Os custos de energia são um item importante nos livros de qualquer usina de arame. Com linhas de desenho funcionando 24 horas por dia, mesmo pequenas reduções no consumo de energia aumentam rapidamente. As matrizes revestidas com nanodiamante estão proporcionando exatamente isso, com alguns fabricantes relatando economias de energia de 15% ou mais.
O mecanismo é simples: menor atrito significa menos resistência, menos calor e menos energia necessária para puxar o fio através da matriz. As matrizes tradicionais de carboneto de tungstênio geram atrito significativo durante a trefilação em alta velocidade. As variantes nanorrevestidas, por outro lado, oferecem um acabamento superficial ultra-suave que reduz o consumo de lubrificante e diminui o consumo geral de energia.
As matrizes para trefilação de arame galvanizado enfrentam um desafio adicional. O revestimento de zinco no arame galvanizado interage com a superfície da matriz e os níveis de atrito variam com a espessura do revestimento e a resistência do arame. Pesquisas sobre trefilação em vários estágios de fio revestido de zinco mostraram que a otimização das condições de lubrificação reduz significativamente o atrito na interface fio-matriz – um princípio que os nanorrevestimentos aplicam no nível da superfície.
As matrizes para trefilação de fio de aço inoxidável apresentam uma equação mais difícil. O fio inoxidável endurece rapidamente e exige maiores forças de trefilação. O desafio dos revestimentos de nanodiamante é manter a adesão sob alta pressão e repetidos ciclos térmicos. No entanto, inovações recentes em revestimentos de nanodiamantes multicamadas ampliaram essas matrizes para aplicações de alto carbono e aço inoxidável – aplicações anteriormente consideradas impraticáveis.
Para operadores de moinhos que operam linhas galvanizadas ou inoxidáveis, a aritmética é clara. As matrizes Nano reduzem o atrito e exigem menos lubrificante, reduzindo as contas de energia e prolongando a vida útil da matriz. O custo de capital é maior, mas o retorno do menor uso de energia e maior vida útil da ferramenta raramente demora muito.
