EuroWire January 2015

Articolo tecnico

Applicazione della lubrificazione ad acqua nel processo di trafilatura di fili e cavi coassiali con filiere rivestite di diamante nanocristallino A cura di Zhang Wenhua, Guo Songshou, Zhang Zhiming e Shen Hesheng, Shanghai Jiaoyou Diamond Coating Co Ltd, e Shen Bin, Sun Fanghong e Wang Xinchang, Shanghai Jiaotong University, Cina Riassunto

Un nuovo tipo di filiera estremamente efficace per la trafilatura di fili, la compattazione di cavi e la trafilatura di tubi può offrire vantaggi eccezionali rispetto alle filiere in diamante policristallino (PCD) e al carburo di tungsteno in particolari applicazioni. Il presente articolo illustra la tecnologia dei rivestimenti compositi a base di diamante nanocristallino applicata alle filiere rivestite di diamante nanocristallino ( nano-dies ) ed esamina le applicazioni nella trafilatura dell’alluminio e nella trafilatura dei cavi coassiali. Fra i benefici derivanti dall’utilizzo di filiere rivestite con diamante nanocristallino citiamo significativi miglioramenti in termini di costi e prestazioni, una migliore finitura superficiale, una maggiore produttività ed un aspetto ecologico estremamente interessante: la lubrificazione ad acqua. 1 Introduzione Esistono numerosi processi di trafilatura dell’alluminio nel settore dei cavi elettrici e nei settori del filo e dei tubi metallici, che comprendono il filo di alluminio, il filo di alluminio rivestito di rame (CCA), il filo smaltato di alluminio, il cavo coassiale di alluminio e i tubi compositi di plastica-alluminio. Un elemento essenziale di queste applicazioni è costituito dalla preparazione di un tipo di filiera indicata

1 Alimentazione del filamento 2 Alimentazione di CC 3 Portaelettrodo 4 Ingresso gas di reazione 5 Filiera di trafilatura 6 Filamento a caldo 7 Supporto 8 Molla ad alta temperatura 9 Uscita del gas

▲ ▲ Figura 1 : Illustrazione che mostra l’aspetto del dispositivo di fabbricazione CVD assistito da filamento a caldo migliorata mediante polarizzazione per filiere di trafilatura con rivestimenti compositi in diamante nanocristallino

di materiali ad alta resistenza. Le filiere di trafilatura al carburo di tungsteno possono essere realizzate in modo molto economico in un’ampia gamma di diametri interni (da 0,4 a 60mm o anche oltre) e sono utilizzate in un’ampia gamma di applicazioni (grazie al loro costo ridotto), ma presentano anche notevoli svantaggi in termini di durata (si usurano facilmente e perdono rapidamente la tolleranza) con conseguente perdita di qualità del prodotto e notevole quantità di scarti, come ad esempio il rame e l’alluminio, il che sarebbe inaccettabile nella produzione su vasta scala. La soluzione ad entrambi i problemi è stata trovata con lo sviluppo della tecnica di applicazione di pellicole di diamante mediante la deposizione chimica da vapore (CVD).

per la trafilatura dell’alluminio, che consente un’elevata efficienza produttiva e qualità dei prodotti. Le filiere di trafilatura tradizionali per queste applicazioni comprendono filiere al carburo di tung- steno (WC-Co) ( TC dies ) e diversi tipi di filiere in diamante quali le filiere in diamante monocristallino e le filiere in diamante policristallino (PCD). Sebbene le filiere in diamante presentino il vantaggio di un’elevata durezza e resis- tenza all’usura, un ridotto coefficiente di attrito e una buona conduttività termica, resta tuttora impossibile fabbricare filiere in diamante tradizionali con dia- metri interni ampi a costi accessibili e interessanti. Inoltre, questi tipi di filiere si rompono facilmente durante la trafilatura, specialmente ad elevate velocità e nel caso

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Gennaio 2015