Energiekosten sind ein wichtiger Posten in den Büchern jedes Drahtwerks. Da die Ziehlinien rund um die Uhr laufen, summieren sich selbst kleine Reduzierungen der Leistungsaufnahme schnell. Nanodiamantbeschichtete Matrizen liefern genau das, wobei einige Hersteller von Energieeinsparungen von 15 % oder mehr berichten.
Der Mechanismus ist einfach: Eine geringere Reibung bedeutet weniger Widerstand, weniger Hitze und weniger Kraftaufwand, um den Draht durch die Matrize zu ziehen. Herkömmliche Hartmetallmatrizen erzeugen beim Hochgeschwindigkeitsziehen erhebliche Reibung. Im Gegensatz dazu bieten nanobeschichtete Varianten eine extrem glatte Oberfläche, die den Schmiermittelverbrauch reduziert und den Gesamtenergieverbrauch senkt.
Verzinkte Drahtziehsteine stehen vor einer zusätzlichen Herausforderung. Die Zinkbeschichtung auf verzinktem Draht interagiert mit der Matrizenoberfläche und der Reibungsgrad variiert je nach Beschichtungsdicke und Drahtstärke. Untersuchungen zum mehrstufigen Ziehen von zinkbeschichtetem Draht haben gezeigt, dass die Optimierung der Schmierungsbedingungen die Reibung an der Schnittstelle zwischen Draht und Ziehstein deutlich reduziert – ein Prinzip, das Nanobeschichtungen auf der Oberflächenebene anwenden.
Drahtziehmatrizen aus rostfreiem Stahl stellen eine schwierigere Herausforderung dar. Rostfreier Draht härtet schnell aus und erfordert höhere Ziehkräfte. Die Herausforderung bei Nano-Diamantbeschichtungen besteht darin, die Haftung unter hohem Druck und wiederholten Temperaturwechseln aufrechtzuerhalten. Jüngste Innovationen bei mehrschichtigen Nanodiamantbeschichtungen haben diese Matrizen jedoch auf Anwendungen mit hohem Kohlenstoffgehalt und rostfreiem Stahl ausgeweitet – Anwendungen, die zuvor als unpraktisch galten.
Für Mühlenbetreiber, die verzinkte oder rostfreie Leitungen betreiben, ist die Rechnung klar. Nano-Matrizen reduzieren die Reibung und benötigen weniger Schmiermittel, wodurch die Energiekosten gesenkt und die Lebensdauer der Matrizen verlängert werden. Die Investitionskosten sind zwar höher, aber der geringere Stromverbrauch und die längere Werkzeuglebensdauer amortisieren sich selten lange.
