عندما يخرج قضيب متوسط الكربون بقطر 5.5 مم من مطحنة الدرفلة الساخنة، فإن سطحه يحمل طبقة من الأكسيد يبلغ سمكها عادةً 10 إلى 30 ميكرون. اسحب هذا القضيب مباشرة إلى قالب رسم وستنكسر القشرة الهشة إلى أجزاء كاشطة تؤدي إلى إصابة محمل القالب، وتخشين السلك المسحوب، وتجبر سرعة الخط على الانخفاض. تعمل عملية إزالة الترسبات الكلسية على إزالة طبقة الأكسيد قبل دخول القضيب إلى القالب. تشرح هذه المقالة كيف تؤدي عملية إزالة الترسبات الكلسية من الأسلاك إلى تحسين سحب الأسلاك بعبارات قابلة للقياس: عمر أفضل للقالب، وفواصل أقل، وسرعة أعلى، وسطح أكثر نظافة للمنتج النهائي.
محتوى
إزالة الترسبات من الأسلاك هي الإزالة الخاضعة للتحكم لطبقة أكسيد الحديد من قضبان الأسلاك المدرفلة على الساخن قبل دخولها إلى قالب السحب، ويتم ذلك عن طريق الثني الميكانيكي والتنظيف بالفرشاة، أو التخليل الكيميائي، أو عملية مشتركة. إنها أول بوابة ذات جودة حقيقية على خط سحب الأسلاك، وهي تتحكم في مقدار التلوث الكاشط الذي يصل إلى القالب خلال الحملة بأكملها.
يبني الدرفلة على الساخن مقياسًا من ثلاث طبقات على سطح القضيب: الووستيت الناعم (FeO) الأقرب إلى المعدن، والماجنتيت (Fe3O4) في المنتصف، والهيماتيت الأكثر صلابة (Fe2O3) من الخارج. تكون الطبقات الخارجية هشة وتنقسم إلى جزيئات حادة بمجرد ثني القضيب أو احتكاكه بالدليل. تعمل عملية إزالة الترسبات الكلسية ميكانيكيًا على تكسير غلاف المقياس بالكامل عن طريق تمرير القضيب فوق بكرات في انحناءات عكسية، ثم يقوم رأس الفرشاة بمسح الغبار المتحلل بعيدًا. يقوم التخليل الكيميائي بإذابة الترسبات الكلسية في حمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك بدلاً من ذلك. وفي كلتا الحالتين، الهدف هو نفسه: إبقاء جزيئات الأكسيد خارج صندوق القالب.
يتم تشغيل السلك الذي تمت إزالة الترسبات منه باستمرار مع تآكل أقل للقالب، وعدد أقل من توقفات إعادة التهيئة، وعدد أقل من فواصل الأسلاك في الخط الأوسط مقارنة بالأسلاك المسحوبة مع وجود مقياس على السطح. والسبب ميكانيكي: تصبح جزيئات الحجم عبارة عن مركب ملتف بين القضيب ومحمل قالب الكربيد.
في عملية السحب المستمرة، يجب أن يذهب كل جرام من الحجم الذي يدخل القالب إلى مكان ما. تندمج الجزيئات في طبقة التشحيم، وتحفر الأخاديد في سطح القالب، وترفع درجة الحرارة المحلية عند المحمل. تعمل درجة الحرارة المرتفعة على تكسير طبقة التشحيم الإستاراتية، مما يؤدي إلى الالتصاق والاهتزاز وانكسار الأسلاك المفاجئ.
تعمل عملية إزالة الترسبات الكلسية على تحسين السطح النهائي للسلك المسحوب لأنها تزيل طبقة الأكسيد قبل أن يتم ضغط تلك الطبقة على المعدن. سطح القضيب النظيف غير اللامع يعني عددًا أقل من اللفات والحفر وخطوط السحب في السلك النهائي.
بالنسبة لمصانع التثبيت تكون الفائدة مباشرة. يدفع التوجيه البارد القضيب إلى تجويف القالب، ويصبح أي مقياس مدمج بمثابة رافعة للضغط تتحول إلى صدع أثناء التشكيل. ترفض مواصفات مثبتات السيارات والفضاء هذا النوع من العيوب، ويمكن أن تكلف الدفعة المرفوضة أكثر من عام من إزالة الترسبات من المواد الاستهلاكية. يتصرف السلك المطلي أو المجلفن أيضًا بشكل مختلف: إزالة الترسبات الكلسية تعطي التصاقًا موحدًا للطلاء، بينما تتسبب بقايا الترسبات الكلسية في تغطية غير مكتملة وظهور تقرحات.
تعد عملية إزالة الترسبات من الأسلاك الميكانيكية هي الاختيار الصحيح لمعظم قضبان الفولاذ الكربوني التي يتراوح حجمها من 5.5 مم إلى حوالي 16 مم، بينما يظل التخليل الكيميائي ضروريًا للفولاذ المقاوم للصدأ والأسلاك الدقيقة جدًا والسبائك الخاصة. الطريقتان ليستا متنافستين دائمًا؛ تقوم العديد من المصانع بتشغيل جهاز إزالة الترسبات الميكانيكي قبل حمام التخليل القصير للجمع بين السرعة والنظافة الكاملة للسطح.
| نقطة التقييم | إزالة الترسبات الميكانيكية من الأسلاك | التخليل الكيميائي |
| مبدأ التشغيل | الانحناء العكسي بالإضافة إلى التنظيف بالفرشاة | ذوبان الحمض في حمض الهيدروكلوريك أو H2SO4 |
| إزالة النطاق | تم إزالة الغبار المتبقي بنسبة 80 إلى 90 بالمائة | بالقرب من 100 بالمئة، سطح لامع |
| تكلفة المعدات | ارتفاع الاستثمار الأولي، والبصمة المدمجة | انخفاض الاستثمار الأولي والخزانات وأجهزة غسل الأبخرة |
| تكلفة التشغيل | الكهرباء وارتداء الأسطوانة أو الفرشاة | الأحماض والماء والتدفئة وتحييد النفايات |
| التعامل مع النفايات | الغبار الجاف، الذي يتم جمعه وإعادة تدويره | مياه الشطف الحمضية التي تتطلب العلاج |
| حجم القضيب النموذجي | 5.5 إلى 16 ملم من الكربون وسبائك الصلب | 1 إلى 16 ملم، مجموعة واسعة من الفولاذ |
| تكامل الخط | مباشرة مضمنة مع آلة الرسم | في كثير من الأحيان دفعة منفصلة أو محطة مستمرة |
| الحمل البيئي | لا يوجد حمام كيميائي، واستخدام منخفض للمياه | الأبخرة الحمضية والنفايات السائلة ومحاليل المخلل المستهلكة |
تجمع آلة إزالة الترسبات السلكية الميكانيكية ذات التصميم الجيد بين الثني العكسي القابل للتعديل، والتنظيف بالفرشاة، وجمع الغبار، ومزامنة السرعة بحيث يمكن تشغيلها بشكل متوافق مع آلة السحب بسرعة الإنتاج الكاملة. يعمل التشغيل المضمن على إزالة تكلفة المعالجة ومخاطر التآكل الناتجة عن خط تخليل منفصل.
يقدم موردو المعدات الذين يفهمون خط الأسلاك بالكامل نتائج أفضل من الموردين الذين يقومون ببناء جهاز واحد فقط. CHENG-I PREMIUM WIRE EQUIPMENT، شركة متخصصة في تصنيع آلات الأسلاك تأسست عام 1970 في حديقة تاينان للعلوم في تايوان، وتقوم ببناء آلات إزالة الترسبات السلكية، وآلات سحب الأسلاك، وآلات الدفع، وآلات اللف، وآلات القطع، وتوفر تخطيطات كاملة للمصنع لمصانع التثبيت ومعالجة الأسلاك. يتم تصدير معداتها إلى مصانع سحب الأسلاك الكبيرة في الولايات المتحدة، أوروبا الغربية، جنوب شرق آسيا، الهند، الشرق الأوسط، واليابان.
تعمل عملية إزالة الترسبات الكلسية ميكانيكيًا على إزالة معظم الأكسيد، عادةً ما يتراوح بين 80 إلى 90 بالمائة، ويقوم رأس الفرشاة بإزالة الغبار المتبقي من سطح القضيب قبل القالب. يزيل التخليل الكيميائي ما يقرب من 100 بالمائة ويترك لمسة نهائية أكثر سطوعًا، ولهذا السبب لا تزال السبائك المهمة والأسلاك المقاومة للصدأ تمر عبر الحمض.
بالنسبة لقضبان الفولاذ الكربوني التي يتراوح حجمها من 5.5 إلى 16 مم، يمكن أن تحل عملية إزالة الترسبات الميكانيكية من الأسلاك محل حمام التخليل في معظم عمليات السحب. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ، أو الفولاذ الحامل، أو القضيب الذي يقل سمكه عن 2 مم، لا يزال التخليل مطلوبًا، وغالبًا ما يتم تركيب وحدة ميكانيكية قبل الحمام الحمضي لتقليل استهلاك الحمض وإطالة عمر الحمام.
إن إزالة الترسبات الكلسية من الأسلاك تؤتي ثمارها بشكل أكبر على القضبان التي يبلغ قطرها 5.5 مم أو أكثر، حيث تكون طبقة الأكسيد أكثر سمكًا وكتلة الترسبات لكل ملف عالية. السلك الذي يقل سمكه عن 2 مم يحمل قشورًا أقل لكل متر وعادة ما يتم إنتاجه من قضبان منزوعة الترسبات أو مخللة بالفعل، لذا نادرًا ما يكون هناك ما يبرر استخدام أداة إزالة الترسبات المضمنة المنفصلة.
لا، سطح القضيب النظيف يقلل الاحتكاك عند القالب، مما يقلل من التسخين وانهيار مواد التشحيم. تشير المطاحن بشكل شائع إلى أنه يمكن رفع سرعة الخط بنسبة 10 إلى 15 بالمائة بعد التثبيت لأن العملية لم تعد محدودة بارتفاع درجة حرارة القالب الناتج عن تآكل القشور.