Kawat Berduri

Latar Belakang

Kawat berduri adalah bahan pagar yang terdiri dari kabel logam dengan tonjolan tajam yang ditempatkan secara teratur. Kabel biasanya terdiri dari dua kabel yang dipilin satu sama lain untuk menambah kekuatan dan memungkinkan kabel mengembang dan berkontraksi dengan perubahan suhu tanpa putus. Titik tajam, yang disebut duri, biasanya terdiri dari potongan pendek kawat yang dipilin di sekitar salah satu atau kedua kabel kabel.

Pagar dari berbagai jenis telah digunakan sejak awal pertanian 10.000 tahun yang lalu. Pagar telah dibangun dari kayu, tanah, batu, dan tanaman hidup (pagar di Eropa dan kaktus di Amerika Latin). Logam tidak digunakan untuk pagar sampai kawat baja tersedia pada abad ke-19.

Kawat pendek pertama kali dibuat setidaknya 5.000 tahun yang lalu dengan memalu logam lunak seperti emas. Pada tahun 1000, kawat yang lebih panjang dibuat dengan menarik batang logam lunak, seperti paduan timbal dan timah, melalui cetakan logam yang lebih keras, seperti besi . Di zaman modern, hingga pertengahan abad ke-19, sebagian besar kawat dibuat dari besi tempa. Pada tahun 1870 perbaikan dalam pembuatan baja memungkinkan untuk menghasilkan sejumlah besar kawat baja untuk pertama kalinya.

Kawat baja pertama kali digunakan untuk pagar selama penyelesaian Amerika Barat di daerah di mana kayu langka. Pagar kawat awal terdiri dari untaian tunggal yang mudah patah dalam cuaca dingin atau oleh ternak yang berkeliaran. Pada tahun 1860, orang Prancis Leonce Eugene Grassin-Baledans mematenkan penggunaan untaian bengkok dari lembaran logam dengan titik proyeksi sebagai "pelindung pagar". Metode serupa dipatenkan di Amerika Serikat pada tahun 1867 oleh Alphonso Dabb. Pada tahun yang sama Lucien Smith dan William Hunt menerima paten untuk kawat beruntai tunggal dengan duri. Pada tahun 1868 Michael Kelly menemukan kawat berduri untai ganda pertama, tetapi kawat berduri pertama yang sukses secara komersial dipatenkan oleh Joseph Farwell Glidden dari DeKalb, Illinois, pada tahun 1874. Paten serupa diajukan pada tahun yang sama oleh Jacob Haish dan Leonard Ellwood, keduanya juga dari DeKalb. Setelah dua puluh tahun pertempuran hukum, Mahkamah Agung Amerika Serikat memutuskan mendukung Glidden, dan dia sering dianggap sebagai "penemu" kawat berduri.

Penggunaan kawat berduri meningkat pesat pada tahun 1870-an dan 1880-an, dengan beberapa efek samping yang tidak menguntungkan. Pada musim dingin yang parah tahun 1885-1886 dan 1886-1887, ribuan ternak mati membeku ketika mereka tidak dapat menembus "pagar hanyut" kawat berduri yang dimaksudkan agar mereka tidak tersesat terlalu jauh ke selatan. Konflik antara peternak yang menginginkan padang rumput tanpa pagar dan petani yang menginginkan lahan pertanian berpagar meningkat menjadi perang pemotongan pagar, perampasan tanah, dan kekerasan. Akhirnya konflik mereda ketika menjadi jelas bahwa kawat berduri menjadi penting karena manusia dan ternak meningkat jumlahnya.

Kawat berduri diadaptasi untuk penggunaan militer selama Perang Boer dan digunakan dalam jumlah besar selama Perang Dunia I. Meskipun kawat berduri sering digunakan untuk keamanan, pertanian masih menyumbang 90% dari penggunaannya. Banyak orang mengumpulkan kawat berduri antik, dengan beberapa spesimen langka yang dijual seharga ratusan dolar. Ratusan kolektor menghadiri Festival Kawat Berduri tahunan di La Crosse, Kansas, rumah dari Museum Kawat Berduri.

Bahan Baku

Kawat berduri biasanya terbuat dari baja, yang merupakan paduan besi dan sejumlah kecil karbon. Bahan baku yang dibutuhkan untuk memproduksi baja adalah bijih besi, kokas (zat kaya karbon yang dihasilkan dengan memanaskan batu bara hingga suhu tinggi tanpa adanya udara), dan batu kapur. Untuk mencegah karat, kawat baja biasanya dilapisi dengan seng. Terkadang baja dilapisi dengan aluminium, dan terkadang kawat berduri itu sendiri terbuat dari aluminium.

Manufaktur
Proses

Membuat batangan baja

• 1 Bijih besi, kokas, dan batu kapur dipanaskan dalam tanur tinggi oleh udara bertekanan panas. Kokas menghasilkan panas (untuk melelehkan bijih besi) dan karbon monoksida (yang bereaksi dengan oksida besi dalam bijih untuk melepaskan besi). Batu kapur bereaksi dengan kotoran dalam bijih besi seperti belerang untuk membentuk terak, yang dihilangkan. Produk akhir dari tanur sembur adalah besi kasar, yang mengandung setidaknya 90% besi, 3-5% karbon, dan berbagai kotoran.
• 2 Untuk mengubah pig iron menjadi baja, pengotor dan sebagian besar karbon harus dihilangkan. (Besi tanpa karbon jauh lebih lemah daripada baja, tetapi besi dengan terlalu banyak karbon rapuh.) Berbagai metode ada untuk memurnikan pig iron, yang paling umum adalah proses baja oksigen dasar (BOS). Dalam metode ini oksigen diledakkan ke dalam pig iron cair di bawah tekanan tinggi. Karbon dilepaskan sebagai karbon monoksida, dan kotoran dilepaskan sebagai terak. Baja cair yang tersisa dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan dingin menjadi batangan dengan berat masing-masing ribuan pon.

Sebuah selebaran iklan dari sekitar 1800 uang kertas dari 100.000 mil pagar kawat berduri dipasang tahun sebelumnya, (dari koleksi Henry Ford Museum &Greenfield Village.)

Penemuan yang tampaknya sederhana, kawat berduri memiliki sejarah yang menarik. Sebelum diperkenalkan, petani Amerika awal mengandalkan tradisi Eropa untuk membuat kandang yang memadai untuk berbagai jenis pertanian. Mereka telah mencoba bidang umum tanpa penutup, "d&ad" pagar dari batu atau kayu, pagar "hidup" dari tanaman pagar, atau pagar kawat sederhana. Akhirnya mereka digantikan oleh kawat berduri, yang terjangkau, relatif sederhana untuk dipasang dan dirawat, tidak memonopoli sumber daya lokal yang langka seperti kayu, dan terbukti sangat efektif dalam mengendalikan ternak.

Kawat berduri adalah penyebab langsung dan senjata utama dalam "perang merah" yang terkenal antara peternak dan petani. Kawat berduri juga menjadi pusat kontroversi karena berbagai penemu dan produsen memperebutkan hak paten dan lisensi dan akhirnya membentuk Serikat Produsen Kawat Berduri untuk menetapkan harga. Petani menuntut produsen dengan penetapan harga dan praktik monopoli, dan mereka bersatu melawan produsen.

Pabrik kawat berduri juga membawa industri ke pedesaan Amerika. DeKalb, illinois, adalah sebuah dusun pertanian yang sepi enam puluh mil sebelah barat Chicago sampai penemu-pengusaha lokal seperti Joseph Glidden dan Jacob Haish menjadi sangat terlibat dalam produksi kawat berduri pada tahun 1870-an, Pabrik dengan jenis pekerjaan industri baru mengubah basis ekonomi dan demografi kota , fasilitas kereta api yang diperluas membawanya lebih dekat ke Chicago. Penambahan sekolah normal dan perguruan tinggi guru pada tahun 1890-an menegaskan transformasi dan DeKalb, juga dikenal sebagai "Kota Barb," memulai abad ke-20 sebuah pos terdepan virtual dari metropolis besar.

William S. Pretzer

Membuat billet

• 3 Billet adalah batang baja dengan penampang persegi yang ukurannya biasanya kurang dari sekitar 6 inci (15 cm) kali 6 inci (15 cm). (Jika dimensinya adalah Untuk membuat kawat berduri, bijih besi, kokas, dan batugamping dipanaskan dalam tanur tinggi untuk menghasilkan besi kasar. Besi kasar dimurnikan dan diubah menjadi baja. lebih besar, batangnya dikenal sebagai mekar; jika penampangnya berbentuk persegi panjang daripada bujur sangkar, batang tersebut dikenal sebagai pelat.) Sebuah batangan baja dipanaskan hingga mencapai suhu sekitar 2192°F (1200°C), kemudian digulung bolak-balik di antara gulungan beralur hingga mencapai ukuran yang tepat. Gunting raksasa memotong billet dengan panjang yang diinginkan; kemudian dibiarkan dingin. Dimungkinkan juga untuk membentuk billet langsung dari baja cair dengan menuangkannya melalui cetakan tembaga berpendingin air untuk membentuknya, kemudian menyemprotnya dengan air untuk memadatkannya.

Membuat kawat

• 4 Billet baja dipanaskan lagi dan digulung sampai dibentuk menjadi batang bundar berdiameter 0,2 inci (5,6 mm), yang dikenal sebagai batang kawat. Batang kawat digulung menjadi gulungan seberat 3.969 pon (1.800 kg), yang dikirim ke pabrik kawat.
• 5 Scale, lapisan permukaan oksida besi yang terbentuk pada baja saat dipanaskan, harus dilepaskan dari batang kawat. Ini dapat dilakukan dengan merendamnya dalam asam encer yang panas (asam sulfat pada suhu 180°F [82°C] atau asam klorida pada suhu 140°F [60°C]) dan membilasnya dengan air, proses yang dikenal sebagai pengawetan. Kerak juga dapat dihilangkan dengan menekuk batang kawat bolak-balik di antara serangkaian roda untuk memutuskannya, atau dengan meledakkannya dengan partikel pasir, aluminium oksida, atau tembakan besi yang bergerak cepat.
• 6 Batang kawat yang bersih dilapisi dengan kapur, boraks, atau fosfat. Lapisan ini mencegah karat, menetralkan sisa asam, dan membantu pelumas menempel pada batang kawat saat dibuat menjadi kawat.
• 7 Salah satu ujung batang kawat yang dilapisi dibentuk menjadi satu titik. Ujung ini dimasukkan seperti benang melalui lubang jarum ke dalam cetakan yang terdiri dari ujung tengah yang sangat keras yang terbuat dari tungsten karbida yang dikelilingi oleh penahan baja. Batang kawat dilumasi dengan minyak atau sabun dan ditarik melalui cetakan untuk mengurangi diameternya. Proses ini dikenal sebagai menggambar. Serangkaian dadu digunakan untuk mengurangi batang kawat dari ukuran asli dengan ukuran kawat yang diinginkan. Untuk kawat berduri, diameter biasanya 0,097 inci (2,5 mm). Biasanya sekitar enam atau tujuh dadu diperlukan untuk mencapai ukuran ini.
• 8 Menarik kawat menyebabkan kawat menjadi keras dan kaku. Untuk membuatnya lentur, dipanaskan, proses yang dikenal sebagai anil. Kawat dapat dianil dengan memanaskannya dalam rendaman garam cair, rendaman timbal cair, atau dalam tungku yang mengandung nitrogen. Semua metode ini mencegah pembentukan kerak dengan melindungi baja dari oksigen.

Membuat kawat berduri

• 9 Kawat yang akan dibuat menjadi kawat berduri biasanya digalvanis (dilapisi seng) untuk melindunginya dari korosi. Kawat harus benar-benar bersih dan kering untuk digalvanis dengan benar. Pertama dibersihkan dalam bak air panas, asam klorida encer, kemudian dibilas dengan air panas. Kemudian melewati larutan seng klorida panas atau amonium klorida untuk mencegah pembentukan karat saat dikeringkan. Setelah kering, kawat melewati bak seng cair. Kelebihan seng dihapus dan kawat yang dilapisi dibiarkan dingin. (Kadang-kadang kawat dilapisi dengan aluminium dengan cara yang sama.) Kawat juga dapat dilapisi dengan seng dengan proses yang dikenal sebagai elektrogalvanisasi. Kawat diberi muatan listrik negatif dan melewati larutan seng sulfat atau garam seng lainnya. Ion seng positif tertarik ke kawat negatif dan membentuk lapisan.
• 10 Sebuah mesin otomatis tunggal melakukan semua langkah yang diperlukan untuk mengubah kawat galvanis menjadi kawat berduri. Dua kabel dimasukkan ke dalam mesin dan dipilin bersama untuk membentuk kabel. Kawat lain dimasukkan ke dalam mesin dari samping dan dipelintir di sekitar salah satu atau kedua kabel kabel. Kawat ini dipotong pada sudut di kedua sisi untuk membentuk duri dua titik. Dua kabel dipilin dan dipotong bersama-sama jika diperlukan duri empat titik. Kawat berduri ditarik sepanjang jarak tertentu (biasanya 10 atau 13 cm), dan proses ini diulangi untuk memberi jarak pada duri secara merata. Kawat berduri dililitkan ke gulungan dan dipotong sepanjang 1.319 kaki (402 m). Gulungan ini kemudian dimuat ke truk dan dikirim ke pelanggan.

Kontrol Kualitas

Standar untuk kawat berduri telah ditetapkan oleh American Society for Testing and Materials. Produsen kawat berduri menggunakan tes yang dijelaskan dalam standar ini untuk memastikan pelanggan mereka bahwa mereka membeli produk yang berkualitas.

Satu gulungan kawat berduri dari setiap 50 dipilih untuk pengujian dan inspeksi. Pertama dimensi diukur untuk akurasi. Diameter kabel kabel dan duri tidak boleh bervariasi lebih dari 0,5 inci (0,13 mm). Duri harus memanjang setidaknya 0,37 inci (9,5 mm) dari bagian tengah kabel. Setidaknya 93,5% dari ruang antara duri harus berada dalam 0,74 inci (19 mm) dari panjang yang diinginkan. (Akurasi 100% dalam jarak duri tidak mungkin karena gerakan kecil duri selama penanganan.) Sampel kawat berduri sepanjang 25 kaki (7,6 m) harus mengandung setidaknya 69 duri jika berjarak 4 inci (10 cm) terpisah dan setidaknya 55 duri jika berjarak 5 inci (13 cm). Kawat pada spul harus memiliki panjang setidaknya 1.319 kaki (402 m).

Uji kekuatan dilakukan pada sampel kawat berduri sepanjang 4 kaki (1,2 m). Sampel ditarik dengan gaya terukur sampai putus. Itu harus mampu menahan gaya setidaknya 4.230 newton.

Untuk kawat berduri galvanis, sampel lain sepanjang 4 kaki (1,2 m) diuji untuk lapisan sengnya. Sampel ditimbang, kemudian seng dihilangkan dengan asam klorida. Dengan menimbang sampel lagi dan mencatat perbedaan kedua bobot, jumlah lapisan seng dapat ditentukan. Prosedur serupa digunakan untuk mengukur lapisan seng pada duri. Berat minimum yang dibutuhkan bervariasi dengan diameter kabel kabel. Untuk diameter paling umum (0,097 inci atau 2,5 mm), setiap kawat saluran dan setiap duri harus dilapisi dengan setidaknya 3,2 ons (90 g) seng per meter persegi (11 kaki persegi) untuk lapisan Kelas 1 atau setidaknya 8,6 ons (245 g) per meter persegi (11 kaki persegi) untuk lapisan Kelas 3. Kawat berduri Kelas Standar memiliki lapisan Kelas 1 atau Kelas 3 pada kabel saluran dan lapisan Kelas 1 pada duri. Chain Link Fence Grade kawat berduri harus memiliki lapisan Kelas 3 pada kabel garis dan duri.

Masa Depan

Meskipun pagar kawat berduri klasik masih umum digunakan di peternakan, perlahan-lahan digantikan oleh produk yang lebih maju seperti pagar kawat anyaman (mirip dengan kawat ayam, dengan persilangan kabel horizontal dan vertikal) dan pagar listrik. Untuk penggunaan militer dan keamanan, kawat berduri mungkin menjadi usang dengan perkembangan terbaru dari pita berduri, strip logam tipis dan datar yang telah dipotong untuk menghasilkan kumpulan titik-titik tajam. Mungkin suatu hari nanti kawat berduri hanya akan ada di museum dan koleksi pribadi.