ก สายการรักษาพื้นผิวลวด เป็นลำดับรวมของอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ออกแบบมาเพื่อทำความสะอาด ปรับสภาพ เคลือบ หรือดัดแปลงพื้นผิวด้านนอกของลวดโลหะก่อนที่จะเข้าสู่การประมวลผลเพิ่มเติม เช่น การดึง การชุบ การชุบสังกะสี การเคลือบฟัน หรือการบรรจุภัณฑ์ขั้นสุดท้าย สภาพของพื้นผิวของเส้นลวดจะเป็นตัวกำหนดโดยตรงว่าสารเคลือบที่ตามมาจะเกาะติดได้ดีเพียงใด ความนุ่มนวลของลวดที่ผ่านแม่พิมพ์ขึ้นรูป ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย และสุดท้ายคือระยะเวลาที่ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะใช้งานได้ในการให้บริการ พื้นผิวที่เตรียมไว้ไม่ดีนำไปสู่การเคลือบหลุดร่อน การสึกหรอของแม่พิมพ์ที่เพิ่มขึ้น ค่าการนำไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอในลวดแม่เหล็ก และความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ก่อนเวลาอันควรในการใช้งานเชิงโครงสร้าง
ไลน์การรักษาพื้นผิวลวดถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย รวมถึงยานยนต์ การก่อสร้าง อิเล็กทรอนิกส์ โทรคมนาคม และการบินและอวกาศ การกำหนดค่าอุปกรณ์เฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุลวด — เหล็ก ทองแดง อลูมิเนียม หรือโลหะผสมพิเศษ — และวัตถุประสงค์การใช้งานขั้นสุดท้าย ลวดเหล็กชุบสังกะสีที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานฟันดาบมีข้อกำหนดด้านอุปกรณ์โดยพื้นฐานที่แตกต่างกันจากสายเคลือบสำหรับขดลวดหม้อแปลงหรือสายเชื่อมสำหรับลวดขั้วต่ออิเล็กทรอนิกส์ การทำความเข้าใจว่าอุปกรณ์แต่ละชิ้นทำหน้าที่อะไรและปฏิสัมพันธ์ของขั้นตอนต่างๆ อย่างไรเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกร ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อ และผู้วางแผนการผลิตที่รับผิดชอบในการระบุหรืออัปเกรดระบบเหล่านี้
ไลน์การรักษาพื้นผิวลวดทุกเส้นเริ่มต้นด้วยส่วนจ่ายออก ซึ่งจะคลี่ลวดออกจากขดลวด แกนม้วน หรือแท่ง และป้อนเข้าไปในเส้นด้วยการควบคุมความตึงที่สม่ำเสมอ การออกแบบอุปกรณ์จ่ายผลตอบแทนมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของสายการผลิตและคุณภาพพื้นผิว การจ่ายผลตอบแทนแบบคงที่โดยใช้ที่วางคอยล์แบบหมุนเป็นเรื่องปกติสำหรับไวร์เกจที่หนักกว่า ในขณะที่การจ่ายผลตอบแทนแบบแอคทีฟที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ด้วยระบบควบคุมความตึงของลูกกลิ้งนักเต้นนั้นเป็นที่นิยมสำหรับสายไฟละเอียดและสายความเร็วสูง ซึ่งแม้แต่ความผันผวนของแรงดึงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องที่พื้นผิวหรือการแตกหักของสายไฟได้
หน่วยสะสมรายการมักจะถูกติดตั้งทันทีหลังจากสถานีจ่ายเงินเพื่อให้การทำงานของสายต่อเนื่องในระหว่างการเปลี่ยนคอยล์ อุปกรณ์เหล่านี้จะจัดเก็บความยาวสายไฟสำรองไว้ในลักษณะวนรอบแนวตั้งหรือแนวนอน เพื่อให้กระบวนการบำบัดปลายน้ำไม่จำเป็นต้องหยุดลงในขณะที่โหลดและต่อขดลวดใหม่ สำหรับสายการผลิตที่มีปริมาณงานสูงที่บำบัดลวดด้วยความเร็วสูงกว่า 100 เมตรต่อนาที ตัวสะสมไม่ใช่ทางเลือก — สิ่งเหล่านี้จำเป็นต่อการบรรลุอัตราเวลาทำงานที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจและคุณภาพการรักษาที่สม่ำเสมอ
ลวดที่มาจากโรงงานรีดร้อนหรือเตาหลอมมักจะมีตะกรันในโรงสี ชั้นออกไซด์ หรือสารหล่อลื่นที่ตกค้าง ซึ่งจะต้องนำออกก่อนการบำบัดทางเคมีหรือเคมีไฟฟ้าจึงจะมีประสิทธิภาพ การขจัดตะกรันด้วยกลไกมักเป็นขั้นตอนการบำบัดขั้นแรก และใช้การเสียดสีเพื่อแตกหักและขับออกไซด์ของพื้นผิวออกโดยไม่ต้องใช้สารเคมี
เครื่องแยกตะกรันจะส่งลวดผ่านชุดม้วนดัดแบบสลับซึ่งจะงอลวดในหลายระนาบพร้อมกัน การโค้งงอซ้ำๆ นี้จะทำให้สเกลออกไซด์ที่เปราะแตกและแยกออกจากซับสเตรตโลหะที่มีความเหนียวด้านล่าง เครื่องขจัดตะกรันแบบลูกกลิ้งมีขนาดกะทัดรัด ไม่ต้องใช้วัสดุสิ้นเปลือง และมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษกับเหล็กเส้นรีดร้อนที่มีชั้นเกล็ดหนา ระดับการกำจัดตะกรันขึ้นอยู่กับจำนวนขั้นตอนการดัดงอ รัศมีการโค้งงอ และเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด เครื่องขจัดตะกรันแบบลูกกลิ้งสมัยใหม่สามารถปรับได้เพื่อรองรับขนาดสายไฟต่างๆ โดยไม่ต้องเปลี่ยนเครื่องมือ
สำหรับการขจัดตะกรันที่รุนแรงยิ่งขึ้น หรือในกรณีที่จำเป็นต้องมีโปรไฟล์ความหยาบของพื้นผิวเฉพาะสำหรับการยึดเกาะของการเคลือบในภายหลัง อุปกรณ์ยิงระเบิดจะขับเคลื่อนอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของเหล็กหรือเซรามิกไปบนพื้นผิวลวดด้วยความเร็วสูงโดยใช้ล้อแรงเหวี่ยงหรือหัวฉีดลมอัด การยิงระเบิดทำให้เกิดพื้นผิวที่มีโครงแบบสมอเรือที่มีความแอคทีฟสูง ซึ่งช่วยปรับปรุงการยึดเกาะทางกลของการเคลือบสังกะสี ชั้นฟอสเฟต และการเคลือบโพลีเมอร์ที่ใช้ในระยะต่อมาได้อย่างมาก ระบบดูดฝุ่นและระบบนำวัสดุเสียกลับมาใช้ใหม่เป็นส่วนประกอบสำคัญของเครื่องยิงระเบิด
ส่วนการบำบัดด้วยสารเคมีเป็นแกนหลักของไลน์การรักษาพื้นผิวลวดส่วนใหญ่ และโดยทั่วไปจะประกอบด้วยถังหลายชุดซึ่งลวดจะไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง แต่ละถังจะดำเนินการทางเคมีเฉพาะ และลำดับได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อเตรียมพื้นผิวลวดอย่างต่อเนื่อง ตารางต่อไปนี้แสดงลำดับการบำบัดโดยทั่วไปสำหรับสายการเตรียมการชุบสังกะสีด้วยลวดเหล็ก:
| เวที | กระบวนการ | วัตถุประสงค์ | สื่อทั่วไป |
| 1 | การล้างไขมัน | ขจัดคราบน้ำมัน จาระบี และน้ำมันหล่อลื่น | กlkaline solution or solvent |
| 2 | กำลังล้าง | ขจัดคราบไขมันที่ตกค้าง | น้ำสะอาดหรือน้ำรีไซเคิล |
| 3 | การดอง / การทำความสะอาดกรด | ละลายออกไซด์และตะกรันที่ตกค้าง | กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริก |
| 4 | กำลังล้าง | ขจัดคราบกรดที่ตกค้าง | น้ำจืด |
| 5 | ฟลักซ์ | กctivate surface for zinc adhesion | ฟลักซ์สังกะสีแอมโมเนียมคลอไรด์ |
วัสดุก่อสร้างถังจะถูกเลือกตามสารเคมีที่ใช้ โพลีโพรพีลีน พีวีซี และเหล็กบุยางเป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับถังกรด ในขณะที่สแตนเลสเป็นมาตรฐานสำหรับขั้นตอนการล้างไขมันและล้างด้วยอัลคาไลน์ การทำความร้อนถังทำได้โดยเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม คอยล์ไอน้ำ หรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอก ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของกระบวนการที่ต้องการ การระบายอากาศและการดูดควันที่เพียงพอเหนือถังกรดและอัลคาไลน์เป็นสิ่งจำเป็นทั้งเพื่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานและเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของอุปกรณ์ที่อยู่ติดกันและโครงสร้างอาคาร
ในกรณีที่การบำบัดด้วยสารเคมีเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอหรือต้องเพิ่มความเร็วของกระบวนการให้สูงสุด อุปกรณ์บำบัดด้วยเคมีไฟฟ้าจะใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อเร่งหรือเพิ่มปฏิกิริยาที่พื้นผิว เซลล์ล้างไขมันด้วยไฟฟ้าใช้กระแสตรงหรือกระแสสลับเพื่อสร้างฟองออกซิเจนหรือไฮโดรเจนที่พื้นผิวลวด ให้การขัดถูแรงกล้าที่จะขจัดฟิล์มสารหล่อลื่นที่เหนียวแน่นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการแช่อัลคาไลน์แบบพาสซีฟเพียงอย่างเดียว นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับลวดทองแดงในสายเคลือบซึ่งการปนเปื้อนบนพื้นผิวทำให้เกิดข้อบกพร่องของรูเข็มในการเคลือบฉนวน
เซลล์ดองด้วยไฟฟ้าใช้กระแสในอ่างกรดเพื่อเร่งการละลายออกไซด์ ในขณะเดียวกันก็ให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมระดับการกำจัดวัสดุได้อย่างแม่นยำ สำหรับลวดสแตนเลส ซึ่งชั้นพาสซีฟออกไซด์มีความเสถียรเป็นพิเศษ การดองด้วยไฟฟ้ามักเป็นวิธีเดียวที่ใช้งานได้จริงเพื่อให้ได้พื้นผิวที่สะอาดและใช้งานได้ซึ่งจำเป็นสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าหรือการอบอ่อนแบบสว่างในภายหลัง หน่วยเรียงกระแสที่จ่ายกระแสให้กับเซลล์เหล่านี้จะต้องส่งเอาต์พุต DC ที่เสถียรและปราศจากการกระเพื่อม และความจุจะต้องสอดคล้องกับความเร็วของเส้นและหน้าตัดของเส้นลวดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาแน่นกระแสสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวเส้นลวด
เมื่อพื้นผิวลวดได้รับการเตรียมอย่างเหมาะสม ขั้นตอนการเคลือบจะใช้ชั้นการทำงานหรือชั้นป้องกันที่กำหนดประสิทธิภาพการใช้งานขั้นสุดท้ายของลวด อุปกรณ์ที่ใช้ในขั้นตอนนี้จะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับประเภทของการเคลือบ
สำหรับลวดเหล็กเคลือบสังกะสี ลวดจะผ่านอย่างต่อเนื่องผ่านอ่างสังกะสีหลอมเหลวซึ่งคงไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 450°C หม้อถูกสร้างขึ้นจากวัสดุทนไฟอุณหภูมิสูงหรือโลหะผสมเหล็กพิเศษ และถูกให้ความร้อนด้วยหัวเผาแก๊สหรือระบบเหนี่ยวนำไฟฟ้า เคมีของอ่างสังกะสี ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ และความเร็วของสายไฟต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้ได้น้ำหนักเคลือบเป้าหมายและลักษณะพื้นผิว การเช็ดแม่พิมพ์หรือมีดลมที่วางอยู่ที่ทางออกของอ่างจะควบคุมความหนาของการเคลือบสังกะสีโดยการเอาสังกะสีหลอมเหลวส่วนเกินออกก่อนที่จะแข็งตัว
ทองแดง ดีบุก นิกเกิล เงิน และสารเคลือบด้วยไฟฟ้าอื่นๆ ถูกนำมาใช้โดยใช้เซลล์การชุบอย่างต่อเนื่อง โดยที่ลวดทำหน้าที่เป็นแคโทดในวงจรอิเล็กโทรไลต์ รูปทรงของถังชุบ การกำหนดค่าแอโนด องค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ และความหนาแน่นกระแส ล้วนได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้ได้ความหนาที่สม่ำเสมอของการเคลือบตลอดเส้นรอบวงของเส้นลวด และคุณภาพการสะสมตัวที่สม่ำเสมอตลอดความยาวทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ไลน์การชุบดีบุกความเร็วสูงสำหรับสายไฟอิเล็กทรอนิกส์ ทำงานที่ความเร็วลวดหลายร้อยเมตรต่อนาที และต้องการการควบคุมกระแสที่ซับซ้อนและระบบการจัดการอิเล็กโทรไลต์ เพื่อรักษาค่าความคลาดเคลื่อนของความหนาของสารเคลือบให้อยู่ภายใน ±0.1 ไมโครเมตร
ลวดที่ใช้สำหรับการดึงเย็นมักจะได้รับการบำบัดด้วยสังกะสีหรือแมงกานีสฟอสเฟต ตามด้วยสบู่หรือสารเคลือบสารหล่อลื่นโพลีเมอร์ ถังปฏิกิริยาฟอสเฟต ขั้นตอนการชะล้าง และถังใช้งานสารหล่อลื่นก่อให้เกิดกลุ่มย่อยขนาดกะทัดรัดที่แปลงพื้นผิวลวดให้เป็นชั้นผลึกที่มีรูพรุน ซึ่งสามารถกักเก็บสารหล่อลื่นในการดึงภายใต้แรงกดดันสุดขีดที่พบในการวาดแม่พิมพ์ โครงสร้างผลึกและน้ำหนักการเคลือบของชั้นฟอสเฟตถูกควบคุมโดยอุณหภูมิอ่าง ปริมาณกรดอิสระ และความเข้มข้นของสารเร่ง ซึ่งทั้งหมดนี้ต้องมีการตรวจสอบและปรับเปลี่ยนอย่างสม่ำเสมอ
กfter coating application, most wire surface treatment lines include drying or cooling stages to stabilize the coating before the wire is wound onto the take-up spool. Hot-air drying ovens using gas or electric heating elements evaporate water and activate certain coating chemistries. For galvanized wire, water quench tanks immediately downstream of the zinc bath rapidly cool the coating to lock in the spangle structure and prevent excessive zinc-iron alloy layer growth. Polymer-coated wires may pass through UV curing chambers or infrared ovens that crosslink the coating to achieve the required hardness and adhesion within the brief time available at production line speeds.
ส่วนหยิบขึ้นจะพันลวดที่ผ่านการบำบัดแล้วไปยังแกนม้วน ม้วน หรือม้วนที่เสร็จแล้วด้วยแรงตึงและความเร็วในการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ เพื่อสร้างบรรจุภัณฑ์ที่มีรูปทรงสวยงามเหมาะสำหรับขั้นตอนการผลิตถัดไปหรือจัดส่งโดยตรงไปยังลูกค้า กลไกการเคลื่อนที่ที่แม่นยำช่วยให้มั่นใจได้ว่าการพันของขดลวดทีละชั้นจะสม่ำเสมอ ซึ่งป้องกันการยุบตัวของคอยล์ระหว่างการขนส่ง และช่วยให้ได้รับผลตอบแทนที่ราบรื่นในการดำเนินงานดาวน์สตรีม การดึงขึ้นที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์พร้อมระบบควบคุมความตึงแบบวงปิดจะชดเชยเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนม้วนสายที่เพิ่มขึ้นเมื่อมีการพันขดลวด โดยจะรักษาความตึงของเส้นลวดให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงระดับการเติมแกนม้วนด้าย
ระบบควบคุมคุณภาพแบบอินไลน์ที่บูรณาการในสายการผลิตการรักษาพื้นผิวลวดสมัยใหม่ ได้แก่ เกจวัดความหนาผิวเคลือบโดยใช้หลักการเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์หรือกระแสไหลวน กล้องตรวจจับข้อบกพร่องที่พื้นผิว เกจเลเซอร์วัดเส้นผ่านศูนย์กลาง และเครื่องตรวจสอบการยึดเกาะของสารเคลือบ เครื่องมือเหล่านี้ให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์แก่ระบบควบคุมส่วนกลางของสายการผลิต ทำให้สามารถปรับกระบวนการได้อัตโนมัติ และสร้างบันทึกคุณภาพที่ตรวจสอบย้อนกลับได้สำหรับคอยล์การผลิตแต่ละอัน การรวมระบบการวัดเหล่านี้เข้ากับซอฟต์แวร์ควบคุมกระบวนการเชิงสถิติช่วยให้ทีมการผลิตสามารถระบุแนวโน้มก่อนที่จะเกิดข้อบกพร่อง และแสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติตามข้อกำหนดเฉพาะของลูกค้าโดยไม่ต้องอาศัยการสุ่มตัวอย่างที่ปลายสายการผลิตเพียงอย่างเดียว
การเลือกและกำหนดค่าไลน์การรักษาพื้นผิวลวดเกี่ยวข้องกับการรักษาสมดุลของปัจจัยทางเทคนิค เศรษฐกิจ และกฎระเบียบหลายประการ ข้อควรพิจารณาต่อไปนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุระบบที่บรรลุเป้าหมายการผลิตและยังคงความคุ้มค่าตลอดอายุการใช้งาน: