Die Herstellung von Stahldrahtseilen ist ein mehrstufiges, hochpräzises Systemprojekt. Der Kernprozess besteht aus vier Hauptschritten: „Rohmaterialvorbereitung - Drahtverarbeitung - Verdrillen und Formen - Nach-Behandlung und Schutz“. Jeder Schritt wirkt sich direkt auf die Festigkeit, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer des Stahldrahtseils aus. Es ist notwendig, Industriestandards und Prozessspezifikationen strikt einzuhalten, um sicherzustellen, dass das Produkt die Belastungsanforderungen verschiedener Arbeitsbedingungen erfüllt.
Der erste Schritt bei der Herstellung von Stahldrahtseilen ist die Vorbereitung des Rohmaterials. Das Kernrohmaterial ist hochwertiger Stahl, in der Regel werden Drahtlitzen aus Kohlenstoffstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt (z. B. 65#, 70#, 75# und 82B usw.) verwendet. Für einige besondere Arbeitsbedingungen werden Drahtlitzen aus legiertem Stahl oder rostfreiem Stahl ausgewählt. Die chemische Zusammensetzung, Reinheit und Oberflächenqualität der Drahtlitzen müssen streng geprüft werden, um Verunreinigungen, Risse und andere Mängel zu beseitigen und so den Grundstein für die Weiterverarbeitung zu legen. Gleichzeitig müssen Kernmaterialien zum Verdrillen vorbereitet werden, die in Faserkerne (z. B. Sisal, Polypropylenfasern) und Stahlkerne (z. B. unabhängige Stahldrahtkerne, Stahllitzenkerne) unterteilt werden. Der Faserkern legt den Fokus auf Flexibilität und Dämpfung, während der Stahlkern auf hohe Festigkeit und Druckfestigkeit setzt. Je nach Anwendung des Stahldrahtseils kann das passende Kernmaterial ausgewählt werden.
Nachdem die Rohstoffe vorbereitet sind, beginnt die Stahldrahtverarbeitung. Dies ist ein entscheidender Schritt, der die Festigkeit des Stahldrahtseils bestimmt. Es besteht im Wesentlichen aus drei Kernprozessen: Säurewaschen, Phosphatieren und Ziehen. Der Zweck des Säurewaschens besteht darin, Oxidablagerungen und Rost auf der Oberfläche des Walzdrahts aus hochkohlenstoffhaltigem Stahl zu entfernen. Dies erfolgt üblicherweise durch Einweichen in eine Lösung aus Salzsäure oder Schwefelsäure und anschließendes Spülen mit klarem Wasser, um eine Korrosion des Stahldrahtes durch die restliche Säure zu vermeiden. Durch die Phosphatierungsbehandlung entsteht auf der Oberfläche des Stahldrahts ein dichter Phosphatierungsfilm mit einer kontrollierten Dicke von 3 bis 60 g/㎡. Dies erhöht nicht nur die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Stahldrahtes, sondern verbessert auch die Haftung des Schmierfetts beim anschließenden Ziehvorgang, wodurch die Reibung beim Ziehen verringert wird. Beim Ziehvorgang wird der behandelte Walzdraht durch eine Reihe von Ziehsteinen mit unterschiedlichen Durchmessern geführt und dabei schrittweise dünner gezogen, bis er den erforderlichen Durchmesser erreicht. Während des Ziehvorgangs müssen Ziehgeschwindigkeit und -kraft kontrolliert werden. Durch mehrfaches Kaltziehen werden die Kristallkörner des Stahldrahtes verfeinert und die Zugfestigkeit deutlich erhöht. Schließlich wird der Stahldraht in die erforderliche Spezifikation gezogen, wobei die üblichen Drahtdurchmesser zwischen 0,1 und 6,0 mm liegen und die Festigkeitsklasse 1470 bis 2160 MPa oder sogar höher erreichen kann.
Nachdem die Stahldrahtverarbeitung abgeschlossen ist, beginnt der Wickel- und Umformprozess des Kerns. Der Kern dieses Schritts besteht darin, mehrere Stahldrähte entsprechend einem bestimmten Wickelabstand und einer bestimmten Wickelrichtung zu Litzen zu wickeln und dann mehrere Litzen um das Kernmaterial zu wickeln, um ein Stahldrahtseil zu bilden. Es gibt drei Arten: Einfachwicklung, Doppelwicklung und Dreifachwicklung. Unter diesen ist die Doppelwicklung (d. h. zuerst die Litzen und dann das Seil aufwickeln) die derzeit am weitesten verbreitete Methode. Während des Wickelvorgangs müssen Wickelabstand und -richtung streng kontrolliert werden. Der Wickelabstand beträgt in der Regel das 6- bis 8-fache des Durchmessers des Stahldrahtseils.
Die Wickelrichtung ist in Linkswicklung und Rechtswicklung unterteilt, die je nach Nutzungsanforderungen ausgewählt werden können. Gleichzeitig muss auf eine gleichmäßige und dichte Wicklung geachtet werden, um Defekte wie lose Stahldrähte, gebrochene Drähte und ungleichmäßige Wicklungsabstände zu vermeiden. Während des Wickelvorgangs sollte ein spezielles Schmierfett zwischen dem Stahldraht und den Stahllitzen aufgetragen werden, um eine Schmierung, einen Rostschutz und eine Pufferung zu gewährleisten und so Verschleiß und Korrosion während des Gebrauchs zu reduzieren. Nachdem das Aufwickeln abgeschlossen ist, muss das Stahldrahtseil einer Nachbehandlung unterzogen werden, um seine Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer weiter zu verbessern. Zu den gängigen Nachbehandlungsmethoden gehören Feuerverzinkung, Elektroverzinkung, Phosphatierung und Ölbeschichtung. Feuerverzinkung und Elektroverzinkung können eine schützende Zinkschicht auf der Oberfläche des Stahldrahtseils bilden, die für den Einsatz im Freien und in feuchten Umgebungen geeignet ist. Eine Phosphatierungsbeschichtung kann die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit weiter verbessern. Ölbeschichtungen werden hauptsächlich in nicht{9}korrosiven Innenräumen eingesetzt und bieten langfristige Rostschutz- und Schmierfunktionen.
Die fertigen Stahlseile müssen noch strengen Qualitätskontrollen unterzogen werden. Zu den Prüfpunkten gehören Zugfestigkeit, Bruchspannung, Elastizitätsmodul, Gleichmäßigkeit des Verdrillungsabstands, Oberflächenqualität usw. Nicht qualifizierte Produkte werden eliminiert, um sicherzustellen, dass jedes Stahldrahtseil die Konstruktionsanforderungen erfüllen kann. Die Herstellungsverfahren von Stahldrahtseilen für verschiedene Zwecke variieren. Beispielsweise muss bei Stahldrahtseilen, die zum Heben verwendet werden, der Schwerpunkt auf hoher Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit liegen, bei Stahldrahtseilen, die im Meer verwendet werden, muss der Schwerpunkt auf der Beständigkeit gegen Chloridionenkorrosion liegen, und bei Stahldrahtseilen, die in Aufzügen verwendet werden, muss der Schwerpunkt auf Flexibilität und Stabilität liegen. Daher müssen während des Herstellungsprozesses die Auswahl der Rohstoffe, Verarbeitungsparameter und Nachbearbeitungsmethoden an die spezifischen Zwecke angepasst werden, um eine genaue Abstimmung von Leistung und Arbeitsbedingungen zu erreichen. Der gesamte Herstellungsprozess erfordert den Einsatz professioneller Ausrüstung und ausgereifter Techniken. Außerdem ist eine strenge Qualitätskontrolle jedes Glieds erforderlich, um sichere, zuverlässige und langlebige Stahldrahtseile herzustellen, die den Einsatzanforderungen in verschiedenen Bereichen wie Hebe-, Hebe-, Traktions- und Brückenkabeln gerecht werden.