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金刚石拉丝模:金属线材精密加工的利器

时间:2024-07-04浏览次数:86

在现代工业制造中,尤其是在金属线材加工领域,金刚石拉丝模扮演着至关重要的角色。金刚石具有高热导率(1000-2000W/(m.K)),高硬度(莫氏硬度10),化学稳定性等特点,由金刚石制成的拉丝模具有耐磨性好,寿命长,并拥有优异的热学性能和抗高温氧化性,可显著提升拔丝的效率及精度。


拉丝模是一种内孔形状精确的模具,金属线材在拉拔过程中通过模孔被逐渐压缩,形成所要求得横截面积形状和尺寸。一个完整的拉丝模具主要由模芯和模套组成,模芯主要由入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区五个部分组成。金刚石拉丝模的内孔通常经过精密研磨,以确保线材的尺寸精度和表面光洁度。其微小的孔径变化可以控制金属线材的截面形状,实现微米级别的精度。



按照材料种类的不同,拉丝模可分为合金钢模、硬质合金模、天然金刚石模、聚晶金刚石模、CVD金刚石模和陶瓷模等。

1. 合金钢模,制作简便,但是耐磨性差、寿命短,目前已基本淘汰;

2. 天然金刚石,硬度高,耐磨性好,但是价格最为昂贵、脆性大、加工困难,同时因为天然金刚石的各向异性,在径向范围内硬度差别很大,所以一般适用于天然金刚石模只适用于直径1.2mm以下的丝材;

3. 聚晶金刚石,硬度高、耐磨性好、抗冲击能力强,并且在宏观上呈现各向同性,不会产生单一径向磨损加剧的现象,因此在拉丝行业中应用较为广泛;

4. 陶瓷材料,具有比硬质合金更高的硬度、耐高温和耐磨性,但陶瓷材料的韧性差、热冲击差且加工困难,无法大范围应用。

5. 金刚石拉丝模具,硬度高,耐磨性好,摩擦系数低,表面光洁度高,并且具有优异的热稳定性,可用于拉制不锈钢丝、钨丝、钼丝、铜丝、铝丝等,是金属线材拉丝的理想材料。

 

虽然不同材质的拉丝模各有其适用的加工范围,但总的来说,各种材质拉丝模的耐磨性由高到低的排序是:金刚石拉丝模>陶瓷拉丝模>硬质合金模>合金钢模。

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化合积电致力于金刚石材料研究生产,核心产品包括金刚石热沉片、晶圆级金刚石、金刚石窗口片、金刚石异质集成复合衬底等,其中采用等离子化学气相沉积法(MPCVD)生产的金刚石拉丝模,硬度高、耐磨性好、光洁度高、质量稳定,是金属线材加工的绝佳材料,极大提升了拉丝精度和生产效率。

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