ما هي عملية تصنيع قضيب لولبي طويل؟

اختيار المواد والتحضير الأولي

تأسيس أ قضيب لولبي عالي الجودة يكمن في اختيار المواد الخام. يجب أن يمتلك المعدن المختار الخواص الميكانيكية اللازمة لتحمل الأحمال المقصودة والظروف البيئية.

اختيار المعدن: تشمل المواد الشائعة الفولاذ منخفض الكربون أو متوسط ​​الكربون لتطبيقات الأغراض العامة، والفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل. يتم اختيار الدرجة المحددة بناءً على متطلبات القوة، الليونة، والعوامل البيئية.

قضبان الأسلاك واللف: تبدأ العملية عادةً بقضيب سلكي، وهو شكل ملفوف من الفولاذ المدرفل على الساخن. هذا الملف هو المخزون الخام الذي سيتم تشكيل قضيب اللولب الطويل منه.

الرسم والتقويم: تتم تغذية قضيب السلك الملفوف من خلال سلسلة من القوالب في عملية تسمى الرسم. تعمل عملية العمل البارد هذه على تقليل قطر القضيب إلى حجم أكثر دقة كما تعمل أيضًا على تحسين تشطيب سطحه وخصائصه الميكانيكية. بعد الرسم، يتم تمرير القضيب من خلال آلة تقويم، والتي تطبق الضغط في نقاط مختلفة لإزالة أي انحناء أو التفافات، مما يضمن استقامة المادة تمامًا قبل بدء الخيط. يعد هذا الإعداد الأولي أمرًا بالغ الأهمية لإنتاج قضيب لولبي طويل متسق وموثوق.

عملية الخيوط: إنشاء النموذج الحلزوني

السمة المميزة لأي قضيب لولبي هي خيطه. يعد إنشاء هذه التلال الحلزونية المستمرة على طول القضيب خطوة حاسمة في عملية التصنيع.

لف الخيط: الطريقة الشائعة والمفضلة للإنتاج بكميات كبيرة هي لف الخيط. في عملية التشكيل على البارد هذه، يتم تمرير القضيب المستقيم بين قالبين من الفولاذ المتصلب يحتويان على الصورة العكسية للخيط المطلوب. تحت ضغط هائل، تقوم القوالب بإزاحة سطح المعدن، مما يجبره على التدفق إلى شكل الخيط. هذه العملية لا تقطع المادة بل تعيد تشكيلها، مما ينتج عنه خيط أقوى وله سطح نهائي مقارنة بالخيوط المقطوعة. يتم ضغط تدفق حبيبات المعدن ويتبع محيط الخيط، مما يعزز مقاومته للتعب.

قطع الخيوط: بالنسبة للطلبات المتخصصة، أو الأحجام المنخفضة، أو المواد شديدة الصلابة، يمكن استخدام قطع الخيوط. تستخدم عملية الطرح هذه مخرطة أو آلة لولبة مع أداة قطع ذات نقطة واحدة أو متعددة النقاط لإزالة المواد ونحت ملف تعريف الخيط. على الرغم من فعاليتها، يمكن لهذه الطريقة إنشاء أخاديد مجهرية قد تكون بمثابة نقاط تركيز الإجهاد.

ضمان الاتساق: طوال عملية الترابط، من الضروري الحفاظ على معدلات تغذية ومحاذاة متسقة. قد يؤدي أي اختلاف إلى حدوث عيوب في درجة الخيط أو عمقه. بالنسبة للقضيب اللولبي الطويل، يتطلب ذلك آلات متخصصة يمكنها دعم القضيب بطوله بالكامل أثناء عملية اللف أو القطع لمنع الجلد أو الانحراف، مما قد يؤثر على دقة الخيط.

المعالجة الحرارية والتقوية

لتحقيق الخواص الميكانيكية المطلوبة، خاصة بالنسبة للتطبيقات الحاملة، غالبًا ما يخضع القضيب اللولبي للمعالجة الحرارية.

الغرض من المعالجة الحرارية: الأهداف الأساسية هي تخفيف الضغوط الداخلية الناتجة أثناء السحب البارد والخيوط، وتعزيز صلابة القضيب وقوة الشد.

عملية التلدين أو التصلب والتلطيف: بالنسبة للفولاذ متوسط ​​الكربون، فإن المعالجة الشائعة هي التصلب والتلطيف. يتم تسخين القضيب اللولبي الطويل إلى درجة حرارة عالية، ويتم إخماده بسرعة لإنشاء هيكل صلب للغاية ولكنه هش، ثم يتم إعادة تسخينه إلى درجة حرارة أقل (مخففة) لتقليل الهشاشة مع الاحتفاظ بقدر كبير من الصلابة وزيادة المتانة. تمنح هذه العملية قضيب اللولب الطويل النهائي توازنًا قويًا بين القوة والمتانة.

التشطيب والفحص والتغليف

تضمن المراحل النهائية حماية المنتج وإمكانية التعرف عليه وجاهزيته للاستخدام.

التشطيبات السطحية: اعتمادًا على التطبيق، يمكن تطبيق التشطيبات السطحية المختلفة. ويمكن أن تشمل هذه العمليات الجلفنة (الطلاء بطبقة من الزنك) لمقاومة التآكل، أو ببساطة المعالجة بالفوسفات أو التزييت لتوفير حماية مؤقتة أثناء التخزين والنقل.

فحص صارم: يخضع كل قضيب لولبي طويل لفحوصات مراقبة الجودة. يتضمن ذلك التحقق من الأبعاد (القطر، المسافة، الطول) باستخدام أجهزة القياس والمقارنات البصرية، والتحقق من شكل الخيط بحثًا عن أي عيوب. يمكن أيضًا اختبار العينات للتأكد من قوة الشد والصلابة للتأكد من أنها تلبي الدرجة المحددة.

التعبئة والتغليف الدقيق: أخيرًا، يتم تجميع القضبان النهائية، غالبًا مع أغطية نهاية واقية لمنع تلف الخيوط، ويتم تصنيفها للشحن. يعد التغليف المناسب أمرًا ضروريًا للحفاظ على استقامة المنتج وسلامته أثناء النقل.