Výroba oceľového lana zahŕňa tri základné procesy: ťahanie drôtu, krútenie prameňa a uzatváranie lana.
Drôtovanie
Suroviny: V kontexte výroby oceľových lán sa ťahanie drôtu týka procesu, pri ktorom suroviny prechádzajú morením, fosfátovaním, odstraňovaním okovín a počiatočným ťahaním. Prostredníctvom jedného alebo viacerých krokov ťahania sa mení molekulárna štruktúra materiálu, aby sa dosiahol cieľový priemer.
Suroviny zahŕňajú železné kovy s priemerom 0,14 – 10,00 mm a neželezné kovy s priemerom 0,01 – 16,00 mm.
Morenie: Proces použitia kyslého roztoku na odstránenie hrdze a vodného kameňa z povrchu suroviny. Pri výrobe drôtených lán sa to nazýva aj odstraňovanie okovín; primárne odstraňuje oxidy z valcovaného drôtu, aby sa zabránilo nečistotám, ako je hrdza, zasahovať do procesu rozpadu alebo poškodiť ťažné nástroje.
Fosfátovanie: Jednoducho povedané, ide o proces, pri ktorom sa materiál ponorí do roztoku fosfátu, aby sa na jeho povrchu vytvoril vo vode-nerozpustný fosfátový film, ktorý poskytuje určitý stupeň odolnosti voči korózii.
Výkres rozbitia: Materiál sa pretláča cez tvarovaný otvor-okrúhly, štvorcový, osemuholníkový alebo iný špeciálny profil-v strede raznice. Keď je kov vytláčaný cez otvor matrice, menia sa jeho rozmery aj tvar.
Drôt ťahaný za studena: Keď sa obyčajná kruhová oceľ pretlačí otvorom menším ako je jej pôvodný priemer, priemer sa zmenšuje a dĺžka sa zväčšuje; opakovaním tohto procesu sa priemer ďalej zmenšuje. Táto plastická deformácia zvyšuje tvrdosť ocele, ale do značnej miery eliminuje jej ťažnosť. Takáto oceľ je vhodná pre aplikácie vyžadujúce skôr vysokú pevnosť ako ťažnosť.
Temperovanie: Pretože molekulárna štruktúra drôtu bola zmenená, na obnovenie jeho vnútornej štruktúry je potrebné temperovanie. To uľahčuje ďalšie ťahanie, znižuje riziko zlomenia a umožňuje drôtu dosiahnuť požadovanú pevnosť-konkrétne pevnosť v ťahu. Táto pevnosť je výsledkom procesu ťahania, nie tepelného spracovania; toto predstavuje hlavný rozdiel medzi výrobou oceľových lán a všeobecným mechanickým obrábaním. Štandardné pevnosti v ťahu zahŕňajú 1470, 1570, 1670, 1770, 1870 a 1960 N/mm². Vyššia pevnosť má za následok väčšiu pevnosť v ťahu, ale zníženú húževnatosť; preto je potrebné zvoliť vhodnú pevnosť na základe konkrétnej aplikácie, a nie jednoducho zvoliť najvyššiu dostupnú pevnosť. Zatiaľ čo vysokopevnostné drôtené laná ponúkajú vynikajúcu pevnosť v ťahu, majú tendenciu byť horšie, pokiaľ ide o odolnosť proti opotrebovaniu a flexibilitu.
Krútenie prameňov
Typ, štruktúra, suroviny a výrobný proces oceľových lán sú určené ich zamýšľaným použitím. Laná na všeobecné-úcely využívajú drôty z uhlíkovej ocele kruhového prierezu- s priemermi od 0,1 do 6,0 mm. Drôty v tvare Z{6}}a iné tvary sa používajú pri výrobe utesnených a polotesnených drôtených lán. Typy oceľových lán kategorizované podľa použitia zahŕňajú visuté mostné laná, banské laná, traťové laná pre vzdušné lanové dráhy, ťažné laná pre hnacie mechanizmy, výťahové laná a viazacie laná na zväzovanie a ťahanie nákladu. Rozmanitosť oceľových lán sa neustále rozširuje a štruktúry sú čoraz zložitejšie; okrem rôznych potiahnutých drôtov sa používajú aj drôty z nehrdzavejúcej ocele a bimetalové drôty. Na zaistenie bezpečnosti a spoľahlivosti musia mať oceľové laná primeranú pevnosť, dobrú flexibilitu, kompaktné splietanie a odolnosť voči stlačeniu, opotrebovaniu, korózii a únave,{11}}pričom pevnosť je najdôležitejším faktorom.
Prierezové štruktúry zahŕňajú bodové{1}}kontaktné kruhové pramene, líniové{2}}kruhové pramene, povrchové-kontaktné kruhové pramene, tvarované pramene, jednovrstvové nerotujúce pramene-, uzavreté typy a ploché typy. Drôtené laná s povrchovým-kontaktom s kruhovými prameňmi sa vyrábajú ťahaním čiarových-pramienkov kontaktných prameňov cez matricu (ako je-drôtová matrica alebo valcová matrica) pomocou ťažnej sily splietacieho stroja. Počas procesu splietania sa uplatňujú dve protikorózne opatrenia: mazanie (olejovanie) a náter.
Mazanie: Všetky oceľové laná musia byť namazané. Jadrá vlákien sú impregnované olejom; mazivo musí chrániť jadro vlákna pred hnilobou, zabrániť hrdzaveniu oceľových drôtov, vyživovať vlákna a zabezpečiť vnútorné mazanie drôteného lana. Povrchové mazanie zahŕňa nanášanie rovnomernej vrstvy antikorózneho -maziva na povrch každého drôtu vo vnútri prameňa. Na laná používané pri trecom zdvíhaní alebo baniach s vysokým vystavením vode sa používa „čierne mazivo“ odolné voči vode s vysokým -trením-; pri iných aplikáciách sa používa „červené mazivo“ so silným filmom-a antikoróznymi{7}}vlastnosťami, ktoré sa nanáša v tenkej vrstve, aby sa zabezpečila čistota počas prevádzky.
Povlaky: Možnosti zahŕňajú galvanizáciu, hliníkovanie a nylonový alebo plastový povlak. Galvanické zinkovanie sa delí na tenké povlaky (drôt pozinkovaný pred ťahaním) a hrubé nátery (pozinkovaný drôt po ťahaní); hrubé povlaky majú za následok mierne nižšie mechanické vlastnosti v porovnaní s lesklým (nepotiahnutým) drôteným lanom, ale sú vhodné pre vysoko korozívne prostredie. Hliníkové drôtené lano ponúka v porovnaní s galvanizovaným lanom vynikajúcu odolnosť proti korózii, opotrebovaniu a teplu,-preto je ideálne pre rybárske plavidlá s vlečnými sieťami a míny obsahujúce H2S-a vyrába sa metódou „galvanizácia-pred-kreslením“. Nylonom alebo plastom-potiahnuté drôtené laná sa vyrábajú buď potiahnutím hotového lana, alebo potiahnutím prameňov pred ich uzavretím do lana; prvý sa používa pre statické aplikácie, zatiaľ čo druhý sa používa pre dynamické aplikácie.
Proces navíjania: Zvitky oceľového drôtu sa navíjajú na cievky (cievky) stroja na skrúcanie prameňov-alebo sa drôt navíja priamo na cievky zo stroja na-ťahanie drôtu. Krútenie prameňa zahŕňa skrúcanie drôtov do prameňa. Typy strojov na-krútenie prameňov zahŕňajú klietkové{5}}stroje, rúrkové, bezdušové a dvojité-zákruty. Diagram znázorňuje stroj na skrúcanie 12-cievkových rúrových prameňov-: (1) cievka pre vnútornú vrstvu prameňov; (2) rotačný valec stroja obsahujúci 12 cievok plne navinutých drôtom; (3) matrica na{16}}tvarovanie prameňov; (4) vytiahnuť-koleso; a (5) navíjanie{20}}navíjacej cievky pre vonkajšiu vrstvu prameňov. Jedna úplná otáčka valca zodpovedá dĺžke povrazu (vzdialenosť, o ktorú sa povraz posúva cez odťahovacie koleso).
Zapínanie lana
Ide o proces výroby oceľového lana usporiadaním prameňov do špirálovitého vzoru okolo stredovej osi jadra lana na lano-uzavieracom stroji. Proces uzatvárania musí prísne dodržiavať výrobné špecifikácie. Po výbere uzatváracieho stroja musia byť pramene starostlivo zladené; ich špecifikácie, štruktúra, smer kladenia (pozri "metódy kladenia drôteného lana") a dĺžka musia spĺňať požiadavky špecifikácií výroby oceľových lán. Po výbere prameňov sa cievka obsahujúca prameň namontuje na nosič cievky uzatváracieho stroja. Postupy pre inštaláciu cievky, navliekanie prameňa, nastavenie parametrov skrúcania a skutočné skrúcanie počas procesu zatvárania sú rovnaké ako pri vytváraní prameňa; jediný rozdiel spočíva v špecifickej použitej technológii krútenia. Krútenie drôteného lana je kategorizované do troch typov: jednoduché-položenie, dvojité{7}}položenie a trojité{8}}položenie.
Metóda a proces krútenia pre jednovrstvové laná{0} sú v podstate rovnaké ako pre pramene rovnakej konštrukcie. Rozdiel je v tom, že v jednovrstvových drôtených lanách sa smer uloženia drôtov v po sebe nasledujúcich vrstvách obklopujúcich jadro strieda s celkovým smerom uloženia definovaným smerom uloženia vonkajšej vrstvy drôtov. Zamknuté-cievkové drôtené laná sú typom jedno{5}}lana; zatiaľ čo ich metóda krútenia sa podobá metóde jednovrstvových lán vyrobených z okrúhlych prameňov, zásadný rozdiel je v tom, že tvarované drôty obklopujúce jadro musia byť umiestnené tak, aby ich širšie strany dôsledne smerovali k vonkajšiemu povrchu lana. Krútenie tvarovaných drôtov okolo jadra uzamknutého-cievkového lana sa zvyčajne vykonáva na špecializovanom zariadení.
Dvojité{0}}laná sú zvyčajne tvorené skrútením 2, 3, 4, 6, 7 alebo 8 prameňov. S konfiguráciami v rozsahu až 36 prameňov ponúkajú veľkú rozmanitosť a zložité štruktúry, čo z nich robí najpoužívanejší typ oceľového lana. Konfigurácia so šiestimi{10}reťazcami je najbežnejšia. Laná s malým- až stredným{13}}priemerom{14}}s dvojitým položením{14}je možné vyrábať pomocou rúrkových splietacích/uzavieracích strojov. Laná s veľkým{16}}priemerom-najmä tie s paralelným ukladaním (pozrite si „metódy kladenia drôteného lana“)-sa vyrábajú pomocou kolískových uzatváracích strojov-. Laná vyrobené z tvarovaných prameňov môžu byť vyrábané pomocou špecializovaného zariadenia alebo deformovaním okrúhlych prameňov do tvarovaných prameňov na štandardnom uzatváracom stroji pred ich stočením do konečného lana. Povrchové-laná z trolejového drôtu je možné vyrábať buď metódou krútenia tvarovaného -drôtu, alebo metódou plastovej kompresie. Metóda plastickej kompresie zahŕňa vystavenie okrúhlych prameňov ťahaniu alebo stláčaniu valcovaním počas procesu vytvárania prameňov; toto vyvoláva plastickú deformáciu v drôtoch tvoriacich drôty a mení ich kontaktný stav predtým, ako sú pramene uložené do drôteného lana. Proces výroby trojitého-lana je identický s procesom dvojitého-lana, líši sa iba počtom fáz skrúcania.
Všetky oceľové laná sú vyrábané tak, aby boli -nerotujúce (alebo „mŕtve{1}} položené“). Táto ne-rotačná charakteristika je dosiahnutá pred-deformovaním prameňov počas procesu zatvárania lana-. Pre oceľové laná s kovovými jadrami možno na dosiahnutie tejto vlastnosti použiť aj tepelné spracovanie. Na zlepšenie mechanického výkonu a -nerotačných charakteristík sa okrem predbežnej{12}}deformácie- prameňa bežne používajú procesy vyrovnávania prameňov počas -formovania prameňa a{10}}zatvárania- prameňa, aby sa eliminovali zvyškové napätia vznikajúce počas výroby.
Medzi ťažným-kolesom a navíjacou jednotkou-uzatváracieho stroja lana je umiestnený mazací kúpeľ na potiahnutie oceľového lana. Po namazaní prechádza lano posuvným mechanizmom a je navinuté rovnomerne na navíjaciu cievku. Po dokončení procesu je koniec lana zaistený mäkkým viazacím drôtom a pripevnený k prírube navijaka.
