Corda
Antecedentes
Uma corda é um feixe de fibras flexíveis torcidas ou trançadas para aumentar seu comprimento total e resistência à tração. O uso de cordas para caçar, carregar, levantar e escalar remonta aos tempos pré-históricos. As cordas foram originalmente feitas à mão com fibras naturais. Cordas modernas são feitas por máquinas e utilizam muitos materiais sintéticos mais novos para dar-lhes maior resistência, menor peso e melhor resistência ao apodrecimento. Mais da metade das cordas fabricadas hoje é usada nas indústrias pesqueira e marítima.
Embora a origem da corda seja desconhecida, os egípcios foram os primeiros a desenvolver ferramentas especiais para fazer corda. A corda egípcia remonta a 4000 a 3500 a.C. e geralmente era feito de fibras de junco de água. Outra corda egípcia era feita de fibras de tamareira, linho, grama, papiro, couro ou pelo de camelo. O uso de tais cordas puxadas por milhares de escravos permitiu aos egípcios moverem as pedras pesadas necessárias para construir as pirâmides. Por volta de 2.800 a.C. , corda feita de fibras de cânhamo era usada na China. Cordas e sua arte se espalharam pela Ásia, Índia e Europa nos milhares de anos seguintes. No século IV, a fabricação de cordas na Índia havia se tornado tão especializada que alguns fabricantes produziam cordas destinadas apenas para uso com elefantes. Leonardo da Vinci (1452-1519) desenhou esboços de um conceito para uma máquina de fazer cordas e, no final dos anos 1700, várias máquinas de trabalho foram construídas e patenteadas. As cordas continuaram a ser feitas de fibras naturais até a década de 1950, quando os materiais sintéticos como o náilon se tornaram populares. Apesar das mudanças nos materiais e na tecnologia, a fabricação de cordas hoje pouco mudou desde a época dos antigos egípcios.
A corda às vezes é geralmente chamada de cordame e pode ser dividida em quatro categorias com base em seu diâmetro. Corda abaixo de 0,1875 polegadas (0,5 cm) de diâmetro inclui barbante, varal, corda de faixa e uma linha de cânhamo coberta com alcatrão chamada marline. Estas não são consideradas cordas verdadeiras. Cordage com um diâmetro de 0,1875 a 0,5 polegadas (0,5-1,3 cm) é uma corda para serviços leves e às vezes é chamada de "material pequeno". Corda com diâmetro de 0,5 a cerca de 1,5 polegadas (1,3-3,8 cm) é considerada corda verdadeira. A corda com mais de cerca de 1,5 polegadas (3,8 cm) de diâmetro é geralmente chamada de amarração e é usada para atracar navios de grande porte.
A construção da corda envolve a torção das fibras para formar o fio. Para corda torcida, o fio é então torcido em fios e os fios torcidos em corda. A corda torcida de três fios é a construção mais comum. Para corda trançada, o fio é trançado em vez de torcido em fios. A corda trançada dupla tem um núcleo trançado com uma capa trançada. A corda entrançada é feita por tranças de fios torcidos. Outra construção de corda inclui combinações dessas três técnicas, como um núcleo torcido de três cordões com uma capa trançada. O conceito de formar fibras ou filamentos em fios e fios em fios ou tranças é fundamental para o processo de fabricação de cabos.
Matérias-primas
O cabo pode ser feito de fibras naturais, que foram processadas para permitir que sejam facilmente transformadas em fios, ou de materiais sintéticos, que foram fiados em fibras ou extrudados em longos filamentos.
As fibras naturais incluem cânhamo, sisal, algodão, linho e juta. Outro material natural é chamado de cânhamo de manila, mas na verdade são as fibras de uma bananeira. O sisal era usado extensivamente para fazer barbante, mas os materiais sintéticos estão substituindo-o. A corda de Manila ainda é usada pelos tradicionalistas, mas pode apodrecer por dentro, perdendo assim sua força sem dar qualquer indicação externa.
As fibras sintéticas incluem náilon, poliéster, polipropileno e aramida. O polipropileno custa menos, flutua na água e não se estica de maneira apreciável. Por essas razões, é um bom cabo de reboque para esqui aquático. O náilon é moderadamente caro, bastante forte e tem um pouco de elasticidade. É uma boa linha de amarração e atracação para barcos por causa de sua capacidade de ceder levemente, mas segurar. Aramida é o mais forte, mas também é muito caro. O náilon e o poliéster podem ser transformados em fibras de cerca de 10 a 25 cm de comprimento. Cordas feitas de fibras sintéticas fiadas têm uma sensação de penugem e não são tão fortes quanto cordas feitas de filamentos longos e contínuos. Algumas cordas usam dois materiais sintéticos diferentes para obter uma combinação de alta resistência e baixo custo ou alta resistência e acabamento de superfície liso.
O cabo de aço pode ser feito de fios de ferro ou aço. Isso é comumente referido como cabo e é usado em pontes, elevadores, e guindastes. É feito por um processo diferente do que cabos de fibra ou filamento.
O processo de fabricação
Fibras e filamentos são primeiro formados em fios. O fio é então torcido, trançado ou trançado de acordo com o tipo de corda que está sendo feita. O diâmetro da corda é determinado pelo diâmetro do fio, o número de fios por fio e o número de fios ou tranças no cabo acabado.
Processamento de fibras e filamentos
- 1 Se a corda for feita de fibras naturais brutas, as fibras são primeiro lubrificadas com óleo natural. Em seguida, eles são colocados em uma série de máquinas que removem qualquer sujeira, endireitam as fibras, espalham-nas e penteiam-nas com vários conjuntos de pentes com dentes de aço. Cada conjunto de pentes tem os dentes colocados mais próximos à medida que as fibras avançam no processo. Isso produz uma fita de fibras solta e contínua chamada fita. As fibras da fita foram alinhadas ao longo do eixo longo da fita. As fibras sintéticas seguem um processo semelhante, mas tendem a se alinhar com mais facilidade.
Se a corda for feita de longos filamentos de material sintético, vários filamentos são agrupados em um processo denominado dobrar ou arremessar. Isso produz uma tira de várias camadas de filamentos.
- 2 A fita é passada pelos rolos de uma máquina de trefilar para comprimi-la antes de ser torcida em fio. Diz-se que o fio que tem uma torção para a direita (para a direita e para cima) quando visto da extremidade tem uma torção em "Z", e o fio que tem uma torção para a mão esquerda (para a esquerda e para cima) tem uma torção em "S". Às vezes, isso é referido como fio colocado à direita e fio colocado à esquerda. O fio acabado é enrolado em bobinas chamadas bobinas. Nesse ponto, o fio pode ser tingido em várias cores para produzir um fio, ou uma corda inteira, de uma determinada cor. Isso é especialmente útil para encontrar uma linha específica em um labirinto de cordames de um veleiro.
Formando corda torcida
- 3 As bobinas de fio são colocadas em uma estrutura conhecida como gaiola. Para cabos torcidos de três fios para a direita, fios de torção Z seriam usados para fazer cada fio. As pontas dos fios são alimentadas através de um orifício em uma placa de registro que mantém os fios na devida relação uns com os outros. As pontas dos fios são então alimentadas em um tubo de compressão. Conforme o fio é puxado através do tubo de compressão, o tubo o torce na direção da torção em S, oposta à torção do fio, para produzir um fio apertado.
- 4 Os fios são transferidos para bobinas de fios ou alimentados diretamente na máquina de fechamento. Para cabos de três fios comuns, seriam usados três fios de torção em S. A máquina de fechamento segura os fios firmemente com uma braçadeira em forma de tubo chamada tampo de assentamento. A extremidade de cada fio é então passada por uma matriz giratória que torce os fios na direção da torção Z, travando-os juntos. Esse processo é chamado de fechamento da corda.
- 5 A corda acabada é enrolada em uma bobina. Quando o final dos fios é alcançado, a bobina de corda acabada é removida do carretel e amarrada com tiras de corda menor. As pontas são coladas com fita adesiva ou, se a corda for um material sintético, derretidas com calor para evitar que se desfiem.
Formando corda trançada
- 6 Cordas trançadas são comumente feitas de materiais sintéticos. As bobinas de fio são colocadas em vários pingentes móveis em uma máquina de trançar. Cada pingente viaja em um padrão oscilante, tecendo o fio em uma trança apertada. Um conjunto de rolos puxa a trança através de uma guia para travar, ou definir, a trança e manter a tensão na corda. Em algumas máquinas, o processo de trança é realizado alimentando os fios por meio de placas de registro contra-rotativas separadas. Um fio é tecido em uma direção seguido por outro na direção oposta, e assim por diante, para formar uma trança entrelaçada.
- 7 Se uma corda trançada dupla está sendo formada, a primeira trança se torna o núcleo, e a segunda trança é imediatamente tecida em cima dela para formar a cobertura externa, chamada de casaco.
- 8 Conforme a corda emerge dos rolos, ela é enrolada em uma bobina. A bobina acabada é então removida e enfaixada, e as pontas são coladas ou derretidas.
Formando corda cromada
- 9 A corda entrançada com oito fios consiste em quatro fios de torção em S e quatro fios de torção em Z. Os fios são pareados com uma torção S e uma torção Z em cada par. Esses pares são então mantidos juntos e trançados com os outros pares. O processo de fabricação segue primeiro o processo de corda torcida para fazer os fios e, em seguida, o processo de corda trançada para formar a corda final.
Controle de qualidade
O nível de controle de qualidade depende do uso pretendido da corda. As cordas destinadas ao uso geral são vendidas por diâmetro e resistência à tração. A resistência à tração é determinada quebrando uma amostra sob carga. A especificação básica da matéria-prima e uma inspeção visual são as únicas medidas de controle de qualidade usadas para esses cabos. Cordas destinadas a aplicações de alto risco - como rapel, trabalho de resgate e levantamento de objetos sobre pessoas - são inspecionadas e testadas mais de perto. Esses cabos têm uma vida útil finita e também podem ter um código de cores ou outra codificação para indicar a data de fabricação. Algumas cordas incorporam algum tipo de marcador de desgaste formado na corda. Esses marcadores são geralmente um único fio de cor contrastante colocado logo abaixo do envoltório externo do fio. Caso ocorra qualquer abrasão ou superextensão da corda, este filamento ficará exposto, indicando uma condição insegura e exigindo que a corda seja substituída.
O Futuro
O futuro da fabricação de cabos está diretamente ligado a melhorias nos materiais. Ao longo dos anos, quase todos os tipos concebíveis de configuração de corda foram tentados. No passado, novos materiais permitiam que os fabricantes de cabos reduzissem o diâmetro do cabo, mantendo a resistência à tração e melhorando a resistência ao desgaste e à abrasão. Espera-se que uma nova geração de fibras e técnicas de modelagem muito fortes e muito leves produzam ainda mais melhorias nos cabos.
Processo de manufatura
- Feltro
- Fibra de carbono
- Spandex
- Fio
- Fibra de vidro
- Episódio 30:Gary Sharpless, Concordia Fibers, Boston Materials Inc.
- Tecidos:O básico
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