Fabryka drutu magnetycznego na Środkowym Zachodzie korzystała ze standardowych matryc do ciągnienia drutu PCD na cienkiej miedzianej linii i liczby nie były zadowalające: 12 przerw w drutach na zmianę, gromadzenie się złomu i przestoje pochłaniające marże. Następnie przeszli na matryce do ciągnienia drutu nano ze zoptymalizowaną wielostrefową geometrią wewnętrzną. Przerwy spadły do 3 na zmianę. Umrzeć życie podwojone.
Matematyka jest prosta. Drut cienki o grubości poniżej 0,3 mm prawie nie ma marginesu — zadrapanie zaledwie 5% głębokości drutu spowoduje pęknięcie pod wpływem naprężenia rozciągającego. Standardowe matryce PCD, wykonane z cząstek syntetycznego diamentu połączonych spoiwem kobaltowym, ulegają wypłukiwaniu kobaltu pod wpływem ekstremalnej temperatury i ciśnienia ciągnienia. Ziarna diamentu tracą wsparcie, rozluźniają się i tworzą mikroskopijne szczyty, które rysują miękki drut miedziany. Te drobne zadrapania stają się źródłem naprężeń i drut pęka.
Matryce do ciągnienia drutu Nano rozwiązują ten problem inaczej. Używają ultradrobnych ziaren diamentu o wielkości poniżej 1 mikrona ze zmodyfikowanym układem spoiwa - w niektórych zamiast kobaltu stosuje się nikiel, który nie ulega wymyciu w warunkach ciągnienia miedzi. Ale prawdziwy przełom leży w geometrii. Wewnętrzna struktura matryc do ciągnienia mikrodrutów wymaga wyjątkowej precyzji, wielostrefowej architektury i precyzyjnie kontrolowanych kątów. Skracając długość łożyska i optymalizując kąt redukcji, producenci zmniejszają tarcie i równomiernie rozkładają odkształcenia, eliminując lokalne szczyty naprężeń powodujące pęknięcia.
Kontrast z tradycyjnymi opcjami jest rzucający się w oczy. Matryce do ciągnienia drutu z naturalnego diamentu zapewniają najwyższą jakość powierzchni w przypadku bardzo drobnych zastosowań – poniżej 0,05 mm – ale kamienie naturalne różnią się twardością i stabilnością termiczną, co prowadzi do nierównomiernego zużycia i większego współczynnika pękania. Są również podatne na odpryski i katastrofalne awarie pod ekstremalnymi naciskami ciągnienia. Matryce do ciągnienia drutu PCD oferują dłuższą żywotność – 4 do 10 razy większą niż naturalny diament – ale problem wymywania kobaltu sprawia, że są one problematyczne w przypadku drobnej miedzi.
Z kolei matryce z nanopowłoką łączą podstawę z węglika wolframu z powłoką diamentową CVD, która zapewnia wyjątkową twardość – około 10 000 Vickersów – i wyjątkowo gładkie, lustrzane wykończenie. Wytrzymują 10 razy dłużej niż standardowe matryce PCD i znacznie zmniejszają tarcie. Producenci produkujący cienkie przewody z miedzi, aluminium lub stali nie mogą zignorować wzrostu wydajności. Mniej przerw oznacza mniej złomu, dłuższe przebiegi i niższy całkowity koszt posiadania.
