میلگرد کلاف؛ فرآیند تولید و کاربرد آن در صنایع مختلف

میلگرد کلاف (Wire rod) کوچک‌ترین سطح‌مقطع میلگرد را در بخش نورد گرم دارد. این نوع میلگرد، تنها قطری برابر با ۵ تا ۱۶ میلی‌متر دارد. از آنجا که این قطر بسیار کم است، این نوع میلگرد شبیه به سیم بسیار نازک و انعطاف‌پذیر است و می‌توان آن را به‌شکل کلاف پیچید. به‌همین دلیل نیز به آن میلگرد کلاف می‌گویند.

قوانین مربوط به ساخت و سطح مقطع این نوع میلگرد در کشورهای مختلف متفاوت است. با این حال، در همه کشورها سطح مقطع‌های مختلف این میلگرد با فولاد پرکربن و کم‌کربن ساخته می‌شود.

ما در این مقاله به جنبه‌های مختلف میلگردهای کلاف، روش ساخت، انواع و کاربرد آنها می‌پردازیم.

اندازه و شکل ظاهری میلگرد کلاف

این میلگرد در اندازه‌های زیر تولید می‌شود:

• ۵٫۵ میلی‌متری
• ۶٫۵ میلی‌متری
• ۸ میلی‌متری
• ۱۰ میلی‌متری
• ۱۲ میلی‌متری

میلگردهای کلاف تا قطر ۱۶ میلی‌متری نیز ساخته می‌شوند. اما با توجه به تقاضای کمتر برای این قطر میله، در صورت تمایل لازم است کلاف‌های با قطر بالای ۱۲ میلی‌متر را به کارخانه سفارش دهید.

در صورتی که میلگردهای کلاف، قطر زیر ۸ میلی‌متر داشته باشند، به آنها اصطلاحا «مفتول» گفته می‌شود. مفتول‌ها محصولات نیمه‌آماده‌‌ای هستند که در کارخانجات مختلف با کشش سرد به سیم با قطر‌های گوناگون تبدیل می‌شوند.

ظاهر میلگردهای کلاف را علاوه‌بر سایز، می‌توان از نظر آج‌داربودن و ساده‌بودن نیز بررسی کرد. بسیاری از انواع میلگرد کلاف، ساده هستند. آنها شبیه سیم‌های فلزی هستند که در کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. اما برخی دیگر از این میلگردها، آج‌دار هستند. منظور از «آج»، برآمدگی‌های بر روی سطح فلز است که پس از ساخت میلگرد و با استفاده از دستگاه‌های خاص ایجاد می‌شوند.

آج‌های میلگرد کلافی از دو نوع a2 و a3 هستند. نوع a2 دارای آج‌های مارپیچ است؛ درحالی‌که a3 دارای آج‌های ضربدری و هشتی و هفتی است.

هرکدام از انواع میلگردهای کلاف ساده و آجدار در کاربردهای خاصی استفاده می‌شوند.

علاوه بر شکل ظاهری و قطر، جنس کلاف نیز در نوع کاربرد، موثر است.

انواع میلگردهای کلاف از نظر جنس

از نظر مواد سازنده، میلگردهای کلاف به دو دسته پر‌کربن و کم‌کربن تقسیم‌بندی می‌شوند. هرچه عنصر کربن در فلز بیشتر باشد، انعطاف‌پذیری آن بیشتر است. از آنجا که میلگردهای کلاف برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند؛ میزان کربن آنها را بر اساس کاربرد مورد نظر تنظیم می‌کنند.

میلگرد کلاف کم‌کربن

میزان کم عنصر کربن در این نوع میلگرد سبب می‌شود که محصول نهایی منعطف بوده و قابلیت کشش بالایی داشته باشد. این میلگردها برای جوشکاری مناسب هستند و قابلیت چکش‌خواری خوبی دارند. به‌دلیل امکان کشش آنها به‌شکل سرد، این نوع از میلگرد کلاف به‌شکل وسیعی برای تولید انواع سیم با ضخامت‌های مختلف استفاده می‌شوند.

میلگرد کلاف با کربن زیاد

این محصولات به‌دلیل داشتن کربن زیاد شکننده‌تر بوده و برای خم‌کاری مناسب نیستند.

روش ساخت میلگردهای کلاف

میلگردهای کلاف با استفاده از نورد گرم بیلت و شمش فولادی ساخته می‌شوند. برای ساخت آنها، شمش فولادی در کوره‌هایی تادمای ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده‌شده تا کاملا نرم شوند. شمش‌های فولادی دارای عناصر کربن، سیلسیوم، منگنز و مقادیر ناچیزی فسفر و گوگرد هستند. پس از نرم‌شدن، آنها را به خط تولید نورد منتقل می‌کنند. نورد روشی است که در آن با استفاده از تعدادی غلطک، که در جهت مخالف هم حرکت کرده و فاصله بین آنها کمتر از قطر فولاد است، به فلز شکل می‌دهند. شمش داغ‌شده از بین غلطک‌ها عبورداده می‌شود تا نازک شده و به سطح مقطع و فرم دلخواه تغییر شکل یابد.

پس از عبور شمس از غلتک‌ها و ایجاد میلگرد با قطر ۵٫۵ تا ۱۲ میلی‌متر، اجازه داده می‌شود تا میلگردهای تولید‌شده، خنک شوند. سپس آنها را با استفاده از دستگاه‌های خاصی به‌شکل کلاف می‌پیچند و آماده فروش می‌کنند. وزن هرکلاف می‌تواند ۲۲۰۰۰ کیلوگرم باشد.

در مورد کلاف‌های آج‌دار، پس از سردشدن فلز، با استفاده از دستگاه‌های خاصی آج‌های مورد نظر را بر روی فلز ایجاد می‌کنند و سپس آن را به‌شکل کلاف می‌پیچیدند.

موارد استفاده از میلگردهای کلاف

این میلگردها کاربردهای زیادی دارند.

• سیم دکـل
• سیـم‌هـای بـرق
• ساخت انواع تایر
• جوشکاری
• سیم بکسل
• سیم خاردار
• ساخت فنرها و قطعات خودرو
• ساخت قطعات تجهیزات الکترونیکی
• تولید توری‌ و صافی‌
• جوشکاری
• خرپا و تیرچه
• ساخت سیم بکسل
• تولید زنجیر
• فنس
• آرماتوربندی
• انواع مختلف سیم، فنر و….

سخن آخر

همان‌طور که می‌بییند میلگرد‌های کلاف کاربردهای وسیع‌تری نسبت به میلگرد‌های معمولی دارند. این کاربرد وسیع، توجیه‌کننده تقاضای بالای صنایع مختلف برای این نوع میلگرد است. این میلگردها توسط کارخانجات ذوب‌آهن داخلی مانند ذوب‌آهن اصفهان، نطنز، کاشان و یزد ساخته شده و در اختیار صنایع مختلف قرار داده می‌شوند. قطر، جنس و بافت‌های مختلف کلاف‌های عرضه‌شده، قدرت انتخاب وسیعی را برای مصرف‌کننده فراهم می‌سازد.

سوال و جواب‌های رایج درباره میلگرد کلاف

سوال: چرا به این نوع میلگرد، میلگرد کلاف گفته می‌شود؟

پاسخ: میلگردهای کلاف، نسبت به انواع معمول میلگرد، بسیار نازک‌تر هستند. به‌همین دلیل به‌جای عرضه‌شدن به‌شکل شاخه‌ای به‌صورت کلاف در‌هم پیچیده فروخته می‌شوند. شکل ظاهری آنها، مبنای نامی است که برای این نوع میلگرد انتخاب شده است.

سوال: میلگردهای کلاف آج‌دار چه کاربردی دارند؟

پاسخ: انواع آج‌دار میلگردهای کلاف، به‌خوبی به بتن متصل شده و مانع از لغزیدن آن می‌شوند. استفاده از این نوع میلگرد در آرماتوربندی بتن، کمک زیادی به افزایش تحمل کششی و مقاومت بتن در برابر ترک‌خوردگی و خرابی زودرس می‌کند. با این حال، این نوع میلگرد می‌تواند در کاربردهای دیگری غیر از ساختمان‌سازی نیز استفاده شود.

سوال: میلگردهای کلاف چطور به سیم تبدیل می‌شوند؟

پاسخ: برای تولید سیم از میلگردهای کلاف، آنها را به‌شکل سرد کشیده تا به قطر و طول مورد نظر برسند. تنها انواعی از این میلگرد، که با نام مفتول شناخته شده و قطر زیر ۸ میلی‌متر دارد، برای تولید سیم مناسب است.