از آن برای اجرای فونداسیون و نبشی‌های مختلف استفاده می‌کنند. - کاربردهای تولید سیم خاردار و توری[از حصار گذاری تا پرورش دام]
از مفتول‌های مقاوم و ضخیم برای ساخت توری، حصار، سیم خاردار، توری مش، توری پرسی، توری جوشی، توری گابیون و نیز در تولیدات دیگری نظیر قفس حیوانات، خطوط انتقال قدرت، غربال گری، گل فروشی، سیم‌های آویز، کشاورزی استفاده می‌کنند. - کاربردهای تولید سیم آرماتور[از قالب بندی تا جوشکاری]
برای آرماتوربندی، بستن قسمت‌های مختلف آرماتور، تولید سیم جوش، تولید فنر و ساخت قالب برای محصور کردن محوطه بتن‌ریزی استفاده می‌شود.
مزایا و معایب استفاده از سیـم مفتول در صنعت
| مزایای سیم مفتول | معایب سیم مفتول |
| استحکام و مقاومت بالا و طول عمر و دوام زیاد | ضعف و شکنندگی سیم‌های تک رشته‌ای |
| فرم‌پذیری و حالت‌پذیری بالا | عدم انعطاف‌پذیری در برخی مفتول‌ها |
| هدایت الکتریکی بالا نسبت به سایر سیم‌ها | نصب دشوار(در برخی موارد) |
| مقاومت الکتریکی پایین | قیمت بالاتر نسبت به سایر کابل‌ها و سیم‌ها |
سیم مفتول، پرکاربردترین سیم در صنعت
در این بلاگ به معرفی سیم مفتـول و انواع آن پرداختیم، مقاومت بالای سیم مفتـول و تنوع آن باعث شده تا در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار بگیرد.
قیمت این محصول به عوامل مختلفی بستگی دارد که از مهم‌ترین و تاثیرگذارترین آن‌ها می‌توان به هزینه‌های تولید، هزینه انرژی مصرفی، هزینه حمل و نقل و غیره در قیمت نهایی سیم مفتـول اشاره کرد./۱۸۷۸۱۳
نظرات