الهندسةالهندسة الصناعية

كيفية تصنيع الأسلاك الكهربائية

اقرأ في هذا المقال
  • تاريخ صناعة الأسلاك الكهربائية.
  • كيفية تصنيع الأسلاك الكهربائية.

الأسلاك الكهربائية الشائكة عبارة عن مادة سياج تتكون من كابل معدني مع نتوءات حادة متباعدة بانتظام، يتكون الكيبل عادةً من سلكين ملتويين حول بعضهما لإضافة القوة والسماح للكابل بالتمدد والتقلص مع تغيرات درجة الحرارة دون أن ينكسر، عادةً ما تتكون النقاط الحادة المسماة بـ (barbs) من قطع قصيرة من الأسلاك ملتوية حول أحد أو كلا الأسلاك.

 

تاريخ صناعة الأسلاك الكهربائية:

 

تم استخدام الأسوار بمختلف أنواعها منذ الأيام الأولى للزراعة منذ 10000 عام، تم بناء الأسوار من الخشب والأرض والحجر والنباتات الحية (التحوطات في أوروبا والصبار في أمريكا اللاتينية)، لم يتم استخدام المعدن في السياج حتى أصبح الأسلاك الفولاذية متاحة في القرن التاسع عشر.

 

تم صنع أطوال قصيرة من الأسلاك لأول مرة منذ 5000 عام على الأقل عن طريق طرق المعادن المرنة مثل الذهب، بحلول عام 1000، تم صنع أطوال أطول من الأسلاك عن طريق سحب قضبان من المعدن اللين مثل سبائك الرصاص والقصدير، من خلال قالب من معادن أكثر صلابة مثل الحديد، في العصر الحديث وحتى منتصف القرن التاسع عشر كانت معظم الأسلاك مصنوعة من الحديد المطاوع.

 

بحلول عام 1870 أتاحت التحسينات في صناعة الفولاذ إنتاج كميات كبيرة من الأسلاك الفولاذية لأول مرة، تم استخدام الأسلاك الفولاذية لأول مرة للسياج أثناء استقرار الغرب الأمريكي في المناطق التي كان الخشب فيها نادر، تألفت الأسوار السلكية المبكرة من خيوط مفردة تم كسرها بسهولة في الطقس البارد أو عن طريق تجول الماشية.

 

في عام 1860 حصل الفرنسي ليونسي يوجين جراسين على براءة اختراع لاستخدام خيوط ملتوية من الصفائح المعدنية مع نقاط بارزة باعتبارها “حامية للسياج”، تم تسجيل براءة اختراع طريقة مماثلة في الولايات المتحدة في عام 1867 من قبل ألفونسو داب، في نفس العام حصل لوسيان سميث وويليام هانت على براءات اختراع للأسلاك المفردة مع الأشواك.

 

في عام 1868 اخترع مايكل كيلي أول سلك شائك مزدوج الشريطة، ولكن أول سلك شائك ناجح تجارياً حصل على براءة اختراع من قبل جوزيف فارويل غليدين من ديكالب في عام 1874، تم تقديم براءات اختراع مماثلة في نفس العام من قبل جاكوب هايش وليونارد إلوود، زاد استخدام الأسلاك الشائكة بشكل كبير في سبعينيات وثمانينيات القرن التاسع عشر مع بعض الآثار الجانبية المؤسفة.

 

كيفية تصنيع الأسلاك الكهربائية:

 

صناعة سبائك الصلب:

 

يتم تسخين الحديد وفحم الكوك والحجر الجيري في فرن من خلال هواء مضغوط ساخن، ينتج فحم الكوك الحرارة (لإذابة خام الحديد) وأول أكسيد الكربون (الذي يتفاعل مع أكاسيد الحديد في الخام لإطلاق الحديد)، يتفاعل الحجر الجيري مع الشوائب الموجودة في خام الحديد مثل الكبريت لتشكيل الخبث الذي يتم إزالته، المنتج النهائي للفرن العالي هو الحديد الخام الذي يحتوي على الأقل 90٪ حديد و3-5٪ كربون وشوائب مختلفة.

 

حتى يتحول الحديد الخام إلى صلب يجب إزالة الشوائب ومعظم الكربون، توجد طرق مختلفة لتنقية الحديد الخام وأكثرها شيوعاً هي عملية صلب الأكسجين الأساسي (BOS)، في هذه الطريقة يتم ضخ الأكسجين إلى حديد مصهور تحت ضغط عالي، يتم إطلاق الكربون كأول أكسيد الكربون ويتم إطلاق الشوائب على شكل خبث، يُسكب الفولاذ المصهور المتبقي في قوالب ويُترك ليبرد في سبائك تزن كل منها آلاف الأرطال.

 

صنع القضبان:

 

البليت عبارة عن قضيب من الصلب ذو مقطع عرضي مربع تكون أبعاده عادة أقل من حوالي 6 بوصات، إذا كانت الأبعاد لصنع الأسلاك يتم تسخين خام الحديد وفحم الكوك والحجر الجيري في فرن صهر لإنتاج الحديد الخام. يتم تنقية الحديد الخام وتحويله إلى صلب، يتم تسخين القضبان الفولاذية ولفها مرة أخرى حتى يتم تشكيلها في قضيب دائري يبلغ قطره 0.2 بوصة ويُعرف باسم قضيب السلك.

 

يتم طلاء قضيب السلك النظيف بالجير أو البورق أو الفوسفات، يمنع هذا الطلاء الصدأ ويعادل أي آثار متبقية للحمض ويساعد مواد التشحيم على الالتصاق بقضيب السلك عند تحويله إلى سلك، يتم تشكيل أحد طرفي قضيب السلك المطلي إلى نقطة، يتم إدخال هذه النهاية مثل خيط يمر عبر عين الإبرة في قالب يتكون من طرف مركزي شديد الصلابة مصنوع من كربيد التنجستن محاط بحامل فولاذي.

 

يتم تشحيم قضيب السلك بالزيت أو الصابون ويتم سحبه عبر القالب لتقليل قطره. تُعرف هذه العملية بالرسم، يتم استخدام سلسلة من القوالب لتقليل قضيب السلك منه سلك شائك الحجم الأصلي للحجم المطلوب من السلك، بالنسبة للأسلاك الشائكة يبلغ قطرها عادةً 0.097 بوصة، عادة ما تكون هناك حاجة إلى حوالي ستة أو سبعة يموتون للوصول إلى هذا الحجم.

المصدر
كتاب"Competitive Manufacturing Management" اسم المؤلف J. Nicholas, Irwin Mc Graw Hillكتاب"Contemporary Strategy Analysis" اسم المؤلف R. Grant, Blackwell اسس الهندسة الصناعية/ابو النور، عبدالرزاق عبدالرحيمكتاب"Facilities Design" اسم المؤلف S. Heragu, PWS Publishing Company

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى