سیم بکسل نازک دسته ایی از سیم بکسل ها هستند که اغلب در سایز های بسیار نازک از 0.5 تولید می شوند این سیم بکسل ها در گریدهای مختلف از جمله گریدهای فولادی و یا استنلس استیل تولید و مورد استفاده قرار می گیرند. سیم بکسل های نازک در سایز های خیلی پایین عموما با ساختار 7*7 تولید می گردند و در سایزهای بالاتر با ساختار 19*6 تولید و در بازار عرضه می گردند. سیم بکسل نازک غالبا در متراژ 1000 متری, 3000 متری یا 5000 متری بر روی قرقره های پلاستیکی یا چوبی به بازار عرضه می گردند. بر حسب نوع کاربردی تنسایل مقاومتی کششی سیم بکسل نازک می تواند از 1560 تا 1990 نیتون بر میلیمتر مربع متغیرباشد.
سیم بکسل نازک از آلیاژهای سخت فولادی که برای داشتن قابلیت اندکی از عنصر فلزی وانادیوم را نیز در ترکیبات شمیایی خود جای داده اند با درصد متوسط کربن از 2 الی 4 درصد که خواص مقاومتی فولاد را میسر می سازد تولید می شوند.در حالت فولادی سیم بکسل نازک به رنگ نقره ایی با پوششی از گالوانیزه سرد که لایه نازکی از فلز روی یا ZN روی را بر روی سطح بیرونی آن قرار می دهد در بازار یافت می کنید که در برابر آب و رطوبت مقاومت مناسبی دارد. پر مصرف ترین گرید سیم بکسل نازک گرید های 1660 و1770 نیتون بر میلیمتر مربع هستند که با اضافه کردن درصدی از کربن و سپس انجام عملیات سخت کاری که به صورت هم زمان سبب بالا رفتن تنسایل مقاومت کششی و سختی سطحی سیم بکسل نازک در برابر سایش سطحی می شوند عرضه می گردند
استنلس استیل Stainless steel در واقع یک آلیاژ از فلز آهن با درصد بالایی از عناصر فلزی فعال مانند کروم و نیکل می باشد که خواص ضد زنگ دارد. سیم بکسل نازک استنلس استیل که به رنگ نقره ایی مایل به زرد یافت می شود بدون نیاز به آبکاری سطحی دارای مقاومت محیطی بسیار بالایی نه تنها در تماس با آب و رطوبت بلکه در تماس با سیالاتی با قابلیت خوردندگی بالاتر دارد و از آنجایی که این مقاومت ذاتی بوده و بر اثر پوشش سطحی به وجود نمی آید ایجاد خراش های سطحی نیز سیم بکسل نازک استیل را در معرض زنگ زدگی قرار نمی دهد. سرعت زنگ زدگی سیم بکسل نازک استنلس استیل بسیار پایین بوده و از این رو از این گرید فولاد در صنعایع دریایی, داروسازی و غذایی استفاده بسیاری می شود.
البته سیم بکسل نازک از جنس استنلس استیل در طی مدت طولانی به تدریج دچار زنگ زدگی سطحی می شود اما سرعت زنگ زدگی در مقایسه با سیم بکسل نازک فولادی بسیار نا چیز است. قابلیت عنصر فلزی روی یا زینک که حداقل 10.5% از کل ترکیبات شیمیایی فلز را در ترکیب شیمیایی سیم بکسل نازک به خود اختصاص می دهد, در از دست دادن الکترون, اکسید شدن که در واقع نام علمی فرایند زنگ زدگی است سبب محافظت استیل در برابر زنگ زدگی می شود. البته گریدهای مختلف سیم بکسل نازک قابلیت های زنگ زدگی متفاوتی بالاخص در محیط های با ترکیبات خورنده مختلف هستند.
دو گرید سیم بکسل نازک استنلس استیل عبارتند از گرید 304 با قابلیت جذب محدود در محیط مغناطیسی و گرید 316 بدون قابلیت جذب در تماس با آهنربا. با وجود اینکه هر دو گرید سیم بکسل نازک نام برده دارای مقاومت کششی کاملا برابر هستند تاثیر عنصر فلزی مولیبدنیت هر چند به میزان بسیار اندک در ساختار سیم بکسل استیل نازک گرید 316 در محافظت سطحی از این فلز بالاخص در محیط های کلریدی بسیار مشهود است.
زمانیکه صحبت از مقاومت وزنی سیم بکسل نازک به میان می آید
می بایست با مقادیرکمی و عددی به ادمه بحث بپردازیم که این امر طبق محاسبات کاملا مهندسی صورت می پذیرد و با بکارگیری جداول مهندسی و در نظر داشتن فاکتور ها کمی مانند تنسایل, MBL, WLL مشاهده می کنیم. حال آنکه تنسایل مقاومت کششی سیم بکسل نازک امری کاملا مجزا از سایز بوده و تنها تحت تاثیر متریال و عملیات حرارتی تغییر می کند. از این رو به بررسی مقاومت سیم بکسل نازک تحت تاثیر نیروی کششی در معادلات بر حسب تنسایل نیاز به سطح مقطع و بر حسب MBL, WLL بدون نیاز به سطح مقطع میسر می باشد. در نظر داشتن این امر که MBL و تنسایل هر دو در نقطه ای اتفاق می افتند که سیم بکسل نازک عملا تحت تاثیر نیروی کششی در مرحله پارگی کامل قرار دارد در حالی که WLL در واقع بار گواه یا حداکثر نیروی قابل تحمل بدون تغییر طول در ناحیه الاستیک و در اصل همان مقدار کمی است که کاربران برای اتصال بار بر روی سیم بکسل نازک نیاز دارند شاید توضیح و انتخاب WLL به عنوان فاکتور دقیق در انتخاب مناسب تر باشد. در اغلب انواع و متریال های سیم بکسل نازک
میزان MBL برابر با دو الی 3 برابر میزان کمی WLL است که امری کاملا بدیهی است چرا که MBL از حداکثر حداکثر تنش اعمال شده در محل پارگی سیم اندازه گیری می شود.
در توضیح محاسبات تنسایل سیم بکسل نازک باید گفت که هر اندازه که تنسایل این سیم بکسل باشد تقسیم بر 10 میزان باری است که در مرحله پارگی به ازای هر میلیمتر مربع از سطح مقطع سیم بکسل نازک تحمل می کند. بدین ترتیب تنسایل 1770 نیتون در میلیمتر مربع از سیم بکسل نازک به ازای هر میلیمتر مربع از سطح مقطع باری برابر با 177 کیلوگرم
البته در مرحله پارگی کامل تحمل می کند بدیهی است که سطح مقطه سیم بکسل نازک نیز با داشتن قطر بیرونی از رابطهریاضی D*2×3.14/4 یعنی قطر به توان 2 ضربدر پی برابر با 3.14 و تقسیم بر 4 قابل محاسبه است.
مشخصات مکانیکی سیم بکسل ها شامل اطلاعات فنی هستند که کاربران از آنها برای انتخاب قطر و کاربری سیم بکسل استفاده می کنند. در بررسی مشخصات مکانیکی سیم بکسل نازک دو فاکتور تنسایل که تنها تابع متریال بکار رفته و عملیات حرارتی افزاینده سختی و کشش است مهم بوده و برای تمامی سایز های سیم بکسل نازک برابر می باشد.در عوض مفهوم WLL, MBL دو مفهمومی هستند که به صورت مستقیم تحت تاثیر قطر و سایز سیم بکسل نازک قرار دارند. در واقه این دو فاکتور عددی از جنس تنسایل هستند با این تفاوت که برای سایز های مختلف متفاوت هستند.
با وجود شباهت هر دو فاکتور کمی WLLL, MBL که هر دو تحت تاثیر سایز سیم بکسل نازک قرار دارند یک تفاوت عمده آنها این است که MBL یا حداقل تنش شکست مانند تنسایل در نقطه پارگی سیم بکسل نازک اتفاق می افتد حال آنکه WLL میزان باری است که سیم بکسل نازک در منطقه امن تحمل می کند.در اغلب گرید ها و متریال ها یک نسبتی مشخص بین WLL, MBL وجود دارد. بعنوان مثال در مورد سیم بکسل های استنلس استیل MBL 3 برابر WLL محاسبه می گردد. با توجه به گفته های مناسب ترین فاکتور عددی در جداول مهندسی برای انتخاب سیم بکسل نازک WLL می باشد که در منطقه امن و قبل از برش سیم بکسل اتفاق می افتد.
بسته به ساختار سیم بکسل نازک از تعداد استرندها و تعداد مفتول های متفاوتی در این بافت استفاده می شود که اغلب طبق بافت نوع استاندارد Standard یعنی با مفتول هایی با قطر برابر بافته می شوند. در این شرایط است که با دارا بودن تعداد رشته ها و حاصل ضرب تعداد رشته در مساحت هر مفتول می توان به سطح مقطع سیم بکسل نازک دسترسی پیدا کرد. بدیهی است که با دارا بودن قطر هر مفتول سطح مقطع هر یک از آنها رابطه πr2 که در آن عدد پی برابر 3.14 و r نیمی از قطر با شعاع هر مفتعول است بدست می آید با محاسبه سطح مقطع سیم بکسل نازک و حاصل ضرب آن در عدد WLL بر حسب نیتون بر میلیمتر مریع می توان به میزان باری که سیم بکسل نازک در وضعیت امن تحمل کند رسید.
در صنعایع و در تولید سیم بکسل ها از روش های متعددی در پوشش سطحی استفاده می گردد که پر کاربرد ترین آنها آبکاری گالوانیزه سرد, آبکاری گالوانیزه گرم و روغن کاری با گریس کاری سطحی که برای برخی از ساختاره های سیم بکسل آسانسوری یا نتاب است مورد استفاده قرار می گیرد. این فرایند در مورد سیم بکسل های فولادی نازک تنها به روش آبکاری گالوانیزه سرد صورت می پذیرد کع طی این فرایند یک لایه نازک چند میکرونی از فلز مقاوم زینگ یا روی Zn با عددد اتمی 30 که دارای الکترون های آزاد زیادی بوده و طی از دست دادن الکترون مانع از زنگ زدگی سطح فولادی مفتول های سیم بکسل نازک می شود بر روی آن قرار می گیرد. این فرایند در حمام هایی از روی در دمای تقریبی 140 الی 260 درجه سانتیگراد صورت می پذیرد که سطح براق به رنگ نقره ایی از روی را طی فرایند آبکاری گالوانیزه سرد به سیم بکسل نازک می دهد.
لازم به ذکر است که مقاومت محیطی آبکاری گالوانیزه سرد نسبی و در برابر رطوبت می باشد و ایجاد خراش بر روی سطح گالوانیزه مفتول ها را برای زنگ زدگی و اکسید شدگی مستعد می سازد. در برخی موارد از سیم بکسل نازک به عنوان مغزی برای سیم بکسل های روکش دار استفاده می شود که در این صورت نیز نمی توان این سیم را ضد زنگ نامید و تنها استفاده از گرید های استنلس استیل مانند گرید 304 و 316 است که منجر به مقاومت محیطی کامل سیم بکسل نازک خواهد شد.
