Производители сверхтонкой медной проволоки всегда предъявляли высокие требования к производителям смазок для волочения. Учитывая высокие скорости волочения и малый диаметр (и, следовательно, низкую прочность) проволоки, следует ожидать, что она достаточно подвержена обрывам, что приводит к снижению эффективности производства. Это может быть результатом низкой смазывающей способности применяемой смазки или результатом образования осадков на конусах волочильных фильер, приводящих к увеличению трения между ними и поверхностью проволоки.
Смазка, используемая при волочении проволоки, таким образом, должна сочетать в себе хорошие эксплуатационные свойства и высокую степень чистоты.
Большинство современных смазок, предназначенных для использования при волочении сверхтонкой проволоки, представляют собой полностью синтетический «химический раствор». Производители таких смазок избегают использования минеральных или других масел, которые не растворяются в воде и требуют применения эмульгаторов. В противном случае могут образовываться осадки, не приемлемые на машинах сверхтонкого волочения. Все компоненты такого химического раствора должны быть полностью водорастворимыми для того, чтобы обеспечить чистоту волочильного оборудования.
Проблема смазок такого типа состоит в недостаточном обеспечении соответствующего качества смазки. Вода обладает незначительной или вообще не обладает смазывающей способностью, поэтому необходимо использование специальных добавок. В традиционных смазках типа химического раствора используются полимерные материалы, растворимость которых уменьшается с увеличением температуры (так называемая «обратная растворимость»).
Казалось бы, это свойство определённых химических веществ противоречит здравому смыслу. Всем известно, что более высокие температуры означают более высокий уровень растворимости. В стиральных, посудомоечных машинах или в случае промышленной очистки горячая вода или пар очищают лучше, так как растворяют вещества лучше, чем холодная вода. Для большинства химических веществ это действительно так, однако для тех веществ, которые обладают «обратной растворимостью», характерен совершенно противоположный процесс. Повышение температуры приводит к тому, что они становятся все менее растворимыми до тех пор (до определённой температуры), пока они не станут абсолютно нерастворимыми в воде. Такое свойство материалов этого типа используется для обеспечения смазывающей способности.
В обычной жидкой смазке в резервуаре волочильной машины добавки полностью растворены в воде. Однако на микроскопическом уровне трение между проволокой и поверхностью конуса волочильного инструмента быстро увеличивает температуру до значения, превышающего так называемую «точку помутнения», и тогда добавки со свойством «обратной растворимости» отделяются от воды, образуя маслянистую плёнку между поверхностями металла, что приводит к уменьшению трения. После того, как прекращается контакт между проволокой и волокой, температура снижается, после чего добавки теоретически могут раствориться повторно. К сожалению, процесс повторного растворения не полный, и некоторая часть добавки в смазке может остаться на поверхности проволоки, в результате чего эта добавка израсходуется быстрее, чем другие компоненты в смазке. Это является причиной того, что эксплуатационные характеристики растворов для тонкого волочения проволоки со временем снижаются.
Несмотря на поддержание концентрации раствора на рекомендуемых уровнях, достаточно часто эксплуатационные характеристики смазки со временем ухудшаются, в результате требуется более частое пополнение резервуаров для смазки в волочильных машинах.
Для того чтобы решить эту проблему, компания Metalube Ltd. (Великобритания) разработала новую рецептуру смазок Lubricool™, основанную на самой последней технологии изготовления добавок для смазки – технологии, которая не использует явление растворимости, уменьшающейся с увеличением температуры, для того, чтобы обеспечить требуемую смазывающую способность синтетических химических растворов. При использовании этой технологии исключается проблема избирательного истощения добавок без ухудшения общего процесса смазки. Фактически новые добавки обеспечивают повышенную смазывающую способность.
Результаты сравнительных испытаний демонстрируют более высокие эксплуатационные характеристики смазки новой рецептуры по сравнению с традиционными химическими растворами. Так же, как и при использовании любых других жидких смазок, применение смазок серии Lubricool™ требует регулярного поддержания правильного рабочего разведения. При этом в результате исключения избирательного истощения добавок, увеличивающих смазывающую способность, облегчается контроль и управление процессом смазки.
В настоящее время компания выпустила на рынок следующее поколение смазок серии Lubricool™ - Lubricool™ 260 для сверхтонкого волочения проволоки. Этот инновационный продукт обеспечивает исключительно высокий уровень чистоты поверхности медной проволоки и значительное сокращение числа обрывов проволоки в процессе волочения.
