การวาดเส้นตรงแบบหลายบล็อกเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะซึ่งวัตถุดิบลวดหรือแกนจะถูกลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลงเรื่อยๆ โดยการดึงผ่านชุดแม่พิมพ์ชุบแข็งที่จัดเรียงในรูปแบบเส้นตรงและเป็นเส้นตรง แม่พิมพ์แต่ละตัวในลำดับจะลดพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดด้วยเปอร์เซ็นต์ที่ควบคุม ซึ่งเป็นค่าที่เรียกว่าอัตราส่วนการลดหรือการลดพื้นที่ ในขณะที่เพิ่มความยาวของเส้นลวดตามสัดส่วนเพื่อรักษาปริมาตร คำว่า "หลายบล็อก" หมายถึงบล็อกเขียนแบบหลายบล็อก - กว้านหรือดรัมแบบใช้มอเตอร์ - วางตำแหน่งระหว่างแม่พิมพ์ต่อเนื่องที่ยึดลวดและให้แรงดึงที่จำเป็นในการดึงผ่านแม่พิมพ์แต่ละตัว แตกต่างจากเครื่องวาดแบบสะสมหรือแบบม้วนต่อม้วน โดยที่ลวดจะพันรอบแต่ละกว้านหลายครั้งก่อนที่จะดำเนินการกับแม่พิมพ์ถัดไป เครื่องแบบเส้นตรงจะป้อนลวดในเส้นทางเดียวที่ตรงจากทางเข้าไปยังทางออกโดยไม่มีการเบี่ยงเบนด้านข้างหรือการขดม้วนที่ขั้นตอนกลาง
โครงสร้างเส้นตรงมีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษสำหรับวัสดุและขนาดสายไฟ ซึ่งการขดตัวที่ขั้นตอนกลางจะทำให้งานแข็งตัวไม่ได้ ความเสียหายที่พื้นผิว หรือมิติไม่สอดคล้องกัน วัสดุแข็ง เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนสูง เหล็กกล้าไร้สนิม โลหะผสมทองแดง และลวดไทเทเนียม ได้รับประโยชน์อย่างมากจากการไม่มีวงจรการดัดงอและยืดตรงที่เครื่องวาดแบบสะสมเกิดขึ้นระหว่างไดพาสแต่ละอัน ผลลัพธ์ที่ได้คือลวดสำเร็จรูปที่มีคุณสมบัติทางกลสม่ำเสมอมากขึ้นตลอดความยาว ความแม่นยำของขนาดที่ดีขึ้น และคุณภาพพื้นผิวที่เหนือกว่า — คุณลักษณะทั้งหมดที่มีความสำคัญในการใช้งานขั้นสุดท้ายที่มีความต้องการสูง เช่น รูปแบบลวดรถยนต์ ลวดเชื่อม ลวดสปริง และลวดเครื่องมือที่มีความแม่นยำ
การทำความเข้าใจลำดับการปฏิบัติงานในเครื่องวาดลวดเส้นตรงแบบหลายบล็อกความเร็วสูงช่วยให้กระจ่างขึ้นว่าทำไมแต่ละส่วนประกอบในระบบจึงต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมและซิงโครไนซ์อย่างแม่นยำ กระบวนการเริ่มต้นที่สถานีจ่ายออก โดยที่แกนป้อนเข้าหรือขดลวดจะถูกติดตั้งบนเครื่องดึงออกด้วยมอเตอร์หรือระบบจ่ายแบบหมุน ซึ่งจะป้อนวัสดุเข้าไปในเครื่องจักรด้วยแรงตึงที่ควบคุมได้ ความตึงในการจ่ายออกที่สม่ำเสมอถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากความผันผวนของความตึงทางเข้าจะแพร่กระจายไปตลอดลำดับการดึงออกทั้งหมด และอาจทำให้เกิดการแตกหักของสายไฟหรือการแปรผันของเส้นผ่านศูนย์กลางที่ทางออกของแม่พิมพ์สุดท้าย
จากการจ่ายผลตอบแทน ลวดจะเข้าสู่แม่พิมพ์ขึ้นรูปชิ้นแรก ซึ่งเป็นเม็ดมีดที่กลึงอย่างแม่นยำซึ่งทำจากทังสเตนคาร์ไบด์หรือเพชรโพลีคริสตัลไลน์ ซึ่งบรรจุอยู่ในโครงเหล็กที่แข็งแกร่ง มุมเข้าทรงกรวยของแม่พิมพ์ เรขาคณิตของโซนการทำงาน และโซนแบริ่งทางออกได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อลดแรงเสียดทาน ควบคุมการไหลของวัสดุ และสร้างพื้นผิวที่เรียบและแข็งตัวบนลวดที่ดึง ลวดจะถูกจับโดยบล็อกวาดอันแรกทันทีหลังจากดาย และดึงผ่านด้วยความเร็วที่กำหนดโดยความเร็วการหมุนของบล็อกและเส้นผ่านศูนย์กลางดรัม ระหว่างคู่แม่พิมพ์และบล็อกแต่ละคู่ที่ต่อเนื่องกัน ลวดจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงโดยรองรับด้วยลูกกลิ้งนำทางที่มีความแม่นยำ ซึ่งป้องกันการหย่อนคล้อยหรือการเคลื่อนที่ด้านข้างด้วยความเร็วสูง
บล็อกวาดภาพแต่ละบล็อกจะทำงานที่ความเร็วพื้นผิวสูงกว่าบล็อกก่อนหน้าเล็กน้อย ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ที่เรียกว่าความเร็วเรียงซ้อน เพื่อพิจารณาถึงการยืดตัวของเส้นลวดเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง อัตราส่วนความเร็วเรียงซ้อนระหว่างบล็อกที่อยู่ติดกันจะต้องตรงกับการลดพื้นที่ของแม่พิมพ์แต่ละตัวอย่างแม่นยำ: หากอัตราส่วนต่ำเกินไป ลวดจะหย่อนระหว่างบล็อกและสูญเสียความตึง หากสูงเกินไป ลวดจะยืดมากเกินไป เสี่ยงต่อการแตกหักหรืองานแข็งเกินไประหว่างดายพาส ในเครื่องจักรความเร็วสูงสมัยใหม่ การจับคู่ความเร็วนี้จะถูกรักษาไว้โดยอัตโนมัติโดยเวกเตอร์ไดรฟ์ AC หรือเซอร์โวไดรฟ์อิสระในแต่ละบล็อก ซึ่งควบคุมโดย PLC ส่วนกลางที่ตรวจสอบความตึงของการวาดและปรับความเร็วของบล็อกแบบเรียลไทม์ เพื่อรักษาความตึงของลวดระหว่างบล็อกที่สม่ำเสมอตลอดการดำเนินการผลิต
ประสิทธิภาพของก เครื่องวาดลวดเส้นตรงหลายบล็อกความเร็วสูง ขึ้นอยู่กับความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของระบบย่อยเครื่องกลและไฟฟ้าหลักแต่ละระบบ ความล้มเหลวหรือประสิทธิภาพที่ลดลงในส่วนประกอบเดี่ยวจะแพร่กระจายไปยังคุณภาพผลิตภัณฑ์และปริมาณงานในสายการผลิตทันที
แม่พิมพ์ดึงลวดเป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการดึงลวด เครื่องจักรความเร็วสูงสมัยใหม่ใช้แม่พิมพ์ที่มีหัวปากกาทังสเตนคาร์ไบด์สำหรับลวดเหล็กและโลหะผสมทองแดง และใช้หัวเพชรโพลีคริสตัลไลน์ (PCD) หรือหัวปากกาเพชรธรรมชาติสำหรับลวดละเอียด โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และการใช้งานที่ต้องการอายุการใช้งานแม่พิมพ์ที่ยาวนานที่สุดระหว่างการเปลี่ยนแปลง รูปทรงของแม่พิมพ์ โดยเฉพาะมุมเข้าหา (โดยทั่วไปคือ 6° ถึง 12° กึ่งมุม) ความยาวของตลับลูกปืน และระยะผ่อนแรงด้านหลัง จะถูกเลือกโดยพิจารณาจากวัสดุลวด ระบบหล่อลื่น และอัตราส่วนการลดในแต่ละรอบ ในการใช้งานที่ความเร็วสูง อัตราการสึกหรอของแม่พิมพ์จะถูกเร่งด้วยแรงดันสัมผัสที่เพิ่มขึ้นและอุณหภูมิที่สร้างขึ้นที่ความเร็วการดึงที่สูงกว่า 20 ม./วินาที ทำให้การเลือกวัสดุแม่พิมพ์และระบบหล่อลื่นเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดต้นทุนต่อตันของการผลิต
บล็อกวาดภาพหรือที่เรียกว่า capstans หรือ bull block เป็นเหล็กชุบแข็งหรือดรัมเหล็กหล่อที่ใช้จับลวดหลังจากแม่พิมพ์แต่ละชิ้น และเป็นแรงดึงสำหรับขั้นตอนการวาดถัดไป ในเครื่องจักรแบบเส้นตรง ลวดจะพันเพียงบางส่วนรอบๆ แต่ละบล็อก — โดยทั่วไปจะเป็น 180° ถึง 270° — แทนที่จะพันหลายรอบที่ใช้ในเครื่องสะสม ซึ่งจะจำกัดเวลาสัมผัสระหว่างลวดและพื้นผิวของบล็อก และลดความร้อนที่ถ่ายโอนไปยังบล็อกจากลวดดึงร้อน ความแข็งของพื้นผิวบล็อกและการตกแต่งพื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญ: พื้นผิวบล็อกที่หยาบหรือสึกหรอทำให้เกิดรอยที่พื้นผิวบนเส้นลวด ในขณะที่ความแข็งที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดการสึกหรอของบล็อกอย่างรวดเร็ว ซึ่งเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางดรัมที่มีประสิทธิภาพ และขัดขวางการสอบเทียบความเร็วคาสเคด แต่ละบล็อกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ปรับความเร็วได้อิสระผ่านกระปุกเกียร์ที่มีความแม่นยำ โดยระบบควบคุมการขับเคลื่อนจะรักษาความแม่นยำของความเร็วไว้ภายใน ±0.1% เพื่อให้มั่นใจถึงแรงตึงระหว่างบล็อกที่สม่ำเสมอ
การวาดลวดด้วยความเร็วสูงจะสร้างความร้อนได้มากจากการเสียรูปของลวดพลาสติกและแรงเสียดทานที่ส่วนต่อประสานของแม่พิมพ์ หากไม่มีการหล่อลื่นและการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ อายุการใช้งานของแม่พิมพ์จะพังทลายลง คุณภาพพื้นผิวของลวดจะลดลง และอุณหภูมิของลวดที่สูงขึ้นที่เข้าสู่แม่พิมพ์แต่ละตัวที่ต่อเนื่องกัน จะทำให้งานแข็งตัวที่ไม่สามารถควบคุมได้ ซึ่งเสี่ยงต่อการแตกหักของลวด ระบบการวาดภาพแบบเปียก — ซึ่งน้ำมันหล่อลื่นเหลว (โดยทั่วไปคืออิมัลชันสบู่ สารประกอบสำหรับการวาดภาพสังเคราะห์ หรืออิมัลชันน้ำมันในน้ำที่ความเข้มข้น 3% ถึง 10%) ท่วมบริเวณทางเข้าของแม่พิมพ์ ถือเป็นมาตรฐานสำหรับการวาดลวดทองแดง อลูมิเนียม และสแตนเลสด้วยความเร็วสูง สารหล่อลื่นช่วยลดแรงเสียดทานของแม่พิมพ์ ระบายความร้อนออกจากพื้นผิวแม่พิมพ์และเส้นลวด และทำหน้าที่เป็นตัวพาสำหรับสารเติมแต่งที่มีแรงกดดันสูงซึ่งช่วยปกป้องหัวพิมพ์ภายใต้ความเค้นสัมผัสสูง โดยทั่วไปกล่องแม่พิมพ์จะถูกระบายความร้อนด้วยแจ็คเก็ตน้ำหมุนเวียน โดยระบบน้ำเย็นจะรักษาอุณหภูมิกล่องแม่พิมพ์ให้ต่ำกว่า 40°C แม้ว่าความเร็วในการผลิตจะสูงกว่า 30 เมตร/วินาทีก็ตาม
การรักษาความตึงของลวดให้สม่ำเสมอระหว่างคู่ไดบล็อคแต่ละคู่ถือเป็นความท้าทายในการควบคุมทางเทคนิคมากที่สุดในการวาดหลายบล็อคความเร็วสูง ความตึงระหว่างบล็อกได้รับการตรวจสอบโดยลูกกลิ้งนักเต้นหรือระบบโหลดเซลล์ที่วัดการโก่งตัวของสายไฟหรือแรงอย่างต่อเนื่อง และป้อนข้อมูลนี้ไปยังระบบควบคุมไดรฟ์ PLC จะปรับความเร็วบล็อกแต่ละตัวภายในมิลลิวินาทีเพื่อแก้ไขความเบี่ยงเบนของแรงดึงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุในสายไฟที่เข้ามา การสึกหรอของแม่พิมพ์ หรือการเปลี่ยนแปลงฟิล์มน้ำมันหล่อลื่น เครื่องจักรขั้นสูงยังตรวจสอบและบันทึกข้อมูลแรงในการดึงที่ตำแหน่งแม่พิมพ์แต่ละตำแหน่ง ช่วยให้วิศวกรกระบวนการตรวจจับแนวโน้มการสึกหรอของแม่พิมพ์ ระบุความไม่สอดคล้องกันของวัสดุในคอยล์แกนที่เข้ามา และปรับกำหนดเวลาการลดให้เหมาะสมโดยไม่รบกวนการผลิต
เครื่องวาดลวดเส้นตรงแบบหลายบล็อกความเร็วสูงได้รับการระบุสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางลวด ความเร็วในการดึง และระดับพลังงานที่ติดตั้งที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ลวดและวัสดุเป้าหมาย ตารางต่อไปนี้สรุปพารามิเตอร์ประสิทธิภาพโดยทั่วไปสำหรับเครื่องจักรในกลุ่มตลาดหลัก
| ส่วนการสมัคร | ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางลวด | ความเร็วทางออกสูงสุด | จำนวนบล็อก | วัสดุทั่วไป |
| ลวดขนาดกลาง (หยาบ) | 3.0 – 8.0 มม | 8 – 15 ม./วินาที | 4 – 8 | เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ/สูง สแตนเลส |
| ลวดขนาดกลาง (ละเอียด) | 1.0 – 3.0 มม | 15 – 25 ม./วินาที | 6 – 12 | เหล็กสปริง ลวดเชื่อม ทองแดง |
| ลวดละเอียด | 0.3 – 1.0 มม | 25 – 40 ม./วินาที | 10 – 16 | โลหะผสมทองแดง สแตนเลส ไทเทเนียม |
| ลวดละเอียดมาก | 0.05 – 0.3 มม | 40 – 100 ม./วินาที | 16 – 25 | ลวดเชื่อมทองแดง ทอง อลูมิเนียม |
กำลังมอเตอร์ที่ติดตั้งบนเครื่องแนวตรงหลายบล็อกความเร็วสูงจะปรับขนาดตามขนาดสายไฟและความเร็วในการดึงอย่างมีนัยสำคัญ เครื่องจักรสำหรับลวดขนาดกลางโดยทั่วไปจะมีกำลังขับติดตั้งรวมอยู่ที่ 50 ถึง 200 kW ในขณะที่เครื่องจักรลวดละเอียดความเร็วสูงอาจต้องใช้กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้ง 300 ถึง 800 kW เพื่อรักษาระดับแรงดึงที่ต้องการที่ความเร็วทางออกที่สูงกว่า 40 เมตร/วินาที ประสิทธิภาพการใช้พลังงานจึงเป็นปัจจัยด้านต้นทุนการดำเนินงานที่สำคัญ และเครื่องจักรสมัยใหม่ได้รวมเอาระบบเบรกแบบจ่ายพลังงานกลับคืนมาบนบล็อกวาดภาพที่จะนำพลังงานจลน์กลับมาใช้ใหม่ในระหว่างการลดความเร็วและการแก้ไขความตึง ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานสุทธิลงได้ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบขับเคลื่อนที่ไม่สร้างพลังงานใหม่
การกำหนดค่าเส้นตรงแบบหลายบล็อกความเร็วสูงมอบข้อได้เปรียบทางเทคนิคและการปฏิบัติงานที่โดดเด่นเหนือเครื่องวาดลวดประเภทอื่น โดยเฉพาะเครื่องวาดแบบสะสมและเครื่องวาดแบบแม่พิมพ์เดี่ยว ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการในสถานการณ์การผลิตเฉพาะ
ลวดที่ผลิตด้วยเครื่องจักรเส้นตรงแบบหลายบล็อกความเร็วสูงรองรับการใช้งานด้านอุตสาหกรรมที่หลากหลาย โดยที่ความแม่นยำด้านมิติ คุณภาพพื้นผิว และความสม่ำเสมอของคุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่าของลวดที่ลากเป็นเส้นตรงทำให้ต้นทุนทุนของเครื่องจักรสูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการกำหนดค่าการวาดที่ง่ายกว่า
การจัดหาเครื่องวาดลวดเส้นตรงแบบหลายบล็อกความเร็วสูงแสดงถึงการลงทุนที่สำคัญ และการเลือกการกำหนดค่าเครื่องจักรที่เหมาะสมนั้นจำเป็นต้องมีการประเมินอย่างละเอียดทั้งข้อกำหนดการผลิตในปัจจุบันและกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่คาดการณ์ไว้ในอนาคต ปัจจัยต่อไปนี้ควรได้รับการประเมินอย่างเป็นระบบก่อนที่จะยอมรับข้อกำหนด