تعریف سیم خاردار

سیم خاردار یک عنصر حصارکشی است که از یک کابل فلزی با برآمدگی های تیز با فاصله منظم تشکیل شده است. کابل معمولاً از دو سیم تشکیل شده است که به دور یکدیگر پیچ خورده اند تا استحکام بیشتری داشته باشند و اجازه دهند کابل با تغییرات دما منبسط و منقبض شود بدون اینکه پاره شود. نوک تیز که خار نامیده می شود، معمولاً از تکه های سیم کوتاهی تشکیل شده است که به دور یک یا هر دو سیم کابل پیچیده شده اند. در این مقاله قصد داریم تا علاوه بر تعریف سیم خاردار به طور کامل و تخصصی ویژگی‌های آن را بررسی کنیم.

تاریخچه سیم خاردار

انواع نرده ها و حصارها از اولین روزهای کشاورزی در 10000 سال پیش مورد استفاده قرار گرفته است. نرده ها از چوب، خاک، سنگ و گیاهان زنده (پرچین در اروپا و کاکتوس در آمریکای لاتین) ساخته شده اند. تا زمانی که سیم فولادی در قرن نوزدهم در دسترس قرار گرفت، از فلز برای حصار استفاده نمی شد.

سیم های کوتاه با تعریفی که میشناسیم برای اولین بار در حدود 5000 سال پیش با چکش زدن فلزات انعطاف پذیر مانند طلا ساخته شدند. سالها بعد، با کشیدن میله‌های فلز نرم، مانند آلیاژهای سرب و قلع، از طریق قالبی از فلز سخت‌تر، مانند آهن، سیم‌هایی با طول بیشتر ساخته می‌شد. در دوران مدرن، تا اواسط قرن 19، بیشتر سیم ها از آهن فرفورژه ساخته می شدند. در سال 1870 پیشرفت در فولادسازی امکان تولید مقادیر زیادی مفتول فولادی را برای اولین بار فراهم کرد.

سیم فولادی برای اولین بار در زمان استقرار غرب آمریکا در مناطقی که چوب کمیاب بود برای حصار کشی استفاده شد. نرده های سیمی اولیه از رشته های تکی تشکیل شده بود که به راحتی در هوای سرد یا توسط گاوهای سرگردان شکسته می شدند. در سال 1860، شخصی فرانسوی به نام لئون بالندانس با استفاده از رشته های پیچ خورده، ورق فلزی با نقاط برجسته را به عنوان “حصار حفاظتی” به ثبت رساند. روش مشابهی در سال 1867 توسط آلفونسو داب در ایالات متحده ثبت شد. در همان سال لوسین اسمیت و ویلیام هانت حق اختراع سیم تک رشته ای که در آن خارهایی بود را دریافت کردند. در سال 1868 مایکل کلی اولین سیم خاردار دو رشته ای را اختراع کرد، اما اولین سیم خاردار موفق تجاری توسط جوزف فارول گلیدن از DeKalb، ایلینوی، در سال 1874 ثبت شد و او را اغلب به عنوان “مخترع” سیم خاردار در نظر می‌گیرند.

ویژگی‌های سیم خاردار

سیم خاردار در طول جنگ‌ها برای استفاده نظامی اقتباس شد و در طول جنگ جهانی اول به مقدار زیادی مورد استفاده قرار گرفت. اگرچه سیم خاردار اغلب برای امنیت استفاده می شود، کشاورزی هنوز 90 درصد از کاربرد آن را تشکیل می دهد. بسیاری از مردم مفتول خاردار عتیقه جمع آوری می کنند و برخی از نمونه های کمیاب آن به قیمت صدها دلار به فروش می رسند. صدها کلکسیونر در جشنواره سالانه سیم خاردار در خانه موزه سیم خاردار کانزاس شرکت می کنند.

عناصر مورد استفاده در سیم خاردار

سیم خاردار معمولاً از فولاد ساخته می شود که آلیاژی از آهن و مقدار کمی کربن است. مواد خام مورد نیاز برای تولید فولاد عبارتند از سنگ آهن، کک (ماده غنی از کربن که از حرارت دادن زغال سنگ تا دمای بالا در غیاب هوا تولید می شود) و سنگ آهک. برای جلوگیری از زنگ زدگی، سیم فولادی معمولاً با روی پوشانده می شود. گاهی اوقات فولاد با آلومینیوم روکش می شود و گاهی اوقات خود سیم خاردار از آلومینیوم ساخته می شود.

عناصری که در ساخت‌ سیم خاردار استفاده می‌شود در ترکیب با هم محصولی با استحکام بالا می‌سازند. به ترکیب این عناصر با هم، فولاد زنگ‌ نزن می‌گویند. این ویژگی با ایجاد یک روکش از جنس کروم روی سیم ایجاد خواهد شد. این روکش گالوانیزه، تاثیر بسیار زیادی بر مقاومت سیم دارد. از آن‌جایی که سیم تیغ‌دار عمدتا در فضاهای باز و در معرض تغییرات جوی قرار می‌گیرد، مقاومت و استحکام در آن اهمیت بالایی پیدا می‌کند. تولید سیم خاردار و گره زدن رشته‌های آن به هم، توسط دستگاه‌هایی خاص و اتوماتیک انجام خواهد شد و این موضوع استحکام بالای ساختار آن را تضمین می‌کند.

بافت سیم خاردار

فرآیند تولید سیم خاردار خطی با حلقوی فرق دارد. در ساخت سیم خاردار حلقوی از مفتول‌های تک‌رشته یا دو‌رشته استفاده می‌شود، درحالیکه در مفتول خاردار حلقوی ورق‌های نواری‌شکل به‌کار می‌رود.

بافت سیم خاردار تک ‌رشته

 در ساختار سیم خاردار، نوعی شکل بافت مانند خواهید دید که روی هم گره خورده‌اند. ساختار سیم تک ‌رشته‌ای به این صورت است که یک رشته واحد را وارد دستگاه خواهند کرد؛ سپس از یک رشته جداگانه برای ساخت قطعات خار مانند استفاده می‌کنند. این قطعات به رشته پایه گره زده خواهد شد و بافتی محکم پدید می‌آورد.

بافت سیم خاردار دو رشته

همان‌طور که از نام این محصول مشخص است در بافت آن از دو رشته استفاده خواهد شد. این دو رشته در دستگاهی مخصوص در کنار هم قرار گرفته و به ‌شیوه‌ای محکم دور هم تاب می‌خورند. سپس قطعات خار مانند به این رشته بافته شده و با استحکام، گره زده خواهند شد.

ابعاد و وزن سیم خاردار

ابعاد و وزن در انواع سیم خاردار متفاوت هستند. بنابراین در رول‌های سیم خاردار حلقوی و خطی، مقدار متفاوتی سیم قرار خواهد گرفت. رول‌های سیم خاردار خطی معمولا ۱۴۴ متر طول دارند. اگر ضخامت مفتول مورد استفاده در این سیم ۲۵ میلی‌متر، ضخامت خارها ۲ میلی‌متر و فاصله قطعات خار موجود روی رشته‌ها ۵ الی ۱۰ سانتی‌متر باشد، وزن هر متر از این سیم خطی ۱۲۵ گرم خواهد بود و یک رول از این سیم چیزی حدود ۸۴ کیلوگرم وزن دارد. ممکن است در سیم‌های گوناگون این ابعاد متغییر باشد اما به‌طور معمول و به‌صورت استاندارد از این ابعاد برای ساخت استفاده می‌شود.

در سیم خاردار حلقوی به ‌علت زیاد بودن پیچش و ضخامت، این ارقام بالاتر خواهد رفت. بالا رفتن این مقادیر با افزایش وزن و قیمت سیم خاردار حلقوی همراه خواهد بود. انواع حلقوی مفتول تیغدار معمولا به‌ صورت سفارشی ساخته خواهند شد و اندازه خاصی برای آن‌ها نمی‌توان تعیین کرد. اما به ‌طور کلی وزن بیش‌تری از سیم‌های معمولی و سیم‌های خاردار خطی خواهند داشت. از طرفی پوشانندگی کم‌تری هم دارند و سطحی حدود یک ‌دهم سیم خاردار خطی را پوشش می‌دهند.

استانداردهای بین المللی سیم خاردار

استانداردهایی برای سیم خاردار توسط انجمن آزمایش و مواد آمریکا ایجاد شده است. تولیدکنندگان سیم تیغدار از تست های شرح داده شده در این استانداردها استفاده می کنند تا اطمینان حاصل کنند که مشتریان خود محصولی با کیفیت را خریداری می کنند.

از هر 50 سیم خاردار یک قرقره برای آزمایش و بازرسی انتخاب می شود. ابتدا ابعاد برای دقت اندازه گیری می شوند. قطر سیم های کابل و خارها نباید بیش از 0.13 میلی متر با یکدیگر متفاوت باشد. خارها باید حداقل 9.5 میلی متر از مرکز کابل کشیده شوند. حداقل 93.5 درصد از فضاهای بین خارها باید در 19 میلی متر از طول مورد نظر باشد. (دقت 100% در فاصله خارها به دلیل حرکات کوچک خارها در حین جابجایی غیرممکن است.) نمونه 7.6 متری سیم خاردار در صورتی که در فاصله 10 سانتی متری از هم قرار گیرند باید حداقل 69 خار داشته باشد و حداقل 55 خار اگر با فاصله 13 سانتی متری از هم قرار گیرند. سیم روی قرقره باید حداقل 402 متر طول داشته باشد.

آزمایش قدرت روی یک نمونه 1.2 متری سیم خاردار انجام می‌شود. نمونه با نیروی اندازه گیری شده کشیده می‌شود تا زمانی که بشکند. باید بتواند نیرویی معادل 4230 نیوتن را تحمل کند.

تفاوت سیم خاردار با سایر توری‌ها

اولین تفاوتی که در سیم خاردار و سیم‌های معمولی وجود دارد، استحکام و مقاومت آن‌ها است. عناصر به ‌کار رفته در ساخت سیم خاردار، ویژگی‌هایی همچون زنگ‌ نزن بودن و انعطاف‌پذیری بالا را برای این نوع سیم به ‌وجود می‌آورند‌. برای ایجاد حصار و حفاظت، معمولا از بافتن فنس با سیم خاردار و سیم‌های معمولی استفاده خواهد شد. اما باید توجه داشت که سیم خاردار با قطعات خاری که دارد، موجب می‌شود تا شما کم‌ترین خطر را بعد از نصب سیم خاردار در برابر عوامل مهاجم احساس کنید. این نوع سیم‌ها به‌ صورت فنس مانند و با چشمه‌هایی در ابعاد ۵.۵ میلی‌متر به بالا بافته شده و امنیت محیط را چند برابر می‌کنند.