Los costos de energía son una partida importante en los libros de cualquier fábrica de alambre. Con líneas de dibujo funcionando las 24 horas del día, incluso las pequeñas reducciones en el consumo de energía se acumulan rápidamente. Los troqueles con nanodiamante ofrecen exactamente eso, y algunos fabricantes informan ahorros de energía del 15% o más.
El mecanismo es simple: una menor fricción significa menos resistencia, menos calor y menos energía necesaria para pasar el alambre a través del troquel. Las matrices tradicionales de carburo de tungsteno generan una fricción significativa durante el trefilado a alta velocidad. Por el contrario, las variantes con nanorrevestimiento ofrecen un acabado superficial ultrasuave que reduce el consumo de lubricante y disminuye el consumo general de energía.
Las matrices de trefilado de alambre galvanizado enfrentan un desafío adicional. El recubrimiento de zinc sobre el alambre galvanizado interactúa con la superficie del troquel y los niveles de fricción varían con el espesor del recubrimiento y la resistencia del alambre. La investigación sobre el trefilado en múltiples etapas de alambre recubierto de zinc ha demostrado que la optimización de las condiciones de lubricación reduce significativamente la fricción en la interfaz alambre-troquel, un principio que los nanorrecubrimientos aplican a nivel de superficie.
Los troqueles de trefilado de acero inoxidable presentan una ecuación más difícil. El alambre inoxidable se endurece rápidamente y exige mayores fuerzas de trefilado. El desafío con los recubrimientos de nanodiamante es mantener la adhesión bajo alta presión y ciclos térmicos repetidos. Sin embargo, las innovaciones recientes en recubrimientos multicapa de nanodiamante han extendido estos troqueles a aplicaciones de acero inoxidable y con alto contenido de carbono, aplicaciones que antes se consideraban poco prácticas.
Para los operadores de molinos que operan líneas galvanizadas o inoxidables, la aritmética es clara. Los nano troqueles reducen la fricción y requieren menos lubricante, lo que reduce la factura de energía y prolonga la vida útil del troquel. El costo de capital es mayor, pero la recuperación de la inversión por un menor uso de energía y una mayor vida útil de la herramienta rara vez lleva mucho tiempo.
