EuroWire January 2015

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Articolo tecnico
Gennaio 2015 66
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
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
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).
▲ ▲ 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
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