1，拉絲技術歷史回顧
已知最早的金屬線是埃及人在公元2750年左右制造的多股金屬絲。在中國Xi安的秦始皇兵馬俑考古中，發現大量鎧甲是用銅絲制作的，這可能是中國最早的金屬絲證據。公元400-1100年，許多國家開始發展導線技術，用手或馬開始拉絲。慢慢的發明了壹些技術，比如絞盤，秋千，棘輪，利用重力。17世紀，歐洲人開始采用液壓拉絲。1769年蒸汽機的發明取代了手工拉絲技術和液壓拉絲[1]。20世紀電機技術的普及為拉絲技術的飛躍提供了新的動力。
1632年，研制鋼絲針的工匠偶然發現鋼絲上殘留的壹層人尿起到了潤滑鋼絲的作用，發現潤滑可以降低動力需求。
早期有人嘗試石模，後來有了鐵模。從1637明代江西人宋在分宜《天宮》中所作的描述可以發現，用鐵模繪畫:“每壹針先把鐵錘成細條，用壹塊鐵尺，把它削尖成線眼，把壹塊鐵拉成線，壹寸寸斷成針……”。1970，新余還有老工人手動在老虎鉗上拉線。貴州的珠寶工匠仍然用手工拉銀線。
1834年，德國人威廉·阿爾比亞(Wilhelm Albea)發明了鋼絲繩，同時在英國架設了電報線，並開始制作海底電報線。
電動機的發明促進了單卷筒拉絲機的出現。為了提高效率和質量，在單拉絲機上實現了兩道甚至三道拉拔(滑動拉拔)，並采用了騎馬拉絲機和水冷技術，模具技術不斷改進。1993年，筆者在堪薩斯州參觀聯合鋼絲繩公司時，仍然看到他們在用單拉機，但壹個人開六套，卷筒重量約1 t，效率仍然不低。倒置單拉機和臥式卷筒拉絲機仍被廣泛使用，適用於加工道次少、尺寸大的鋼絲產品，易於實現批量生產。
隨著交流電機和控制技術的發展，20世紀初發明了連續拉絲機，降低了人工成本，提高了拉絲速度。摩根是早期主要的拉絲機制造商之壹。20世紀30年代末，馬沙爾Richard Barcro公司發明了B-B拉絲機(雙生產線)，改善了冷卻，減少了扭轉問題。這種設備特別受鋼絲繩廠的歡迎。到1976公司倒閉時，已有數千臺這樣的設備投入使用。
後來的拉絲機是活套式的。20世紀70年代末，德國KOCH公司發明了線性調諧輥傳感器臂拉絲機。大約在1970年發明的窄槽冷卻技術，為提高拉絲速度提供了非常有利的條件。改進滾筒設計、滾筒外風冷、旋轉模具、直接水冷都是提高拉絲機性能的技術。從上世紀90年代開始出現臥式連續拉絲機，主要是為了降低勞動強度，方便維修。拉絲時可以排成兩排，減少了占地面積。研制了直徑為65438±0270毫米的大型線圈。
管。
直線拉絲機在避免鋼絲扭轉的同時，獲得了極好的道次和速度的協調能力。速度更快，質量更好，操作維護方便，模具匹配靈活，能耗因電氣技術的發展而下降。
隨著數字技術的發展，壹臺計算機可以監控壹組拉絲機的工作狀態。
幹式連續拉絲機線圈直徑250-1270mm，DC或交流電機功率15-160kW。小型幹式拉絲機工作速度達到25m/s以上，大型拉絲機生產能力超過20000t/a..
基於滑動拉絲技術的濕法拉絲設備已廣泛應用於有色金屬和小規格鋼絲，如銅線、鋁線、鋼簾線、鋼絲繩用鋼絲、細彈簧絲等。·使用水基或油性潤滑液。同時繪制多種顏色導線的技術已經出現。水箱拉絲機的速度很高，拉伸道次從幾倍到二十倍不等，可以達到很大的壓縮。重水槽可以讓φ5.5mm的高碳鋼絲直接生產十個產品，但是鋼絲在水槽裏是扭曲的，需要調整平直度的技術和經驗。
2.突破速度障礙
拉絲技術有了很大的進步，壹些速度記錄可以反映出目前的成就:拉拔φ9.5mm的電工鋁絲速度可以達到30m/s以上，高碳鋼絲的拉拔速度也可以接近這個速度；φ1lmm進線、94.22mm出線的82B鋼絲速度記錄為12m/s，高速生產優質鋼絲需要綜合條件。下面總結分析影響高速拉絲的幾個因素和突破方向。除非另有說明，鋼絲是指鋼絲。
2.1原材料
大的盤重可以減少接頭所需的停機時間，這對提高拉絲設備的工作效率非常重要。有色金屬工業在20世紀70年代引進了先進設備，而鋼鐵工業線材的大規模生產始於80年代後半期。在1988之前，300kg卷重的線材在國內已經屬於大卷重了，有的產品每個只有60kg左右。金屬制品企業只有使用少量進口設備，才能發揮效益。1988年，馬鞍山出現第壹家卷重2t左右的高速線材廠。後來2t左右的卷重逐漸成為國內的主流，大卷重線材的出現使我國發展高速拉絲成為可能。國外有3t線圈左右重量的電線。
原材料的質量也很重要。好的線材很少斷絲，可以拉得更快，保證拉絲機的工作效率；另外，好的線材是優質鋼絲的質量基礎，可以降低產品成本。拉拔PC鋼絲時，好料百口斷不到壹次。鋼簾線由於加工工序多，產品直徑細，對斷絲更敏感。現代冶金和軋鋼技術改善了金屬組織和線材質量，使拉絲更容易，降低了生產成本。
2.2導線表面的準備
線材熱軋時表面會產生氧化鐵皮，個別鋼企提供酸洗服務，尤其是不銹鋼線材。大多數情況下，拉絲前的表面準備是由鋼絲企業完成的。良好的表面準備可以保證金屬和模具在變形過程中的正常摩擦，這對於保證順利高速的拉拔是非常重要的。
最常見的工藝還是酸洗+磷化+滲硼(或者皂化，或者石灰溶液浸泡)。利用振動、超聲波和電解技術，結合其他壹些技術，在保證質量的前提下，減少汙染物的排放。法國有非反應性塗料代替磷化，可以減少汙染問題。為了解決環保問題，越來越多的人采用機械除鱗技術，但在實踐中也存在壹些困難，尤其是在成品鋼絲的生產中。
德國ECOFORM公司推出在線塗覆技術，利用類似擠壓技術在鋼絲表面塗覆潤滑劑，大大提高了潤滑效果，提高了模具壽命和拉拔速度。在應用中，當拉拔W(C)=0.83%的碳鋼絲時，
入口直徑5.5mm，出口直徑2.2mm，成品速度從12m/s提高到20 m/s，模具內的被動過程變成了易於控制的主動過程。
2.3退繞技術
成品速度提高後，放線速度自然會跟上，但放線速度到了壹定程度，容易造成線亂、卡線，制約了速度的提高。
在選擇放線技術的時候，也要考慮前面軌道的收線技術。放線可以看作是前壹軌道收線的逆過程。卷取工藝的選擇要系統考慮，主要考慮下壹道工序的需要。如果是成品，就要研究最適合客戶的方式。通常，收線技術影響客戶的成本和效率。
線材壹般采用橫叉或豎管放線，橫叉的鴨舌可以減少線圈跑出過快的問題，但橫叉容易亂線，很難提高線速度。小直徑鋼絲使用工字輪是最理想的高速放線方式。
工字輪可以高速收線，電線排列整齊，有利於重新放線。主動工字輪放線可以實現精確的張力控制，但在拉絲中很少使用。有些設備實現了自動換盤，如科赫公司的壹些鋼絲拉絲機，其他公司的壹些鋁拉絲機，生產效率明顯提高。
像機頭(鵝頸)這樣的收線也是壹種可以實現連續作業的技術。鋼絲稍加扭轉，可實現大盤重收線或小盤不停收線。GCR的設計速度為28米/秒，直徑為400-760毫米..采用倒置式收線不存在扭轉問題，國外最高設計速度達到25 m/s，並可實現量產。
控制放線的張力非常重要。設備可以通過張力判斷速度是否協調正常，張力也影響收線的質量。被動放線主要依靠制動產生張力，主動放線可以采用力矩電機、活套、張力感應輥等技術。松卷放線的被動放線沒有張力控制，但需要水平叉的鴨舌產生適當的阻尼。
2.4潤滑
拉絲離不開潤滑，潤滑可能失效是限制速度的重要原因之壹。潤滑失效導致鋼絲溫度急劇上升，拉拔金屬粘附在模具上，導致模具壽命縮短、產品表面損傷等問題。
常用的潤滑材料有鈣基或鈉基硬脂酸鹽(拉絲粉)、潤滑油和潤滑脂。同壹種潤滑材料在不同的工廠有時表現不同，因為其他因素導致模具內壓力和溫度不同，使得潤滑劑表現不同。
除了2.2中描述的潤滑技術之外，壓力模也可以實現類似的幹塗。在無酸拉拔中，在拉絲機前增加在線滲硼裝置是有效的，並且降低了對粉末塗覆技術的要求。在拉絲機的拉絲粉箱中加入攪拌器可以避免隧道效應。粉夾是粘在鋼絲上的工具，使拉絲粉更容易帶入模具。有時候效果很好，但也可能導致帶入模具的粉末過多。粉夾的壓力和接觸形式會影響使用效果[1]。
潤滑故障可以根據排粉狀態判斷，正常不結焦。
塑化粉末粘在鋼絲上，有問題時粉末變硬結塊。
顯示高溫黑色。在嚴重的情況下，會有嚴重的摩擦，鋼絲
表面磷化膜被破壞，甚至出現拉伸馬氏體和橫向裂紋。
2.5拉絲機
拉絲機的機械和電氣特性、冷卻能力以及上面提到的拉絲工藝都影響著拉絲的速度和質量。高速拉絲需要電機、傳動機構、速度協調控制系統和轉鼓動平衡效果的支持。
拉絲系統的熱平衡能力也是壹個關鍵因素。金屬拉伸變形過程中的摩擦和變形產生熱量。現代拉絲機通過模頭水冷、卷筒內部水冷、外部鋼絲風冷帶走熱量。速度越快，單位時間產生的熱量越多，但拉絲機的冷卻能力有限。高溫導致時效脆化，壹般建議模具溫度不高於180℃，220℃以上會發生嚴重脆化。
意大利線材技術有限公司提出以下拉絲滾筒冷卻水量的計算方法:
每鍋筒每分鐘冷卻水量(20℃): W20 = f Pinst，其中/為0.7-1.0的系數，Pinst為裝機功率。若安裝8臺75kW電機的連續拉絲機，系數為0.85，則總冷卻水供應量(不包括模箱)應為8 * 75 * 60 * 0.85 = 30.6t/h..
汽包內壁的腐蝕對冷卻和傳熱有很大的影響。根據WAI的鋼絲手冊[2]，0.25mm厚度的腐蝕使傳熱能力降低50%。采用適當的防銹技術應該是有益的，但要註意避免使用導熱系數低的塗料。
窄槽冷卻已經成為國際上流行的技術，有些公司制造的V型槽拉絲機采用直接水冷。直接水冷法制成的成品鋼絲處於溫熱狀態，韌性較好，強度略低。當溫度較高時，拉拔強度較高，但同時存在塑性和韌性的損失，即使不嚴重也不能穩定維持其強度。制作預應力鋼絞線的經驗表明，鋼絞線穩定後，直接水冷的低溫低強度鋼絲強度會上升，而高強度熱鋼絲強度會明顯損失。上世紀70年代，神戶制鋼開發出了壓鑄後鋼絲直接水冷的技術，用了兩年時間將這壹技術付諸實踐。壹些企業已經嘗試在滾筒旁邊噴灑水霧。
傾斜滾筒設計是提高冷卻和速度潛力的有效手段。因為傾斜的滾筒增加了產品高度，也就是增加了鋼絲在滾筒上的冷卻時間。增加鼓數也是壹種設計思路，可以降低每道次的壓縮比，即降低每道次冷卻系統的負荷。
針對高速生產，壹些公司還開發了不停機鋼絲拉絲技術，采用3 t卷筒防亂放線技術，前四條高生產線，自動換卷機，工字輪產能達到3 t。
2.6改進繪圖流程
韓國研究人員采用了等溫的壓縮比分配原則[3]，即每道次的預測溫度控制在166℃，避免了傳統分配方法中第壹道次冷量利用不足的問題。這種分布的結果是，壓縮比從第壹遍開始逐漸降低，充分利用了每壹遍的冷卻能力。壹般的經驗是將第壹遍的壓縮比控制在較低的水平，可以在第壹遍達到較好的潤滑劑塗覆效果，但這種效果同時受到潤滑劑特性、壓縮、速度和冷卻能力的影響。綜合考慮拉絲粉的特性和性能、設備性能、冷卻能力、材料變形能力、總壓縮比，在保證質量的前提下，充分發揮設備的潛力，是比較理想的。
使用壓模可以改善潤滑效果，提高材料在拉伸變形時的塑性，有助於提高速度。
在拉絲機上安裝輥模也可以實現高速拉拔。用輥拉法生產鋼絲時，具有較強的[110]織構，變形均勻，產熱少，強度指數和塑性指數較高[4]。註冊商標為微軋制的技術已應用於加工銅、鋅、鋁、鈦、銅合金、鋁合金、碳鋼、不銹鋼、工具鋼絲、氣體保護焊絲和藥芯焊絲。加工φ1.8mm的中高碳鋼絲時，出絲速度達到16m/s，同規格軟線速度可達25m/s..
3.結論
為了更快更好的拉絲，要註意以下幾點:(1)使用線圈重量最大的優質原料；(2)使表面準備適合後續高速加工技術，甚至與拉絲機集成；(3)采用合適的放線工藝，防止亂絲、斷絲，適應相應的拉絲速度；(4)采用合適的潤滑劑以適應預期的加工條件；(5)采用控制穩定、無扭轉、冷卻優良的高速拉絲機，甚至通過輥拉實現變形過程；(6)綜合考慮拉絲過程中表面準備、潤滑、冷卻、模具和材料特性的影響，在控制溫度和保證表面質量的前提下，充分利用設備的冷卻和速度潛力。