Drahtziehmatrizen aus polykristallinem Diamant (PCD) aus Nickel übertreffen Wolframcarbid bei Abriebfestigkeitstests

Jeder, der eine Drahtziehanlage betreibt, kennt den Bohrer: Wolframcarbid-Matrizen beginnen stark, aber nach ein paar tausend Kilometern Nickel- oder Edelstahldraht beginnt sich die Bohrung zu öffnen. Durchmessertoleranzen driften. Die Oberflächenbeschaffenheit verschlechtert sich. Und schon bald tauschen Sie erneut die Matrizen aus – die Produktionslinie wird stillgelegt, Produktionszeit geht verloren und die Margen schrumpfen.

Unabhängige Abriebtests bestätigen nun, was viele Produktionsleiter vermutet haben: PKD-Drahtziehsteine ​​halten durchweg deutlich länger als ihre Gegenstücke aus Wolframkarbid. Polykristalliner Diamant, der aus feinen Diamantpartikeln unter hoher Temperatur und hohem Druck gesintert wird, liefert eine Härte, die der von natürlichem Diamant nahe kommt. In kontrollierten Verschleißtests zeigten PKD-Matrizen unter identischen Betriebsbedingungen eine 20- bis 60-mal längere Lebensdauer als Wolframcarbid-Matrizen. Einige Branchenquellen berichten von noch größeren Lücken – bis zu 30- bis 50-mal länger bei bestimmten Anwendungen mit hohem Volumen.

Die Zahlen erzählen die Geschichte. Wolframcarbid liegt auf der Härteskala typischerweise bei etwa HRA 85–90. PCD? Deutlich höher. Dieser Unterschied wirkt sich direkt auf die Bohrungsstabilität aus. Nach dem Ziehen von 50 Kilometern Draht zeigen PKD-Matrizen eine minimale Durchmesserausdehnung. Wolframcarbid-Matrizen nutzen sich bei gleicher Belastung schneller ab und erfordern eine frühere Nacharbeit oder einen Austausch.

Was ist speziell mit Ziehsteinen aus Nickeldraht? Der niedrige Reibungskoeffizient von PKD – niedriger als der von Wolframkarbid – erzeugt während des Ziehvorgangs weniger Wärme. Das ist wichtig, wenn Sie Nickel ziehen, ein Material, das für seine Kaltverfestigungseigenschaften bekannt ist. Weniger Hitze bedeutet weniger Drahtbruch, bessere Oberflächenqualität und längere Dauerläufe.

Dann gibt es noch die beschichtete Drahtziehmatrize. Nanobeschichtete Matrizen – Wolframcarbid-Substrate mit CVD-abgeschiedenen Diamantbeschichtungen – bieten einen Mittelweg. Sie bieten eine 5- bis 10-mal längere Lebensdauer als Standard-Hartmetall und spiegelähnliche Oberflächen. Sie können jedoch nicht wie massive PKD-Matrizen nachpoliert werden. Sobald die Beschichtung abgenutzt ist, ist die Matrize fertig.

Für Produktionsleiter, die Hochgeschwindigkeits-Nickellinien betreiben, wird die Wahl immer klarer. PKD kostet im Vorfeld mehr – normalerweise über 100 US-Dollar pro Chip im Vergleich zu 10 US-Dollar für Hartmetall. Aber wenn ein einziges PKD-Werkzeug monatelange kontinuierliche Produktion unterstützt und die Kosten für den Werkzeugaustausch um über 50 % senkt, geht die Rechnung auf. Weniger Ausfallzeiten. Weniger Umstellungen. Konsistenterer Draht. Und ein Wartungsteam, das endlich aufhört, das Bohrmessgerät wie ein Falke zu beobachten.