1. Úvod do strojů na kreslení drátu: Klíčový prvek ve výrobě drátu
Stroje s kreslením drátu jsou základním kamenem výrobního průmyslu drátu, klíčový při transformaci surového kovu na výrobky s jemnými dráty. Tyto stroje, nedílnou součástí produkce různých drátěných výrobků, pracují natahováním kovu postupně menšími umírami a snižují jeho průměr a zároveň je prodlužují. Tento proces je nezbytný pro vytváření drátů používaných v mnoha průmyslových odvětvích, od elektrických kabelů po průmyslové aplikace, což zajišťuje konzistentní kvalitu a mechanické vlastnosti.
Role kreslení drátu při zpracování kovů
Kresba drátu, jako proces, existovala po staletí a v průběhu času se vyvíjela z jednoduchého ručně provozovaného zařízení na sofistikované automatizované systémy. Slouží především ke snížení tloušťky kovu, takže je vhodná pro širokou škálu průmyslových aplikací, včetně elektrického zapojení, telekomunikací, stavebních materiálů a dokonce i zdravotnických prostředků. Surovina obvykle začíná jako drátěná tyč, což je stočená hustá kovová tyč. Nakreslete drát přes řadu zemřech účinně snižuje jeho průměr a prodlužuje jeho délku, což je nezbytné pro vytvoření jemných vodičů, které udržují sílu a flexibilitu.
Při moderním výkresu drátu se zpracovávají různé materiály, jako je měď, hliník, ocel a speciální slitiny, z nichž každá vyžaduje specifické techniky a vybavení. Každý kov se chová odlišně v procesu kreslení, s různým stupněm tažnosti, pevností v tahu a odolností vůči oxidaci. Měď se například široce používá v elektrických aplikacích díky své vynikající vodivosti, ale vyžaduje jinou manipulaci z materiálů, jako je ocel, která je přísnější a robustnější, ale těžší s ním pracovat.
Klíčové prvky strojů na kreslení drátu
Stroje s kreslením drátu přicházejí v různých vzorcích, od jednoduchých manuálních strojů po high-tech automatizované systémy. Mezi klíčové komponenty stroje na kreslení patří kresba, capstan, motor, chladicí systém a systém řízení napětí. Každý prvek hraje zásadní roli při zajišťování efektivního procesu a vytváří drát, který splňuje požadované specifikace pro sílu, flexibilitu a konzistenci průměru.
Kreslení Die: Die je klíčovou součástí stroje na kreslení drátu, odpovědná za snížení průměru vodiče. Vyrobeno z odolných materiálů, jako je karbid wolframu, zemí zajišťuje, že drát může být protažen bez rozbití. Zemře přicházejí v různých velikostech a tvarech v závislosti na velikosti drátu a musí být přesně navrženy tak, aby udržovaly konzistentní vlastnosti drátu.
CAPSTAN: CAPSTAN je rotující buben, který ovládá rychlost drátu, když je protažen skrz umírající. Kotevní vratidlo udržuje požadované napětí, aby efektivně nakreslil drát, a zároveň zabránil problémům, jako je zlomení drátu nebo deformace.
Motor: Moderní stroje na kreslení drátu jsou obvykle poháněny elektrickými motory, které řídí Kotevní vratidlo a další pohyblivé části. Rychlost motoru může být upravena tak, aby byla ovládána rychlost výkresu, což je důležité pro zajištění toho, aby byl drát nakreslen bez přebytečné síly nebo příliš pomalu, což by mohlo vést k problémům s kvalitou.
Chladicí systém: Tření generované při tahání drátu skrz Dies produkuje teplo, což může poškodit jak dráty, tak stroj. Chladicí systém zabraňuje přehřátí pomocí vody nebo oleje k ochlazení komponent drátu a stroje. Chlazení také pomáhá udržovat vlastnosti drátu a brání mu v křehkém.
Systém řízení napětí: Tento systém je zodpovědný za udržování optimálního napětí v drátu během procesu výkresu. Rovnováha v napětí zajišťuje, že drát není příliš těsný ani příliš volný, což brání vadám, jako je krk nebo zlomení. Pokročilé systémy řízení napětí používají senzory ke sledování napětí drátu a automaticky upravují rychlost capstanu nebo motoru.
Historický vývoj strojů na kreslení drátu
Od té doby, co byl poprvé použit ve starověku, prošel výkres drátu. Zpočátku byl drát nakreslen ručně ručně, proces náročný na práci, který mohl dosáhnout pouze minimálního snížení průměru. Tyto časné metody omezily typy a množství drátu, které by mohly být vyrobeny, a byly možné pouze nejjednodušší tvary a formy.
S příchodem industrializace se proces výkresu drátu vyvinul do mechanizovanějších systémů. Zavedení parní energie během 19. století umožnilo rozvoj větších a účinnějších strojů schopných nepřetržitě a rychleji kreslit dráty. Vynález elektrických motorů na konci 19. a počátku 20. století vedl k ještě další automatizaci, což umožnilo přesnou kontrolu nad procesem kreslení a umožnilo vytvořit drát vyšší kvality.
Na konci 20. a začátku 21. století se technologické inovace, jako jsou počítačově kontrolované systémy a sofistikované senzory, posunuly na výkresovou stroj na další úroveň. Většina strojů na kreslení drátu je dnes vysoce automatizovaná, je schopna monitorovat a řídit proměnné, jako je napětí, rychlost a mazání, aby se zajistilo vysoce kvalitní produkt. Některé moderní stroje dokonce zahrnují umělou inteligenci a strojové učení k optimalizaci procesu kreslení v reálném čase, což dále zlepšuje účinnost a kvalitu výroby.
Aplikace strojů na kreslení drátu
Stránky s výkresem drátu produkují dráty, který se používá v širokém rozsahu průmyslových odvětví, z nichž každá vyžaduje specifické vlastnosti v drátu.
Elektrický průmysl: Kresba drátu je zásadní pro výrobu elektrických vodičů, které musí být vysoce vodivé a schopné odolat environmentálním faktorům. Zejména měděný drát se zvláště používá pro přenos výkonu a elektrické obvody díky své vynikající vodivosti.
Telecommunications: Podobně, dráty používané v telekomunikacích, jako jsou dráty pro připojení k internetu a telefonům, je třeba přivést na konkrétní průměry, aby se zajistilo optimální výkon. Tyto dráty musí být lehké, odolné a odolné vůči korozi.
Automotive a Aerospace: Automobilový průmysl a letecký průmysl používají drát pro různé aplikace, včetně strukturálních komponent, bezpečnostních mechanismů a elektrického zapojení. Dráty z oceli a z nerezové oceli se často používají pro jejich sílu a trvanlivost za extrémních podmínek.
Konstrukce: Při konstrukci vyztuženého betonu, plotů, kabelů a dalších strukturálních prvků se používá dráty z oceli nebo jiných vysoce pevných materiálů. V těchto aplikacích musí být drát schopen nést značné zatížení a odolávat opotřebení.
Zdravotnictví: Krevné stroje také přispívají do zdravotnického průmyslu, kde je potřebný přesný drát pro zařízení, jako jsou stenty, chirurgické nástroje a vodítka. Tyto dráty musí splňovat přísné standardy pro sílu, biokompatibilitu a flexibilitu.
Výzvy a inovace při kreslení drátu
Navzdory pokrokům v technologii kreslení drátu zůstává v oboru několik výzev. Mezi primární výzvy patří správa tření mezi drátem a zemřemi, udržování rovnoměrného napětí a zajištění požadovaných mechanických vlastností v konečném produktu.
Stroje s kreslením drátu musí také zohlednit rostoucí poptávku po drátech s složitějšími materiály a strukturami, jako jsou více-pravopisné dráty nebo dráty s povlaky pro zvýšenou vodivost nebo odolnost proti korozi. Jak roste poptávka po specializovaném drátu, také je potřeba pokročilejších strojů na kreslení drátu schopných manipulovat s těmito materiály bez ohrožení kvality.
Budoucí výhled
Při pohledu dopředu bude odvětví drátu kresby pravděpodobně pokračovat ve svém trendu směrem k automatizaci a optimalizaci. Nové materiály, jako jsou dráty nanotrubiny uhlíkové nanotrubice nebo superheliony, mohou představovat jedinečné výzvy pro stroje na kreslení drátu, ale také příležitosti pro inovace. Rostoucí význam energetické účinnosti a udržitelnosti pravděpodobně povede k rozvoji ekologičtějších strojů, které minimalizují spotřebu energie a plýtvání.
2. Základní součásti stroje na kreslení drátu
Konstrukce stroje drátu je soustředěna kolem několika klíčových komponent, z nichž každá hraje v procesu výroby drátu rozhodující roli. Tyto prvky musí pracovat unisono, aby vytvořily dráty, který splňuje přísné specifikace pro rozměry, sílu a povrchovou úpravu. Mezi hlavní komponenty patří kresba die, capstan, motor, chladicí systém, systém řízení napětí a výplatní naviják.
Kresba umírá
Kresba die je možná nejkritičtější složkou v procesu kreslení drátu. Jeho primární funkcí je snížit průměr drátu, jak prochází. Samotná matrice je vyrobena z velmi tvrdých materiálů, jako je karbid wolframu nebo nástrojového oceli, protože musí odolat významnému mechanickému napětí a tření, aniž by se rychle nosil.
Tvar a velikost otvoru pro matrici jsou přesně navrženy tak, aby bylo dosaženo požadovaného snížení průměru drátu. Drát je protažen matricí pod napětím, což způsobuje, že se kov protáhne a snižuje tloušťku. Mnohos může být kategorizován podle typu redukce, kterou poskytují-některé dies se používají pro jednu zmenšení velikosti, zatímco jiné jsou vícestupňové zemřít, které provádějí několik snížení v jednom průchodu.
Existují také specializované matrice pro konkrétní materiály. Například zemře na kreslení mědi se liší od těch, které se používají pro ocel nebo hliník, protože každý materiál má jedinečné vlastnosti, jako je tažnost a pevnost v tahu.
Capstan
Capstan je rotující buben, který poskytuje tahovou sílu potřebnou k natáčení drátu skrz matrici. Drát je navinut na capstán, který jej protáhne skrz matrici, vytáhne jej a sníží jeho průměr v procesu. Capstány jsou obvykle navrženy tak, aby měly vysoký tření, aby se bezpečně uchopily dráty a zabránily skluzu.
Capstány jsou obvykle poháněny elektrickými motory a jejich rychlost může být upravena tak, aby kontrolovala rychlost, při které je vodič nakreslen. Pro vysoce přesný kreslení drátu je rychlost capstánu často synchronizována s jinými komponenty, jako je například systém řízení motoru a napětí, aby se zajistilo, že vodič je nakreslen optimální rychlostí.
V některých strojích k kreslení drátu se používá více capstánů v tandemu, aby se snížil napětí na libovolné komponentě jednotlivých strojů. Tyto systémy jsou označovány jako „multi-die“ nebo „multi-průchod“ drátěné stroje a často se používají pro vysokorychlostní a vysokoobjemové výroby.
Motor
Motor je zdrojem energie pro celý stroj na kreslení drátu. Řídí Capstan, Die Rollers a další kritické komponenty, které pracují ve shodě, aby protáhly drát skrz umírající. Motory mohou být elektrické, hydraulické nebo dokonce pneumatické, v závislosti na specifickém návrhu stroje a požadavků na napájení.
Motory v moderních strojích pro kreslení drátu jsou obvykle vybaveny ovládáním proměnné rychlosti, což umožňuje operátorovi upravit rychlost výkresu v závislosti na materiálu a velikosti drátu. Například tvrdší materiály, jako je ocel, vyžadují pomalejší rychlosti výkresů, aby se zabránilo nadměrnému napětí a rozbití, zatímco měkčí materiály, jako je měď, lze nakreslit rychleji.
Moderní stroje na kreslení drátu mohou také obsahovat počítačové ovládací prvky, které automaticky upravují rychlost motoru na základě vlastností vodiče, což dále zvyšuje účinnost a přesnost výroby.
Chladicí systém
Když je drát protažen zemřelou, generuje tření a teplo. Pokud je teplota příliš vysoká, může poškodit komponenty drátu a stroje. Abychom to vyřešili, jsou stroje na kreslení drátu vybaveny chladicími systémy, které pomáhají rozptýlit teplo generované během procesu výkresu.
Chladicí systémy mohou používat vodu, olej nebo vzduch k ochlazení drátu a smrti. Voda je nejběžnější chladicí médium, protože je snadno dostupné a má vynikající vlastnosti přenosu tepla. Olej se někdy používá pro materiály, které vyžadují intenzivnější chlazení nebo kde nelze vodu použít kvůli obavám o kontaminaci.
Chladicí systém navíc pomáhá udržovat mechanické vlastnosti vodiče tím, že zabrání tomu, aby se stal příliš křehkým nebo ztrátou pevnost v tahu. Správné chlazení také pomáhá prodloužit životnost zemřených a jiných komponent stroje.
Systém řízení napětí
Systém řízení napětí je rozhodující pro udržení správného množství síly na drátu, když se pohybuje strojem. Napětí musí být pečlivě ovládáno, aby se zabránilo zlomení, sklouznutí nebo příliš uvolnění.
Systémy řízení napětí obvykle používají zatížení, senzory nebo hydraulické válce ke sledování napětí v různých bodech podél dráhy drátu. Pokud je napětí příliš vysoké, systém automaticky zpomalí capstan nebo upraví jiné parametry, aby se snížila síla na drátu. Naopak, pokud je napětí příliš nízké, systém se upraví, aby se zvýšila síla a zajistila efektivně tahání drátu.
Systém řízení napětí je jednou z nejdůležitějších komponent pro zajištění kvality a konzistence drátu, protože změny napětí mohou vést k defektům, jako je nerovný průměr nebo špatná povrchová úprava.
Výplatní cívka
Výplatní cívka se používá k dodávce drátu do výkresového stroje. Drží surový drát, který je obvykle navinutý do cívek. Výplata navijáku uvolňuje drát kontrolovaným způsobem, aby se zajistilo, že vstoupí do stroje hladce a bez zamotání.
Tato složka je zvláště důležitá při výrobě s vysokým objemem drátu, kde je pro efektivní provoz nezbytné nepřetržité krmení drátu. Výplatní naviják musí být také vybaven brzdovým systémem pro kontrolu rychlosti odvíjení drátu, což zajišťuje, že napětí zůstane konzistentní během procesu výkresu.
3. Proces výkresu drátu: Rozklad krok za krokem
Proces kreslení drátu je vysoce specializovaná technika používaná ke zmenšení průměru drátěných tyčí a zvýšení jejich délky. Tento proces je nezbytný při výrobě drátěných výrobků různých materiálů, od mědi a hliníku po specializovanější kovy, jako je ocel a titan. Kresba drátu je zásadní pro výrobu drátů používaných v elektrických systémech, telekomunikacích, konstrukci a různých dalších průmyslových odvětvích. Pochopení kroků zapojených do procesu kreslení drátu umožňuje výrobcům optimalizovat každou fázi pro účinnost, kvalitu a přesnost.
Příprava drátěné tyče
První krok v procesu výkresu drátu zahrnuje přípravu drátěné tyče. Drátěné tyče se obvykle vyrábějí procesem zvaným kontinuální odlévání, kde se roztavený kov nalil do forem a ztuhnut do dlouhých tlustých tyčí. Tyto tyče jsou výchozím materiálem pro proces výkresu drátu. Drátěné tyče přicházejí v různých průměrech a známkách v závislosti na použitém materiálu a na konkrétní aplikaci drátu.
Po přijetí drátěné tyče je zkontrolována na povrchové vady, které jsou běžné v procesu lití. Tyto defekty mohou zahrnovat oxidaci, trhliny nebo povrchové inkluze, které mohou ovlivnit konečnou kvalitu drátu. Povrchové vady jsou obvykle odstraněny procesem čištění zahrnující abrazivní nástroje, kartáčování drátu nebo moření kyseliny. V některých případech je drátěná tyč potažena vrstvou ochranného materiálu, aby se zabránilo oxidaci a korozi během procesu výkresu.
Drátěná tyč je poté nařezána na délky, které jsou vhodné pro stroj na kreslení drátu. Ve vysokorychlostním výrobním prostředí jsou tyče obvykle předehřáty, aby se snížila množství síly potřebné pro kreslení a minimalizovalo riziko zlomeniny během procesu.
Předhřání
Předhřání je volitelným krokem v procesu výkresu drátu, ale často se používá při práci s kovy, které je obtížné čerpat, jako je nerezová ocel nebo titan. Účelem předběžného zahřívání je snížit tvrdost materiálu a učinit jej více. V tomto kroku se drátěná tyč zahřívá v peci na teplotu pod bodem tání, ale dostatečně vysoká, aby snížila její sílu a usnadnila protažení skrz matrici.
Pre-Heatting také pomáhá eliminovat vnitřní napětí v kovu a zajistit, aby se během procesu kreslení choval předvídatelně. Rozsah teploty pro předběžné zahřívání závisí na nanesení materiálu. U mědi jsou teploty mezi 500-800 ° C běžné, zatímco u vysokopevních ocelí může být teplota vyšší, v rozmezí 800 do100 ° C. Cílem je vytvořit rovnováhu, kde se materiál stává dostatečně měkkým, aby nakreslil, ale ne příliš měkký, aby ztratil požadované mechanické vlastnosti.
Kreslení zemře
Jádrem procesu výkresu drátu je samotná výkresová operace, kde je drát protažen řadou postupně menších zemřech. Die je tvrdá, přesně zasažená složka, která má malý otvor, skrz který prochází drát. Když je drát protahován skrz matrici, stává se tenčí a jeho délka se zvětšuje. Die řídí konečný průměr drátu a zajišťuje, že udržuje konzistentní rozměry.
Proces kreslení funguje kombinací tahové síly a tření. Tahová síla je nanášena capstánem stroje, který táhne drátění skrz matrici. Tření mezi drátem a zemí způsobuje, že se kov deformuje, zmenší jeho průřezovou plochu a prodlužuje jej v procesu.
Míra musí být pečlivě navržena tak, aby zajistila vhodné snížení průměru drátu pro každý průchod. Pro dosažení požadované tloušťky drátu se často používá vícestupňový proces výkresu. Obvykle projde drát přes několik zemřech, každý s mírně menším průměrem, aby postupně zmenšil velikost drátu. Každý krok redukce je pečlivě kontrolován, aby se zajistilo, že se drát nestane příliš křehkým nebo trpí krkem (ztenčení drátu v konkrétních bodech).
Mazání a chlazení
Mazání a chlazení jsou pro proces výkresu drátu rozhodující, protože tření generované, když drát prochází zemí, produkuje významné teplo. Nadměrné teplo může poškodit drát a stroj, což způsobí opotřebení a roztržení na zemích a potenciálně vést k vadám konečného produktu.
Před vstupem do smrti se na drát nanese vysoce kvalitní mazivo. Mazivo slouží dvěma klíčovým účelům: snižování tření a prevenci oxidace. Mazivo tvoří tenký film mezi vodičem a zemí, což umožňuje drátu hladce a snižuje riziko povrchových vad, jako jsou škrábance nebo žvalení.
Kromě mazání vyžaduje proces výkresu drátu také chlazení. Když je drát nakreslen, zahřívá se kvůli tření a mechanickému napětí. Chladicí systémy, obvykle využívající vodu nebo olej, pomáhají rozptýlit toto teplo, udržují komponenty drátu a stroje v přijatelných teplotních rozsazích. Chlazení také hraje klíčovou roli při udržování mechanických vlastností drátu a brání tomu, aby se stal příliš křehkým nebo ztratil pevnost v tahu.
Kontrola napětí
Řízení napětí je životně důležitým aspektem procesu výkresu drátu. Drát musí být udržován pod optimálním napětím, aby se zajistilo, že prochází hladce skrz zemře a nezažívá nadměrné napětí nebo zlomení. Udržování správného napětí pomáhá předcházet problémům, jako je proklouznutí drátu nebo nerovnoměrný výkres, což může vést k nekonzistentním průměrům drátu a špatné povrchové úpravy.
Moderní stroje na kreslení drátu jsou vybaveny sofistikovanými systémy řízení napětí, které používají zatížení buněk, senzory nebo hydraulické válce ke sledování napětí na drátu v reálném čase. Pokud je napětí příliš vysoká nebo příliš nízká, systém automaticky upravuje rychlost capstanu nebo jiných komponent, aby si udržel optimální napětí. Tento automatický ovládání pomáhá zajistit, aby byl drát nakreslen rovnoměrně, což má za následek vysoce kvalitní koncový produkt.
Vichnutí a zamíchání
Jakmile je drát nanesen na požadovaný průměr, je obvykle navinut na cívku nebo cívku. Svícení a zařazení jsou nezbytnými kroky pro obaly a další zpracování. Drát je navinutý kontrolovaným způsobem, aby se zajistilo, že se během skladování nebo transportu nezachytává nebo poškozuje.
V operacích s vysokým objemem výkresu drátu se automatické vichřice používají k navinutí drátu na velké cívky. Tyto cívky mohou být poté zaslány do downstream procesů, jako je žíhání, izolace nebo výroba finálního produktu. U vodičů, které vyžadují další kroky ošetření nebo dokončení, může být drát zaslán na vyhrazenou linku zpracování.
Následné zpracování a dokončení
V závislosti na zamýšleném použití drátu mohou být po výkresu vyžadovány další kroky zpracování. Tyto procesy mohou zahrnovat tepelné zpracování (jako je žíhání), povrchový povlak (jako je galvanizace) nebo izolace (například pro elektrické dráty). Tyto kroky po zpracování zvyšují vlastnosti vodiče a zajišťují, aby splňovaly požadované standardy pro sílu, flexibilitu, vodivost nebo odolnost proti korozi.
Například tepelné zpracování se používá ke zmírnění vnitřních napětí a úpravě tvrdosti materiálu. U měděného drátu se žíhání běžně provádí k obnovení tažnosti drátu, což je vhodnější pro použití v elektrických aplikacích. Povrchové povlaky, jako je plechovka nebo pokovování zinku, mohou zlepšit odolnost proti korozi a prodloužit životnost drátu v drsném prostředí.
4. Fafaktory ovlivňující proces kreslení drátu: Klíčové úvahy pro optimální výkon
Proces kreslení drátu je ovlivněn řadou faktorů, které mohou ovlivnit kvalitu, účinnost a konečné vlastnosti nakresleného drátu. Porozumění těmto faktorům je rozhodující pro optimalizaci procesu, snížení vad a dosažení vysoce kvalitních drátěných výrobků. Musí být pečlivě sledováno několik klíčových úvah, včetně vlastností materiálu, nastavení stroje, mazání, kontroly napětí a chlazení.
Materiálové vlastnosti
Vlastnosti nakresleného materiálu hrají rozhodující roli v procesu kreslení drátu. Různé kovy vykazují různé stupně tažnosti, pevnost v tahu a odolnost proti deformaci. Například měď a hliník jsou vysoce tažné a relativně snadno kreslitelné, zatímco materiály jako nerezová ocel nebo titan jsou náročnější kvůli jejich zvýšené tvrdosti a snížené tažnosti.
Výběr materiálu určuje nastavení stroje, jako je typ použitých zemí, požadovanou kreslenou sílu a metody chlazení a mazání. Kovy s vyšší pevností v tahu vyžadují více energie a síly k čerpání a mohou vyžadovat pomalejší rychlost kreslení, aby se zabránilo zlomeninám nebo jiným vadám.
Je nezbytné znát konkrétní vlastnosti nakresleného materiálu, aby bylo zajištěno, že je použita správná nastavení. Například vysoká uhlíková oceli vyžadují vyšší síly kreslení a specializované smrti, aby jim zabránily v prolomení během procesu kreslení. Na druhé straně jemnější kovy, jako je měď, vyžadují menší sílu a rychlejší rychlosti kreslení.
Zemřít design a údržba
Die je klíčovým prvkem procesu výkresu drátu, protože určuje konečný průměr drátu. Konstrukce a údržba údržby jsou rozhodující pro úspěch procesu. Mons musí být s přesností navrženy s přesností, aby se zajistilo, že zmenšují průměr drátu rovnoměrně a důsledně. Jakékoli nedokonalosti nebo poškození matrice mohou mít za následek špatnou kvalitu drátu, jako je nerovný průměr, povrchové vady nebo dokonce rozbití během procesu výkresu.
Snačky jsou obvykle vyrobeny z odolných materiálů, jako je karbid wolframu nebo nástrojová ocel, které vydrží vysokou úroveň napětí a tření zapojeného do drátu. Pravidelná údržba, včetně čištění a kontroly na opotřebení, je nezbytná pro udržení výkonu Die. Postupem času se může zemřít opotřebováním nebo poškozením, což může vést ke zvýšenému tření, špatnému povrchu povrchu nebo nekonzistentního průměru drátu.
Mazání a chlazení
Jak již bylo zmíněno, mazání a chlazení jsou nezbytnými součástmi procesu výkresu drátu. Správné mazání snižuje tření mezi vodičem a zemí a zabraňuje povrchovým vadám, jako jsou škrábance nebo žvalení. Zabraňuje také nadměrnému nahromadění tepla, což může poškodit drát a stroj.
Maziva jsou pečlivě vybírána na základě nakresleného materiálu. Například oleje nebo emulze se běžně používají pro kreslení mědi, zatímco pro nerezové oceli mohou být použity syntetické mazivy. Mazivo musí být aplikováno ve správném množství, aby se zabránilo nadměrnému mazání, což by mohlo způsobit, že vodič proklouzne nebo se stane příliš kluzkým, aby se kreslice uchopila.
Chlazení je stejně důležité. Když drát prochází matricí, generuje teplo kvůli tření. Chladicí systém pomáhá rozptýlit toto teplo a zabránit tomu, aby se drát stal křehkým nebo ztrátou jeho pevnost v tahu. Voda se běžně používá pro chlazení, protože má vynikající vlastnosti přenosu tepla. V některých případech se chladicí systémy na bázi oleje používají pro kovy, které vyžadují vyšší chladicí kapacitu nebo zabrání problémům s vodou, jako je rzi.
Kontrola napětí
Udržování správného napětí během procesu výkresu drátu je nezbytné pro výrobu vysoce kvalitního drátu. Příliš malé napětí může způsobit, že vodič sklouzne nebo se zamotá, zatímco nadměrné napětí může způsobit nerovnoměrné zlomení nebo deformaci. Automatizované systémy řízení napětí se používají v moderních strojích pro kreslení drátu ke sledování a úpravě napětí v reálném čase.
Napětí je obvykle řízeno nastavením rychlosti kreslicího stroje nebo brzdové síly na drátu. Ve vícepásmových systémech je napětí řízeno v každé fázi výkresu, aby se zajistilo, že drát netrpí nadměrným protahováním nebo deformací.
Kalibrace a nastavení stroje
Správná kalibrace stroje je nezbytná k zajištění optimálně a vytváří požadované výsledky. Každý výkresový stroj musí být nastaven správně pro vytvořený specifický materiál a průměr. Toto nastavení zahrnuje úpravy parametrů, jako je rychlost kreslení, napětí, mazání a velikost matrice.
5. Vytváření strojů: typy a jejich aplikace
Stroje s kreslením drátu jsou kritickými kousky zařízení používaného při výrobě drátěných výrobků. Tyto stroje jsou navrženy tak, aby snižovaly průměr kovových tyčí a zároveň zvyšovaly jejich délku. Stroje s kreslením drátu přicházejí v různých typech, z nichž každá se hodí pro různé materiály, velikosti drátu a aplikace. Porozumění různým typům strojů na kreslení a jejich specifické použití je nezbytné pro výběr správného vybavení k dosažení požadovaných vlastností drátu a účinnosti výroby.
Single-Die drátěné stroje
Krekreslené stroje pro jednomotory patří mezi nejjednodušší a nejpoužívanější stroje v aplikacích pro výkresy drátu. Tyto stroje jsou navrženy pro kreslení drátu přes jednu matrici najednou, obvykle pro běhy s nižším objemem nebo pro materiály, které nevyžadují vícestupňové výkresové procesy.
Jednotlivé stroje mohou být buď horizontální nebo vertikální, v závislosti na designu a na konkrétních potřebách výrobního zařízení. Horizontální stroje s jedním die jsou běžnější pro aplikace, které zahrnují velké role drátu, zatímco vertikální stroje se používají v případech, kdy je prostor omezený nebo kdy nakreslený materiál vyžaduje gravitační pomoc v procesu kreslení.
Tyto stroje obvykle mají jeden buben nebo capstan, který se otáčí a protáhne drátění skrz matrici. Drát je přiváděn do stroje z výplatního navijáku a je protažen skrz matrici, přičemž capstán udržuje napětí a rychlost během celého procesu. Poměr redukce u strojů s jedním die je obvykle omezen na asi 20% na průchod, takže pro aplikace vyžadující významnější snížení průměru drátu může být nezbytný vícestupňový výkres.
Aplikace pro stroje na kreslení vodičů s jedním die se obvykle vyskytují v produkci s nízkým až středním objemem, kde se vyrábějí jednoduché drátěné výrobky, jako jsou elektrické dráty, měděný drát pro telekomunikace a základní ocelový drát používaný pro oplocení a konstrukci.
Střední stroje na kreslení více pleti
Produkci s vysokým objemem drátu se používají více diech drátových výkresových strojů a jsou schopny dosáhnout významnějšího snížení průměru drátu na průchod ve srovnání s stroji s jedním bodem. Tyto stroje obvykle mají několik zemřech uspořádaných v sekvenci, přičemž každá zemřít postupně snižuje průměr vodiče.
Multi-die stroje jsou schopny manipulovat s výraznějším snížením průměru drátu, což umožňuje výrobcům vytvářet jemné drátěné výrobky s konzistentními průměry a mechanickými vlastnostmi. Drát se prochází každou zemřít v řadě kroků, kde se průměr postupně zmenšuje a délka drátu se zvyšuje.
Multi-die stroje mohou být horizontální nebo vertikální, v závislosti na návrhu zařízení a zpracovaných materiálů. Tyto stroje často používají metodu kontinuálního kreslení, kde je drát neustále krmen systémem bez nutnosti zastavit a restartovat proces, což umožňuje vyšší produktivitu a efektivitu.
Tyto stroje jsou ideální pro průmyslová odvětví vyžadující jemné dráty s konzistentními rozměry, například při výrobě drátu pro elektrické kabely, automobilové aplikace a přesné pružiny. Používají se také k vytvoření různých vodičů pro lékařské a průmyslové aplikace, jako je jemný drát z nerezové oceli pro jehly, dráty pro zdravotnické prostředky a dráty pro šperky.
Rozkládací stroje tyče
Rozkládací stroje tyče jsou specifickým typem více-die stroje, který se používá pro počáteční fázi výkresu drátu. Tyto stroje se primárně používají pro snižování drátěných tyčí s velkým průměrem (obvykle z 8-14 mm) na menší průměry, které pak mohou být dále zpracovány ve strojích pro kresbu downstream.
Stroje rozpadu tyčí obvykle mají řadu zemřech, přičemž každá zemřá postupně snižuje průměr tyče. Tyto stroje jsou speciálně navrženy tak, aby zvládly počáteční snížení průměru drátu, než se dráta dále přivádí k požadované konečné velikosti v řadě po proudu.
Při výrobě elektrických vodičů, ocelových vodičů a dalších vysoce objemových drátů se běžně používají rozpadající se tyče. Schopnost zvládnout tyče velkého průměru a jejich rozkládání efektivně činí z nich zásadní při rozsáhlých operacích kreslení drátu.
Tandemové stroje na kreslení drátu
Tandemové stroje na kreslení drátu jsou vysoce efektivní, vícestupňové stroje určené pro vysoce objemové produkci jemných vodičů. Tyto stroje mají řadu kreslených jednotek, z nichž každá se skládá z capstanu, matrice a mazacího systému. Drát je protažen každou jednotkou, přičemž průměr se postupně zmenšil, jak se dráta pohybuje z jedné jednotky na druhou.
Tandemové stroje jsou obzvláště výhodné při výrobě drátu s úzkým rozsahem průměru nebo když je vyžadována vysoká přesnost. Stroje jsou schopny produkovat dráty vysokou rychlostí a ve velkém množství, což z nich činí ideální pro průmyslová odvětví, která vyžadují výrobu vysoce objemových drátů, jako jsou telekomunikace, elektrické komponenty a automobilový průmysl.
Jednou z hlavních výhod tandemových kreslených strojů je to, že eliminují potřebu samostatného nastavení mezi průchody, což má za následek rychlejší doby výroby a větší provozní účinnost. Tyto stroje mohou pracovat nepřetržitě a krmit drát z jedné jednotky na druhou bez přerušení, minimalizovat prostoje a zvyšování propustnosti.
Při výrobě elektrických vodičů, automobilových kabelů a jemných vodičů používaných v přesných nástrojích se často používají stroje tandemového drátu. Tyto stroje jsou také schopny produkovat dráty pro speciální aplikace, jako jsou dráty pro průmysl zdravotnických prostředků a jemné dráty pro trh šperků.
Blokované stroje na kreslení drátu
Blokovací stroje na výkresy drátu se obvykle používají pro kreslení silnějších vodičů nebo drátů vyrobených z těžších materiálů, jako jsou ocel a slitiny. Tyto stroje jsou navrženy tak, aby zvládly vysoké síly potřebné k nakreslení tvrdých materiálů skrz umírající a vytvořily velké množství drátu s konzistentními mechanickými vlastnostmi.
Blokový stroj je vybaven velkým rotujícím bubnem, známým také jako blok, který protáhne drát přes řadu umírání. Blokové stroje na kreslení drátu jsou schopny zvládnout významné snížení průměru drátu a mohou pojmout produkci vodičů s různými mechanickými vlastnostmi, včetně vysoké pevnosti v tahu, flexibility a trvanlivosti.
Tyto stroje se často používají v průmyslových odvětvích vyžadujících ocelový drát pro výstavbu, oplocení a průmyslové aplikace, jakož i při výrobě drátu pro kabely a pružiny. Blokové stroje na kreslení drátu jsou také vhodné pro aplikace pro výkresy drátu zahrnující vysoce pevné slitiny, jako je nerezová ocel, které vyžadují, aby bylo na požadovanou velikost přitahováno značné množství síly.
Vysokorychlostní stroje na kreslení drátu
Vysokorychlostní stroje na kreslení drátu jsou navrženy pro rychlou a efektivní výrobu drátu, často používaných v průmyslových odvětvích, kde musí být rychle vyráběno velké množství drátu. Tyto stroje jsou obvykle vybaveny pokročilými technologiemi, jako jsou automatizované řídicí systémy, vysokorychlostní motory a mechanismy přesného řízení napětí, aby se zajistilo, že drát je nakreslen důsledně a při požadované rychlosti.
Vysokorychlostní stroje na kreslení drátu se běžně používají při výrobě elektrických vodičů, jemných vodičů pro telekomunikace a vodičů pro průmyslové aplikace. Vysoká rychlost těchto strojů zvyšuje účinnost výroby, zkracuje dobu cyklu a zvyšuje celkovou propustnost ve výrobním procesu drátu.
Tyto stroje jsou zvláště užitečné v průmyslových odvětvích, kde jsou vyžadovány drátové výrobky ve velkých objemech, například v automobilovém, stavebním a telekomunikačním průmyslu. S pokrokem v technologii mohou vysokorychlostní stroje na kreslení drátu dosáhnout extrémně vysokých rychlostí výkresů při zachování přesné kontroly nad kvalitou a konzistencí drátu.
6. KEYSKÉ SLOJENÍ DÁRKŮ KRAKEROVÝCH KRAKINŮ a JEJICH FUNKCE
Stroje s kreslením drátu se skládají z několika klíčových komponent, z nichž každá hraje zásadní roli při zajišťování účinnosti a přesnosti procesu výkresu drátu. Tyto komponenty pracují v harmonii, aby transformovaly surové drátěné tyče na vysoce kvalitní nakreslený drát s požadovanými vlastnostmi, jako je jednotný průměr, síla a flexibilita. Správné pochopení těchto komponent a jejich funkcí je nezbytné pro optimalizaci výkonu stroje a dosažení požadované kvality produktu.
Kreslení zemře
Kresba die je možná nejdůležitější součástí procesu výkresu drátu. Je to nástroj, který snižuje průměr drátu, jak prochází. Kreslení zemí se obvykle vyrábí z tvrdých materiálů odolných proti opotřebení, jako je karbid wolframu nebo vysokorychlostní ocel, aby odolala vysoké úrovni napětí a tření, se kterým se během procesu kreslení vyskytuje.
Při určování konečného průměru drátu jsou rozhodující tvar a velikost matrice. Konstrukce matrice je obvykle založena na požadovaném poměru redukce a nakresleném materiálu. Míra musí být přesně zkonstruována, aby se zajistilo, že drát prochází hladce, bez zkreslení nebo povrchových vad. Vnitřní tvar nebo profil Die určuje stupeň redukce, kterého lze dosáhnout v každém průchodu.
K zabránění opotřebení a zajištění pokračujícího výkonu drátu kreslení stroje je nezbytná správná údržba a pravidelná kontrola nakreslivých zemí. Postupem času se mohou dies opotřebovat nebo se poškodit, což může vést k nekonzistentní kvalitě drátu, povrchovým vadám nebo dokonce zlomení drátu. Pravidelné čištění a sledování podmínek smrti jsou rozhodující pro udržení vysoce kvalitních standardů výroby.
Systémy výplaty a přijímání
Systém výplaty je zodpovědný za dodávku drátěné tyče do kresleného stroje. Drátěná tyč je obvykle navinutá do velkých cívek a systém výplaty uvolňuje vodič z těchto cívek a přivádí jej do kreslicího stroje. Systém Take-upu je naproti tomu zodpovědný za sběr hotového drátu, když opouští stroj. Systém přijímání obvykle navíjel nakreslený drát na cívky nebo cívky pro skladování nebo další zpracování.
Systémy výplaty i přijímání musí být pečlivě kalibrovány, aby se zajistilo, že se drát hladce přivádí do stroje a po procesu výkresu efektivně se shromažďuje. Jakékoli problémy se systémy výplaty nebo systémů přijímání, jako je nesprávné vinutí nebo napětí, mohou vést k vadám, jako je zamotání, prokluz nebo rozbití.
Capstan
Capstan je rotující buben, který aplikuje tahovou sílu potřebnou k protažení drátu skrz výkres. Capstan je obvykle umístěn před smrtí a je poháněn motorem, aby aplikoval potřebnou sílu na dráty. Průměr a rychlost capstánu jsou pečlivě kontrolovány, aby se zajistilo, že se drát pohybuje skrz matrici správnou rychlostí a pod vhodným napětím.
Capstan hraje klíčovou roli při udržování napětí drátu během procesu výkresu. Napětí musí být pečlivě kontrolováno, aby se zabránilo zlomení drátu nebo nadměrného protažení, což by mohlo ovlivnit mechanické vlastnosti drátu. Pokročilé systémy řízení napětí se často používají ve spojení s capstánem k úpravě rychlosti a síly aplikované během procesu kreslení.
Mazací systém
Mazání je nezbytné při snižování tření mezi drátem a zemí, které jinak může způsobit opotřebení, zahřívání a povrchové vady na drátu. Stroje s kreslením drátu jsou obvykle vybaveny automatizovanými mazacími systémy, které na drátu aplikují mazivo před vstupem do smrti. Mazací systém zajišťuje, že drát zůstává chladný a hladký, když je nakreslen, což snižuje riziko poškození povrchu a zlepšuje účinnost procesu kreslení.
Maziva jsou vybírána na základě nakresleného materiálu a na konkrétních požadavcích aplikace. Některé materiály, jako je měď a hliník, mohou vyžadovat specializované mazivy, aby se zabránilo oxidaci nebo korozi během procesu kreslení. Pro udržení výkonnosti stroje a kvality drátu je nezbytné pravidelné sledování úrovně maziv a kvality.
Chladicí systém
Když je drát nakreslen, generuje teplo v důsledku tření mezi drátem a zemí. Nadměrné teplo může způsobit, že se drát stane křehkým, snižuje jeho pevnost v tahu a zvyšuje riziko rozbití. Aby se zabránilo přehřátí, většina strojů na kreslení drátu je vybavena chladicími systémy, které účinně rozptylují teplo. Chladicí systémy obvykle používají roztoky na bázi vody nebo oleje k ochlazení drátu, když prochází strojem.
Voda se běžně používá pro chlazení díky svým vynikajícím vlastnostem přenosu tepla. Chladicí systém pomáhá udržovat integritu drátu během procesu výkresu a zajišťuje, že si zachovává požadované mechanické vlastnosti a povrchovou úpravu.
