เหล็กลวดคืออะไร? ประเภทและการใช้งานที่ควรรู้

เหล็กลวด (Wire Rod / Steel Wire) คือ เหล็กกล้าที่ถูกรีดร้อนจากแท่งเหล็กหรือบล็อกเหล็กขนาดใหญ่ให้ออกมาเป็นเส้นกลมขนาดเล็กถึงกลาง โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5–16 มิลลิเมตร ลักษณะของเหล็กลวดคือยืดหยุ่น สามารถดัดงอและบิดได้ง่าย นอกจากนี้ยังสามารถนำไปดึงเย็น (cold drawn) เพื่อเพิ่มความแข็งแรง ความเรียบของผิว และความแม่นยำของเส้นผ่านศูนย์กลาง

เหล็กลวดถือเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่การก่อสร้างเครื่องจักรยานยนต์ อุปกรณ์ทางวิศวกรรมไปจนถึงการใช้งานในชีวิตประจำวัน เช่น ลวดผูกเหล็ก ลวดสปริงและลวดสลิง

คุณสมบัติของเหล็กลวด

เหล็กลวดเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติหลากหลาย ซึ่งทำให้เป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมและการก่อสร้าง คุณสมบัติเด่นของเหล็กลวดสามารถแบ่งเป็นหลายด้านดังนี้

1.ความแข็งแรงสูง (High Strength)

• เหล็กลวดโดยเฉพาะประเภทคาร์บอนกลางและคาร์บอนสูง มีความแข็งแรงสูง สามารถรับแรงดึง (tensile strength) และแรงกด (compressive strength) ได้ดี
• สามารถนำไปทำลวดสปริง ลวดเครื่องมือ ลวดสลิง และชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ต้องรับแรงสูง
• ความแข็งแรงนี้ช่วยให้วัสดุไม่แตกหรือเสียรูปง่าย แม้ใช้งานภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีแรงกระแทกหรือแรงดึงสูง

2.ความยืดหยุ่นและดัดงอ

• เหล็กลวดคาร์บอนต่ำมีความยืดหยุ่นสูง ดัดงอ ม้วน หรือบิดเป็นรูปต่าง ๆ ได้ง่าย
• เหมาะสำหรับงานลวดผูกเหล็ก ตะแกรงลวดและงานประดิษฐ์ ที่ต้องการความโค้งงอโดยไม่แตก
• แม้เป็นเหล็กคาร์บอนกลาง ก็ยังคงความยืดหยุ่นพอสำหรับการใช้งานบางประเภท แต่ต้องระวังการดัดมากเกินไป

3.ความสามารถในการชุบและเคลือบ(Surface Treatment Capability)

• เหล็กลวดสามารถ ชุบสังกะสี (Galvanizing) หรือเคลือบผิว เพื่อป้องกันสนิมและการกัดกร่อน
• เหมาะกับงานกลางแจ้งหรือสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง
• การชุบเคลือบยังช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของเหล็กลวดโดยไม่ลดความแข็งแรง
• สามารถนำไปทำ ลวดรั้ว ลวดตาข่าย ลวดในคอนกรีตอัดแรง ที่ต้องทนต่อสภาพอากาศได้

4.ความทนทานต่อแรงกดและการเสียดสี (Wear and Pressure Resistance)

• เหล็กลวดสามารถทนต่อแรงกดและแรงเสียดสีได้ดี จึงเหมาะสำหรับงานเครื่องจักร อุตสาหกรรมหนัก และงานโครงสร้าง
• สามารถรับน้ำหนักและแรงกระแทกโดยไม่บิดงอหรือหักง่าย
• ลวดคาร์บอนสูงหรือดึงเย็น (cold drawn) จะมีความแข็งมากขึ้น ทำให้ทนต่อการเสียดสีและการสึกหรอได้ดี

5. ความทนทานต่อความร้อน (Heat Resistance)

• เหล็กลวดบางประเภทสามารถใช้งานในอุณหภูมิสูงโดยไม่สูญเสียความแข็งแรง
• เหมาะกับงานเครื่องจักรที่มีความร้อนสูง หรืองานสปริงในเครื่องยนต์
• การปรับเกรดเหล็กและการอบความร้อน (heat treatment) สามารถเพิ่มความคงทนต่อความร้อนได้

6.คุณสมบัติด้านเคมี (Chemical Properties)

• สามารถปรับส่วนผสมของคาร์บอนและธาตุอื่นๆ เช่น แมงกานีส โครเมียมหรือซิลิกอน เพื่อปรับสมบัติของเหล็ก
• การปรับองค์ประกอบเคมีช่วยให้ได้ ลวดที่แข็งแรง ทนสนิม ทนแรงดึงสูงหรือยืดหยุ่น ตามความต้องการใช้งาน
• เหล็กคาร์บอนสูงเหมาะกับงานที่ต้องการ แรงดึงและความแข็งสูงแต่ความยืดหยุ่นต่ำ
• เหล็กคาร์บอนต่ำเหมาะกับงานที่ต้อง ดัดงอและยืดหยุ่น

ประเภทของเหล็กลวด

เหล็กลวดสามารถแบ่งประเภทหลักๆตามปริมาณคาร์บอนและคุณสมบัติทางกล เป็น 3 กลุ่มใหญ่และบางครั้งแบ่งตามการใช้งานเฉพาะ

1.เหล็กลวดคาร์บอน
ลวดเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ ประมาณ 0.15–0.30% ทำให้มีความอ่อนตัวและยืดหยุ่นสูง สามารถดัดงอหรือม้วนได้โดยไม่แตก เหมาะกับงานที่ต้องใช้ความโค้งงอหรือปรับรูปร่างหลายครั้ง

การใช้งานหลัก
1.)ลวดผูกเหล็ก (Binding Wire)

• ใช้ผูกเหล็กเสริมคอนกรีต
• ความยืดหยุ่นสูงช่วยให้ผูกแน่นโดยไม่ขาด

2.)ลวดตาข่ายและตะแกรงลวด (Wire Mesh / Wire Grid)

• เหล็กลวดอ่อนง่ายต่อการดัดและเชื่อม
• ใช้ทำตะแกรงคอนกรีตหรือตาข่ายสัตว์

3.)ลวดหนามและรั้วป้องกัน (Barbed Wire / Fencing)

• ใช้ทำรั้ว ลวดหนาม ลวดป้องกันความปลอดภัย
• ยืดหยุ่นสูง ทำให้ทนต่อแรงดึงหรือแรงกระแทก

2.เหล็กลวดคาร์บอนกลาง
ลวดเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนประมาณ 0.30–0.60% อยู่ระหว่างคาร์บอนต่ำกับคาร์บอนสูง ทำให้มีความแข็งแรงมากขึ้น แต่ยังคงมีความยืดหยุ่นพอสมควร เหมาะสำหรับงานที่ต้องการทั้งความแข็งแรงและการดัดงอบ้าง

การใช้งานหลัก
1.) ลวดสปริงขนาดเล็ก

• ใช้ทำสปริงที่ต้องรับแรงแต่ยังมีความยืดหยุ่น

2.) ลวดสำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักร

• ใช้ทำชิ้นส่วนที่ต้องรับแรงกดและแรงดึงพอสมควร
• เหมาะกับอุตสาหกรรมเครื่องจักรดึงพอสมควร

3.)ลวดที่ต้องการความแข็งแรงปานกลาง

• ใช้ในงานก่อสร้างบางประเภทหรือลวดผูกพิเศษที่ต้องการความแข็งแรงมากกว่าตาร์บอนต่ำ

3.เหล็กลวดคาร์บอนสูง
ลวดเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนประมาณ 0.60–1.0% หรือมากกว่า ทำให้เหล็กชนิดนี้มีความแข็งแรงและความแข็งสูงมาก เหมาะกับงานที่ต้องรับแรงดึง แรงกระแทก หรือแรงกดในระดับสูง แต่จะดัดงอยากกว่าคาร์บอนต่ำและกลาง

การใช้งานหลัก
1.ลวดสปริงคุณภาพสูง

• ใช้ทำสปริงรถยนต์ สปริงเครื่องจักร และสปริงที่ต้องรับแรงดึงสูง

2.) ลวดสลิงและลวดเคเบิล

• ใช้ทำลวดสสลิงสำหรับเครน ยกของหนัก หรือโครงสร้างสะพานแขวน
• ต้องรับแรงดึงมหาศาลโดยไม่ขาด

3.)ลวดตะปูและลวดเล็บ

• ใช้ผลิตตะปูทุกชนิด เพราะต้องแข็งและคม

เหล็กลวดเหมาะกับการใช้งานแบบไหน ?

1.งานก่อสร้างทั่วไป
เหล็กลวดคาร์บอนต่ำเหมาะกับงานที่ต้องดัดง่ายและติดตั้งสะดวก เช่น ลวดผูกเหล็ก ตะแกรงหรือลวดรั้วเพราะยืดหยุ่นสูงและม้วนดัดได้ง่าย

2.งานที่ต้องการความแข็งแรงปานกลาง
เหล็กลวดคาร์บอนกลางเหมาะกับงานที่ต้องรับแรงบ้าง เช่น ชิ้นส่วนเครื่องจักรขนาดเล็ก หรือสปริงเบา ให้ความแข็งแรงพอสมควรโดยยังคงความยืดหยุ่น

3.งานอุตสาหกรรมหนักและงานรับแรงสูง
เหล็กลวดคาร์บอนสูงเหมาะกับงานที่ต้องรับแรงมาก เช่น ลวดสลิง สปริงแรงสูง และสายเคเบิลเสริมแรง ให้ความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการใช้งานหนัก

ทั้งหมดนี้ เหล็กลวดเป็นเหล็กที่รีดเป็นเส้นยาว มีความยืดหยุ่นและขึ้นรูปง่าย สามารถดัด ม้วน หรือดึงเย็นได้ตามต้องการ เหมาะกับงานหลากหลาย ตั้งแต่งานก่อสร้างทั่วไปไปจนถึงงานอุตสาหกรรมหนัก ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนของลวด

• เหล็กลวดคาร์บอนต่ำ เหมาะกับงานเบา เช่น ลวดผูกเหล็ก ตะแกรงหรือลวดรั้ว เพราะดัดง่ายและติดตั้งสะดวก
• เหล็กลวดคาร์บอนกลาง เหมาะกับงานที่ต้องการความแข็งแรงปานกลาง เช่น ชิ้นส่วนเครื่องจักรขนาดเล็กหรือสปริงเบา
• เหล็กลวดคาร์บอนสูง เหมาะกับงานที่ต้องรับแรงสูง เช่น ลวดสลิง สปริงแรงสูง หรือสายเคเบิลเสริมแรง

โดยรวมแล้ว เหล็กลวดเป็นวัสดุที่มีความหลากหลาย ใช้งานได้ทั้งงานเบาและงานที่ต้องรับแรงสูง สามารถปรับรูปร่างและแปรรูปได้ตามความต้องการ ทำให้เป็นวัสดุพื้นฐานสำคัญในงานก่อสร้าง เครื่องจักร และอุตสาหกรรมทั่วไป