ลวดสลิง (Wire Rope) 101

ความรู้เบื้องต้นและพื้นฐานเกี่ยวกับ ลวดสลิง

• ลวดสลิงคืออะไร ?
• ทำจากอะไร ?
• มีลักษณะแตกต่างกันอย่างไร ?
• รวมถึงวิธีการยก

ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลต่อการใช้งานและการรับน้ำหนักของลวดสลิง

ลวดสลิง (Wire Rope) คืออะไร ?

ลวดสลิง คือ เส้นลวดเหล็กหลายเส้นที่ตีเกลียวหรือพันรอบแกนชั้นเดียวหรือหลายชั้นซึ่งจำนวนเส้นลวดของลวดตีเกลียวแต่ละเกลียวของเชือกลวดเหล็กกล้าจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับจุดประสงค์การใช้งาน

องค์ประกอบของลวดสลิง (Component)

ลวดสลิง 1 เส้น จะประกอบด้วย

1. แกนลวดสลิง (Core) ทำหน้าที่รักษารูปทรงของลวดสลิงให้กลม รองรับเกลียวชั้นนอก ทั้งยังช่วยรักษาให้ลวดตีเกลียวอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมระหว่างการใช้งาน
2. เส้นลวด (Wire) ส่วนประกอบย่อยสุดของลวดสลิง
3. ขดลวด หรือ เกลียวสลิง (Strand) เกิดจากการรวมตัวของเส้นลวดด้วยการตีเกลียว

ขนาดลวดสลิง (Size)

ความยาวของลวดสลิง (Length)

โครงสร้างลวดสลิง (Construction)

สิ่งที่ต้องพิจารณาก่อนซื้อลวดสลิงให้เหมาะกับการใช้งานคือ โครงสร้าง
จำนวนโครงสร้างของลวดสลิง โดยทั่วไปลวดสลิงจะมีตัวเลขที่ต้องดู 2 ตำแหน่ง เช่น
โครงสร้างลวดสลิง 6×19 ซึ่ง

• เลขตัวหน้า หมายถึง จำนวนขดลวดในเกลียวลวดสลิง (Strand) เส้นนั้นๆ
• เลขตัวหลัง หมายถึง จำนวนเส้นลวด (Wire) ที่อยู่ในขดลวด (ซึ่งอาจมีจำนวนที่น้อยกว่าหรือมากกว่าตัวเลขที่ระบุไว้ก็ได้เช่นกัน)

ลักษณะของ “เกลียว” ลวดสลิง (Strand Pattern)

1. Single Layer เป็นเส้นลวดที่มีขนาดเท่ากัน มัดล้อมรอบแกนเส้นลวดที่อยู่ตรงกลาง
2. Filler Wire ลวดสลิงที่มีเส้นลวดขนาดเล็ก แทรกอยู่ในพื้นที่ว่างระหว่างเส้นลวดที่มีขนาดใหญ่กว่า
3. Seale : มีเส้นลวดขนาดใหญ่ล้อมด้านนอก เส้นลวดขนาดเล็กแทรกอยู่ด้านใน
4. Warrington โครงสร้างลวดสลิงที่มีเส้นลวดทั้งใหญ่และเล็กวางสลับกัน
5. Combined เป็นการรวมลักษณะการตีเกลียวหลายๆ รูปแบบเข้าด้วยกัน

ลักษณะของ”ลวดสลิง” (Wire Rope Type)

โดยทั่วไปมี 4 รูปแบบด้วยกัน คือ

1. Convention Steel Wire Rope
   เป็นเส้นลวดเหล็กหลายเส้นที่ตีเกลียวหรือพันรอบแกนชั้นเดียวหรือหลายชั้น
2. Compacted Wire Rope
   ผลิตโดยใช้การรีดกลมเกลียวของลวดสลิง ช่วยลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเกลียวทั้งหมด กระบวนการนี้ทำให้พื้นผิวของเส้นลวดด้านนอกเกลียวเรียบและยังเพิ่มความหนาแน่นของเส้นลวดด้วย ส่งผลให้พื้นผิวด้านนอกเรียบขึ้นและเพิ่มความแข็งแรงเมื่อเทียบกับลวดสลิงขนาดและประเภทเดียวกันที่เทียบเท่า ในขณะเดียวกันก็ช่วยยืดอายุการใช้งานของพื้นผิวเนื่องจากความต้านทานการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น
3. Rotation Resistance
   ลวดสลิงบางประเภท โดยเฉพาะลวดสลิงแบบเกลียวพิเศษ มีแนวโน้มที่จะหมุนได้ง่ายกว่าเมื่อมีการใช้งาน ลวดสลิงต้านทานการหมุน ได้รับการออกแบบให้ต้านทานการบิด การหมุน ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการใช้งาน ติดตั้ง และจัดเก็บ เพราะจะทำให้เชือกบิดตัวซึ่งและไม่สามารถต้านทานการหมุนได้
4. Plastic Impregnated Wire Rope
   ลวดสลิงที่เติมพลาสติก ในช่องว่างภายในระหว่างเกลียวและแกนของลวดสลิง ไส้พลาสติกช่วยลดความล้า (Fatigue) จากการดัดงอ และลดการสึกหรอของลวดสลิงทั้งภายในและภายนอก 

แกนหรือไส้ของลวดสลิง (Core)

ﾠแกนกลางหรือไส้ของลวดสลิง ทำหน้าที่รักษารูปทรงของลวดสลิงให้กลม รองรับเกลียวชั้นนอก ทั้งยังช่วยรักษาให้ลวดตีเกลียวอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมระหว่างการใช้งาน ซึ่งแกนลวดสลิงแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ ได้แก่

1. ลวดสลิงแกนไฟเบอร์/เชือก (Fiber Core : FC)
   ตัวแกนทำจากเชือกที่ผลิตจากเส้นใยธรรมชาติหรือเส้นใยสังเคราะห์ส่วนใหญ่ใช้เป็น Polypropylene (PP) หรือ Polyvinylchloride (PVC) ซึ่งมีข้อได้เปรียบ คือ ลวดสลิงมีความความอ่อนตัว (Flexibility) ทนทานต่อแรงล้าได้มากกว่า และ มีความยืดหยุ่นที่สูง (stretch) ทำให้สามารถซับแรงได้ดี นอกจากนี้ไส้เชือกสามารถดูดซึมน้ำมันหล่อลื่นเพื่อป้องกันความชื้นและการผุกร่อน แต่ทนแรงกระแทกได้น้อยกว่าลวดสลิงแกนลวดเหล็กกล้า (IWRC)
2. ลวดสลิงแกนลวดเหล็กกล้า (Independent Wire Rope Core : IWRC)
   ลวดสลิงที่มีแกนเป็นลวดเหล็กกล้า จะเพิ่มความแข็งแรงมากกว่าไส้เชือกประมาณ 10-15% ช่วยต้านทานต่อแรงกดทับ และทนต่อความร้อนได้ดีกว่าไส้เชือก ซึ่งเป็นลวดสลิงที่ใช้งานอย่างแพร่หลาย สามารถใช้งานได้หลากหลายกว่า จากข้อจำกัดในการใช้งานลวดสลิงไส้เชือก เช่น อุณหภูมิ ความแข็งแรง แรงกดทับ และ รวมถึงสภาพแวดล้อมในการใช้งานที่ยากในการดูแลเป็นต้น
3. ลวดสลิงแกนลวดตีเกลียว (Wire Strand Core : WSC)
   เป็นลวดสลิงไส้เหล็กเหมือนกับ IWRC แต่จะนำเกลียวมาทำแกนลวดสลิง ข้อสังเกตลักษณะของแกนลวดสลิงจะเหมือนกับเกลียวสลิง ซึ่งออกแบบเพื่อใช้ผลิตแกนลวดสลิงเกลียวหลายชั้น เช่น ลวดสลิงประเภทต้านทานการหมุน Rotation Resistant หรือ Non Spin

เกรดของลวดสลิง (Grade)

ﾠเกรดแรงดึงของลวดสลิง เป็นค่าที่บ่งบอกแรงดึงและน้ำหนักที่ลวดสลิงสามารถยกหรือเคลื่อนย้ายวัตถุได้อย่างปลอดภัย โดยมีเกรดที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก 3 แบบด้วยกัน ได้แก่

• IPS (Impoved Plowed Steel) /1770 Grade : มีแรงดึงอยู่ที่ 1770 N/mm² หรือ 180 kg/mm²
• EIPS (Extra Improved Plowed Steel)/1960 Grade : มีแรงดึงอยู่ที่ 1960 N/mm² หรือ 200 kg/mm²
• EEIPS (Extra Extra Improved Plowed Steel)/2160 Grade : มีแรงดึงอยู่ที่ 2160 N/mm² หรือ 220 kg/mm²ﾠ

Refernce: Bridon-Rope Grade Explained

ทิศทางของลวดสลิง (Direction)

การเลือกซื้อลวดสลิงให้เหมาะกับการใช้งานนั้น เราจำเป็นต้องดูทิศทางของลวดสลิง ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีอยู่ 2 ทิศทางด้วยกันคือ

1. ลวดสลิงเกลียวซ้าย (Left-hand)
2. ลวดสลิงเกลียวขวา (Right-hand)

ซึ่งการเลือกใช้งานนั้น จะขึ้นอยู่กับการออกแบบเครนที่ใช้งาน ว่าเครนดังกล่าวระบุให้ใช้เกลียวซ้ายหรือเกลียวขวา ซึ่งหากใช้งานผิดประเภท ก็อาจทำให้ขดลวดคลายตัวและหลุดออกจากแกนของสลิงได้

Reference: Bridon-Rope Lay and Direction