Stawka jest prosta. Drut ocynkowany ma powłokę cynkową, która musi pozostać nienaruszona podczas procesu redukcji. Konwencjonalne matryce, zoptymalizowane do gołej stali, często zdzierają lub rozmazują warstwę cynku, powodując nierówną grubość powłoki i przedwczesne zużycie matrycy. Nowoczesne matryce do ciągnienia drutu ocynkowanego rozwiązują ten problem dzięki specjalnie zaprojektowanym kątom przystawienia i wydłużonym długościom łożysk, które minimalizują tarcie w strefie styku. Geometria stożka roboczego, zwykle 10–12° w przypadku zastosowań ocynkowanych, zmniejsza szczytowy nacisk na powierzchnię cynku, umożliwiając plastyczne odkształcenie powłoki, a nie łuszczenie się. Jedna z fabryk w środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych odnotowała wzrost trwałości matryc o 40% po przejściu na matryce ocynkowane, przy spadku współczynnika pękania z 2,3% do 0,7%.
Ale matryce ocynkowane nie działają w izolacji. W przypadku drobniejszych średnic i stopów specjalnych niezastąpione są matryce do ciągnienia drutu z naturalnego diamentu. Ich monokrystaliczna struktura zapewnia niezrównane wykończenie powierzchni – wartości Ra poniżej 0,05 µm – niezbędne w przypadku medycznych prowadników i kabli sterujących w przemyśle lotniczym. Haczyk? Naturalne diamenty są rzadkie i kosztowne, co ogranicza ich produkcję do wysokowartościowych i małych serii.
Matryce do ciągnienia drutu z diamentu polikrystalicznego (PCD) wyrzeźbiły środek. Wytwarzane syntetycznie i bardziej odporne na pękanie niż kamienie naturalne, matryce PCD dominują w miedzi, aluminium i standardowej stali. Ich jednolita struktura ziaren wytrzymuje operacje z dużą prędkością do 30 m/s, co czyni je koniem pociągowym w produkcji drutu towarowego. Jednakże, gdy w równaniu pojawia się cynk, przewodność cieplna PCD może temu przeciwdziałać — ciepło wytwarzane przez tarcie na gardzieli matrycy przyspiesza degradację spoiwa, skracając okresy międzyobsługowe.
Właśnie dlatego sektor ciągnienia drutu ocynkowanego coraz częściej sięga po płytki z węglika wolframu z profilami polerowanymi diamentowo lub konstrukcje hybrydowe, które łączą rdzeń PCD z powłoką przyjazną galwanicznie. Matryce te są wyposażone w zoptymalizowane kanały chłodzące i wyspecjalizowane porty dostarczania smaru, które utrzymują spójną warstwę pomiędzy powierzchnią cynku a ścianą matrycy. Dane terenowe pokazują, że zastosowanie matrycy specjalnie wyprofilowanej do drutu ocynkowanego – zamiast zwykłej matrycy PCD lub diamentu naturalnego – zmniejsza wytwarzanie pyłu cynkowego o ponad 60% i znacznie obniża koszty późniejszego czyszczenia.
Wniosek nie polega na tym, że jeden typ matrycy przewyższa wszystkie inne, ale na tym, że dopasowanie materiału i geometrii matrycy do dokładnej metalurgii drutu i powłoki nie podlega negocjacjom. Naturalne diamenty służą precyzji, PCD służą skali, ale ocynkowane matryce do ciągnienia drutu służą specjalistycznemu procesowi, w którym liczy się każdy mikron cynku. Dla producentów drutu wybór jest prosty: potraktuj drut ocynkowany jako odrębny produkt i odpowiednio wyposaż swój stół do ciągnienia lub zaakceptuj niższą wydajność i wyższy współczynnik odrzutów. W dzisiejszej branży cienkiego drutu nie jest to ryzyko warte podjęcia.
