具有厚聚合物覆层的钢丝制造技术

一种钢丝（１０），该钢丝具有可挤出聚合物的覆层（１４），钢芯（１２）的直径至少是０．２ｍｍ，并且覆层的厚度至少是钢芯直径的５０％。该种钢丝具有纯聚合物丝的弹性，同时摒弃了它的缺点，例如制造方法慢的缺点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有可挤出聚合物覆层的钢丝。技术背景具有可挤出聚合物覆层例如聚氯乙烯覆层的钢丝是通常所知道的，美国专利4107370对这种钢丝进行了介绍。已知通过增大钢丝的直径来极大地改进钢丝的许多机械性能。但 是，随之而来的缺点是由于钢的高密度，较大直径钢丝的重量也大 大增加。另一方面，也存在只由可挤出聚合物构成的丝，即不具有钢芯。 这种丝的优点是重量轻和高弹性。例如，当这些聚合物丝呈螺旋线形 以用作书装订线时，这些丝受到横向力的作用后会反弹或回弹到原始 形状。另一方面，这些聚合物丝有各种各样的缺点。 一个缺点是它们 的制造工艺慢，最终形状是螺旋型时尤其如此。另一缺点涉及到前述 的高弹性，这种特性并非总是优点，当用作呈螺旋型的书装订线时， 端部会很尖锐并会伤及使用者。由于高弹性，不经过热处理是不可能 将这些端部弯曲成危险程度较小的形状。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结合了已有的聚合物覆层钢丝的优点和 聚合物丝的优点的丝。本专利技术的目的是提供重量大大减轻同时又不影响一些关键机械参 数的丝。根据本专利技术，较细的钢芯上设有基本上厚的可挤出聚合物覆层， 因此覆层钢丝的总直径基本上增加了。但是，由于聚合物的密度相比钢而言更低，本专利技术的钢丝具有低重量。 钢芯通常呈圆橫截面。术语"可挤出聚合物"指各种类型的热塑性塑料，它们可以被挤出 并包括各种聚合物，例如聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚丙烯、 聚乙烯......。从经济的角度来看，釆用聚氯乙烯有利，因为它易于获得并相对便宜。本专利技术的覆层钢丝的特征在于钢丝的直径至少是0.2mm，并且覆 层的厚度至少是钢丝直径的50%。本专利技术的覆层钢丝的第一个优点是它比相同直径的钢丝要轻得多。第二个优点是由于一些聚合物例如聚氯乙烯的成本价低，因此 制造这种覆层钢丝的成本是非常可接受的。通过大量试验，令人惊奇的发现是，本专利技术的这种覆层钢丝的机 械性能得到了极大的提高。附图说明下面将通过一些机械试验并参考附图对本专利技术进行更详细的描 述，其中图1所示是本专利技术的覆层钢丝的横向截面； 图2所示是在盘巻横向上进行压缩试验的示意图； 图3说明将本专利技术的丝用作书装订线； 图4说明将本专利技术的丝用作曲别针。具体实施方式进行机械试验，以将本专利技术的试样1和试样2与现有技术的试样 3比较。图1所示是试样1和试样2的横截面，或本专利技术的覆层钢丝10 的横截面。覆层钢丝10包括钢丝12和聚氯乙烯(PVC)的外部覆层 14,在钢丝12和外部覆层之间可具有底漆或粘附促进层(未显示)。试样1由直径0.50mm的低碳含量(重量比小于0.20%wt.)的拉 拔光亮钢丝12以及0.50mm厚的PVC覆层构成，或者说由直径 1.50mm的覆层钢丝10构成。这意味着PVC覆层的厚度基本上是钢 丝12直径的100%。试样2由直径0.40mm的高碳含量(碳含量大于0.25。/。wt.且小于 l%wt.)的光亮钢丝12以及0.525mm厚的PVC覆层构成，或者说由 直径1.45mm的覆层钢丝10构成。这意味着PVC覆层14的厚度基本 上是钢丝12直径的130%。试样3由直径0.80mm低碳含量的光亮钢丝12构成，没有任何覆层。试样l、 2、 3的钢丝12的横截面比例是25: 16: 64。 用试样l、 2和3制作了大量螺旋弹簧16以进行机械试验。该螺 旋弹簧16可用作书的装订线。利用试样l、 2、 3的已成形的盘巻或螺旋弹簧进行下面的试验。 A)盘巻轴向上抗拉(拉伸)载荷的滞后试验。 在该试验中，在盘巻或弹簧上加载，直至达到特定值(上反向点)， 然后卸载，直至达到预载荷值。试验条件如下-预载荷下反向点2牛顿(N)-预载荷速度200mm/min- 1次循环-上反向点6N， 8N， ION， 12N -循环速度200mm/min -夹持间距4圏测量总变形、弹性变形和塑性变形，结果统计如下表<table>table see original document page 6</column></row><table>弹性变形等于总变形与塑性变形之差。 表中的每个数据都是至少三次试验的平均值。从该滞后试-验可以看出，尽管与试样1的直径0.5mm和试样2的 直径0.4mm相比，试样3的直径0.80mm更大，但在较高的上反向点 值时，试样3比试样1和2的塑性变形和总变形更大。该试验说明， 与试样3相比较，试样1和2的机械性能得到了极大的提高。B)在螺旋弹簧的横向进行压缩试验，直至产生塑性变形或弯曲。 图2所示是如何在两块板18之间对螺旋弹簧16加载(压缩)，直 至弹簧塑性变形或弯曲。<table>table see original document page 6</column></row><table>表中每个数据值都是至少三次试验的平均值。该试验再次说明，与试样3相比较，试样1和试样2的机械性能 得到了极大的提高，尽管试样3的直径0.8mm更大。尽管试样2的钢丝直径(0.4mm)和总直径(1.45mm )均小于试 样l，但试样2显示的试验值与试样1基本上相同。这大概是由于试 样2的PVC覆层较厚的原因。C)盘巻的横向进行压缩的滞后试验，测量塑性变形、弹性变形 和总变形。在该试验中，在盘巻或弹簧的横向施加压缩载荷(如图2)，直至 达到特定值(上反向点)，然后再卸载，直至达到预载荷值。试验条件-预栽荷值下反向点2牛顿(N) —预载荷速度5mm/min - 1次循环—循环速度5mm/min -夹持间距4圏 得到如下结果<table>table see original document page 7</column></row><table>每个数据值都是至少三次试验的平均值。该试验再次说明，与试样3相比，试样1和2的变形值是完全可 以接受的，尤其对于塑性变形。尽管试样2的钢丝直径和总直径都较小，但是试样2的塑性变形 比试样1小。这可能是由于试样2的PVC覆层较厚的原因。D)弹簧轴向上压缩载荷的滞后试验，测量塑性变形、弹性变形和总变形。在该试验中，在盘巻或弹簧上加载，直至达到特定值(上反向值),然后卸载直至达到预载荷值。试验条件如下 -预载荷下反向点2N -预载荷速度200mm/min -1次循环 -上反向点8N -循环速度200mm/min -夹持间距4圏 得到如下结果<table>table see original document page 8</column></row><table>每个数据值都是至少三次试验值的平均值。该试验再次验证了试样1和试样2的值是完全可以接受的。 E)弯曲覆层弹簧+测量回弹度 对以下试样进行弯曲试验-现有技术的钢丝在1.13mm低碳钢芯上包覆PVC，直至最终 直径达到1.50mm。-本专利技术的钢丝l:在0.50mm低碳钢芯上包覆PVC，直至最终 直径达到1.50mm。-本专利技术的钢丝2:在0.40mm高碳钢芯上包覆PVC,直至最终 直径达到1.45mm。将上述各试样的钢丝成形为弹簧，然后将弹簧夹在Gressel本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有可挤出聚合物覆层的钢丝，其特征在于，钢丝的直径至少是０．２ｍｍ，并且覆层的厚度至少是钢丝直径的５０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A里普莱，P波尔曼，A格洛布，
申请(专利权)人：贝卡尔特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]