中西部のマグネット ワイヤ工場では、細銅ラインで標準的な PCD 伸線ダイスを稼働させていましたが、その数字はあまり良くありませんでした。1 シフトあたり 12 回の断線、スクラップの山、ダウンタイムがマージンを圧迫していました。その後、最適化されたマルチゾーンの内部形状を備えたナノ線引きダイスに切り替えました。休憩はシフトごとに 3 回に減りました。ダイライフが2倍になりました。
計算は簡単です。 0.3mm 以下の細いワイヤーにはマージンがほとんどなく、ワイヤーの深さのわずか 5% の傷でも伸線張力により破損の原因となります。標準的な PCD ダイは、コバルト結合剤で結合された合成ダイヤモンド粒子から作られており、絞り加工の極度の熱と圧力下でコバルトの浸出が発生します。ダイヤモンド粒子はサポートを失い、緩み、微細なピークを形成し、柔らかい銅線を傷つけます。その小さな傷がストレスとなってワイヤーが切れてしまいます。
ナノワイヤ伸線ダイは、この問題に別の方法で対処します。これらは、改良された結合剤システムを備えた 1 ミクロン未満の超微細ダイヤモンド粒子を使用しており、銅の引抜き条件下で浸出しないコバルトの代わりにニッケルを使用しているものもあります。しかし、本当の画期的な点は幾何学にあります。マイクロワイヤ伸線ダイスの内部構造には、マルチゾーン構造と正確に制御された角度による極めて高い精度が必要です。ベアリングの長さを短くし、減速角を最適化することで、メーカーは摩擦を低減し、変形を均一に分散させ、破損の原因となる局所的な応力ピークを排除します。
従来のオプションとのコントラストは明らかです。天然ダイヤモンドの伸線ダイスは、0.05 mm 未満の超微細用途に最高の表面品質を提供しますが、天然石は硬度と熱安定性が異なるため、摩耗が一定せず、破損率が高くなります。また、絞りの極度の圧力下では欠けや致命的な破損が発生する傾向があります。 PCD 伸線ダイスは、天然ダイヤモンドの 4 ～ 10 倍の長い耐用年数を備えていますが、コバルトの浸出の問題が微細銅の場合には問題となります。
対照的に、ナノコーティングされたダイは、タングステンカーバイドベースと CVD ダイヤモンドコーティングを組み合わせており、約 10,000 ビッカースという優れた硬度と超滑らかな鏡面仕上げを実現します。標準の PCD ダイスよりも 10 倍長持ちし、摩擦を劇的に軽減します。細い銅、アルミニウム、またはスチールコードラインを使用しているメーカーにとって、歩留まりの向上は無視できません。休憩が減ればスクラップが減り、稼働時間が長くなり、総所有コストが下がります。
