❶ 拉絲模的優劣對比
各種拉絲模材質各有特色,天然金剛石拉絲模因其極高硬度和優異的耐磨性能,成為首選,尤其適用於加工直徑極小的絲材。然而,天然金剛石的各向異性使得其在徑向范圍內的硬度差異顯著,容易在某個方向上產生磨損,因此只適用於加工直徑較小的絲材。
相比之下,硬質合金模雖然具有較好的拋光性能和較低的能量消耗,但其耐磨性較差,使用壽命較短。聚晶金剛石模的硬度僅次於天然金剛石,具有各向同性的特點,不會產生單一徑向磨損加劇的現象,但其高昂的成本和加工難度限制了其廣泛應用。
CVD塗層拉絲模由於具備金剛石的性能,表現出良好的耐磨性和較低的表面粗糙度,但其復雜的製作工藝和高昂的成本使得其難以大規模應用。當塗層磨損後,模具將迅速失效,無法重復使用。
陶瓷材料雖然硬度高、耐磨性好且成本低廉,但其韌性差、熱沖擊性能差且加工難度大,至今尚未得到廣泛應用。不同材質的拉絲模適用於不同直徑的線材,如天然金剛石、聚晶金剛石和CVD塗層模常用於加工小型線材和絲材。
在加工小直徑絲材時,CVD塗層金剛石模克服了天然金剛石模的各向異性問題,同時具有優良的強度和硬度,拉拔產量高,表面質量也達到要求。CVD塗層金剛石拉絲模的壽命等同於天然金剛石模具,產品合格率高,表面質量優於國產聚晶金剛石,因此成為小直徑絲材拉拔加工的理想選擇。
合理選用拉絲模材質是保證拉拔加工成功的關鍵。不同材質的拉絲模適用於不同線材,如聚晶金剛石模在拉拔銅絲時的使用壽命遠高於硬質合金模,而在拉拔鉬絲時則差距縮小。國內對拉拔模與線材的匹配理論研究不足,導致盲目選擇,造成資源浪費。
拉絲模的磨損和破壞情況復雜,涉及破壞和摩擦磨損兩大類。拉絲模的破壞包括環狀破壞、拉伸破壞、剪切破壞和支撐面破壞等,而摩擦磨損則包括磨耗磨損、磨擦磨損、腐蝕磨損、擦傷和細顆粒產生的磨損等。
不同工作條件(線材材料、拉絲模材質、潤滑劑等)會影響拉絲模的磨損和破壞過程,使得磨損和破壞之間的關系錯綜復雜。拉絲模的磨損破壞機理分析難度較大,但各種材質拉絲模的耐磨性排序為:金剛石拉絲模(不考慮天然金剛石各向異性問題)—陶瓷拉絲模—硬質合金模—已淘汰的合金鋼模。
隨著對拉絲模材質的研究不斷深入,拉絲模正向著高強度、高硬度、高耐磨性方向發展,各種符合要求的新材料層出不窮,拉絲模的耐磨性大幅提升,磨損、破壞的時間明顯延遲,使用壽命顯著增加。拉拔加工的適用范圍也逐漸擴大,從粗到細各種規格的線材都可以加工,並出現了用於加工不規則線材的異型模。