Выбор размера зерна в заготовке матрицы для волочения проволоки PCD не является второстепенной спецификацией. Он определяет, как изнашивается матрица, как обрабатывается проволока и, в конечном итоге, как долго инструмент обеспечивает приемлемую производительность. Доступные размеры зерен варьируются от 1 до 50 мкм, и каждый из них предназначен для определенного применения. Неправильный выбор приводит к преждевременному выходу из строя или ненужным затратам. Правильный подход продлит срок службы матрицы и улучшит качество проволоки от первого до последнего метра.
Мелкозернистые заготовки PCD, обычно размером от 1 до 10 мкм, обеспечивают наиболее гладкую поверхность. Меньшие кристаллы алмаза создают более равномерный рисунок износа, что приводит к полировке поверхности проволоки с минимальным трением. Для применений, требующих высокого качества поверхности, таких как медные проводники, алюминиевая проволока и тонкая электронная проволока, стандартным выбором является мелкое зерно. Компромисс – снижение термической стабильности. Мелкозернистый PCD более подвержен растрескиванию при высоких температурах и тяжелых восстановительных нагрузках.
Крупнозернистые заготовки размером от 25 до 50 мкм обеспечивают превосходную устойчивость к разрушению и термическую стабильность. Более крупные кристаллы алмаза могут выдерживать более высокие силы вытягивания и более эффективно рассеивать тепло. Эти зерна предназначены для волочения проволоки из черных металлов, нержавеющей стали, сварочной проволоки и других твердых материалов, которые быстро разрушают более мелкие марки PCD. Качество поверхности приемлемое, но не такое полированное, как у мелкозернистых вариантов.
Для операторов, работающих с оцинкованной проволокой, выбор зерна пересекается с геометрией матрицы. Оцинкованное цинковое покрытие имеет тенденцию размазываться и прилипать к поверхности подшипника, вызывая скачки давления и дефекты поверхности. Крупнозернистая заготовка из поликристаллического алмаза устойчива к разрушению под действием дополнительных напряжений, но геометрия также должна быть адаптирована: меньшие углы входа и укороченные опорные зоны помогают вымывать частицы цинка, а не позволяют им упаковываться. Сочетание правильного размера зерна и геометрии может утроить срок службы матрицы.
Альтернативой в сфере волочения проволоки являются волоки SMCD, которые представляют собой другую технологию изготовления материалов, подходящую для конкретных применений. В то время как PCD фокусируется на максимизации износостойкости за счет синтетического алмаза, штампы SMCD обеспечивают экономически эффективные решения там, где чрезвычайная твердость алмаза не оправдана требованиями применения. Они предлагают предсказуемую производительность при меньших первоначальных затратах. Выбор между PCD и SMCD сводится к стоимости материала и ожидаемому сроку службы матрицы.
Выбор размера зерна в конечном итоге определяет диапазон производительности матрицы. Для операторов, которые понимают материал проволоки, режим обжатия и требования к качеству поверхности, подобрать зерно в соответствии с применением не составляет труда. Подходящая заготовка PCD толщиной 1 мкм для меди. Правильная заготовка толщиной 50 мкм для нержавеющей стали. А для оцинкованной проволоки — правильное сочетание крупного зерна и геометрии, предотвращающей сопротивление цинку.
