ייצור חבל פלדה כולל שלושה תהליכים בסיסיים: שרטוט תיל, פיתול גדיל וסגירת חבל.
ציור תיל
חומרי גלם: בהקשר של ייצור חבל תיל פלדה, שרטוט תיל מתייחס לתהליך שבו חומרי גלם עוברים כבישה, פוספטציה, הסרת אבנית ושרטוט ראשוני של פירוק. באמצעות שלבי ציור אחד או מרובים, המבנה המולקולרי של החומר משתנה כדי להשיג את קוטר היעד.
חומרי הגלם כוללים מתכות ברזליות בקטרים של 0.14-10.00 מ"מ ומתכות לא-ברזליות בקטרים של 0.01-16.00 מ"מ.
כבישה: תהליך השימוש בתמיסת חומצה להסרת חלודה ואבנית טחינה מפני השטח של חומר הגלם. בייצור חבל תיל, זה ידוע גם בשם הסרת אבנית; הוא מסיר בעיקר תחמוצות מהמוט כדי למנוע מזיהומים כמו חלודה להפריע לתהליך הפירוק או להזיק למשטחי השרטוט.
פוספט: במילים פשוטות, זהו תהליך שבו החומר טובל בתמיסת פוספט ליצירת סרט פוספט בלתי מסיס במים על פני השטח שלו, המספק מידה של עמידות בפני קורוזיה.
ציור התמוטטות: החומר נאלץ דרך חור מעוצב-עגול, מרובע, מתומן או פרופילים מיוחדים אחרים-במרכז קוביית ציור. כאשר המתכת נדחפת דרך פתח התבנית, הן מידותיה וצורתה משתנות.
קר-חוט נמשך: כאשר פלדה עגולה רגילה נדחפת דרך חור הקטן מקוטרו המקורי, הקוטר פוחת בעוד האורך גדל; חזרה על תהליך זה מפחיתה עוד יותר את הקוטר. עיוות פלסטי זה מגביר את קשיות הפלדה אך מבטל במידה רבה את משיכותה. פלדה כזו מתאימה ליישומים הדורשים חוזק גבוה ולא משיכות.
טמפרור: מכיוון שהמבנה המולקולרי של החוט השתנה, יש צורך בחיסול כדי לשחזר את המבנה הפנימי שלו. זה מקל על שרטוט נוסף, מפחית את הסיכון לשבירה ומאפשר לחוט להשיג את החוזק הרצוי-במיוחד, חוזק מתיחה. חוזק זה הוא תוצאה של תהליך הציור, לא טיפול בחום; זה מהווה את ההבדל העיקרי בין ייצור חבל תיל פלדה לבין עיבוד מכני כללי. חוזק מתיחה סטנדרטי כולל 1470, 1570, 1670, 1770, 1870 ו-1960 N/mm². חוזק גבוה יותר מביא ליכולת מתיחה גדולה יותר אך קשיחות מופחתת; לכן, יש לבחור את החוזק המתאים בהתבסס על היישום הספציפי ולא פשוט לבחור בחוזק הגבוה ביותר הקיים. בעוד שחבלי תיל בעלי חוזק- גבוה מציעים יכולת מתיחה מעולה, הם נוטים להיות נחותים מבחינת עמידות בפני שחיקה וגמישות.
סטרנד פיתול
הסוג, המבנה, חומרי הגלם ותהליך הייצור של חבלי תיל נקבעים לפי היישום המיועד שלהם. חבלי תיל למטרות כלליות-מנצלות חוטי פלדת פחמן עגולים-בקטרים הנעים בין 0.1 ל-6.0 מ"מ. חוטים בצורת Z- ובצורה אחרת משמשים בייצור חבלי תיל אטומים וחצי-אטומים. סוגי חבלי תיל מסווגים לפי יישום כוללים כבלי גשרים תלויים, חוטי כרייה, כבלי מסילה למסלולי חבל אווירי, כבלי מתיחה למנגנוני הנעה, חבלי מעליות וחבלי קשירה לאגד וגרירת מטען. מגוון חבלי התיל מתרחב כל הזמן, ומבנים הופכים מורכבים יותר ויותר; בנוסף לחוטים מצופים שונים, נעשה שימוש גם בחוטי נירוסטה וחוטים דו-מתכתיים. כדי להבטיח בטיחות ואמינות, חבלי תיל חייבים להיות בעלי חוזק נאות, גמישות טובה, נטייה קומפקטית ועמידות בפני דחיסה, בלאי, קורוזיה ועייפות-כאשר חוזק הוא הגורם הקריטי ביותר.
מבני חתך-כוללים חוטים עגולים נקודתיים-, חוטים עגולים במגע-, חוטים עגולים משטח-מגע, חוטים מעוצבים, חוטים חד-שכבתיים שאינם- מסתובבים, סוגים אטומים וסוגים שטוחים. משטח-חבלי תיל עגול מגע מיוצרים על ידי שרטוט קו-חוטי מגע דרך תבנית (כגון קוביית ציור-תיל או קוביית רולר) תוך שימוש בכוח המשיכה של מכונת הניתוק. שני אמצעים נגד קורוזיה- מיושמים במהלך תהליך הגדילה: שימון (שמן) וציפוי.
שימון: יש לשמן את כל חבלי התיל. ליבות סיבים ספוגות בשמן; חומר הסיכה חייב להגן על ליבת הסיבים מפני ריקבון, למנוע מחוטי הפלדה להחליד, להזין את הסיבים ולספק סיכה פנימית לחבל התיל. שימון פני השטח כולל מריחת שכבה אחידה של חומר סיכה נגד-חלודה על פני השטח של כל חוט בתוך הגדיל. עבור חבלים המשמשים להנפת חיכוך או מכרות עם חשיפה גבוהה למים, מוחל "גריז שחור" גבוה-בחיכוך ועמיד במים-; עבור יישומים אחרים, נעשה שימוש ב"גריז אדום" עם תכונות-היווצרות סרט חזק ואנטי- חלודה, מיושם בשכבה דקה כדי להבטיח ניקיון במהלך הפעולה.
ציפויים: האפשרויות כוללות גלוון, אלומיניזציה וציפוי ניילון או פלסטיק. הגלוון מסווג לציפויים דקים (תיל מגולוון לפני השרטוט) ולציפויים עבים (מגלוון תיל לאחר השרטוט); ציפויים עבים מביאים לתכונות מכניות מעט נמוכות יותר בהשוואה לחבל תיל בהיר (לא מצופה), אך מתאימים לסביבות קורוזיביות מאוד. חבל אלומיניזציה מציע עמידות מעולה בפני קורוזיה, בלאי וחום בהשוואה לחבל מגולוון-מה שהופך אותו לאידיאלי עבור מכמורות דיג ומוקשים המכילים H2S-ויוצר בשיטת "גלוון-לפני-ציור". חבלי תיל מצופים ניילון או פלסטיק- מיוצרים על ידי ציפוי החבל המוגמר או על ידי ציפוי הגדילים לפני סגירתם לחבל; הראשון משמש ליישומים סטטיים, ואילו השני משמש ליישומים דינמיים.
תהליך הליפוף: סלילי תיל פלדה מסולפים מחדש על הסלילים (הסלילים) של מכונת הפיתול של-הגדילים, או חוט מלופף ישירות על הסלילים ממכונת השרטוט-תיל. פיתול גדיל כרוך בפיתול חוטים לגדיל. סוגי מכונות פיתול גדילים-כוללים מכונות פיתול מסוג-כלוב, צינורות, צינורות, ומכונות פיתול כפול-. התרשים מציג מכונת פיתול של 12-גדיל צינורי-: (1) סליל לשכבה הפנימית של גדילים; (2) חבית מכונה מסתובבת המכילה 12 סלילים מלופפים במלואם בחוט; (3) גדיל-יוצר קובייה; (4) גרור-מהגלגל; ו-(5) תופסים-גליל עבור השכבה החיצונית של הגדילים. סיבוב אחד מלא של הקנה מתאים לאורך הנחת הגדיל (המרחק שהגדיל מתקדם דרך גלגל ההולכה).
סגירת חבל
זהו התהליך של ייצור חבל תיל על ידי סידור גדילים בתבנית סליל סביב קו המרכז של ליבת חבל על מכונת סגירת חבל-. תהליך הסגירה חייב לעמוד בקפדנות במפרטי הייצור. לאחר בחירת מכונת הסגירה, יש להתאים את הגדילים בקפידה; המפרטים, המבנה, כיוון ההנחת (ראה "שיטות הנחת חבל תיל") והאורך חייבים לעמוד בדרישות של מפרטי ייצור חבל התיל. לאחר בחירת הגדילים, הסליל המכיל את הגדיל מותקן על מנשא הסליל של מכונת הסגירה. ההליכים להתקנת סליל, השחלת גדיל, התאמת פרמטרי פיתול ופעולת הפיתול בפועל במהלך תהליך הסגירה זהים לאלה המשמשים במהלך היווצרות הגדיל; ההבדל היחיד טמון בטכנולוגיית הפיתול הספציפית המופעלת. פיתול חבל תיל מסווג לשלושה סוגים: שכבה יחידה-, שכבה כפולה- ומשולשת-.
שיטת הפיתול והתהליך של חבלי תיל- יחידים זהים למעשה לאלה של גדילים בעלי מבנה זהה. ההבחנה היא שבחבלי תיל- בודדים, כיוון ההנחתה של החוטים בשכבות עוקבות המקיפות את הליבה מתחלף, כאשר כיוון ההנחת הכללי מוגדר על ידי זה של שכבת החוטים החיצונית ביותר. חבלים נעולים- הם סוג של חבל- יחיד; בעוד ששיטת הפיתול שלהם דומה לזו של חבלים יחידים- העשויים מחוטים עגולים, הבדל קריטי הוא שהחוטים המעוצבים המקיפים את הליבה חייבים להיות ממוקמים כך שהפנים הרחבות יותר שלהם יצביעו באופן עקבי לעבר פני השטח החיצוניים של החבל. פיתול של חוטים מעוצבים סביב הליבה של חבל סליל נעול- מבוצע בדרך כלל על ציוד מיוחד.
חבלים כפולים- נוצרים בדרך כלל על ידי פיתול יחד של 2, 3, 4, 6, 7 או 8 גדילים. עם תצורות הנעות עד 36 גדילים, הם מציעים מגוון גדול ומבנים מורכבים, מה שהופך אותם לסוג הנפוץ ביותר של חבל תיל. תצורת שישה{10}}גדילים היא הנפוצה ביותר. ניתן לייצר חבלים קטנים- עד-בינוניים בקוטר כפול- באמצעות מכונות גדילה/סגירה של צינורות. חבלים גדולים-בקוטר-במיוחד אלו עם הנחת מקבילה (ראה "שיטות הנחת חבל תיל")-מיוצרים באמצעות מכונות סגירה מסוג עריסה-. חבלים העשויים מחוטים מעוצבים יכולים להיות מיוצרים באמצעות ציוד מיוחד או על ידי עיוות של חוטים עגולים לגדילים מעוצבים במכונת סגירה רגילה לפני סיבובם לתוך החבל הסופי. ניתן לייצר חבלי מגע-לשטח באמצעות שיטת פיתול-תיל מעוצב או שיטת דחיסה פלסטית. שיטת הדחיסה הפלסטית כוללת הכפפת גדילים עגולים לציור או לחיצת גלגלים במהלך תהליך יצירת הגדיל; זה גורם לעיוות פלסטי בחוטים המרכיבים ומשנה את מצב המגע שלהם לפני שהגדילים מונחים לתוך חבל תיל. התהליך לייצור חבל תיל משולש- זהה לזה של חבל שכבה-, נבדל רק במספר שלבי הפיתול המעורבים.
כל חבלי התיל מיוצרים כך שהם אינם- מסתובבים (או "מתים-מתים"). מאפיין זה שאינו -מסובב מושג על ידי-עיוות מראש של הגדילים במהלך תהליך הסגירה של-החבל. עבור חבלים עם ליבות מתכת, ניתן להשתמש גם בטיפול בחום כדי להשיג תכונה זו. כדי לשפר הן את הביצועים המכניים והן את המאפיינים שאינם-מסובבים, תהליכי יישור גדילים נמצאים בשימוש נרחב הן במהלך-יצירת גדיל והן{10}}סגירת חבל-בנוסף לעיוות-קדם של גדיל-כדי למנוע מתחים שיוריים שנוצרו במהלך הייצור.
אמבט סיכה ממוקם בין גלגל ההובלה- לבין יחידת ההטמעה- של מכונת הסגירה- של החבל כדי לצפות את החבל. לאחר סיכה, החבל עובר דרך מנגנון חצייה ומפותל באופן שווה על סליל ההטמעה-. עם השלמת התהליך, קצה החבל מאובטח בחוט קשירה רך ומהודק לאוגן הסליל.
