مقدمه

میلگردها به صورت شاخه‌ای و کلاف دسته‌بندی می شوند و کاربردهای متفاوتی دارند. میلگرد کلاف یا وایر راد (Wire Rod) همان‌ طور که از نام آن پیداست، نوع خاصی از میلگرد به شکل کلاف‌ های در هم ‌پیچیده است که از آن به صورت گسترده در صنعت و ساختمان ‌سازی استفاده می ‌شود. لازم به ذکر است که عموما میلگرد با سایزهای کوچکتر را می‌ توان به صورت کلاف به دور هم پیچید، چرا که قطر کمتر میلگرد به انعطاف پذیری بیشتر آن کمک می کند. از مزایای میلگرد کلاف می‌ توان به حجم کمتر، حمل و نقل و انبارداری ساده‌ تر اشاره کرد. میلگرد کلاف در واقع یک محصول فولادی نهایی (چه به صورت آلیاژی یا غیرآلیاژی) است که از طریق عملیات نورد روی محصولات نیمه نهایی مانند بیلت تولید می‌ شود. این محصول پس از تولید به شکل میلگرد، به صورت کویل (Coil) یا همان کلاف به هم پیچیده شده و به همین شکل نیز حمل و نقل می‌ شود. این میلگرد توسط تولیدکنندگان مختلف در ابعاد گوناگونی تولید و به بازار عرضه می‌شود. به دلیل شکل هندسی خاص این محصول، نحوه‌ نگهداری آن با نوع شاخه متفاوت است. این تفاوت شکل ساختاری با میلگرد شاخه یکی از نکات مهمی است که انبارداران و سوله‌ داران باید در زمان دِپو و نگهداری این محصول فولادی به‌ صورت ویژه به آن توجه کنند.

دسته بندی انواع میلگرد کلاف چیست؟

1. شکل ظاهری (آج)

یکی از روش های دسته بندی میلگردهای کلاف بر مبنای شکل ظاهری آنها است. میلگردهای کلاف از نظر شکل ظاهری در دو گروه ساده و آجدار دسته بندی می‌شوند.

• میلگرد کلاف ساده

این نوع کلاف میلگرد به دلیل عدم وجود هر گونه آجی روی سطح آن، شباهت زیادی به کلاف مفتول دارد. به طور معمول میلگرد کلاف ساده از سایز ۵٫۵ تا ۱۰ به بازار عرضه می‌شود. البته اگر کاربری قصد استفاده از میلگردهای سایز بالاتر را داشته باشد سایز ۱۲ نیز در دسترس است. برای سایزهای بالاتر نیز می‌توان به کارخانه‌ها درخواست ارسال کرد تا به صورت سفارشی میلگرد کلاف مد نظر را تولید کنند. در بازار فولاد سایز 5.5 تا 8 کلاف با اصطلاح مفتول (wire) شناخته می شود. مفتول، محصولی با انعطاف بالا و کاربرد فراوان در صنعت است. با استفاده از روش نورد سرد به مفتول فرم‌ داده می شود و توسط دستگاه ‌های کشش قطر آن کاهش داده و باریک می شود.

• میلگرد کلاف آجدار

کلاف آجدار در واقع همان میلگرد آجدار است که برخلاف میلگرد شاخه ای که به صورت شاخه هایی با طول های بلند تولید می شود (عموما 12 متری)، پس از گذشتن از آخرین قفسه نورد، هنگامی که داغ است، به شکل یک کلاف در هم پیچیده در می آید. میلگرد کلاف آجدار به دو گروه A2 و A3 تقسیم می شود و در مقایسه با انواع ساده میلگرد کلاف قیمت بالاتری دارد. در حقیقت قیمت انواع میلگرد کلاف آجدار بر مبنای ابعاد و دسته‌ بندی آنها تعیین می‌ شود.

2. میزان کربن

دسته بندی دیگری که میلگردهای کلاف بر مبنای آن شناخته می شوند، میزان کربن به‌ کار رفته در ساختار آنها است. بر این مبنا میلگردهای کلاف به سه ‌دسته‌ کم کربن، کربن متوسط و پر کربن تقسیم می‌شوند. همان طور که می دانید میزان کربن موجود در فولاد تعیین کننده برخی ویژگی های مکانیکی در محصول نهایی است. در اینجا به بررسی خصوصیات این سه دسته میلگرد کلاف می‌پردازیم.

• کلاف کم کربن

این نوع میلگرد کلاف به دلیل داشتن درصد کمی از کربن در ساختار قابلیت کشش پذیری بالا، چکش ‌خواری، جوش پذیری و نورد سرد را دارد. برای تولید این نوع میلگرد کلاف از گریدهایSAE1006  و SAE1008، RST34 و RST37 و 3SP استفاده می‌ شود.

ویژگی ‌های این محصول را می ‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

1. کشش‌پذیری بالا
2. درصد کربن پایین
3. جوش‌پذیری بالا
4. امکان نورد در حالت سرد
5. کنترل ازدیاد طول مناسب
6. چکش‌خواری فوق‌العاده

• کلاف کربن متوسط

از این نوع میلگرد کلاف به شکل مفتول به عنوان ماده اولیه در کارخانجات برای ساخت فنر، سیم بکسل، کابل‌های برق و همچنین در صنایع تایرسازی استفاده می شود. برای تولید این نوع میلگرد کلاف از دو نوع گرید 5SP و Ck45 استفاده می‌ شود:

• کلاف پر کربن

این میلگرد کلاف دارای درصد بالایی از کربن (بیش از ۰٫۴۴ درصد) است. همین درصد بالای کربن در این میلگرد انعطاف پذیری و چکش ‌خواری آن را کاهش می‌دهد. موارد استفاده از این محصول مانند کلاف کربن متوسط است. به ‌کار رفتن مقادیر بالایی از کربن در ساختار این محصول باعث شده این میلگرد دارای مشخصات زیر باشد:

1. انعطاف‌پذیری پایین
2. چکش‌خواری پایین

استاندارد میلگرد کلاف چیست؟

از آن جایی که میلگرد و مفتول کلاف برای کاربردهای مختلفی تولید می شوند، باید استاندارد محصول نهایی که با استفاده از آنها تولید می شود یا کاربری نهایی آنها را در بحث استانداردها مد نظر قرار داد. برای مثال اگر از مفتول برای تولید سیم استفاده می شود لازم است استاندارد INSO 14281-1 to 5 و اگر برای تولید میخ و پیچ استفاده می شود لازم است استانداردINSO 10577-1 to 5  رعایت شود.

برای ابعاد میلگرد و مفتول کلاف نیز استاندارد وجود دارد. در این استاندارد به قطر میلگرد توجه می شود و برای آن حداقل و حداکثری در نظر گرفته شده و اختلاف این دو قطر نیز در نظر گرفته می شود. از دیگر استانداردهایی که برای نمونه می توان به آنها اشاره کرد استاندارد INSO 14692 است که در خصوص ابعاد و رواداری های مفتول سیمی فولادی کاربرد دارد. همچنین می توان به استاندارد ISIRI 6030 اشاره کرد که استانداردی قدیمی است و مربوط به ابعاد، اندازه و رواداری های مفتول های گرم نوردیده می شود. لازم به ذکر است که در ایران معمولا توافقی بین خریدار و تولیدکننده در خصوص استانداردی که لازم است محصول مورد نظر از آن پیروی کند انجام می شود.

فرآیند تولید میلگرد کلاف چیست؟

ماده‌ اولیه تولید مقاطع فولادی، شمش فولاد است. میلگرد کلاف نوعی مقطع فولادی است که از روش نورد گرم به دست می آید. برای تولید میلگرد کلاف از شمش‌های فولادی که دارای کربن، سیلسیوم، منگنز و مقادیر ناچیزی فسفر و گوگرد هستند استفاده می شود. برای این منظور، در اولین مرحله از ساخت میلگرد کلاف، شمش‌ های فولادی را در کوره‌ هایی با دمای ۱۰۰۰ تا 1100 درجه سانتی ‌گراد قرار می ‌دهند. بعد از رسیدن شمش ‌ها به دمای مورد نظر آنها را به خط نورد منتقل می ‌کنند.

برای تولید میلگرد در سایزی مانند 12، باید 18 بار (اصطلاحا 18 پاس نورد) سطح مقطع شمش نازک شود تا به سایز مورد نظر برسیم. با افزایش سایز میلگرد، این تعداد پاس کاهش می یابد، برای مثال سایز 32 با 12 پاس نورد تولید می شود. هر قفسه نورد (که دو غلتک در آن هست) یک پاس نورد را انجام می دهد. به 6 قفسه نورد ابتدایی اصطلاحا رافینگ (خشن کاری)، به 6 قفسه نورد بعدی اصطلاحا میانی (اینترمدیت) و به 6 قفسه آخر اصطلاحا فینیشینگ (نهایی) می گویند. برای تولید میلگرد کلاف، شمش ابتدا از داخل 18 قفسه نورد رد میشود تا قطر آن به حدود 8 تا 20 میلی متر برسد. پس از آن مجددا توسط رینگ، که کوچکتر از غلتک است نورد می شود. تعداد پاس نوردی با رینگ هم وابسته به سایز میلگرد کلاف است.

پس از اتمام نورد، تجهیزی به نام Laying Head مفتول داغ را به صورت حلقه در می آورد. حلقه ها روی یک بستر خنک کننده شیب دار در حال حرکت قرار می گیرند. سپس از بالای قسمت خنک کننده به پایین ریخته می شود. در این بخش تجهیزی وجود دارد که حلقه های کلاف دور آن قرار می گیرند تا شکل ابتدایی کلاف درست شود. در ادامه کلاف به بخش بسته بندی می رود تا فشرده تر شود. معمولا برای جلوگیری از باز شدن کلاف، 4 مفتول فولادی توسط دستگاه بسته بندی، دور کلاف پیچیده می شود.

کاربرد میلگرد کلاف چیست؟

برخلاف تصور عموم، نباید کاربرد میلگرد کلاف را منحصر به ساختمان‌سازی دانست. این محصول فولادی در حوزه‌های مختلفی کاربرد دارد. وقتی از کاربرد میلگرد کلاف سخن به میان می‌آید، هدف آشنایی مصرف‌ کنندگان به منظور خریدی با کیفیت و متناسب با پروژه است. در ادامه، به مهم ‌ترین کاربردهای میلگرد کلاف در صنایع  و همچنین ساختمان‌سازی و عمران اشاره می شود. ناگفته نماند که فهرست کاربرد میلگرد کلاف می ‌تواند مفصل ‌تر و طولانی ‌تر از موارد ذکر شده باشد.

1. کاربرد میلگرد کلاف در صنعت

• تولید میخ ، پیچ و مهره ، سیم برق و دکل و سیم بکسل
• سیم خاردار، زنجیر فلزی، توری حصاری یا فنس و گابیون
• تولید قطعات خاص خودرو از قبیل فنر
• ساخت قطعات صنعت‌هایی نظیر الکترود‌سازی و جوشکاری
• ساخت توری و صافی
• تولید تایر، لاستیک و اقلام مشابه

2. کاربرد میلگرد کلاف در ساختمان سازی

• استفاده در تیرچه
• استفاده به عنوان خاموت
• تقویت استحکام اتصالات گازی
• ساخت خرپا و تیرچه
• سیم آرماتوربندی (گره زدن گیره ‌های میلگردی مربع، دایره یا مستطیل شکل)
• افزایش استحکام بلوک‌ های نسوز و بلوک های فومی

روش صحیح نگهداری و انبارسازی میلگرد کلاف چیست؟

به دلیل شکل خاص این میلگردها، نحوه‌ نگهداری از این محصولات تا پیش از مصرف متفاوت است و باید نکات خاصی را در زمان انبار کردن آنها رعایت کرد:

۱. برای حمل میلگردهای سایز کوچک تا ۱۰ میلی ‌متر می ‌توان از حالت کلاف استفاده کرد؛ به این ترتیب حمل ‌و نقل آنها آسان تر می‌ شود.

۲. قبل از استفاده از میلگرد کلاف در پروژه باید محصول را به کارگاه منتقل کرده و با استفاده از دستگاه‌های مخصوص آن‌ها را از هم باز کنید.

۳. در زمان انبار کردن میلگرد کلاف باید از خرک ‌های چوبی استفاده کرد تا از تماس مستقیم محصول با زمین، رطوبت، گرد ‌و خاک و عوامل مخرب جلوگیری شود.

۴. برای جا به ‌جایی و انبار کردن میلگرد کلاف نباید از پوشش نایلونی استفاده کرد؛ زیرا این پوشش‌ ها احتمال زنگ ‌زدن محصول را به میزان چشمگیری افزایش می‌دهند.

۵. یکی از بهترین پوشش‌ها برای جا به‌ جایی و انبار کردن میلگرد کلاف، برزنت است.

سخن پایانی

در پایان باید به این نکته اشاره کرد که میلگردهای ساده آجدار به دو شکل شاخه و شکل کلاف وارد بازار مصرف می ‌شوند. این تنوع به ‌منظور پاسخ ‌گویی به نیازهای عمده مصرف ‌کنند گان در صنایع و تولید محصولات مختلف است. یکی از مزیت‌های میلگرد کلاف که باعث شده این محصول نیز کاربرد بسیاری در ساخت ‌و ساز و صنعت عمران داشته باشد، انعطاف ‌پذیری آنها است. از نکات مهمی که در همه مقالات با موضوع میلگرد کلاف به آن اشاره شده، توجه به نحوه نگهداری و انبارداری این محصول فولادی به شیوه‌ای خاص و استاندارد است تا محصول مرغوبیت و کیفیت خود را حفظ کند.