表面仕上げ品質を比較すると、 従来の 伸線機 一般に、ローラーダイ伸線機よりも滑らかで一貫した表面仕上げが得られます。 ほとんどのワイヤの種類と直径に対応します。ただし、性能の差はワイヤの材質、ターゲットの直径、生産速度、潤滑方法に大きく依存します。各機械がどこで優れているかを理解することは、メーカーが機器をより賢く決定するのに役立ちます。
それぞれの機械がどのようにして表面仕上げを実現するのか
標準 伸線機 ワイヤーを張力下で炭化タングステンまたはダイヤモンドのダイに押し込みます。ダイの形状、特にアプローチ角度、ベアリングの長さ、バックリリーフによって、ワイヤが均一に圧縮および伸長されます。ダイとワイヤ間のこの 360 度の接触により、表面は高度に制御され、 表面粗さ (Ra) 値は通常 0.2 μm ～ 0.8 μm の範囲です 金型の品質と潤滑によって異なります。
対照的に、ローラーダイ伸線機は、2 つ以上の対向する硬化ローラーを使用してワイヤー断面積を小さくします。ローラーはワイヤーの全周ではなく離散点でワイヤーに接触するため、変形は不均一になります。これにより、多くの場合、断面がわずかに楕円形になり、表面 Ra 値が次の範囲になります。 0.6μm～1.5μm これは、多くの用途において従来の金型の絞り加工よりも著しく粗くなっています。
直接比較: 表面仕上げの測定基準
| 基準 | 伸線機 | ローラーダイス絞り機 |
|---|---|---|
| 表面粗さ（Ra） | 0.2～0.8μm | 0.6～1.5μm |
| 断面真円度 | 優れた (360° 接触) | 中程度（点接触） |
| 表面酸化物・スケール | 低い（適切な潤滑を行った場合） | 中（ローラー摩擦ゾーン） |
| 潤滑効率 | 高（ダイボックス潤滑） | 下側（オープンローラー接点） |
| 最適な用途 | 細線、医療、エレクトロニクス | 超硬合金・厚肉ロッド |
伸線機が明らかに有利な場合
厳しい表面公差が要求される用途には、伸線機が推奨されます。仕上げ要件が最も厳しい業界には次のようなものがあります。
- 医療用ワイヤー (例: ガイドワイヤー、外科用縫合糸): 組織の損傷を防ぎ、生体適合性を確保するには、Ra は 0.4 μm 未満でなければなりません。
- マグネットワイヤー/エナメル線 ：表面が粗いとエナメルコーティングの密着ムラが生じ、絶縁不良の原因となります。研磨ダイヤモンドダイスを使用した伸線機は、必要な平滑性を実現します。
- 直径0.5mm以下の細線 : ローラー ダイ マシンは通常、この規模には適していません。湿式潤滑システムを備えた伸線機は、0.01 mm までのワイヤを確実に加工できます。
- 目に見える用途向けの明るいワイヤー : 装飾用ワイヤー、ジュエリー ワイヤー、建築用ケーブルには、よく調整された伸線機のみが一貫して提供できる明るい鏡面仕上げが必要です。
直径 1.0 mm の銅線を使用した制御されたテストでは、研磨されたタングステンカーバイドダイスとオイルベースの湿式潤滑剤を備えたマルチダイ伸線機により、以下のワイヤが生成されました。 Ra = 0.25 μm 一方、同じ原料を使用して動作する 2 ローラー ダイス マシンでは、Ra = 0.92 μm が生成されました。 4倍粗い .
ローラーダイ伸線機の競争力がある場所
ローラーダイ伸線機はあらゆる場面で劣ることはありません。これらには、特定の運用環境においてより良い選択肢となる特定の利点があります。
硬質および高合金材料の加工
タングステン、モリブデン、ステンレス鋼、チタン合金などの材料の場合、従来の伸線機ではダイスの摩耗が激しく、コストがかかります。ローラーダイマシンは回転ローラーを使用し、より広い接触領域全体に摩耗を分散させます。 工具寿命を3～5倍に延長 これらの硬質材料用途における固定ダイと比較して。これらの製品は通常、精密仕上げではなく構造的なものであるため、表面仕上げのトレードオフはここでは許容されます。
大径ロッドの内訳
初期の破壊段階 (ロッドを 8 mm から 3 ～ 4 mm に縮小する) では、寸法縮小効率よりも表面仕上げが重要です。ローラーダイマシンはこの荒加工作業を効果的に処理し、パスあたりのダイコストが低いため、高トン数の作業にとって経済的に魅力的です。その後、表面品質が重要となる仕上げパスの下流で従来の伸線機が使用されます。
パスあたりの運用コストの削減
ローラーダイスは再研磨して何度も再利用できます。対照的に、細線伸線機用のダイヤモンドおよび超硬ダイスは、コストがかかる精密部品です。 ダイスあたり 50 ～ 500 ドル グレードやサイズによって異なりますが、必ずしも経済的に再研磨できるわけではありません。
表面仕上げの結果における潤滑の役割
潤滑は伸線機の表面仕上げに影響を与える最大の要因の 1 つです。湿式潤滑システム（ダイとの接触前および接触中にワイヤが液体潤滑剤バスを通過するシステム）は、表面品質の点で乾式伸線よりも一貫して優れた性能を発揮します。伸線機における湿式潤滑の主な利点は次のとおりです。
- 摩擦係数の低減 (乾式引抜きの ~0.10 ～ 0.12 から湿式引抜きの ~0.04 ～ 0.06)
- ワイヤー表面のダイスコアマークの防止
- 一貫した熱管理により、高速延伸時の表面の微小亀裂を防止
- ワイヤー表面に埋め込まれてしまう金属微粉の除去
ローラーダイ伸線機は、設計上、変形ゾーンを潤滑剤で完全に囲む能力に限界があります。この構造上の制限が、特に 10 m/s を超える高速伸線速度において、表面仕上げが密閉ダイ伸線機よりも遅れる主な理由です。
伸線機とローラーダイ伸線機のどちらを選択するかは、機械のコストだけではなく、特定の製品仕様によって決定される必要があります。
- ワイヤーの最終用途で必要な場合 Ra0.8μm以下 、真円度公差が厳しい（楕円率が 0.5% 未満）、または直径が 1.0 mm 未満の場合は、伸線機を選択してください。
- 超硬合金を絞り加工している場合、ブレークダウンパスで大径ロッドを加工している場合、または表面仕上げよりも金型の寿命を優先している場合には、ローラーダイ絞り機が実用的な選択肢となります。
- 混合生産ラインでは、多くの施設で使用されています。 荒ブレークダウン用のローラーダイスマシンと仕上げ用の伸線機 、両方のコスト上の利点を組み合わせます。
伸線機のダイの品質と潤滑システムのアップグレードに投資すると、ローラー ダイ装置に利用可能ないかなる改造よりも常に優れた表面仕上げの利益が得られます。製品の価値が表面の美しさやコーティングの密着度に左右されるメーカーにとって、伸線機は依然としてベンチマーク技術です。
