سیم مفتول (Wire)

در بین سیم‌های فلزی، سیم مفتول یکی از پرکاردبرترین سیم‌ها است که کاربردهای زیادی به خصوص در ساختمان‌سازی دارد. این سیم‌ها مقطعی گرد دارند که به روش نورد و کشش تولید می‌شوند و به دو صورت سیاه و سفید در بازار یافت می‌شوند.

مفتول سیاه (Black Annealed Wire)

مهم­‌ترین نوع سیم مفتول است که از فولاد گالوانیزه نشده تولید می­‌گردد و به دلیل رنگ سیاه آن نام­‌گذاری شده است. برای تولید مفتول سیاه به روش آنیل، میلگردهای کلاف ساده سایز ۵٫۵ تا ۸ میلی­متر توسط دستگاه کشش مفتول به صورت سیم مفتول هایی با ضخامت ۱٫۲ تا ۶ میلی متر در می­‌آیند و سپس در کوره در حرارت ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد و شرایط خلا پخته شده و به آرامی سرد می‌شوند.

در این فرآیند، مفتول سیاه ماهیت شیمیایی خود را حفظ می‌کند اما خواص مکانیکی آن تغییر کرده و بسیار انعطاف پذیرتر و نرم تر از قبل می‌شود.

انواع مفتول سیاه

سیم مفتولی سیاه بر اساس کاربرد آن شناخته و نام­‌گذاری می­‌شود.

مفتول آرماتوربندی: نوعی از مفتول سیاه پخته نرم است که معمولاً برای اتصال و تثبیت میلگردهای افقی و عمودی نسبت به هم، شکل­‌دهی ستون­‌ها و فونداسیون مورد استفاده قرار می­‌گیرد. این سیم مفتولی در تکه های کوچک به وسیله انبر دو میلگرد را به هم متصل می‌کند و از حرکت آن‌ها در جهت افقی و عمودی جلوگیری می­‌کند.

در بازار بیشتر منظور از مفتول آرماتوربندی، مفتول ۵٫۱ نرم است ولی این محصول در بازه ۵٫۱ الی ۴ میلی­متر عرضه می‌شود که هر قطر آن برای کار خاصی مناسب است. ۴ گرید پرطرفدار این نوع مفتول عبارتند از:

• مفتول ۱٫۵ میلی­متر
• مفتول ۱٫۱ میلی­متر
• مفتول ۳ میلی متر
• مفتول ۴ میلی متر

سیم قالب­ بندی یا نجاری: سیم مفتول سیاه سایز ۲٫۵ عموما به نام مفتول قالب­ بندی یا مفتول نجاری شناخته می­‌شود. همان­‌طور که قبلا توضیح داده شد، به جهت نرمی، انعطاف­‌پذیری و دیگر ویژگی‌­ها، این مفتول در عملیات قالب­‌بندی کاربرد دارد. در گذشته به دلیل استفاده از چوب برای قالب­ بندی، بستن قالب­‌های چوبی توسط نجاران حرفه­‌ای انجام می­شد که به این دلیل با نام سیم نجاری معرفی شد.

سیم مفتول سیاه چینی و ایرانی

عموما مفتول سیاه از سایز ۱٫۵ میلی­متر تا ۴ میلیمتر است. که اصطلاحا به آن مفتول نمره ۱٫۵ تا ۴ می­‌گویند. این نوع مفتول در دو نوع چینی و ایرانی وجود دارد:

نوع چینی

عموما به دلیل تحمل حرارت بیشتر در فرایند تولید، نرم‌­تر است. ضخامت سیم چینی معمولا یکنواخت­‌تر است. بنابراین برای کسانی که از این سیم در دستگاه‌ها استفاده می‌کنند، مناسب­‌تر است. در نوع چینی تمام کلاف­‌ها ۲۵ کیلوگرم است (درحالی‌­که در نوع ایرانی وزن کلاف ها متغیر است و با باسکول توزین می شود). به طور کل نوع چینی کمیاب تر است و از نوع ایرانی گران‌تر است.

نوع ایرانی

خود به دو دسته فابریک و غیر فابریک تقسیم می شود. نوع فابریک از کشش و نازک کردن میلگرد نمره ۶ به دست می آید و نوع غیر فابریک آن را از تسمه های فلزی تهیه می کنند. لازم به ذکر است این محصول به دو صورت کلاف و شاخه در بازار موجود است و نوع کلاف آن به سه دسته تقسیم و مورد استفاده قرار می گیرد:

• سیم مفتولی ­هایی با ضخامت ۱٫۲ تا ۱٫۷ میلی‌متر که برای آرماتور بندی کاربرد دارد که پرکاربرد ترین آن سیم ۱٫۵ است و وزن کلاف این مفتول ها حدودا ۲۲ کیلوگرم است.
• قطر مفتول ۲ تا ۲٫۵ میلی متری در قالب بندی مورد استفاده قرار می­‌گیرد که سیم ۲٫۵ نرم پرکاربردترین آن است و وزن کلاف آن حدودا ۲۵ کیلوگرم است.
• سیم مفتول های ۳ تا ۵ میلی‌متری در صنایع دیگری چون ساختمان سازی، بسته بندی و … مورد استفاده قرار می­‌گیرد. وزن کلاف آن بین ۶۰ تا ۱۰۰ کیلوگرم است.

قیمت‌گذاری مفتول سیاه

قیمت‌گذاری سیم مفتولی سیاه به چند عامل بستگی دارد:

قیمت میلگرد در بازار: قیمت میلگرد (یا وایرود) که ماده اولیه تولید مفتول در بازار است، مهم‌ترین عامل در تعیین قیمت سیم مفتول است.

نوع وایرود: نوع وایرود، برند و کشور سازنده وایرود نیز در قیمت میلگرد و به طبع آن در قیمت نهایی سیم مفتول موثر است.

نوع سیم مفتول آرماتوربندی: مفتول آرماتوربندی بسته به فابریک و تسمه بودنش قیمت متفاوتی دارد.

میزان نرمی: میزان نرمی سیم مفتول آرماتوربندی در قیمت آن موثر است. به طوری­‌که در بازار دو نوع مفتول نرم و خیلی نرم وجود دارد. نرمی هر سیم مفتول به توانایی کوره در حرارت دادن نسبی آن بستگی دارد.

مفتول سفید یا گالوانیزه (Galvanized Wire)

مفتول گالوانیزه یا مفتول سفید یکی از سرشاخه­‌ها در صنایع مفتولی محسوب می­‌گردد. این محصول مادر، ماده‌ اولیه بسیاری از تولیدات این صنعت است. این سیم از گالوانیزه شدن مفتول سیاه به دست می­‌آید. (گالوانیزه شدن فرآیندی است که طی آن مفتول در برابر اکسید شدن و زنگ زدگی مقاوم می­‌شود و آماده استفاده در هر نوع آب و هوایی می­‌شود). این فرآیند به دو روش گالوانیزاسیون گرم و گالوانیزاسیون سرد انجام می گیرد.

قیمت مفتول گالوانیزه بسیار مقرون به صرفه بوده و به آسانی در دسترس همگان قرار دارد. همین عامل سبب شده تا مفتول سفید استفاده‌ زیادی داشته باشد.

از تعدادی از مهم‌ترین کاربردهای سیم مفتولی سفید می‌توان در بافت انواع توری­‌های حصاری، توری گابیون، توری مرغی، توری جوشی، توری مش، توری پرسی، سیم خاردار و… اشاره کرد.

انواع مفتول سفید

سیم مفتول سفید در واقع همان مفتول سیاه است که طی یک فرایند گالوانیزاسیون سطح رویۀ آن از فلز روی پوشیده می­‌شود. در واقع میزان نرمی و سختی سیم مفتولی سفید بستگی به مفتول سیاهی دارد که از آن استفاده شده است. مفتول گالوانیزه از دو نوع مفتول سیاه ساخته می شود:

• مفتول سیاه با کربن بالا (سخت)
• مفتول سیاه با کربن پایین (نرم)

مفتول گالوانیزه با کربن بالا استحکام زیادی دارد؛ از این رو می­‌تواند اجسام سنگین را بدون آسیب دیدگی بارگیری کند. ضمن اینکه مقاومت خوردگی بالا و در مجموع عمر بالایی دارد. مفتول گالوانیزه کم کربن نیز نرم بوده و برای اموری که نیاز به خم شدن و پیچیده شدن دارند پاسخ­گو هستند.

تولیدات مفتول سفید

سیم رابیتس بندی: سیم رابیتس بندی، مفتول سفید با ضخامت ۱٫۲ میلی متر است که به دلیل کاربرد آن برای رابیتس بندی به آن سیم رابیتس هم گفته می­‌شود. این محصول نیز از نظر جنس و روش تولید تقسیم­‌بندی می­‌شود.

بر اساس جنس، به دو دسته نرم و سخت تقسیم می­‌شود. مقدار کربن موجود در مفتول مشخص کننده میزان سختی و نرمی مفتول است. به این صورت هر چه مقدار کربن بالاتر باشد، مفتول سخت‌­تر و هرچه کربن آن کمتر باشد مفتول نرم تر است.

بر اساس روش تولید همان‌طور که قبلا گفته شد به دو صورت گالوانیزاسیون گرم و گالوانیزاسیون سرد تولید می‌شود که در ایران نوع گرم آن موجود است.

سیم اسکوپ: سیم اسکوپ به مفتول سفید با ضخامت ۱٫۵ میلی متر گفته می­‌شود که برای اسکوپ کردن پشت سنگ­‌های گرانیت استفاده می­‌شود.

قیمت‌گذاری مفتول‌های گالوانیزه

قیمت مفتول گالوانیزه و سیم رابیتس بندی به نوع گالوانیزاسیون و ضخامت فلز روی (Zn) بستگی دارد. ضخامت مفتول نیز بر قیمت آن تاثیرگذار است. هر چه ضخامت بیشتر باشد، قیمت نیز بالاتر می­‌رود. گالوانیزاسیون گرم به دلیل ضخامت بیشتر فلز روی و مراحل گالوانیزه کردن در مقایسه با گالوانیزه سرد قیمت بالاتری دارد. قیمت سیم اسکوپ و رابیتس بندی بر این اساس متفاوت است.

نکات خرید مفتول گالوانیزه

یک مفتول گالونیزه خوب باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد:

• ظرفیت تحمل بالا برای حمل اجسام سنگین
• مقاومت عالی در برابر خوردگی، زنگ زدگی، محیط­‌ های اسیدی و قلیایی
• انعطاف ­پذیری و نرمی بالا
• استحکام کششی بالا
• سطح صاف و صیقلی
• تنوع در انواع و اندازه­‌های مختلف
• سازگار با محیط­ زیست
• طول عمر بالا
• شکل­‌پذیری بالا
• مقرون به صرفه‌گی و در دسترس بودن

همان­‌طور که مشاهده کردید، خواص بی نظیر این محصول در برابر قیمت کم آن بسیار چشم‌گیر است. اما آیتمی که از همه آنها پر رنگ‌­تر است و کانون توجه صنعت­گران است، بحث مقاومتی آن است که این مهم از پوشش گالوانیزه آن سرچشمه می­‌گیرد.

به طور مختصر و خلاصه، گالوانیزه فرآیندی است که در آن مفتول سیاه به وسیله روی پوشش­‌دهی می‌­شود که خود آن نیز به دو روش (گالوانیزه گرم با غوطه­‌وری در مذاب روی) و گالوانیزه سرد (پوشش دهی به وسیله الکترولیز) انجام می شود.

تولید سیم مفتولی

معمولا سیم مفتول را از شمش‌های فولادی می‌سازند. سیم مفتول را داخل دستگاه اکستروژن قرار داده و به وسیله نورد و کشش آن را تولید می‌کنند. در ابتدا، شمش فولادی که دارای سطح مقطع مربعی به اضلاع ۱۴×۱۴ است داخل دستگاه اکستروژن قرار داده می‌شود. چند شفت نصب شده به طور متوالی قطعه فولادی را فشرده و شکلی با سطح مقطع دایره‌ای می‌دهد.

هم‌زمان در طول فرآیند نورد و تاثیر شفت در قطعه کار، به دلیل وجود نیروی اصطکاک، قطعه گرم می‌شود. در پایان فرآیند نورد، فلز نورد شده به قطر مورد نظر در آمده و سیم مفتول به صورت حلقه‌‌هایی از از دستگاه خارج خواهد شد. پس از به هم تابیده شدن حلقه‌های سیم، آن‌ها را با مکانیزم‌های خودکار به منطقه سرد منتقل می‌کنند.

عمدتا سیم مفتولی به دو دسته فابریک و غیر فابریک تقسیم می‌شود. نوع فابریک از کشش و نازک کردن میلگرد نمره ۶٫۵ به دست می‌آید و نوع غیر فابریک آن از تسمه‌های فلزی تهیه می‌شود.

کاربردهای سیم مفتول

همان طور که در متن اشاره شد، اصلی‌ترین کاربرد سیم مفتول فولادی در تقویت سازه‌های بتنی است. علاوه بر این، مفتول کاربردهای دیگری نیز دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از:

• ساخت شبکه‌های توری فلزی
• ساخت چارچوب و اسکلت بندی
• ساخت قفس

نکاتی درباره شناسایی و خرید سیم مفتول

در زمینه خرید و فروش سیم مفتول رقابت زیادی بین شرکت­‌ها و برندها وجود دارد. توجه به این نکته همواره ضروری­ست که نباید فریب تبلیغات پر زرق و برق شرکت­‌های عرضه‌­کننده را خورد؛ چرا که ممکن است مفتولی را که در واقعیت عرضه می‌­کنند، کیفیت مورد قبولی نداشته باشد. بهتر است که برای خرید سیم مفتول بیشتر اعتبار و سابقه برند را مورد نظر بگیرید. در این صورت است که از خریدتان اطمینان خواهید داشت.

معیارهای زیادی برای شناسایی سیم مفتول خوب وجود دارد؛ از مهم‌­ترین آن‌ها نرمی (انعطاف­‌پذیری)، وزن هر کلاف و شفافیت اشاره کرد. حتما نکاتی که در ادامه مطرح می­‌گردد را مد نظر قرار دهید؛ چرا که عدم مطالعه کافی در حوزه سیم و کابل باکیفیت، ممکن است شما را با مشکلات زیادی روبرو کند.

انعطاف­‌پذیری: حصول نرمی و انعطاف­‌پذیری مناسب مفتول، به توانایی افراد متخصص در تولید آن و همچنین میزان حرارتی که به آن در کوره می‌دهند، بستگی دارد. سیم مفتول باید در عین داشتن استحکام و سختی مناسب، به راحتی خم شود. در غیر این­ صورت مشخص است که غیر فابریک است و به مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است؛ یا حتی ممکن است از آهن بی­کیفیت تولید شده باشد.

وزن هر کلاف: در بازار هر چه وزن این محصولات کمتر باشد، طرفداران بیشتری دارند. وزن مناسب برای یک حلقه سیاه به شماره ۱٫۵، چیزی حدود ۲۰ تا ۲۵ کیلوگرم بوده و هر حلقه ۲٫۵ و بالاتر وزنی به اندازه ۳۰ کیلوگرم دارد. اگر در هنگام خرید سیم مفتولی متوجه وزن غیر طبیعی این محصول شدید، حتما به کیفیت آن شک کنید! (چه وزن خیلی کم، چه وزن خیلی زیاد.)

شفافیت: واضح است که سیم مفتول با کیفیت، دارای ظاهری شفاف است. اگر سیمی را برای خرید به شما پیشنهاد دادند که رنگ­‌ رفتگی بیش­‌از­حد داشت، باید دقتتان را بیشتر کنید. حتما سعی کنید در این مورد از راهنمایی فرد با تجربه‌­ای استفاده کنید.

کاربرد: به این نکته توجه داشته باشید که سیم مفتول را برای چه کاربردی تهیه می‌­کنید. هر مفتول مخصوص کاربردی خاص است. اگر سیم مفتولی را همین­‌طور بدون اطلاع از خواص و کاربرد آن تهیه کنید، ممکن است در هنگام استفاده از آن دچار مشکل شوید. مطمئنا خواص مورد انتظار از سیم مفتول آرماتوربندی ساختمان با سیم مفتول نجاری متفاوت است!

منابع

Wire.com
Chisholm, Hugh, ed. (1911). “Wire”. Encyclopædia Britannica. 28 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 738
shahrmaftool.com