Кіріспе

Бір, әдетте цилиндр пішіндес, икемді жіп немесе металл таяқша.

Сым – икемді, дөңгелек металл таяқша. Сым көбінесе металлдың қалыптасқан тесіктен немесе сым тарту тақтасынан өтуі арқылы жасалады. Сымның әртүрлі стандартты өлшемдері бар, олар өлшем нөмірі немесе көлденең қимасының ауданы арқылы көрсетіледі. Сымдар механикалық жүктемелерді көтеру үшін қолданылады, көбінесе сым арқан түрінде. Электр және телекоммуникация сигналдарында "сым" термині электр кабелін білдіруі мүмкін, ол бір сымнан "қатты өзегін" немесе тоқылған немесе өрілген түріндегі жеке жіптерді қамтуы мүмкін. Әдетте цилиндр пішіндес болатын сым, шаршы, алтыбұрышты, жалпақталған тіктөртбұрышты немесе басқа да көлденең қималармен де жасалуы мүмкін, бұл декоративтік мақсаттар үшін немесе динамиктердегі жоғары тиімділіктегі дауыс катушкалары сияқты техникалық мақсаттар үшін қолданылады. Slinky ойыншығы сияқты жиекке оралған серіппелер арнайы жалпақталған сымнан жасалады.

Тарих

Көне заманда зергерлік бұйымдарда шынжырлар түрінде көп мөлшерде сым және мұқият жасалған, техникалық жағынан аса дамымағанмен тиімді тәсілмен жасалған әшекейлер жиі кездесетін. Кейде металл жақтан кесілген жолақтарды тас моншақтардың тесіктерінен өткізу арқылы сымға айналдыратын. Бұл жолақтар өздеріне иіліп, жұқа түтікшелерді құрайтын. Осы жолақтарды сымға айналдыру әдісі Мысырда 2-ші династия кезінде қолданылған (шамамен б.з.д. 2890 – б.з.д. 2686). Б.з.д. 2-мыңжылдықтың ортасынан бастап зергерлік бұйымдардағы алтын сымдардың көпшілігі сым бойымен спиральді жолмен өтетін тігіс іздерімен сипатталатын. Мұндай бұралған жолақтарды жазық беттер арасында немесе жолақты сымды тарту арқылы қатты дөңгелек сымдарға айналдыруға болады. Жолақты бұрау әдісі б.з. 8-10 ғасырлары аралығында көне әлемде сым тарту арқылы ығыстырылды. Осы кезеңге дейін Шығысқа қарай сым тартуды қолдануға қатысты бірнеше мәліметтер бар. Төртбұрышты және алтыбұрышты сымдарды, мүмкін, соқпалы техниканы қолдана отырып жасаған. Бұл әдісте металл таяқты ойықталған металл блоктар арасында немесе ойықталған соққы мен ойықталған металл намыстың арасында соқтыратын. Соқпалы техниканың тарихы тереңде жатыр, бәлкім, Мысырда б.з.д. 2-мыңжылдықтың басында, ал Еуропада қола және темір дәуірінде белдіктер мен сәндік қыстырғыштар жасау үшін қолданылған. Бұралған төртбұрышты сымдар ерте этрус зергерлік бұйымдарында кең таралған филигрань әшекейлері болып табылады. Б.з.д. 2-мыңжылдықтың ортасында гранулдар қатарын еліктейтін жаңа сәндік түтіктер енгізілді. Механикалық деформациялау арқылы жасалған нағыз моншақты сым б.з.д. VII ғасырда Жерорта теңізінің шығысында және Италияда пайда болды, мүмкін финикиялықтар таратыпты. Моншақты сым заманауи зергерлік бұйымдарда қолданыла берді, бірақ б.з. 10 ғасырында екі сымды бұрап, «арқан» деп аталатын құрылым жасау оңай болғандықтан, ол көптеген жағдайларда қолданудан шығып қалды. Моншақты сымның алғашқы нұсқасы – б.з.д. 2000 жылдан бастап Анатолияда кездесетін ойықталған жолақтар мен сымдар болуы мүмкін. Англияда сымды орта ғасырлардан бастап тартқан. Бұл сым жүн тарағы мен шпилькалар жасауға қолданылды, олардың импортына 1463 жылы IV Эдуард тыйым салған. Ұлыбританиядағы алғашқы сым зауыты 1568 жылы Тинтернде, Минералдық және аккумуляторлық жұмыстар компаниясының негізін қалаушылармен құрылды, олардың осы салада монополиясы болды. Жақын маңдағы Уайтбруктегі екінші сым зауытынан басқа, 17 ғасырдың екінші жартысына дейін басқа сым зауыттары болған жоқ. Зауыттардың болуына қарамастан, сымды ұсақ өлшемдерге дейін қолмен тарту жалғасты. 20 ғасырдың басындағы сипаттамаға сәйкес, «Сым әдетте цилиндр пішінде тартылады; бірақ оны өндіріс процесінде өткізілетін тарту пластинасындағы тесіктердің контурын өзгерту арқылы кез келген қажетті қимадан жасауға болады. Тартқыш пластина немесе қалып қатты құйма темірден немесе қатты болаттан жасалған, ал күрделі жұмыстар үшін ол алмаз немесе рубин болуы мүмкін. Қымбат бағалы тастарды пайдалану мақсаты – өлшемін жоғалтпай, қалыпты ұзақ уақыт бойы қолдануға мүмкіндік беру, осылайша дұрыс емес диаметрлі сымдарды өндірмеу. Алмаз қалыпты диаметрінен айырылған жағдайда қайта бұрғылау қажет, ал металл қалыпты соққымен тесіктің диаметрін түзету арқылы қайтадан қалыпқа келтіруге болады».

Өндіріс

Сым көбінесе қажетті диаметрге және қасиеттерге дейін, прогрессивті түрде кішірейтілген қалыптар арқылы немесе дәстүрлі түрде тарту пластиналарындағы тесіктер арқылы бірнеше рет тартылып өңделеді. Бірнеше рет өткізгеннен кейін сымды одан әрі тартуды жеңілдету үшін немесе егер ол дайын өнім болса, иілгіштік пен өткізгіштікті максималды деңгейге жеткізу үшін оттауға болады. Электр сымдары әдетте пластик, резеңкі сияқты полимерлер немесе лак сияқты оқшаулағыш материалдармен қапталады. Сымдар мен кабельдерді оқшаулау және жақтау бүгінде экструдер арқылы өткізу арқылы жүзеге асырылады. Бұрын оқшаулау үшін өңделген мата немесе қағаз, сондай-ақ түрлі мұнай өнімдері қолданылатын. 1960 жылдардың ортасынан бастап резеңкіге ұқсас қасиеттері бар пластик және полимерлер басымдыққа ие болды. Екі немесе одан көп сымдарды концентрлі түрде орап, оқшаулау арқылы бөліп коаксиалды кабель жасауға болады. Сым немесе кабель парафин, сақтаушы қоспасы, битум, қорғасын, алюминий қаптамасы немесе болат лентасы сияқты заттармен қосымша қорғалуы мүмкін. Қаптамаларды орау немесе жабу машиналары материалды сымға жылдам бұрап орайды. Мақтамен жабуға арналған ең кішкентай машиналардың кейбіреулерінде үлкен барабан болады, ол сымды ұстап, тісті дөңгелектер арқылы жылжытады; сым ұзын төсектің үстінде орнатылған дискілердің ортасынан өтеді, ал дискілер әр түрлі машиналарда алтыдан он екіге дейін немесе одан да көп бобинаны ұстайды. Әр бобинаға қаптау материалы оралады, ал оның ұшы сымға бағытталады, ол бобиналарға қатысты орталық жағдайда орналасады; бобиналар дискілерімен бірге тиісті жылдамдықпен айналады, нәтижесінде мақта сымға спираль тәрізді оралып, бірінің үстіне бірін жабысады. Егер көптеген жіптер қажет болса, дискілер екі еселенеді, сонда алпысқа дейін шпуляларды ұстауға болады, екінші жіптер біріншісінің үстіне салынады.

Қалқан

Тоқылған сым бірнеше жіңішке сымдардың бірге тоқылуынан тұрады. Тоқылған сымдар иілгенде оңай үзілмейді. Тоқылған сымдар шуды төмендету кабельдерінде электромагниттік қорғаныш ретінде жиі қолданылады.

Қолданылуы

Сымның көптеген қолданыстары бар. Ол көптеген маңызды өндірістердің шикізаты болып табылады, мысалы, сым тор өнеркәсібі, серіппелерді жасау, сым мата тоқу және сым арқан илеу, онда ол тоқыма талшығына ұқсас рөл атқарады. Әртүрлі беріктіктегі және ұяшық өлшемдеріндегі сым маталар машиналарды ілеу және сүзу үшін, қағаз массасын кептіру үшін, терезелерге тор жасау және тағы да көптеген мақсаттарда қолданылады. Телефон және деректер кабельдерінде, электр қуатын беруде және жылытуда алюминий, мыс, никель және болат сымдары кеңінен қолданылады. Ол қоршау үшін де жиі қолданылады, сонымен қатар аспалы көпірлер мен камералар құрылысында көп мөлшерде пайдаланылады. Музыкалық аспаптар мен ғылыми құралдар жасауда сымдар көп қолданылады. Көміртекті және тот баспайтын болаттан жасалған серіппелік сымдар автомобиль және өнеркәсіптік өндірістегі маңызды бөлшектер/компоненттер үшін серіппелер жасауда маңызды қолданысқа ие. Шына мен шашты тістеу, ине және балық ілгегін жасау, шеге, ілгек және қақпақ жасау, сондай-ақ кардинг машиналары шикізат ретінде көп мөлшерде сымды тұтынады. Ол электрлік немесе электрондық құрылғылардың ішкі қосылыстарын жасау үшін қолданылады. Дәнекерлеуді жақсарту үшін көбінесе қалайымен қапталады. Сымды біріктіру – жартылай өткізгіш компоненттер мен интегралдық схемалардың ішінде электрлік қосылыстарды жасау үшін қолданылатын микроскопиялық сымдардың қосымшасы. Магниттік сым әдетте мыстан жасалған қатты сым, электромагниттік катушкаларды жасау кезінде тығыз орауға мүмкіндік беру үшін, әдетте электр сымдарында қолданылатын қалың пластик немесе басқа оқшаулағыштар емес, лакпен оқшауланады. Ол моторларды, трансформаторларды, индукторларды, генераторларды, динамиктердің катушкаларын және т.б. орау үшін қолданылады. (Мыс магниттік сым туралы толық ақпарат алу үшін: Мыс сымдары мен кабельдері#Магниттік сымдар (Орау сымдары) қараңыз). Коаксиалдық кабель – ішкі өткізгіштен, әдетте жоғары диэлектрлік тұрақтылығы бар икемді материалдан жасалған құбыр тәрізді оқшаулағыш қабатпен қоршалған, содан кейін икемділікті қамтамасыз ету үшін ұсақ тоқылған сымнан немесе жұқа металл фольгадан жасалған тағы бір өткізгіш қабатпен, және соңында сыртқы жағынан жұқа оқшаулағыш қабатпен қапталған кабель. Коаксиалды термині ішкі өткізгіш пен сыртқы қалқанның бірдей геометриялық осьті бөлісуінен туындаған. Коаксиалдық кабельдер көбінесе радиожиілік сигналдарды беру үшін қолданылады. Идеалды коаксиалдық кабельде сигналды тасымалдайтын электромагниттік өріс тек ішкі және сыртқы өткізгіштер арасындағы кеңістікте ғана болады. Нақты кабельдер бұл мақсатқа жоғары дәрежеде қол жеткізеді. Коаксиалдық кабель сигналдарды сыртқы электромагниттік кедергілерден қосымша қорғайды және кабельдің бойымен сигналдарды төмен шығарылыммен тиімді бағыттайды, бұл сымның өткізгіштігіндегі жылуға әсер етеді. Динамик сымдары динамиктер мен аудио күшейткіштер арасында төмен кедергілі электр байланысын жасау үшін қолданылады. Кейбір жоғары сапалы заманауи динамик сымдары Лиц сымына ұқсас, жеке-жеке пластикпен оқшауланған бірнеше электр өткізгіштерден тұрады. Кернеулік сым – бұл қалыптыдан жоғары кедергісі бар сым, көбінесе жылыту элементтеріне немесе сым орамаларындағы кедергілерді жасауға қолданылады. Нихром сымы – ең көп таралған түрі.