Rynek matryc do ciągnienia drutu jest duży i rośnie. Wartość światowego rynku matryc do ciągnienia drutu w 2025 r. wyceniono na około 1,07 miliarda dolarów, a do 2030 r. szacuje się, że osiągnie ona 1,5 miliarda dolarów, przy łącznym rocznym wzroście od 4,7% do 5,6%. Na tym rynku matryce do ciągnienia drutu z diamentu polikrystalicznego (PCD) stale zyskują coraz większy udział, a powodem jest zasadnicza różnica w strukturze materiału.
Matryce do ciągnienia drutu z diamentu naturalnego (ND) od dawna stanowią standard w zastosowaniach wymagających najwyższej jakości powierzchni. Diament naturalny to pojedynczy kryształ. Jego twardość jest kierunkowa. Kiedy drut przechodzi przez matrycę, zużycie następuje nierównomiernie w różnych płaszczyznach krystalograficznych. Rezultatem może być owalność – drut z czasem traci swoją idealną okrągłość.
PCD jest inny. Jest wytwarzany poprzez spiekanie cząstek syntetycznego diamentu pod wysokim ciśnieniem i wysoką temperaturą. Powstały materiał jest polikrystaliczny – jest to masa losowo zorientowanych cząstek diamentu, połączonych ze sobą. Taka struktura nadaje PCD twardość izotropową. Zużycie rozkłada się równomiernie we wszystkich kierunkach, zachowując cylindryczny kształt drutu przez cały okres użytkowania matrycy. Wykończenie powierzchni może być nieco mniej wyrafinowane niż to, co może osiągnąć naturalny diament, ale kompromis jest ogromny: matryce PCD zwykle wytrzymują 2 do 4 razy dłużej niż matryce ND, nawet przy ciągnieniu drobnego drutu o średnicy tak małej jak 0,15 mm.
Ekonomia jest przekonująca. Dłuższa żywotność narzędzia oznacza rzadszą wymianę matryc, krótsze przestoje i wyższą wydajność produkcji. Szczególnie w przypadku ciągnienia drutu miedzianego – gdzie najważniejsze są duże ilości i stała jakość – matryce PCD zapewniają praktyczną równowagę pomiędzy jakością produktu i trwałością narzędzia. Ich polikrystaliczna struktura tworzy również mikroskopijne „kieszenie smaru” na polerowanej powierzchni, poprawiając smarowanie, zmniejszając tarcie i dodatkowo wydłużając żywotność.
Matryce z naturalnego diamentu nie mają sobie równych w przypadku zastosowań z bardzo cienkim drutem – wymagającym drutu o średnicy poniżej 0,05 mm, gdzie precyzja na poziomie mikrona nie podlega negocjacjom. Jednak w przypadku średnich średnic i produkcji na dużą skalę PCD stało się domyślnym wyborem.
Pojawia się trzecia kategoria: matryce do ciągnienia drutu z powłoką nanodiamentową. Są one produkowane przy użyciu węglika spiekanego (WC-Co) jako podłoża oraz diamentowych powłok kompozytowych na poziomie mikronów i nano nakładanych na wewnętrzną powierzchnię otworu metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD). Powłoka kompozytowa mikro-nano łączy w sobie silną przyczepność i odporność na zużycie diamentu o wielkości mikrona z wysokim wykończeniem powierzchni i niskim współczynnikiem tarcia powłok nano-diamentowych. Matryce te znajdują zastosowanie w szybkiej produkcji drutu do pojazdów elektrycznych i w innych wymagających sektorach.
Rynek wyraźnie się segmentuje. Naturalny diament zapewniający niezwykłą precyzję. PCD do wielkoseryjnego ciągnienia miedzi i aluminium. Węglik powlekany nano do zastosowań, w których należy zachować równowagę pomiędzy kosztami i wydajnością. Każdy ma swoje miejsce. Jednak w przypadku ciągnienia drutu miedzianego liczby są jednoznaczne: PCD jest trwalszy od naturalnego diamentu od dwóch do czterech razy, a ta zaleta przyczynia się do jego przyjęcia w całej branży.
