ก เครื่องวาดลวดเส้นตรง เป็นระบบงานโลหะทางอุตสาหกรรมที่ออกแบบมาเพื่อลดเส้นผ่านศูนย์กลางหน้าตัดของเหล็กลวดหรือลวดขดโดยการดึงผ่านชุดแม่พิมพ์ขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ที่จัดเรียงเป็นเส้นตรงและเป็นเส้นตรง แตกต่างจากเครื่องบล็อกกระทิงหรือเครื่องวาดแบบกรวยที่ลวดพันรอบถังหมุนหรือกว้านในเส้นทางวงกลม การออกแบบเส้นตรงจะรักษาเส้นลวดไว้ในวิถีเชิงเส้นโดยพื้นฐานตลอดกระบวนการวาด การจัดเรียงทางเรขาคณิตนี้ทำให้เครื่องจักรมีชื่อและมอบข้อได้เปรียบในการผลิตที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการดึงลวดขนาดกลางและขนาดใหญ่ รวมถึงวัสดุที่ไวต่อความเค้นดัดงอหรือความเสียหายของพื้นผิวจากการสัมผัสกับพื้นผิวโค้งซ้ำๆ
หลักการพื้นฐานเบื้องหลังการวาดลวดทั้งหมดคือการเสียรูปแบบพลาสติก: ลวดจะถูกดึงผ่านแม่พิมพ์โดยมีช่องเปิดที่เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางที่เข้ามาของลวด บังคับให้โลหะยืดออกและลดขนาดหน้าตัดลงในขณะที่ความยาวเพิ่มขึ้น ในเครื่องเส้นตรง กระบวนการนี้จะถูกทำซ้ำผ่านขั้นตอนการวาดหลายขั้นตอน โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 4 ถึง 17 รอบ ขึ้นอยู่กับระดับของการลดที่ต้องการ โดยแต่ละขั้นตอนจะค่อยๆ ลดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดด้วยเปอร์เซ็นต์ที่ควบคุมซึ่งเรียกว่าอัตราส่วนการลดต่อรอบ การลดลงสะสมตลอดทุกรอบจะเปลี่ยนเหล็กลวดที่เข้ามา ซึ่งโดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.5 มม. ถึง 14 มม. ให้เป็นลวดสำเร็จรูปตามข้อกำหนดเฉพาะของเป้าหมาย ซึ่งอาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1.0 มม. ถึง 8.0 มม. ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเครื่องจักรและข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์
การทำความเข้าใจสถาปัตยกรรมทางกลของเครื่องวาดลวดแบบเส้นตรงถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ปฏิบัติงาน วิศวกรซ่อมบำรุง และผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อในการประเมินอุปกรณ์สำหรับความต้องการการผลิตเฉพาะ ระบบย่อยหลักแต่ละระบบมีบทบาทที่แตกต่างกันและพึ่งพาซึ่งกันและกันในกระบวนการวาด
แม่พิมพ์ดึงเป็นองค์ประกอบเครื่องมือหลักและประกอบด้วยช่องรับแสงที่ออกแบบมาอย่างแม่นยำเพื่อดึงลวดผ่าน แม่พิมพ์ผลิตจากทังสเตนคาร์ไบด์สำหรับการใช้งานกับเหล็กมาตรฐานและลวดที่ไม่ใช่เหล็ก หรือจากเพชรโพลีคริสตัลไลน์ (PCD) สำหรับลวดละเอียดและวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอและผิวสำเร็จที่เหนือกว่า แม่พิมพ์แต่ละตัวมีโซนการทำงานสี่โซน: กระดิ่งทางเข้าที่นำลวดเข้าไปในแม่พิมพ์ มุมเข้าหาที่เริ่มลดขนาด โซนแบริ่งที่กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางลวดสุดท้าย และส่วนนูนด้านหลังที่ช่วยให้ลวดออกโดยไม่มีรอยกรีด รูปทรงของแม่พิมพ์ โดยเฉพาะมุมครึ่งมุมเข้าหา โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 6° ถึง 12° สำหรับลวดเหล็ก ส่งผลโดยตรงต่อแรงดึง คุณภาพผิวลวด อัตราการสึกหรอของแม่พิมพ์ และความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเสียรูป ในเครื่องจักรแนวตรงแบบหลายรอบ ลำดับแม่พิมพ์ได้รับการออกแบบเพื่อให้แม่พิมพ์ที่ต่อเนื่องกันแต่ละตัวสร้างการลดพื้นที่ที่ควบคุม โดยการลดการส่งผ่านแต่ละครั้งโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 15% ถึง 25% ของพื้นที่หน้าตัด
ระหว่างดายวาดแต่ละอัน กว้านขับเคลื่อน - หรือที่เรียกว่าบล็อกการวาดหรือดรัมวาดรูป - จะจับและเลื่อนลวด ให้แรงดึงที่จำเป็นในการดึงลวดผ่านดายก่อนหน้า ในเครื่องจักรแบบเส้นตรง โดยทั่วไปแล้วแคปสแตนเหล่านี้จะถูกจัดเรียงในแนวนอนตามแนวแกนตามยาวของเครื่องจักร โดยความเร็วรอบนอกของกั๊กแต่ละตัวจะซิงโครไนซ์กับความเร็วทางออกที่ยืดออกของสายไฟจากดายที่ทำหน้าที่อย่างแม่นยำ การซิงโครไนซ์ความเร็วเป็นสิ่งสำคัญ: หากกว้านวิ่งเร็วเกินไปเมื่อเทียบกับอัตราการยืดตัวของสายไฟ แรงตึงด้านหลังจะส่งผลต่อแม่พิมพ์มากเกินไป เพิ่มการสึกหรอของดาย และความเสี่ยงที่สายไฟจะแตกหัก หากทำงานช้าเกินไป ลวดจะสะสมระหว่างขั้นตอนและขัดขวางกระบวนการวาดแบบต่อเนื่อง เครื่องจักรแนวตรงสมัยใหม่ใช้ตัวขับเคลื่อนมอเตอร์ AC หรือ DC แต่ละตัวพร้อมระบบควบคุมความเร็วแบบวงปิด ซึ่งมักจะได้รับการจัดการโดยตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ส่วนกลาง (PLC) เพื่อรักษาความตึงเครียดระหว่างขั้นตอนที่แม่นยำตลอดลำดับการวาด
การหล่อลื่นเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการวาดลวด เพื่อลดการสึกหรอของดาย ลดแรงในการดึง ควบคุมอุณหภูมิของลวด และได้ผิวสำเร็จที่ยอมรับได้บนลวดที่ดึง เครื่องจักรแบบเส้นตรงใช้การหล่อลื่นแบบแห้ง โดยใช้ผงสบู่หรือสารประกอบที่มีมะนาวซึ่งเคลือบพื้นผิวลวดก่อนที่จะเข้าสู่แม่พิมพ์แต่ละตัว หรือการหล่อลื่นแบบเปียก โดยที่ลวดและแม่พิมพ์ถูกเทอย่างต่อเนื่องด้วยอิมัลชันที่เป็นน้ำหรือน้ำมันหล่อลื่นน้ำมันที่ไหลเวียนผ่านระบบกรองและระบบทำความเย็นแบบปิด การหล่อลื่นแบบเปียกเป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานการวาดลวดขนาดเล็กและปานกลางซึ่งต้องการการควบคุมพื้นผิวที่แน่นหนาและความเร็วในการดึงสูง สารหล่อลื่นยังทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็น โดยขจัดความร้อนจำนวนมากที่เกิดจากการเสียรูปและแรงเสียดทานของพลาสติกที่ส่วนต่อประสานของแม่พิมพ์ การจัดการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิผลผ่านระบบหล่อลื่นถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาคุณสมบัติทางกลของสายไฟให้สม่ำเสมอ และป้องกันความล้มเหลวของแม่พิมพ์ก่อนกำหนดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลัน
กt the entry end of the machine, a pay-off unit — either a static cradle, rotating coil stand, or powered de-coiler — feeds incoming wire rod or coiled wire into the first drawing stage at a controlled, consistent rate that prevents slack or excessive tension in the feed zone. At the exit end, a take-up unit coils or spools the finished drawn wire onto reels, spools, or coil baskets at a speed precisely matched to the final drawing stage's output velocity. For continuous production without interruption at coil changes, modern machines are equipped with accumulator systems or automatic coil change mechanisms that allow the machine to continue running while a full take-up spool is replaced with an empty one.
เครื่องวาดลวดแบบเส้นตรงมีชุดข้อได้เปรียบเฉพาะที่แตกต่างจากการกำหนดค่าเครื่องจักรอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสายไฟบางประเภทและข้อกำหนดในการผลิต ข้อดีเหล่านี้อธิบายได้ว่าเหตุใดเครื่องจักรแนวตรงจึงเป็นตัวเลือกที่ต้องการในการใช้งานการผลิตลวดที่มีความต้องการสูง แม้ว่าจะมีความต้องการพื้นที่บนพื้นมากกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องจักรบล็อกกระทิงก็ตาม
เครื่องวาดลวดแบบเส้นตรงมีความหลากหลายเพียงพอในการประมวลผลวัสดุโลหะหลายประเภท แม้ว่าข้อดีเฉพาะของเครื่องมือเหล่านี้จะทำให้มีคุณค่าโดยเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์บางประเภทก็ตาม ตารางต่อไปนี้สรุปประเภทลวดทั่วไปที่ประมวลผลบนเครื่องจักรแบบเส้นตรงและช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางสำเร็จรูปทั่วไป:
| วัสดุลวด | เส้นผ่านศูนย์กลางขาเข้า | ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางสำเร็จรูป | ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่สำคัญ |
| เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ | 5.5 – 8.0 มม | 1.0 – 5.0 มม | ตะปู ตาข่าย รั้ว ลวดทั่วไป |
| เหล็กกล้าคาร์บอนสูง | 5.5 – 12.0 มม | 2.0 – 7.0 มม | ลวด PC, ลวดสปริง, ลวดเชือก |
| สแตนเลส | 5.5 – 8.0 มม | 1.5 – 6.0 มม | ลวดทางการแพทย์ การแปรรูปอาหาร การกรอง |
| กluminum and alloys | 7.0 – 14.0 มม | 2.0 – 8.0 มม | ตัวนำไฟฟ้า, สายเหนือศีรษะ |
| ทองแดงและโลหะผสม | 8.0 – 12.5 มม | 1.5 – 6.0 มม | สายไฟ บัสบาร์ ลวดเชื่อม |
| ลวดเชื่อม (เหล็กเหนียว) | 5.5 – 6.5 มม | 0.8 – 3.2 มม | วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อม MIG/MAG |
เครื่องวาดลวดแบบเส้นตรงมีจำหน่ายในรูปแบบต่างๆ ที่ออกแบบมาเพื่อให้ตรงกับความต้องการการผลิตเฉพาะ ในแง่ของช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง ประเภทวัสดุ จำนวนรอบการวาด และความเร็วเอาต์พุต การกำหนดค่าระดับเริ่มต้นที่ออกแบบมาสำหรับลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลางโดยทั่วไปจะมีการผ่านการวาด 4 ถึง 9 ครั้งด้วยความเร็วการวาดสูงสุด 3 ถึง 8 เมตรต่อวินาที โครงสร้างงานหนักสำหรับลวดเหล็กกล้าคาร์บอนสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่อาจทำงานที่ความเร็วต่ำกว่า — 1 ถึง 3 เมตรต่อวินาที — เนื่องจากแรงดึงที่เกี่ยวข้องสูงและความจำเป็นในการควบคุมการเสียรูปเพื่อพัฒนาคุณสมบัติทางกลที่จำเป็นโดยไม่ทำให้ลวดขาด
เครื่องจักรแนวตรงความเร็วสูงที่ออกแบบมาสำหรับการผลิตลวดเชื่อมหรือลวดคาร์บอนต่ำ สามารถดึงความเร็วได้ 12 ถึง 25 เมตรต่อวินาทีที่ทางออกของลวดสำเร็จรูป โดยมีกำลังการผลิตหลายตันต่อชั่วโมงต่อเครื่อง เครื่องจักรความเร็วสูงเหล่านี้ต้องการระบบการหล่อลื่น การระบายความร้อน และความตึงที่ซับซ้อนสอดคล้องกัน เพื่อรักษาคุณภาพของสายไฟและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ที่อัตราการผลิตที่สูงขึ้น เครื่องจักรขั้นสูงบางเครื่องรวมการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางออนไลน์โดยใช้เกจเลเซอร์ที่วางตำแหน่งหลังจากขั้นตอนการวาดที่เลือก ให้การป้อนกลับตามเวลาจริงไปยังระบบควบคุม PLC ซึ่งจะปรับความเร็วของกว้านโดยอัตโนมัติเพื่อชดเชยการสึกหรอของดายและรักษาเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดสำเร็จรูปให้อยู่ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ระบุ
การเลือกเครื่องวาดลวดแบบเส้นตรงที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในการผลิตเฉพาะนั้น จำเป็นต้องมีการประเมินอย่างเป็นระบบในด้านข้อกำหนดทางเทคนิค เป้าหมายปริมาณการผลิต โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ เกณฑ์ต่อไปนี้ควรได้รับการประเมินโดยละเอียดก่อนตัดสินใจเลือกข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องจักรหรือซัพพลายเออร์:
การบำรุงรักษาเชิงป้องกันอย่างสม่ำเสมอเป็นกลยุทธ์เดียวที่มีประสิทธิผลสูงสุดในการเพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องวาดลวดแบบเส้นตรง และรักษาคุณภาพของลวดที่ดึงให้อยู่ภายในข้อกำหนด โปรแกรมการบำรุงรักษาที่มีโครงสร้างควรจัดการกับประเด็นสำคัญต่อไปนี้ตามช่วงเวลาการตรวจสอบที่กำหนด:
การใช้ระบบการจัดการการบำรุงรักษาด้วยคอมพิวเตอร์ (CMMS) เพื่อกำหนดเวลา บันทึก และวิเคราะห์กิจกรรมการบำรุงรักษาบนเครื่องวาดลวดแบบเส้นตรง ช่วยให้สามารถปรับปรุงความพร้อมในการให้บริการของเครื่องจักร อายุการใช้งานของแม่พิมพ์ และความสม่ำเสมอของคุณภาพสายไฟที่วัดได้ การวางแผนการบำรุงรักษาที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล — โดยมีการปรับช่วงเวลาการตรวจสอบและกำหนดการเปลี่ยนส่วนประกอบตามข้อมูลการสึกหรอและความล้มเหลวที่เกิดขึ้นจริง แทนที่จะเป็นกำหนดการปฏิทินคงที่ — ผู้ผลิตสายไฟชั้นนำได้นำลวดชั้นนำมาใช้มากขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานทรัพยากรการบำรุงรักษา และลดต้นทุนการหยุดทำงานที่ไม่ได้วางแผนไว้