तार कर्षण

तार खींचना एक धातु प्रक्रिया है जिसका उपयोग तार के क्रॉस सेक्शन (ज्यामिति) | क्रॉस-सेक्शन को एक एकल, या ड्राइंग डाई (विनिर्माण) | डाई (ओं) की श्रृंखला के माध्यम से खींचकर कम करने के लिए किया जाता है। तार खींचने के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें बिजली के तार, केबल, तनाव-भारित संरचनात्मक घटक, स्प्रिंग्स, पेपर क्लिप, पहियों के लिए स्पोक्स और तार वाले संगीत वाद्ययंत्र शामिल हैं। हालांकि प्रक्रिया में समान, ड्राइंग बाहर निकालना  से अलग है, क्योंकि ड्राइंग में तार को डाई के माध्यम से धकेलने के बजाय खींचा जाता है। ड्राइंग आमतौर पर कमरे के तापमान पर किया जाता है, इस प्रकार इसे ठंडी कार्य प्रक्रिया के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, लेकिन बड़े तारों के लिए बलों को कम करने के लिए इसे ऊंचे तापमान पर भी किया जा सकता है।

मौलिक धातुओं में से, तांबा, चांदी, सोना और प्लैटिनम सबसे अधिक लचीले होते हैं और ठंड से काम करने से जुड़ी कई समस्याओं से प्रतिरक्षित होते हैं।

प्रक्रिया
तार खींचने की प्रक्रिया अवधारणा में काफी सरल है। तार की शुरुआत को सिकोड़कर, हथौड़े से मारकर, फाइल करके, रोल करके या घुमाकर तैयार किया जाता है, ताकि यह डाई में फिट हो जाए; फिर तार को डाई के माध्यम से खींचा जाता है। जैसे ही तार को पासे के माध्यम से खींचा जाता है, इसका आयतन वही रहता है, इसलिए जैसे-जैसे व्यास घटता है, लंबाई बढ़ती जाती है। आमतौर पर तार को वांछित आकार तक पहुंचने के लिए, क्रमिक रूप से छोटे डाई के माध्यम से एक से अधिक ड्रॉ की आवश्यकता होगी। अमेरिकी वायर गेज़ स्केल इसी पर आधारित है। यह प्लेट खींचो  के साथ छोटे पैमाने पर या स्वचालित मशीनरी का उपयोग करके बड़े व्यावसायिक पैमाने पर किया जा सकता है।   तार खींचने की प्रक्रिया ठंडी कार्यप्रणाली के कारण भौतिक गुणों को बदल देती है।

छोटे तारों में क्षेत्रफल में कमी आम तौर पर 15-25% और बड़े तारों में 20-45% होती है। किसी विशेष कार्य के लिए सटीक डाई अनुक्रम क्षेत्र में कमी, इनपुट तार आकार और आउटपुट तार आकार का एक कार्य है। जैसे-जैसे क्षेत्र में कमी आती है, वैसे-वैसे मरने का क्रम भी बदलता है। बहुत महीन तार आमतौर पर बंडलों में खींचे जाते हैं। एक बंडल में, तारों को समान गुणों वाली, लेकिन कम रासायनिक प्रतिरोध वाली धातु से अलग किया जाता है ताकि इसे खींचने के बाद हटाया जा सके। यदि क्षेत्र में कमी 50% से अधिक है, तो प्रक्रिया को फिर से तैयार करने से पहले एनीलिंग (धातुकर्म) के एक मध्यवर्ती चरण की आवश्यकता हो सकती है।

वाणिज्यिक तार खींचने की शुरुआत आमतौर पर गरम वेल्लित की कुंडली से होती है 9 mm व्यास का तार. पपड़ी हटाने के लिए सबसे पहले सतह का उपचार किया जाता है। फिर इसे तार खींचने वाली मशीन में डाला जाता है जिसमें श्रृंखला में एक या अधिक ब्लॉक हो सकते हैं।

सिंगल ब्लॉक तार खींचने वाली मशीनों में डाई को सटीक स्थिति में रखने और छेद के माध्यम से तार को लगातार खींचने के साधन शामिल हैं। सामान्य डिज़ाइन में एक कच्चा लोहा बेंच या टेबल होती है जिसमें डाई को पकड़ने के लिए एक ब्रैकेट होता है, और एक ऊर्ध्वाधर ड्रम होता है जो घूमता है और इसकी सतह के चारों ओर तार को घुमाकर इसे डाई के माध्यम से खींचता है, तार का तार दूसरे पर संग्रहीत होता है ड्रम या स्विफ्ट जो डाई के पीछे स्थित होता है और आवश्यकतानुसार तेजी से तार को हटा देता है। वायर ड्रम या ब्लॉक को उसके ऊर्ध्वाधर शाफ्ट से तेजी से जोड़ने या खोलने के लिए साधन प्रदान किए जाते हैं, ताकि तार की गति को तुरंत रोका या शुरू किया जा सके। ब्लॉक को भी पतला किया गया है, ताकि काम पूरा होने पर तार की कुंडली को आसानी से ऊपर की ओर खिसकाया जा सके। इससे पहले कि तार को ब्लॉक से जोड़ा जा सके, इसकी पर्याप्त लंबाई को डाई के माध्यम से खींचा जाना चाहिए; यह एक चेन के सिरे पर ग्रिपिंग चिमटे की एक जोड़ी द्वारा प्रभावित होता है जो एक घूमने वाले ड्रम के चारों ओर लपेटा जाता है, इसलिए तार को तब तक खींचना जब तक कि ब्लॉक पर दो या तीन बार कुंडलित न किया जा सके, जहां अंत को एक छोटे स्क्रू क्लैंप द्वारा सुरक्षित किया जाता है या वाइस. जब तार ब्लॉक पर होता है, तो यह गति में सेट हो जाता है और तार को डाई के माध्यम से लगातार खींचा जाता है; यह बहुत महत्वपूर्ण है कि ब्लॉक समान रूप से घूमता है और यह सही चलता है और तार को एक स्थिर वेग से खींचता है, अन्यथा स्नैचिंग होती है जो तार को कमजोर कर देगी या तोड़ भी देगी। जिस गति से तार खींचा जाता है वह सामग्री और कमी की मात्रा के अनुसार काफी भिन्न होता है।

निरंतर ब्लॉक वाली मशीनें एकल ब्लॉक मशीनों से भिन्न होती हैं, जिसमें डाई की एक श्रृंखला होती है जिसके माध्यम से तार को निरंतर तरीके से खींचा जाता है। बढ़ाव और फिसलन के कारण, प्रत्येक क्रमिक पुनः आरेखण के बाद तार की गति बदल जाती है। इस बढ़ी हुई गति को प्रत्येक ब्लॉक के लिए अलग-अलग घूर्णन गति द्वारा समायोजित किया जाता है। इनमें से एक मशीन में 3 से 12 डाई हो सकती हैं। सभी डाई के माध्यम से और ब्लॉकों के चारों ओर तार को पिरोने की प्रक्रिया को स्ट्रिंग-अप कहा जाता है। स्नेहन की व्यवस्था में एक पंप शामिल होता है जो डाई को भर देता है, और कई मामलों में ब्लॉक के निचले हिस्से भी स्नेहक में चलते हैं। ठंड से काम करने के प्रभावों का मुकाबला करने और आगे की ड्राइंग की अनुमति देने के लिए अक्सर मध्यवर्ती एनील्स की आवश्यकता होती है। लचीलापन और विद्युत चालकता को अधिकतम करने के लिए तैयार उत्पाद पर अंतिम एनील का भी उपयोग किया जा सकता है। सतत तार खींचने वाली मशीन में उत्पादित उत्पाद का एक उदाहरण टेलीफोन तार है। इसे हॉट रोल्ड रॉड स्टॉक से 20 से 30 बार निकाला जाता है।

जबकि गोल क्रॉस-सेक्शन अधिकांश ड्राइंग प्रक्रियाओं पर हावी होते हैं, गैर-गोलाकार क्रॉस-सेक्शन खींचे जाते हैं। वे आम तौर पर तब खींचे जाते हैं जब क्रॉस-सेक्शन छोटा होता है और रोलिंग (धातुकर्म) को उचित ठहराने के लिए मात्रा बहुत कम होती है। इन प्रक्रियाओं में, एक ब्लॉक या तुर्क-हेड मशीन का उपयोग किया जाता है।

स्नेहन
सतह की अच्छी फिनिश और लंबी डाई लाइफ बनाए रखने के लिए ड्राइंग प्रक्रिया में स्नेहन आवश्यक है। स्नेहन की विभिन्न विधियाँ निम्नलिखित हैं:
 * गीली ड्राइंग: डाई और तार या रॉड पूरी तरह से स्नेहक में डूबे हुए हैं
 * ड्राई ड्राइंग: तार या रॉड स्नेहक के एक कंटेनर से होकर गुजरता है जो तार या रॉड की सतह को कोट करता है
 * धातु कोटिंग: तार या छड़ पर नरम धातु का लेप लगाया जाता है जो ठोस स्नेहक के रूप में कार्य करता है
 * अल्ट्रासोनिक कंपन: डाई और मैंड्रेल कंपनित होते हैं, जो बलों को कम करने और प्रति पास बड़ी कटौती की अनुमति देने में मदद करता है
 * रोलर डाई ड्राइंग (जिसे रोल ड्राइंग भी कहा जाता है): लेम्बियास द्वारा रिपोर्ट की गई ड्राइंग बलों में नाटकीय कमी के साथ कतरनी घर्षण को रोलिंग घर्षण में बदलने के लिए निश्चित डाई के बजाय रोलर डाई का उपयोग किया जाता है।  जब रोलर डाई को अपनाया जाता है, तो ड्राइंग चरणों को 2-4 निष्क्रिय रोल द्वारा बनाया जाता है और तार को रोल क्लीयरेंस के भीतर खींचा जाता है। इस प्रकार के समाधान को फ्लैट या प्रोफाइल वाले खींचे गए तारों के उत्पादन के लिए भी आसानी से अपनाया जा सकता है।

तेल जैसे विभिन्न स्नेहक का उपयोग किया जाता है। स्नेहन की एक अन्य विधि तार को कॉपर (II) सल्फेट घोल में डुबोना है, ताकि तांबे की एक फिल्म जमा हो जाए जो एक प्रकार का स्नेहक बनाती है। तार के कुछ वर्गों में अंतिम ड्राइंग के बाद तांबे को जंग की रोकथाम के रूप में या आसान टांका लगाने की अनुमति के लिए छोड़ दिया जाता है।तांबा लेपित तार का सबसे अच्छा उदाहरण वेल्डिंग में इस्तेमाल होने वाला एमआईजी तार है।

यांत्रिक गुण
तार खींचने का शक्ति बढ़ाने वाला प्रभाव पर्याप्त हो सकता है। किसी भी स्टील पर उपलब्ध उच्चतम ताकत छोटे-व्यास वाले ठंडे-खींचे गए ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस तार पर दर्ज की गई है।

ड्राइंग मर जाती है
ड्राइंग डाई आमतौर पर औजारों का स्टील, टंगस्टन कार्बाइड या हीरे से बने होते हैं, जिनमें टंगस्टन कार्बाइड और निर्मित हीरा सबसे आम है। बहुत महीन तार खींचने के लिए एकल क्रिस्टल हीरे की डाई का उपयोग किया जाता है। गर्म ड्राइंग के लिए, कास्ट-स्टील डाई का उपयोग किया जाता है। स्टील के तार खींचने के लिए टंगस्टन कार्बाइड डाई का उपयोग किया जाता है। डाई को स्टील के आवरण में रखा जाता है, जो डाई को सहारा देता है और डाई को आसानी से बदलने की अनुमति देता है। डाई कोण आमतौर पर 6-15° के बीच होते हैं, और प्रत्येक पासे में कम से कम 2 अलग-अलग कोण होते हैं: प्रवेश कोण और दृष्टिकोण कोण।

यह भी देखें

 * ड्राइंग (विनिर्माण)