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如何理解鋼索規格:組成與分類

「6×37 IWRC G/O 16mm Grade G」——這一串符號如果看不懂,下單就只能靠口頭描述,很容易出錯。

這篇把鋼索的組成、撚法分類、鍍層等級與直徑量測方式整理清楚,讓您能自己讀懂規格表、自己判斷手上那條索是什麼。

一、鋼索是怎麼組成的

鋼索由三個層次構成:鋼線(Wire)→ 股(Strand)→ 鋼索(Rope)

數十條鋼線絞成一股,再由若干股(通常六股)以固定節距絞繞在一個芯的周圍,就成為鋼索。

股數的影響

實務上絕大多數鋼索採用六股,因為這是平衡性最好的結構。

原則上,同直徑的鋼索,股數越多,每股就越細。柔軟度提升,但強度下降,耐腐蝕性與抗變形能力也會變差。

芯的種類

代號 名稱 特性
FC 纖維芯 支撐股的位置;柔軟但強度較低
IWRC 獨立鋼索芯 芯本身是一條小鋼索(常用 7×7);強度高、耐壓潰、柔軟性佳,鋼芯中最常用
IWSC 單股鋼芯 特殊用途
CFRC 中央嵌合鋼索芯 特殊用途

芯講錯會直接影響破斷荷重,下單一定要註明。

二、撚法分類:交撚、平行撚、異型股

這是鋼索型號差異的核心,也是「為什麼 6×19 和 6×WS(36) 用途不同」的原因。

(一)交撚(Cross Lay/點接觸撚)

各層鋼線的撚角大致相同,但因為每層長度一致,鋼線與鋼線之間是點接觸。

屬於此類:6×7、6×19、6×24、6×37

(二)平行撚(Parallel Lay/線接觸撚)

一次工序同時撚製,讓上層鋼線剛好嵌進下層鋼線的溝槽中,各層節距相同,鋼線之間是線接觸。

型式 代號 鋼線配置 特性
席爾型(Seale) S 1+n+n 內外層根數相同,外層鋼線最粗,耐磨性最好,多用於電梯
華林頓型(Warrington) W 1+n+(n+n) 外層粗細鋼線交錯,間隙小;近年使用較少
填充型(Filler) Fi 1+n+(n)+2n 以細填充線補滿空隙;柔軟度、耐疲勞、耐磨三者最平衡,平行撚中用途最廣
華林頓席爾型(W-S) WS — 前兩者結合,耐疲勞性極優,兼具柔軟與耐磨,用途廣泛

常見寫法:6×S(19)、6×W(19)、6×Fi(25)、6×WS(36)

(三)異型股(Flat Type)

股的外緣做成平面,讓鋼索表面更平滑,與捲筒、滑車溝槽接觸時的面壓較低,耐磨性優異。

三、撚向與撚法

撚向(Direction of Lay)

未特別指定時,鋼索一律為 Z 撚(股製品則為 S 撚)。

撚法(Type of Lay)

項目 普通撚 蘭氏撚
外觀 鋼線大致與鋼索軸線平行 鋼線與軸線呈明顯斜角
優點 不易產生扭結、容易操作;撚合緊實、不易散形 表面露出的鋼線較長,耐磨性佳;柔軟、耐疲勞性好
缺點 耐磨性與耐疲勞性遜於蘭氏撚 扭矩大、容易產生扭結

選用原則:蘭氏撚兩端必須固定,不適合單點自由吊掛。一般吊掛、繫船請用普通撚。

預成型(Preforming)

在撚製前先將每一股與每一條鋼線預先賦形,消除彈性回復力。這種鋼索稱為預成型索(Tru-Lay),切斷後股與鋼線不會彈開散亂。現今生產的鋼索幾乎全部都是預成型索。

四、強度等級(Grade)

等級 抗拉強度 適用
Grade E 1320 N/mm²(135 kgf/mm² 級) 無鍍鋅、鍍鋅
Grade G 1470 N/mm²(150 kgf/mm² 級) 鍍鋅
Grade A 1620 N/mm²(165 kgf/mm² 級) 無鍍鋅、鍍鋅
Grade B 1770 N/mm²(180 kgf/mm² 級) 無鍍鋅、鍍鋅
Grade T 1910 N/mm²(195 kgf/mm² 級) 無鍍鋅

兩個容易混淆的名詞:

規格表上標的是前者,實測值通常會高於這個數字。

五、鍍層

海邊、漁船、鹽害地區的用途,鍍層等級值得多花這筆錢。

六、直徑量測:最常出錯的一項

什麼是「直徑」

鋼索直徑指的是外接圓直徑——剛好包住所有股外緣的那個圓。

正確做法:卡尺跨過兩個股的頂點量測。
錯誤做法:卡尺卡進兩股之間的凹谷,量到的數字偏小。

建議量測程序

  1. 選一段平直、未受力、未受損的鋼索
  2. 使用鉗口夠寬的游標卡尺
  3. 在同一位置量兩次,方向相差約 90 度
  4. 沿鋼索移動約 1 公尺,再重複量兩次
  5. 取四次平均

鋼索經過捲筒、滑車彎折後容易呈輕微橢圓,單點單向量測不具代表性。

公稱直徑 vs 實際直徑(重要)

公稱直徑是最小值,公差全部取正。鋼索永遠做大,不會做小。

依 JIS G 3525,鋼索直徑公差為:

公稱直徑 公差
未滿 10 mm 0 ~ +10%
10 mm 以上 0 ~ +7%

也就是說,一條標示 20 mm 的新鋼索,實測 21.0 mm 仍在 JIS 允許範圍內,不是規格不符。

注意:歐規(EN 12385)與 JIS 的公差帶不同,一般約為 0 ~ +5%。若您的規範指定特定標準,下單時請一併說明。

舊索換新的線徑差異

拿使用中的舊索去量,再照數字下單,是常見錯誤。鋼索在使用中會因磨耗與內部斷線而直徑縮小,照磨耗後的尺寸買新索會偏細。

正確做法:查設備原廠手冊。若真的找不到,量舊索時選最少受力、磨耗最輕的一段,並主動告知供應商這是舊索實測值。

七、看懂規格標示

日系規格的完整標示由六個部分組成:

芯種類 + 股數 × 股的撚別記號(鋼線數)+ 撚法/鍍層 + 直徑 + 等級 + 長度

撚法與鍍層的複合記號

記號 意義
O/O 無鍍鋅、普通撚、Z 撚
G/O 鍍鋅、普通撚、Z 撚

判讀規則:斜線前是鍍層(G=鍍鋅、無標示=無鍍鋅),斜線後是撚法與撚向(O 或無=普通撚 Z 撚)。

實例判讀

6×19 O/O 20mm Grade A 500m×2
→ 纖維芯、6 股 19 線、無鍍鋅、普通撚 Z 撚、Grade A、直徑 20 mm、500 公尺 2 捲

6×37 G/O 16mm Grade G 200m×5
→ 纖維芯、6 股 37 線、鍍鋅、普通撚 Z 撚、Grade G、直徑 16 mm、200 公尺 5 捲

IWRC 6×Fi(29) G/O 30mm Grade B 1,500m
→ 鋼索芯、6 股填充型 29 線、鍍鋅、普通撚 Z 撚、Grade B、直徑 30 mm、1,500 公尺

芯的表示另有慣例:纖維芯通常不標記;鋼索芯標 IWRC;IWRC 6×Fi(25) 表示芯為 7×7(省略不寫),若芯為其他構造則會註明,如 IWRC(6×19) 8×WS(36)。

八、常見構造與用途對照

構造 撚法類別 主要用途
6×7 交撚 拉索、纜車主索、拖船、豎坑捲揚、拖網漁業、船用支索
6×19 交撚 林業、豎坑捲揚、拖網漁業、鑽探、各式機械捲揚
6×24 交撚 起重裝卸、吊索、定置漁網、電梯、繫泊、拖索、船用
6×37/IWRC 6×37 交撚 起重裝卸、吊索、繫泊、貨船、升降機、纜車張力索
6×Fi(25)、6×WS(36) 平行撚 需高耐疲勞的起重、捲揚設備
8×S(19) 平行撚 電梯

九、下單前的規格清單

項目 範例
構造 6×37
芯 IWRC
直徑(公稱) 16 mm
撚向、撚法 Z 撚、普通撚
鍍層 鍍鋅
強度等級 Grade G
長度/數量 200 m × 5 捲
使用環境 漁船甲板、長期日曬鹽害
需否證明文件 需破斷荷重測試報告

標準出廠長度一般為 200 m、500 m、1,000 m,特殊長度可另行製作。

環境條件務必說明。同樣是 16 mm,用在乾燥廠房和用在漁船甲板,我們建議的鍍層與構造完全不同。

我們可以提供的服務

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升發企業行/升揚鋼索有限公司
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電話:07-5611178
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本文技術資料參考日本工業規格 JIS G 3525 及日本東京製鋼株式會社(Tokyo Rope Mfg. Co., Ltd.)鋼索技術型錄整理。實際規格請以各製造商公布之最新資料為準。

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