اصطلاحات سیم و کابل

صنعت سيم و كابل

صنعت سيم و كابل زبان خاص خود را دارد. زبانى كه براى توصيف جنبه هاى گوناگون تجهيزات در قالب واژگانى كه كيفيت محصولات را بيان مى كنند به كار گرفته مى شود. يكي از عواملي كه موجبات رشد و توسعه صنايع را فرآهم ميآ ورد مساله تحقيق است. نگاهي به ساختار و فعاليت هاي شركت هاي موفق جهان (R&D) و توسعه نشانگر اين واقعيت است كه اين شركت ها بخش عظيمي از سودآوري، محبوبيت و موفقيت خود را مديون فعاليت هاي تحقيق و توسعه هستند، تحقيقاتي كه نهايتا منجر به نوآوري ها و خلاقيت هر چه بيشتر در توليد مي گردد و رضايت مشتريان را فرآهم ميآ ورد. به اين ترتيب تنگاتنگ بودن ارتباط مساله علم، سودآوري تجاري، رفاه انسان و شرايط مساعد زيست- محيطي، به امري ناگريز بدل شده است. صنعت سيم و كابل نيز از اين قاعده مستثني نيست و صاحبان اين صنعت و صنايع وابسته بايد دستيابي خود به مرزهاي دانش در اين گستره وسيع را با سرعت و سهولت بيشتري همراه سازند. اكنون توليدكنندگان و كارشناسان صنعت سيم و كابل در عرصه وسيعي كه شامل نوآوري ها، بهره گيري از تجربيات كشورهاي پيشرفته و مشاركت در همايش هاي جهاني است مشغول فعاليتا ند.

مى توان سالها در صنعت سيم و كابل كار كرد بدون آنكه چيز زيادى درباره خاستگاه هاى آن دانست.

سیم

طول نازك، انعطاف پذير و پيوسته اى از فلز كه به طور معمول مقطع آن گرد است و از طريق كشيدن از ميان قالب ، نوردكارى يا آهنگرى سرد ساخته مى شود. سيم ها را به دو گروه آهنى ( آهن، فولاد كربن دار، فولاد ضد زنگ) يا غير آهنى ( مس، برنج، برنز، روى، آلومينيوم، نيكل، طلا، نقره، پلاتين، تنگستن) دسته بندى مى كنند. آلياژهاى فلزى معين و خاص را مى توان به طور مستقيم با ريختن فلز مذاب به داخل آب در حال چرخش كه شكل گرد مطلوب را به
سيم مى دهد ، ريخته گرى كرد. 2) طول پيوسته اى از هادى الكتريكى يكپارچه فلزى . براى تشكيل كابل چند هادى تكى را مى توان به روش تاب دادن 1 يا دسته كردن 2 به يكديگر تاباند. 3) محصول نوردى با مقطع تقريبا هندسى ، معمولاً به شكل مستطيل ، مربع ، بيضى يا سه گوش اما باريكتر از تسمه است كه همه سطوح آن نوردكارى شده يا بدون هرگونه برشكارى غلطكى، برشكارى باقيچى يا اره كارى از پيش، از ميان قالبهاى شكل دهنده كشيده شده باشد . چنين سيمى را اغلب سيم “تخت” يا “شكلدار” مى نامند.

ساخت سيم

تاريخ سيم سازى (كشش) از حدود 5000 سال پيش از ميلاد يا حتى قبل از 39 )، دومين كتاب عهد عتيق كه : آن آغاز شده است. در كتاب خروج ( 3 به 1500 سال پيش از ميلاد باز مى گردد به صنعتى باستانى به نام سيم سازى
اشاره شده است . اما كشفيات باستان شناسى آغاز صنعت سيم سازى را حتى پيش از آن زمان تعيين مى كنند. گردن بندى شامل صفحات بيضى شكل از طلا كه توسط زنجيرى زمخت از سيم هاى طلا به هم وصل شده است متعلق به يكى از فراعنه مصر است كه تقريبا 2750 سال پيش از ميلاد مسيح فرمانروايى مى كرده است. آشورى ها و بابلى ها سيم را حدوداً 1700 سال پيش از ميلاد ساخته اند كه احتمالاً براى جواهر و زينت آلات بكار مى رفته است.
ستفاده هاى غير تجملى از سيم به سرعت رواج يافت. قطعه اى از طناب سيمى ( سيم بكسل ) كه در شهر نينوا تقريباً 800 سال پيش از ميلاد ساخته شده در موزه انگلستان( بريتيش موزيوم ) به نمايش گذاشته شده است. اين طناب شامل سيم هاى موازى است كه با نوارهايى از فلز كارشده به هم بسته شده اند كه مشابه كابل هاى مربوط به پلهاى معلق امروزى است. سه سيم برنزى به هم تابيده شده براى تشكيل كابل در خرابه هاى شهر قديمى پمپه 1در جنوب ايتاليا پيدا شده است. طى قرن ها، سيم توسط چكش كارى، فلزى نرم و شكل پذير از جنس طلا يا برنز و تبديل آن به ورق هاى نازك و سپس برش اين ورق ها به صورت نوارهاى باريك ساخته مى شد. از چكش و سوهان براى درست كردن قطعه هاى گرد و كوتاه استفاده مى شد، سپس اين طول هاى كوتاه را براى تشكيل سيم هاى بلندتر به يكديگر چكش كارى يا لحيم مى كردند.

تشكيل سيم هاى بلندتر به يكديگر چكش كارى يا لحيم مى كردند. كشيدن سيم نيز كاملاً به دوران باستان باز مى گردد. سيم بكار رفته براى طناب سيمى در پمپه، از طريق كشيدن فلز از ميان سوراخى مخروطى درون قالب حدود 500 سال پيش از ميلاد ساخته شده بود. مورخان اطمينان دارند كه صنعتگران مصرى لوله هاى طلا را از ميان سوراخهاى مخروطى با اندازه كاهش يابنده كه در صفحه هاى برنزى ايجاد شده بودند، مى كشيدند. باستان شناسان سنگهاى مشبكى را يافته اند كه به منزله قالب براى كشش سيم بكار مى رفته اند. دست ساخته هاى آهنى شناسايى شده كه به منظور قالبهاى كشش سيم بكار رفته اند به 300 سال پس از ميلاد بازمى گردند و در مركز فرانسه يافت شده اند و قالب هايى كه در گورهاى وايكينگ ها پيدا شده مربوط به حدود سال 700 ميلادى است. اولين مرجع فنى در مورد صفحه هاى قالب آهنى تقريباً در همين زمان توسط راهبى به نام تئوفيلوس و به زبان لاتين منتشر شده است. او چنين نوشته است: “دو قطعه آهن نسبتاً نازك به عرض 3 تا 4 انگشت كه در بالا و پايين كوچك تر و سه يا چهار سوراخ در آن است كه سيم از ميان آن كشيده مى شود”. ساخت سيم به وسيله كشيدن از ميان قالب ها حدود سال 1000 ميلادى معمول شده و تا قرن 13 و 14 كشنده هاى سيم به خوبى در فرانسه و انگلستان جا افتاده بودند. در قرون وسطى سيم را با دست مى كشيدند، به طور مثال، صنعتگرى در آلمان، سيمى را كه بايد كشيده مى شد به وسيله انبرك هايى كه به كمربندش بسته شده بود به خود مى بست. قالب يا صفحه كشش به كنده اى سه پايه يا كندة درخت يا قطعه اى از چوب محكم مى شد. شخص كشنده سيم بر روى تاب مى نشست و به سمت جلو حركت مى كرد، سيم را در نقطه اى كه نزديك به سوراخ قالب بود با انبرك هايش محكم مى گرفت و از صفحه كشش دور مى شد. در هر بار تاب خوردن حدود يك فوت از سيم كشيده مى شد. اگر سيم ظريف ترى مورد نياز بود سيم را از ميان قالب هايى كه پى در پى كوچك تر مى شدند مى كشيدند تا اين كه اندازه مناسب را به دست آورد و سپس آن را روى قرقره يا ماسوره مى پيچيدند. اين نوع فرآيند كشش سيم در بخش هايى از روسيه و سوئد تا اواسط قرن هجدهم بكار مى رفت.

در آلمان در حدود سالهاى 1350 ميلادى نيروى آب جانشين نيروى دست براى كشش سيم شد، اگرچه هم محرك آبى و هم عمليات دستى بخوبى تا قرن 19 ادامه يافت. تقريباً در سال 1650 ميلادى صنعتگرانى نزديك دوسلدورف
به مزيت استفاده از روان كننده براى كشش فولاد سخت پى بردند. پيش از آن فقط آهن كار شده( آهن نرم) را مى توانستند به صورت سيم بكشند. از ادرار و آبجوى كهنه و مانده، به عنوان روان كننده هاى اوليه كشش استفاده مى شد. صنعت سيم سازى در ايالات متحده آمريكا در اثناى جنگ هاى استقلال كه ديگر تهيه سيم از طريق انگلستان ميسر نبود، بنا نهاده شد. در سال 1834 تنها سه دستگاه نورد سيم سازى در ايالات متحده وجود داشت كه توليد آنها نزديك به 15 تن در سال بود.
روش اصلى ساخت سيم ، يعنى كشيدن فلزى نرم و چكش خوار از ميان قالبى سخت و غيرقابل فشرده كردن طى قرنها بدون تغيير باقى ماند. فنآورى امروزى كشش سيم امكان توليد بيشتر و با كيفيت بهتر سيم را در دستگاههاى كشش سيم فراهم مى آورد. ساخت سيم با فلز مذاب شروع مى شود. تا اواسط قرن بيستم، فولاد مذاب از كوره اكسيژن قليايى يا از كوره زيمنس مارتن به داخل قالبهاى شمش ريخته مى شد، اين شمش ها را به صورت شمش هايى مى بريدند و در كوره هاى همدما ساز همگن مى كردند و در دستگاه نورد شمشه (قطار نورد) به صورت شمشال (بيلت) در مى آوردند. در نيمه دوم قرن بيستم با تكامل كوره هاى الكتريكى قوسى، ريخته گرى پيوسته فلزات آهنى مذاب به صورت شمشال ها توسعه يافت. اين فناورى از نظر
مصرف انرژى، كاراتر و اقتصادى تر بود. در دستگاه نورد آهنى، شمشال ها را در كورة همدما ساز به منظور اطمينان از ايجاد تركيب شيميايى يكنواخت در سراسر شمشال، براى توليد سيم فولادى، گرم مى كنند. شمشال هاى همگن شده با عبور از ميان غلتكهاى خشن كارى و تكميل كارى به صورت گرم نورد مى شوند تا اندازة مطلوب مفتول سيم به دست آيد. سيم گرم نورد شده به صورت كلاف در مى آيد و براى ايجاد ريزساختار، خواص مكانيكى و تشكيل اكسيد مناسب بر روى كف استلمور 1 به صورت سرد كنترل مى شود.

كلاف هاى مفتول سيم به نورد سيم سازى برده مى شوند. در اين دستگاه مفتول كشيده مى شود و به صورت سيم در مى آيد . اولين فرايند نورد مفتول، برداشتن لايه اكسيد آهن حاصل از نورد كارى گرم و زنگار به وجود آمده برروى مفتول در مدت انباردارى و حمل و نقل است . مفتول فولادى به دو طريق براى عمليات كشش سيم آماده مى شود. در يك فرايند مفتول را براى برداشتن لايه، در اسيد كلريدريك يا اسيد سولفوريك فرو مى برند، سپس آنرا با آب مى شويند و با فسفات، آهك يا بوره بوراكس به منظور خنثى كردن اسيد باقى مانده، فراهم آوردن محاظت موقتى در برابر خوردگى و بكار رفتن به صورت مفتولى كه حاصل مواد روانكارى براى عمليات بعدى كشش است، پوشش مى دهند و سپس آن را خشك مى كنند. فرايند ديگر لايه بردارى استفاده از زنگار زدايى مكانيكى است كه مستلزم خم كارى معكوس مفتول از طريق خم كردن برروى قرقره هاى شياردار به منظور شكستن و برداشتن لاية حاصل از دماى زياد است. ساچمه زنى فلزى و آب با فشار زياد نيز براى تميز كردن سيم بكار گرفته مى شود. سپس مفتولى را كه به طور مكانيكى زنگار زدايى شده است پيش از عمليات كشش سيم با روان كارى حامل مى پوشانند. هادىهاى الكتريكى غير آهنى مربوط به اواخر سالهاى 1800 ميلادى هستند، يعنى زمانى كه تلگراف و تلفن پديد آمدند. پيش از آن، از سيم آهنى در تلگراف استفاده مى شد. تقريباً در نيمه اول قرن بيستم، روش سنتى توليد مفتول مس به همان روش پيشين در آغاز قرن بود، يعنى به صورت عملياتى ناپيوسته و به اين معنى كه مس مذاب تصفيه شده را به طور افقى به صورت ميل سيم هاى تكى 113 كيلويى، ريختهگرى مىكردند. دو طرف اين ميل سيمها را براى ورود آسان به داخل دستگاههاى نورد، مخروطى مى كردند. ريخته گرى پيوسته و نورد كارى گرم رديفى براى توليد مفتول به زودى تكامل يافته و به سرعت در جهان و در سراسر صنعت سيم و كابل گسترش يافت. اولين قالب پيوسته بى انتها ميان چرخى گردان كه در محيط خارجى خود شيارى داشت و يك تسمه فولادى انعطاف پذير تشكيل مى شد. اين روش ريخته گرى در سال 1882 پديد آمد اما تا سال 1948 كه به طور موفقيت آميزى براى توليد سرب، آلومينيوم و روى مورد استفاده قرار گرفت به صورت تجارى درنيامد. اكنون اين نوع فرايند به طور گسترده اى براى ساخت بسيارى از فلزات و آلياژهاى غير آهنى مختلف بكار مى رود. از آن زمان تاكنون چند روش ريخته گرى پيوسته افقى و عمودى، از جمله سيستم تسمة دو قلو ابداع شده و تكامل يافته است. به علت لايه اكسيدى ضخيمى كه بر روى سطح ميلههاى مسى ريخته شده داغ تشكيل مى شود چند روش
مختلف تميز كارى براى فرايند ريخته گرى پيوسته انتخاب شده است. اين روشهاى درون توليدى شامل لايه بردارى مكانيكى با استفاده از افشانه با فشار زياد محلول نورد، اسيد شويى با محلول اسيد سولفوريك يا احياى شيميايى لايه به فلز آن از طريق غوطه ور كردن مفتول گرم در درون محلول آب حاوى افزودنى آلى، مانند الكل است. به منظور عبور دادن انتهاى مفتول پوشش دار يا روغن كارى شده از داخل مجموعه اى از قالب هاى مخروطى كه قطر آنها تدريجاً كاهش مى يابد، انتهاى راهنماى مفتول را به صورت نوك تيز در مى آورند يا مقطع آن را به تدريج كاهش مى دهند. مفتول روغن كارى شده از ميان مجموعه اى از قالب ها كشيده مى شود كه در نتيجه، قطر آن كاهش و طول آن افزايش مى يابد. عمل كشش سيم ممكن است با يك قالب در هر بار در ماشين كشش تك سوراخه يا توسط چند قالب به صورت پى در پى با استفاده از ماشين كشش چند سوراخه انجام شود. قالبهاى كشش را براى سيم فولادى از تنگستن كاربايد مى سازند، در حالى كه امروزه تقريباً به طور انحصارى براى سيم هاى غير آهنى مانند مس و آلومينيوم از قالبهاى الماس مصنوعى يا طبيعى استفاده مى كنند. قالبهاى كاربايدى در سال 1928 ، يعنى يك سال پيش از سازماندهى انجمن سيم، در صنعت سيم آمريكا متداول شدند. سيم در اثناى عمل كشش به “سخت شدن در اثر سردكارى” گرايش دارد،
به طورى كه ممكن است نرم كردن آن در ميان مراحل كشش توسط عمليات حرارتى ضرورت يابد. اين عمليات حرارتى را براى سيم آهنى، پاتنت كارى 1 و براى سيم غيرآهنى تاب كارى 2 مى نامند.

طبقه بندى سيم گرد

قطرها و سطح مقطع هاى اسمى استاندارد مربوط به سيم هاى مسى گرد و تشريح ASTM B يكپارچه كه براى هادى الكتريكى بكار مى روند در 258
يك استاندارد آمريكايى براى ،(AWG) شده اند. مقياس آمريكايى سيم اندازه هاى هادى سيم غير آهنى ( به طور مثال، مس و آلومينيوم) است . اين به عنوان AWG . مقياس اشاره به قطر سيم دارد. به جدول 1 مراجعه كنيد
بر AWG نيز شناخته مى شود. سيستم (BS) مقياس سيم براون اند شارپ 3 ( AWG 4 و 36 / مبناى قطرهاى ثابت براى دو اندازه سيم ( به ترتيب 0
با تصاعد هندسى قطرهاى سيم براى 38 اندازه ميانى و اندازه هاى كوچك تر 0 اينچ، / 460 ميل( 460 AWG 0000(4/ است. قطر سيم ( 0 AWG از 36
0 ميليمتر) / 0 اينچ ، 127 / 5 ميل ( 005 AWG 11 ميليمتر) و قطر سيم 36 /68 طرح در نظر گرفته شده براى مجموعه اى معكوس است AWG . است كه در آن عدد بزرگ تر اشاره بر قطر كوچك تر سيم دارد. سيم كشى خانگى است . اندازه AWG معمولاً داراى سيم مسى شماره 12 يا 14 از استاندارد  است. AWG سيم تلفن معمولاً در گستره 19 تا 26 20 درصد كاهش در / تقريباً نشانگر 7 AWG هر افزايش در يك شماره در مورد سيم هاى غيرآهنى است. براى سيم هاى (ROA) سطح مقطع سيم
آهنى، همان گونه كه در جدول 2 نشان داده شده است، كاهش سطح مقطع
ثابت نيست. براى سيم آهنى كاهش قطر از AWG براى هر افزايشى در 13 درصد مى رسد، درحالى كه / با 96 ROA به AWG تا 2 AWG 1 17 درصد مى انجامد، / با 3 ROA به AWG تا 10 AWG كاهش قطر از 9 17 درصد / با 3 ROA به AWG تا 10 AWG در حالى كه كاهش قطر از 9 منتج مى شود.

غير آهنى) ) AWG جدول 1 : اندازه هاى

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *