آلیاژ های فولادی و استیل در تولید سیم بکسل

به گزارش خبرگزاری دانشجو "علم متالورژی در واقع علمی است که بررسی مشخصات مکانیکی و شیمیایی انواع فلزات می پردازد و یکی از زیر مجموعه های علم مواد می باشد که در اشلی بزرگتر به بررسی مشخصات مکانیکی و شیمیایی کلیه ترکیبات صنعتی می پردازد. سیم بکسل بعنوان یک ابزار پر کاربرد صنعتی در متریال های مختلفی تولید که بررسی خواص مکانیکی و شیمیایی آن در حیطه علم متالورژی قابل بحث می باشد. قابلیت های بسیار ایده آل ترکیبات آلیاژی فولاد که در واقع از فلز آهن در ترکیبات بعنوان عنصر اصلی استفاده می کند سبب استفاده از این قطعه در صنایع مختلف و قطعه سازی ها شده است. فاکتور هایی مانند تنسایل و شختی سطحی دو فاکتور بسیار مناسب هستند که در ترکیبات آلیاژی فولاد در رده های بالایی قرار دارند که اولی بر مقاومت کششی و فشاری که در کاربری سیم بکسل در لیفتینگ از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و دومی مقاومت سایشی که در کاربری های مختلف از قطعات صنعتی اهمیت پیدا می کند بکار رفته است."

مشخصات مکانیکی سیم بکسل های فولادی

سیم بکسل های فولادی که در واقع گاهی بصورت تمام فولادی و گاهی همراه با مغزی از جنس های الیاف طبیعی کتان و گاهی حتی با الیاف مصنوعی پلی پروپیلن بکار گرفته می شوند در ساختار های مختلف برای کاربری در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. از پر کاربردترین ساختار های سیم بکسل ها می توان به ساختار های 8 رشته مورد استفاده در صنایع آسانسور، ساختار های 6 رشته با کاربری گسترده در صنایع که بصورت 19 مفتول در صنایع حفاری و جرثقیل و بصورت 36 و 37 مفتول در هر رشته برای لیفتینگ بار بصورت اسلینگ استفاده می شوند اشاره نمود. سیم بکسل های فولادی در گرید های متنوعی از فولاد تولید می شوند که این گرید ها از نظر فنی در مورد سیم بکسل ها با تنسایل مشخص می شود که پر مصرف ترین آنها به قرار زیر هستند.

1.  سیم بکسل فولادی تنسایل 1560: یکی از پایین ترین و در عین حال پر مصرف ترین تنسایل سیم بکسل های فولادی می باشد که در تولید برخی ساختار ها مانند سیم بکسل های آسانسوری، روکش دار، هفت لا کنف و حتی برخی از سیم بکسل های جرثقیل بکار گرفته می شود. انعطاف بسیار بالا از مشخصات این تنسایل از سیم بکسل است.
2. سیم بکسل فولادی تنسایل 1770 : این گرید که در واقع پایین ترین گرید برای سیم بکسل های نتاب برای کاربری بر روی تاور کرین ها نیز محسوب می شود در تولید سیم بکسل های حفاری و جرثقیل بعنوان تنسایل استاندارد بکار گرفته می شود.
3. سیم بکسل فولادی تنسایل 1960: این گرید از سیم بکسل که در واقع در رده های بالا قرار دارد در تولید سیم بکسل های نتاب تاور کرین ها، سیم بکسل های اسلینگ در لیفتینگ و در تولید سیم بکسل های برش سنگ یا سیم برش الماسه نیز بکار گرفته می شود.

البته گرید های بالاتر از سیم بکسل فولادی مانند گرید 2160 نیوتن بر میلیمتر مربع نیز وجود دارند که بصورت محدود برای برخی از کاربری های ویژه مانند سیم بکسل های نتاب برای کاربری بر روی تاور کرین های خاص مورد استفاده قرار می گیرند. سیم بکسل فولادی در اتصالات بسیاری از ادوات لیفتینگ مانند انواع جرثقیل سیم بکسلی، تیفور، وینچ های برقی و دستی و در تولید اسلینگ های سیم بکسلی بصورت پرسی و بصورت سوکت خورده مورد استفاده قرار می گیرد.

آلیاژ های سیم بکسل استیل

سیم بکسل های استنلس استیل از دو گرید استنلس استیل 304 و 316 تولید می شوند که اولی به سیم بکسل استیل بگیر با قابلیت جذب توسط آهنربا و دومی به سیم بکسل استیل نگیر بدون تاثیر از میدان مغناطیسی تولید می شود. سیم بکسل استیل بدون نیاز به آبکاری سطحی و بصورت ذاتی دارای مقاومت محیطی در برابر زنگ زدگی در محیط های مرطوب و در تماس با برخی از خورنده های صنعتی می باشد.

هر دو گرید از سیم بکسل استنلس استیل دارای تنسایل مقاومت کششی برابر با 1570 نیوتن بر میلیمتر مربع هستند و تفاوت انها بیشتر در مقاومت محیطی در برابر خورنده های صنعتی می باشد. سیم بکسل استیل نگیر یعنی گرید 316 در ترکیبات آلیاژی خود علاوه بر کروم و نیکل که بصورت مشترک در ساختار سیم بکسل استیل 304 نیز وجود دارند از درصد کمی از عنصر فلزی و ارزشمند مولیبدنیوم استفاده می کند که افزایش مقاومت این گرید از سیم بکسل استیل بالاخص در محیط های کلریدی می افزاید. قیمت سیم بکسل استنلس استیل 316 بالاتر از سیم بکسل های استیل 304 می باشد.

کاربری اتصالات استنلس استیل در سازه های سیم بکسلی

به نقل از تکین بکسل "امروزه تعدد سازه های سیم بکسلی چه در نوع سیم بکسل ها و اتصالات فولادی که در پل سازی ها مورد استفاده قرار می گیرد و چه در مورد سیم بکسل و اتصالات استنلس استیل رو به فزونی می باشد. بالاخص در مورد سیم بکسل استنلس استیل و اتصالات با توجه به طول عمر بالاتری که در شرایط عادی محیطی دارند، برق و جاذبه سطحی مناسبی که دارند و البته بافت های خیره کننده سیم بکسل ها استفاده از این ابزار آلات برای سازه های غیر صنعتی و با هدف زیبایی و دکوراسیون فضاها افزایش چشم گیری داشته است.و امروزه شاهد بکارگیری سیم بکسل و اتصالات استیل در فظاهلی داخلی ویلا ها، باغ ها و حتی فضای داخلی سالن منازل نیز می باشیم.  استفاده از اتصالات استیل در ایجاد پلکان ها، راهرو ها، آویز ها، قاب ها و حتی در اکسسوری های تزئینی مانند دستبند ها و گردنبند ها نیز رواج پیدا کرده است. برخی از اتصالات استیل مانند قلاب استیل و شگل استیل در اتصالات کیف های دستی کاربری عمده ای پیدا کرده اند. برخی دیگر از اتصالات استیل مانند سوکت ها، ترمینال ها و بست بکسل استیل در اتصالات نرده های سیم بکسلی استفاده بسیاری پیدا کرده اند. در کاربری همراه با طناب های نایلونی و کنفی از انواع دیگری اتصالات استیل مانند پولی ها یا قرقره ها استفاده عمده ای می شود."

 

کاربری سیم بکسل و اتصالات استیل در نرده سازی

از سیم بکسل و اتصالات استنلس استیل برای شکل دهی در بسیاری از پروژه های ساختمانی استفاده می شود. کابل های کششی ، طناب سیم و میله ها راه حل هایی برای پشتیبانی از پل ها ، راه پله ها ، راهروها ، تاسیسات روشنایی اجسام ، نمای ساختمان و موارد دیگر ایجاد می کنند.

در این نوع پروژه ها ، به طور کلی سیم کششی دقیق مهندسی شده است که بار را حمل می کند. سیستم سیم نیز معمولاً ستاره نمایش نیست بلکه نقش پشتیبانی را بازی می کند.در اینجا چند نمونه از کاربردهای سیم بکسل و اتصالات استنلس استیل  آورده شده است.

سیم بکسل استیل و مش شبکه از مواد محبوب برای نرده ها در بسیاری از ساختمانهای تجاری ، مسکونی و دولتی هستند. نرده ها را می توان از طناب سیم کشیده عمودی یا افقی ساخت. این امکان را فراهم می کند تا با رعایت مقررات ایمنی ، در حالی که ظاهری زیبا و مینیمالیستی به ساختار نهایی داده شده است. نمونه آن ساختمان یادگیری و آموزش در دانشگاه موناش است.همانطور که در پروژه های دانشکده طراحی ملبورن و خانه کارلتون نشان داده شده است ، در بعضی موارد ، از مش سیم بکسل و اتصالات استیل از قبل تشکیل شده برای محافظت در برابر سقوط استفاده می شود.

تست ظاهری کیفیت سیم بکسل

به نقل از جهان نیوز "سیم بکسل یا طناب فولادی Steel wire rope یک محصول صنعتی با کاربری بسیار گسترده در صنایع حمل و نقل، ساختمان، لیفتینگ، حفاری، معدن و سازه‌های صنعتی می‌باشد. سیم بکسل‌ها دارای تنوع بسیار گسترده‌ای می‌باشند بگونه‌ای که با در نظر داشتن سایزهای مختلف ده‌ها هزار گونه از سیم بکسل‌ها را می‌توان در داخل بروشورهای برندهای مختلف تولید کننده یافت. سیم بکسل‌ها در گریدهای مختلف فولادی و استیل با انواع مختلفی از مغزی‌ها شامل مغزی الیاف کنف، مغزی پلی پروپیلن PP، مغزی سیزال و مغزی فولادی به بازار عرضه می‌شوند.

سیم بکسل ها از بافت چند رشته یا استرند Strand تولید می‌شوند که هر استرند خود از بافت چند مفتول پدید می‌آید. قطر مفتول‌های بکار گرفته شده در هر استرند و یا در کل سیم بکسل می‌تواند یکسان (بافت استاندارد) و یا متفاوت باشد که انواع دیگری از بافت‌ها را پدید می‌آورد. علاوه بر بافت شکل و پروفیل برش خورده مفتول‌های بیرونی سیم بکسل می‌توانند بصورت دایره‌ای ساده و یا بصورت تخت باشند که در این صورت سیم بکسل کامپکت Compact نامیده شده و دارای مقاومت سایشی بسیار بالایی خواهند بود."

اغلب مشخصات کیفی سیم بکسل ها تابع متریال و ترکیبات شیمیایی بکار گرفته شده در آلیاژ مفتول و عملیات حرارتی است که به منظور افزایش دو کمیت مکانیکی سیم بکسل یعنی تنسایل مقاومت کششی و سختی سطحی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دو مورد از مشخصات کیفی تنها با تست کشش و سایش بصورت آزمایشگاهی قابل بررسی بوده و بصورت ظاهری و چشمی قابل بررسی نیستند. در زیر به مهمترین مشخصات کیفی سیم بکسل پرداخته و مواردی که بصورت ظاهری قابل بررسی هستند را بصورت مشخص بیان می‌کنیم. مشاهده

انواع ساختار سیم بکسل

• ساختار Structure سیم بکسل: ساختار یک سیم بکسل بصورت حاصل ضرب تعداد رشته‌ها یا استرندها با تعداد مفتول‌ها مشخص می‌شود و بصورت ظاهری قابل مشاهده است. از پر کاربردترین ساختار های سیم بکسل 6X19 که در اتصالات جرثقیل سقفی، حفاری و حتی در اسلینگ‌های سیم بکسلی مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌باشد. سیم بکسل‌های آسانسوری با ساختار 8X19 و سیم بکسل‌های نتاب اتصال تاور کرین ها با ساختار 19X7 دارای بیشترین میزان کاربری هستند.

• بافت Weaving سیم بکسل: در واقع چهار نوع بافت اصلی و چند بافت ترکیبی در تولید سیم بکسل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. بافت سیم بکسل نشان دهنده برابری و یا عدم برابری قطر مفتول‌های بکار رفته در رشته‌ها و یا در کل سیم بکسل می‌باشد. چهار نوع بافت اصلی سیم بکسل‌ها شامل بافت استاندارد Standard، بافت سیل Seale که در ادامه ساختار سیم بکسل با حرف S بکار گرفته می‌شود (سیم بکسل‌های آسانسوری از این نوع بافت تبعیت می‌کنند)، بافت وارینگتون Warrington که با حرف W در ادامه ساختار سیم بکسل بکار گرفته می‌شود و بافت فیلر Filler مورد استفاده قرار می‌گیرند. بافت سیم بکسل می‌تواند بصورت ظاهری مورد بررسی قرار گیرد.

•  متریال بکار رفته در تولید سیم بکسل: در کل سیم بکسل‌ها یا از گریدهای فولادی تولید می‌شوند و یا از گریدهای استنلس استیل. این مورد از مشخصات سیم بکسل‌ها نیز بصورت بصری قابل تشخیص می‌باشد. سیم بکسل استیل سطحی بسیار براق بدون آبکاری سطحی و رنگی مایل به زرد دارد حال آنکه سیم بکسل‌های فولادی یا بصورت آبکاری گالوانیزه با رنگ نقره‌ای و یا بصورت سیاه با روکش و پوشش گریس و روغن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• تنسایل سیم بکسل Tensile: این مشخصه مکانیکی معیاری برای تشخیص قابلیت کششی سیم بکسل می‌باشد که تنها با روش تست کشش قابل بررسی بوده و امکان بررسی بصری این مشخصه وجود ندارد. سیم بکسل‌های استنلس استیل اغلب با تنسایل 1570 نیوتن بر میلیمتر مربع به بازار عرضه می‌شوند حال آنکه تنسایل سیم بکسل‌های فولادی در بازه وسیعی از 1500 الی 2100 نیوتن بر میلیمتر مربع تغییر می‌کند. سیم بکسل مصرفی در اتصالات تاور کرین ها بصورت نتاب و اغلب از تنسایل بالا یعنی میزان حداقل 1770 و یا 1960 نیوتن بر میلیمتر مربع استفاده می‌کنند.

• انعطاف سیم بکسل: در داخل ترکیبات شیمیایی مفتول های سیم بکسل اغلب از درصد اندکی عنصر فلزی وانادیوم استفاده می‌کنند که به بالا رفتن انعطاف مفتول‌های سیم بکسل می‌انجامد. سیم بکسلی که اولا انعطاف بالایی داشته باشد و ثانیا پس از خد شدن و اعمال تنش خمشی به سرعت به وضعیت اولیه خود بازگردد دارای کیفیت مناسبی است. این فاکتور کیفی نیز بصورت بصری قابل تست و مشاهده است.

 

ساختار های سیم بکسل در صنایع مختلف

 

به گزارش عصر ایران "سیم بکسل در گرید های مختلف فولادی و استیل تولید می شود و دارای تنوع بسیار گسترده ای است. تنوع و گستردگی انواع سیم بکسل یکی از مزایای کاربری آنها نسبت به دیگر ادوات لیفتینگ از جمله زنجیر و تسمه حمل بار می باشد که با تنوع کمتری تولید می شوند و این امر سبب می شود که دسته بندی های سیم بکسل بر حسب نیاز صنایع مختلف کامل تر با مشخصات مکانیکی دقیق تری صورت پذیرد. از این رو کاربری های عمومی و تخصصی سیم بکسل با ساختار های مختلف در صنایع گسترده تر از زنجیر و تسمه حتی در لیفتینگ بار می باشد.

سیم بکسل ها در صنایع با یک نام که ساختار در واقع بخشی از این مشخصه مکانیکی است شناخته می شوند. فاکتور های متعددی در تولید و تنوع سیم بکسل بعنوان یکی از کاربردی ترین قطعات صنعتی نقش دارند که برخی از مهمترین آنها به قرار زیر هستند:"

 

• متریال بکار رفته در تولید سیم بکسل : یکی از مهمترین فاکتور های تاثیر گذار بر مشخصات مکانیکی سیم بکسل محسوب می شود. اغلب سیم بکسل ها از گرید های فولادی و استیل تولید می شوند.
   
• ساختار سیم بکسل : در واقع معرف تعداد مفتول های بکار گرفته شده در هر استرند یا رشته و تعداد استرند های بکار گرفته شده در بافت سیم بکسل است.
   
• بافت سیم بکسل : معرف قطر های متفاوت مفتول های بکار گرفته شده در بافت هر یک از رشته های سیم بکسل بوده و بصورت مستقیم بر روی انعطاف، مقاومت سایشی و کششی سیم بکسل تاثیر می گذارد. سیم بکسل ها با بافت های استاندارد، فیلر، وارینگتون و سیل بافته می شوند.
   
• سایز سیم بکسل : از مهمترین فاکتور های تاثیر گذار بر قیمت، مقاومت کششی و قابلیت های مکانیکی سیم بکسل است. سیم بکسل ها از سایز 1 میلیمتر تا اغلب 68 میلیمتر تولید می شوند.
   
• گرید و تنسایل سیم بکسل : مشخصاتی از سیم بکسل هیتند که تحت تاثیر ترکیبات شیمیایی بکار گرفته شده در تولید و عملیات سخت کاری حرارتی برای افزایش قابلیت های مکانیکی سیم بکسل قرار دارند.

کاربری سیم بکسل در اتصالات آسانسور

 

یکی از پر مصرف ترین ساختار های سیم بکسل مربوط به سیم بکسل های آسانسوری می باشد که در اتصالات کابین آسانسور بکار گرفته می شود. سیم بکسل آسانسوری با ساختار 8 رشته بصورت 8X19 با بافتی از نوع سیل (دارای دو قطر مفتول در هر رشته) و هم بصورت مغز کنفی و هم بصورت مغز فولادی بکار گرفته می شوند. سیم بکسل آسانسوری در سایز های 9 الی 13 میلیمتر تولید شده و اغلب بصورت آبکاری شده گالوانیزه و یا روغن کاری شده به بازار عرضه می شود. تنسایل مقاومت کششی بکار گرفته شده در تولید سیم بکسل آسانسوری اغلب 1560 و گاهی نیز 1770 نیوتن بر میلیمتر مربع می باشد.

 

 

 

کاربری سیم بکسل در لیفتینگ بار

یکی از مهمترین کاربری های سیم بکسل در لیفتینگ بار می باشد. سیم بکسل ها هم بصورت نتاب با ساختار 19X7 بر روی تاور کرین ها برای لیفتینگ بار مورد استفاده قرار می گیرند و هم بصورت سیم بکسل مغز فولادی در تولید اسلینگ های سیم بکسلی که اغلب از ساختار های 6X36 , 6X37 استفاده می کنند و بعنوان جایگزینی برای اسلینگ های زنجیری برای حمل بار مورد استفاده قرار می گیرند تولید می شوند.

اسلینگ های سیم بکسلی با بکارگیری سیم بکسل های فولادی با تنسایل مقاومت کششی بالایی (اغلب بالاتر از 1770 نیوتن بر میلیمتر مربع) و به روش های مختلفی تولید می شوند. از عمومی ترین روش های تولید اسلینگ های سیم بکسل روش پرس با بکارگیری گوشواره و بوش می باشد. البته پیش از پرس در برخی از موارد سیم بکسل ها را بصورت گیس بافت می بافند تا مقاومت کششی بالاتری را بوجود آورد. روش سوکت زنی با بکارگیری وایر لاک نیز از دیگر روش های تولید اسلینگ های سیم بکسلی است.

از سیم بکسل های 6 رشته در اتصالات جرثقیل های سقفی با ساختار 6X19 نیز استفاده بسیاری می شود که این ساختار بصورت مشترک بعنوان سیم بکسل حفاری نیز بکار گرفته می شود. سیم بکسل های اتصال جرثقیل هم بصورت مغز فولادی و هم بصورت مغز کنفی و از دو نوع مختلف بافت استاندارد و سیل تولید می شوند و اغلب در سایز های بالاتر از 8 میلیمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

فاکتور های موثر بر طول عمر سیم بکسل روکش دار

به گزارش جنرال بکسل "در نوع کاربری سیم بکسل روکش دار به ندرت اتفاق می افتد که این سیم ها با پارگی و یا افزایش طول (خزش) روبرو شوند و از این رو فاکتور های کیفی سیم بکسل روکش دار مانند سیم بکسل های اسلینگ مرتبط با تنسایل مقاومت کششی آنها نیست. در واقع سیم بکسل روکش دار اغلب با دو مشکل روبرو می شود که عبارتند از برش خوردن و یا ساییدگی و از بین رفتن روکش پلاستیکی و تغییر فرم مغزی سیم بکسلی.

تغییر فرم مغزی سیم بکسلی که در سیم بکسل روکش دار بکار گرفته می شود در اثر تکرار سیکل های یکسان کاری و تحت یک زاویه مشخص بعنوان مثال بر روی ماشین های بدنسازی اتفاق می افتد. این مشکل اغلب به سبب انعطاف پایین مفتول های مغزی سیم بکسل روکش دار اتفاق می افتد که بر اثر وجود درصد بسیار پایین عنصر فلزی وانادیوم در ترکیبات آلیاژی این مفتول ها می باشد.

مشکل بزرگتر و معمول تر سیم بکسل های روکش دار که سبب پایین بودن طول عمر کاری این دسته از سیم ها می شود از بین رفتن روکش پلاستیکی آنها می باشد. سایش مداوم سطحی بر روی روکش پلاستیکی که تحت نیروی بالا بر روی ماشین های بدنسازی اتفاق می افتد سبب این کاهش امر می باشد. یکی از مهمترین فاکتور های کیفی موثر در روکش پلاستیکی سیم بکسل روکش دار چقرمگی پلاستیک می باشد. هر اندازه چقرمگی پلاستیک بالاتر رود تاثیر پذیری پلاستیک کمتر و چسبندگی مولکولی پلاستیک نیز افزایش پیدا می کند. برخی برند های تولید کننده سیم بکسل روکش دار مانند برند DAYCO ژاپن از تکنولوژی های خاص و نوینی برای فراوری پلاستیک با چقرمگی بسیار بالا در تولید سیم بکسل روکش دار استفاده می کند. این تکنولوژی سبب می شود روکش پلاستیکی تحت بار دیر تر خشک شده و دچار ترک و سایش گردد."

مقایسه گرید های مختلف سیم بکسل

به گزارش خبرگزاری مهر "سیم بکسل ها در صنایع مختلف برای حمل بار، اتصالات کابین آسانسور، اتصالات ماشین‌های حفاری، تاور کرین ها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. سیم بکسل ها دارای تنوع بسیار گسترده‌ای هستند که این تنوع هم در متریال و گرید بکار گرفته شده در سیم بکسل و هم در نوع بافت و ساختار می‌باشد. این تنوع بسیار گسترده سبب می‌شود که انتخاب سیم بکسل برای کاربری در صنایع مختلف نیاز به دانش فنی بسیار دقیق از این محصول و از علم مکانیک و مواد داشته باشد.

گرید سیم بکسل در واقع به گرید متریال بکار گرفته شده در تولید آن بستگی دارد. از نظر متریال سیم بکسل ها را می‌توان در سه رده مطابق زیر دسته بندی نمود که هر یک دارای قابلیت‌های کششی، حرارتی، سایشی و محیطی مختلفی در برابر رطوبت و خورنده ها است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

سیم بکسل استیل (استنلس استیل): یکی از گرید های پر کاربرد از سیم بکسل که اغلب به سبب خواص ضد زنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد سیم بکسل استیل می‌باشد. سیم بکسل استیل در دو گرید ۳۰۴ معروف به بگیر و ۳۱۶ معروف به گیر تولید شده و اغلب دارای تنسایل ۱۵۷۰ نیوتن بر میلیمتر مربع و در گریدی پایین‌تر از سیم بکسل های فولادی اسلینگ قرار می‌گیرد.

سیم بکسل فولادی IWRC (با مغزی فولادی): پر کاربرد ترین نوع سیم بکسل در صنایع سنگین سیم بکسل های تمام فولادی هستند که با پشوند IWRC نوشته می‌شوند. این سری از سیم بکسل ها علاوه بر داشتن رشته‌های فولادی در بیرون در قسمت مغزی نیز از یک سیم بکسل فولادی در قطر کمتر و یا از یک استرند فولادی استفاده می‌کنند. سیم بکسل های مهاری مانند ساختار ۱X۱۹، سیم بکسل نتاب اتصالی تاور کرین ها و سیم بکسل های فولادی اسلینگ مانند ساختار ۶X۳۶, ۶X۳۷ از جمله سیم بکسل های تمام فولادی محسوب می‌شوند.

سیم بکسل فولادی FC (با مغزی الیاف): برخی از ساختارهای سیم بکسل فولادی در رشته‌های بیرونی بصورت فولادی تولید شده اما در قسمت مغزی دارای الیافی از جنس کنفی، پلی پروپیلن PP و یا سیزال هستند. از جمله سیم بکسل های مغز کنفی پر کاربرد می‌توان به ساختار ۸X۱۹S+FC که در اتصال کابین آسانسور مورد استفاده قرار می‌گیرد و یا ۶X۱۹+FC که در اتصال دکل‌های حفاری مورد استفاده قرار می‌گیرد نام برد."

 

مفهوم تنسایل سیم بکسل

به گزارش تکین بکسل "سیم بکسل ها دارای مشخصات مکانیکی مختلفی هستند که این مشخصات فاکتورهای اصلی در انتخاب سیم بکسل برای کاربری‌های صنعتی محسوب می‌شود. یکی از مهمترین این فاکتورها که بصورت مستقیم بر قابلیت تحمل بار توسط سیم بکسل تاثیر می‌گذارد تنسایل سیم بکسل می‌باشد. تنسایل سیم بکسل که با یکی از دو دیمانسیون برابر نیوتن بر میلیمتر مربع N/mm۲ و یا مگاپاسکال Mpa مشخص می‌شود یک عدد چهار رقمی می‌باشد مانند ۱۵۶۰و ۱۷۷۰و ۱۹۶۰و ۲۱۶۰ که با یک معادله ساده می‌توان به مفهوم آن پی برد. تنسایل سیم بکسل تابع قطر سیم بکسل نیست و تنها تابع نوع متریال و ترکیبات فولادی بکار رفته در تولید در مرحله پیش از تولید و تابع عملیات حرارتی شامل سرمایش و گرمایش به منظور افزایش مقاومت و سختی در مراحل آخر تولید می‌باشد. اما مفهوم عددی تنسایل مقاومتی سیم بکسل ها بدین معناست که با حذف صفر آخر از میزان عددی تنسایل، هر میلیمتر مربع از سطح مقطع سیم بکسل قابلیت کششی عمودی این میزان از بار را در مرحله پاره شدن باز هم تاکید می‌کنیم در مرحله پاره شدن بر حسب کیلوگرم دارد. بر این اساس سیم بکسل فولادی با تنسایل ۱۷۷۰ نیوتن بر میلیمتر مربع قابلیت بلند کردن ۱۷۷ نیوتن را در مرحله گسیختگی کامل دارد. بدیهی است که با در نظر گرفتن ضرایب امنیتی میزان بار قابل اعمال به سیم بکسل می‌بایست در محدوده الاستیک اعمال شده و نه در محدوده تنسایل و از این رو از کمیت‌های مکانیکی دیگری مانند WLL برای بیان میزان بار قابل تعلیق استفاده می‌شود و تنسایل مقاومتی بیشتر یک کمیت قابل بررسی برای نشان دادن قابلیت و توان سیم بکسل ها محسوب می‌شود. گروه مهندسین تکین بکسل آماده ارائه مشاوره مهندسی و محاسبات مربوط به انواع سیم بکسل می‌باشند."

گرید های پر کاربرد سیم بکسل

گرید سیم بکسل بصورت مستقیم بر قابلیت‌های کششی، سایشی و انعطاف سیم بکسل تاثیر گذاشته و از مهمترین فاکتورها در انتخاب سیم بکسل می‌باشد. برخی از گرید های پر کاربرد سیم بکسل به قرار زیر هستند:

سیم بکسل گرید ۱۳۶۰-۱۵۷۰: سیم بکسل های آسانسوری که در اتصال کابین آسانسور مورد استفاده قرار می‌گیرند به منظور جلوگیری از ایجاد سایش بر روی قرقره موتور آسانسور اغلب در گرید های پایین فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرند. حتی برندهای شناخته شده‌ای مانند گوستاولف که از تولید کنندگان بنام سیم بکسل آسانسوری در دنیا محسوب می‌شود از تنسایل ۱۵۷۰ نیوتن بر میلیمتر مربع در تولید سیم بکسل های آسانسوری استفاده می‌کند.

سیم بکسل گرید ۱۷۷۰ N/mm۲: این گرید از سیم بکسل فولادی دارای کاربری گسترده‌ای در تولید سیم بکسل های اسلینگ، حفاری و پایین‌ترین گرید از سیم بکسل های نتاب اتصالی بر روی تاور کرین ها می‌باشد.

سیم بکسل فولادی گرید ۱۹۶۰ N/mm۲: این گرید از سیم بکسل فولادی اغلب در تولید سیم بکسل های نتاب اتصالی تاور کرین ها و سیم بکسل های برش سنگ که در سنگ بری ها بعنوان سیم مغزی برش بکار گرفته می‌شوند مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم بکسل های فولادی اسلینگ که در تولید اسلینگ های سیم بکسلی بکار می‌روند نیز در بسیاری از موارد از این گرید استفاده می‌کنند.

مشخصات فنی سیم بکسل افشان

به نقل از جنرال بکسل "سیم بکسل افشان در گرید فولادی اغلب با تنسایل 1770 نیوتن بر میلیمتر مربع و بصورت ریز بار تولید و مورد استفاده قرار می گیرد. در سایز های 0.5 الی 2 میلیمتر سیم بکسل افشان دارای انعطاف بسیار بالایی بوده و از این رو محبوبیت فوق العاده ای دارد. بر عکس در سایز های بالاتر به سبب افزایش قطر مفتول ها به تدریج از انعطاف آن کاسته شده بگونه ای که در سایز های بالاتر از 6 میلیمتر انعطاف در آن به حداقل می رسد. سیم بکسل های افشان بصورت گالوانیزه و در گرید های دریایی عرضه می شوند. سیم بکسل افشان در سایز 2 mm به ازای هر 1000 متر دارای 15 کیلوگرم وزن بوده و MBL برابر با 2.54 کیلو نیوتن دارد. در سایز 3 میلیمتر هر 1000 کیلوگرم از سیم بکسل افشان 35 کیلوگرم وزن داشته و حداقل نیروی شکست 5.72 KN را دارد. در مغزی سیم بکسل های فولادی با کاربری های مختلف مانند سیم بکسل حفاری و آسانسوری از سیم بکسل افشان در سایز های مختلف بر حسب سایز استفاده می شود. سیم بکسل افشان 7x7 بر روی قرقره های 1000 متری همراه با پلاک دارای مشخصات مکانیکی در سایز های ریز بار اغلب بر روی قرقره های پلاستیکی و در سایز های بزرگتر بر روی قرقره های چوبی به بازار عرضه می شود."

 

سیم بکسل افشان یکی از کاربردی ترین و اولیه ترین ساختار های سیم بکسل محسوب می شود. سیم بکسل افشان هم در گرید های فولادی و هم در گرید های استنلس استیل تولید می شود و در سایز های بسیار ریز از 1 میلیمتر تا سایز های بزرگتر حتی تا 22 میلیمتر نیز تولید می شود. سیم بکسل افشان دارای ساختار مکانیکی 7X7 بوده یعنی خود دارای یک مغزی بصورت یک استرند 7 مفتول می باشد که 6 عدد استرند دیگر نیز به دور این مغزی پیچیده شده اند. سیم بکسل افشان دارای کاربری های مختلفی بوده که می توان به کاربری بعنوان سیم ترمز، برای اتصال آینه های خودرو ها، تولید اسلینگ های سیم بکسل سبک، فنس های سیم بکسلی، درب های گاراژ، آویز تابلو های شهری و ... نام برد. بازرگانی جنرال بکسل وارد کننده سیم بکسل افشان 7x7 در سایز های میلیمتری و بصورت آبکاری شده گالوانیزه سرد در ایران است.

تاثیر برند بر کیفیت سیم بکسل

به نقل از رکنا " از سیم بکسل ها در اتصالات کابین آسانسور، در لیفتینگ بار بصورت اسلینگ، در اتصالات جرثقیل های سقفی سیم بکسلی و انواع تاور کرین ها در لیفتینگ بار، در صنایع حفاری و بر روی دکل ها، در اتصالات ماشین های باشگاه های بدنسازی، مرغداری ها و در صنایع گسترده بسیاری استفاده می شود. کاربری گسترده سیم بکسل سبب می شود که این محصول با برند های گسترده ای نیز در دنیا تولید گردد."

به گزارش هاردوایر "مشخصات مکانیکی سیم بکسل ها شامل مجموعه گسترده ای از کمیت های مکانیکی از جمله تنسایل، سختی سطحی، انعطاف، مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی در تماس با اسید ها و رطوبت و بسیاری از مشخصات دیگر می شود. در انتخاب ساختار خاصی از سیم بکسل عملا قابلیت مقایسه این کمیت ها بین محصولاتی با برند های مختلف به چند دلیل میسر نیست. اولا درک این کمیت ها و مفاهیم نیاز به دانش کاملی از علم مکانیک دارد تا با مفاهیم این کمیت ها تاثیر آنها بر عملکرد سیم بکسل آشنا شویم. ثانیا دسترسی به بروشور هایی که اطلاعات سایز و ساختار سیم بکسل از هر برند را داشته باشد با محدودیت های بسیار بالایی روبرو بوده و حتی برای وارد کنندگان سیم بکسل نیز این دسترسی به سختی میسر می شود. در نهایت توجه به این نکته که برخی از تولید کنندگان سیم بکسل در بروشور های خود به بیان دیمانسیون ها در دستگاه متریک SI بر حسب کیلوگرم-متر و برخی دیگر به بیان دیمانسیون ها در دستگاه آمریکایی فوت-پوند می پردازند که تبدیل این کمیت ها به هم مشکلات دیگری را به همراه می آورد."

سیم بکسل گوستاولف آلمان

یکی از برند های شناخته شده و معتبر تولید کننده سیم بکسل در دنیا که به تولید سیم بکسل های آسانسوری شهرت دارد برند گوستاولف آلمان Gustav Wolf می باشد. سیم بکسل آسانسوری گوستاولف نه تنها با ساختار عمومی 8X19 که دیگر تولید کنندگان از آن استفاده می کنند تولید می شود بلکه نمونه ها و ساختار هایی خاص از سیم بکسل آسانسوری که تحت نام PAWO توسط این برند به ثبت رسیده اند را نیز تولید می کند.

سیم بکسل آسانسوری سری PAWO گوستاولف از یک رشته (استرند) میانی بین مغزی و لایه بیرونی استفاده کرده و برای اتصال بر روی آسانسور هایی در ارتفاع بالا و با سرعت بالاتر که پدیده خزش را در سیم بکسل های ساختار معمولی آسانسور به همراه دارد مورد استفاده قرار می گیرند. سیم بکسل آسانسوری گوستاولف سری PAWO F7 با مغزی کنفی و F7S با مغزی فولادی دارای بیشترین میزان کاربری بر روی آسانسور ها می باشد. سیم بکسل آسانسوری گوستاولف بر روی قرقره های مستحکم چوبی با پلاک و سرتیفیکت به بازار عرضه می شود.

سیم بکسل کیس وایر کره

بزرگترین شرکت تولید کننده سیم بکسل در سطح دنیا برند کیس وایر KISWIRE کره می باشد که در واقع بزرگترین شرکت صنایع فولاد کشور کره جنوبی نیز می باشد. سیم بکسل کیس وایر با تنوع بسیار بالایی تولید شده و برای اتصال بر روی انواع ماشین آلات مورد استفاده قرار می گیرد. سیم بکسل نتاب کیس وایر که بر روی تاور کرین ها اتصال پیدا می کند با ساختار های 19X7 , 35X7 در سطح دنیا کاربری بسیار گسترده ای دارد. سیم بکسل نتاب کیس وایر با تنسایل 1770، 1960 و حتی بالاتر تولید شده و علاوه بر بافت های ساده بصورت کامپکن با سطح مقطه مفتول ها به شکل تخت نیز به بازار عرضه می گردد. سیم بکسل کیس وایر در انواع لنگ با خواب مفتول ها بصورت مورب در انواع سیم بکسل حفاری و نتاب که با تنش های سایشی بالایی روبرو هستند نیز عرضه می گردد.

علاوه بر برند های کیس وایر و گوستاولف برند های شناخته شده دیگری نیز در سطح دنیا به تولید سیم بکسل می پردازند که برند کاسار آمریکا، برایدون انگلستان و یوشامارتین هند از شناخته شده ترین آنها به شمار می روند. لازم به ذکر است که تاثیر برند در کیفیت و امنیت سیم بکسل بیشتر در مورد سیم بکسل های فولادی که دارای عملیات پیچیده سخت کاری حرارتی هستند محسوس بوده و تاثیر محدود تری بر روی سیم بکسل های استنلس استیل دارد.

انتخاب سیم بکسل بر حسب صنایع مصرف‌کننده

به نقل از ایسنا "انتخاب سیم بکسل با توجه به گستردگی اطلاعات فنی این محصول نیاز به شناخت کاملی از علم مواد و مکانیک دارد. سیم بکسل‌ها نه تنها در گریدها و متریال مختلفی تولید می‌شوند بلکه دارای بافت‌های مختلفی بوده و در یک قطر یکسان صدها بافت، ساختار، خواب و پروفیل مفتول متفاوت دارند.

به گزارش ایسنا به نقل از فدرال بکسل، در هر صنعت و متناسب با کاربری از ساختارهای مختلفی سیم بکسل استفاده می‌شود که برای سهولت انتخاب این محصول در ادامه برای شما معرفی می‌گردد.

ساختار سیم بکسل یکی از اصلی‌ترین مشخصه‌ها می‌باشد که بر قابلیت‌های کاری از جمله مقاومت کششی، انعطاف، مقاومت سایشی، وزن واحد طول و حتی روی قیمت سیم بکسل نیز تأثیر می‌گذارد. در واقع یکی از اصلی‌ترین اطلاعاتی که به منظور خرید سیم بکسل می‌بایست به فروشندگان ارائه دهید ساختار سیم بکسل می‌باشد. ساختار بیانگر تعداد رشته‌ها یا استرندهای به‌کار گرفته شده در سیم بکسل، تعداد مفتول‌های هر رشته، نوع بافت سیم بکسل و نوع مغزی سیم بکسل می‌باشد.

 

تنسایل سیم بکسل در صنایع مختلف

طبق گزارش فدرال بکسل، "تنسایل یکی از مهمترین مشخصات مکانیکی و کیفی سیم بکسل‌ها محسوب می‌شود. تنسایل سیم بکسل تابع دو فاکتور یعنی متریال و ترکیبات شیمیایی به‌کار رفته در تولید و عملیات سخت کاری حرارتی سیم بکسل می‌باشد. تنسایل سیم بکسل مفهوم دیگری از قابلیت کششی می‌باشد که روی نمودار تنش و کرنش مشخص شده و در نقطه پارگی کامل سیم بکسل، زنجیر و دیگر اتصالات فولادی سنجیده می‌شود. تنسایل سیم بکسل تابع سایزهای مختلف نبوده و برابر با توان وزنی کششی در محدوده کاربری امن نیست. هر اندازه تنسایل سیم بکسل بالا رود قابلیت کششی آن بالاتر رفته و آلیاژ مفتول‌های آن سخت‌تر، با مقاومت سایشی بالاتر و اندکی تردتر می‌شوند. در زیر به بررسی محدوده تنسایل سیم بکسل برای صنایع مختلف می‌پردازیم."

سیم بکسل فولادی محدوده تنسایل 1360-1560N/mm2: پایین‌ترین محدوده از تنسایل سیم بکسل از حدود 1360 نیوتن بر میلی‌متر مربع آغاز شده که کم کربن و بسیار نرم است. این محدوده از تنسایل در تولید سیم بکسل‌هایی با کاربری غیر لیفتینگ مانند سیم هفت لا کنف و یا حتی برای اتصال کابین آسانسورها به منظور جلوگیری از سایش قرقره موتور آسانسور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیم بکسل استیل تنسایل 1570 نیوتن بر میلی‌متر مربع: این تنسایل به صورت خاص اغلب در تولید سیم بکسل‌های استنلس استیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر دو گرید سیم بکسل استیل نگیر و بگیر دارای تنسایل برابر و قابلیت کششی برابر هستند.

سیم بکسل با تنسایل محدوده 1560-1770: این تنسایل از سیم بکسل‌ها اغلب در اتصالات دکل‌های حفاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساختارهای 6 رشته سیم بکسل مانند 6X19 اغلب در این محدوده تنسایل تولید می‌شوند و روی جرثقیل‌های سیم بکسلی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سیم بکسل فولادی تنسایل محدوده 1770 الی 1960 نیوتن بر میلی‌متر مربع: این محدوده از تنسایل سیم بکسل در واقع سیم بکسل‌هایی با قابلیت کششی بالا هستند. هم سیم بکسل‌های نتاب اتصالی روی تاور کرین‌ها و هم سیم بکسل‌هایی که در تولید اسلینگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند ساختار 6X36 اغلب در این محدوده از تنسایل تولید می‌شوند. در تولید سیم بکسل‌های برش سنگ معدن نیز اغلب از تنسایل 1960 نیوتن بر میلی‌متر مربع استفاده می‌شود.

سیم بکسل فولادی محدوده تنسایل 1960 الی 2160 نیوتن بر میلی‌متر مربع: یکی از بالاترین تنسایل‌ها در تولید سیم بکسل می‌باشد که اغلب تنها در کاربری‌های فوق سنگین تولید می‌شود. نمونه‌هایی از سیم بکسل‌های نتاب اتصالی روی تاور کرین‌ها بالاخص با ساختار 35X7 از این تنسایل استفاده می‌کنند."

کاربری سیم بکسل روکش دار

به گزارش جوان انلاین "سیم بکسل های روکش دار در واقع نمونه های ساده سیم بکسل فولادی هستند که توسط روکش پلاستیکی PVC پلی ونیل کلرید پوشانیده شده اند. مغزی فولادی سیم بکسل های روکش دار می تواند 7X7، 6X19+IWRC , 7X19 باشد. در سایز های کوچکتر و کاربری های عمومی تر از ساختار 7X7 در مغزی سیم بکسل های روکش دار استفاده می شود. سیم بکسل روکش دار را اغلب با دو کد شماره بر واحد میلیمتر مانند 4 - 6 یا چهار به شش که عدد اول معرف قطر سیم بکسل فولادی در مغزی و عدد دوم معرف قطر بیرونی سیم بکسل روکش دار پس از افزودن روکش می باشد استفاده می کنند. سیم بکسل روکش دار با روکش هایی به رنگ های مختلف مانند شیشه ای، سفید، مشکی، قرمز، آبی و سبز عرضه می شود که رنگ روکش پلاستیکی سیم بکسل تاثیری در کیفیت و ماندگاری آن ندارد. بر خلاف آنچه گاهی برخی از افزار تصور می کنند سیم بکسل روکش دار به هیچ وجه ضد زنگ نبوده و مغزی فولادی آن با آبکاری گالوانیزه مانند سیم بکسل های عمومی بدون روکش پوشانیده شده است. بلکه هدف از روکش دار کردن سیم بکسل های فولادی برای برخی از کاربری ها مانند استفاده در باشگاه های ورزشی برای اتصالات وزنه در واقع جلوگیری از تماس مستقیم سطح سیم بکسل با سطوح حساس تر مانند پوست و حرکت روان تر، سایش کمتر سیم بکسل می باشد.

 

سیم بکسل فولادی گالوانیزه سرد

بخش عمده ای از سیم بکسل های موجود در بازار به رنگ نقره ای براق می باشند که این سیم بکسل ها بصورت گالوانیزه سرد عرضه شده اند. انواع سیم بکسل آسانسوری، سیم بکسل نتاب تاور کرین ها، سیم بکسل حفاری و جرثقیل، سیم بکسل کلایمری، سیم بکسل های روکش دار و سیم بکسل 6X37 فولادی که برای لیفتینگ بصورت اسلینگ سیم بکسل بکار گرفته می شوند تمام به رنگ نقره ای براق پوشانیده شده طی فرایند آبکاری گالوانیزه سرد با عنصر فلزی روی یا زینگ که با نشان شیمیایی Zn شناخته می شود پوشانیده شده اند. آبکاری سطحی گالوانیزه از زنگ زدگی مفتول های سیم بکسل در تماس با آب و رطوبت تا اندازه زیادی جلوگیری می کند. سیم بکسل های گالوانیزه سرد در مقایسه با سیم بکسل های سیاه روغن اندود بدون آبکاری دارای عمر بالاتری در برابر تجزیه کننده های محیطی داشته و عمر کمتری نسبت به سیم بکسل گالوانیزه گرم دارند. دمای تقریبی فرایند آبکاری گالوانیزه سرد سیم بکسل ها حدود 260 درجه می باشد که مشکلی برای تنسایل اولیه آن بوجود نمی آورد.

کاربری سیم بکسل گالوانیزه گرم

در صنایع بصورت محدود و در شرایط خاصی که با درجه خوردگی بالایی روبرو باشیم گاهی از سیم بکسل گالوانیزه گرم نیز استفاده می شود. سیم بکسل گالوانیزه گرم به رنگ نقره ای که رنگ آن به ماتی می گراید عرضه می شود که دقیقا از همان عنصر فلزی فعال روی بکار رفته در فرایند گالوانیزه سرد نیز در مورد گالوانیزه گرم اما با ضخامت لایه ای بالاتر و عمقی تر استفاده می شود. فرایند آبکاری گالوانیزه گرم سیم بکسل ها در دمای تقریبی 600 درجه سانتی گراد صورت می پذیرد که در این دما فلز روی نه تنها بر روی لایه سطحی بیرونی مفتول سیم بکسل قرار گرفته بلکه به داخل سطح نیز نفوذ پیدا می کند. از این رو مقاومت محیطی سیم بکسل گالوانیزه گرم در برابر زنگ زدگی و اکسید شدن به مراتب بالاتر از سیم بکسل گالوانیزه سرد می باشد. با توجه به قیمت بالاتر زنگ و فرایند پیچیده تری که دارد قیمت سیم بکسل گالوانیزه گرم بالاتر از گالوانیزه سرد می باشد. تنها مشکلی که در مورد سیم بکسل گالوانیزه گرم وجود دارد این است که با توجه به دمای بالای آبکاری گالوانیزه گرم که تا حدودی نزدیک به دمای بالای عملیات سخت کاری فلزات در فرایند افزایش تنسایل و سختی سطحی سیم بکسل ها صورت می پذیرد می باشد که در مواردی می تواند سبب افت تنسایل پس از فرایند آبکاری گالوانیزه گرم گردد.

"