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一、 產生毛刺的主要原因

毛刺的本質是金屬表面被異常刮擦、撕裂或堆積形成的微觀或宏觀的凸起。其產生根源可以歸結為以下幾個核心環節：

1. 模具問題（最常見的原因）

• 模具磨損嚴重或損壞： 這是最直接的原因。拉絲模的模芯（通常是金剛石或硬質合金）在長時間高壓、高速摩擦下，會磨損變形。當定徑區磨損不均勻或出現崩角、裂紋時，就無法對線材進行有效的刮光和整平，從而導致金屬被不規則地擠出，形成毛刺。

• 模具孔型不佳： 模具的內孔曲線（入口區、潤滑區、壓縮區、定徑區、出口區）設計不合理。例如：

  • 入口角過小： 潤滑劑無法被有效帶入，導致潤滑不良。

  • 定徑區過短： 對線材的定徑和穩定作用不足，線材容易振動或變形不充分。

  • 壓縮區與定徑區交接不圓滑： 會產生劇烈的剪切力，撕裂金屬表面。

• 模具材質選擇不當： 對于高強度或特殊合金線材，如果模具的硬度、耐磨性和拋光性不足，會加速磨損并產生毛刺。

2. 潤滑問題

• 潤滑不足： 潤滑劑的量不夠，無法在模孔與線材之間形成完整的潤滑膜，導致金屬與模具直接接觸，發生干摩擦，從而刮傷表面。

• 潤滑劑質量差或配方不當： 潤滑劑的粘度、極壓性能、冷卻性能不符合當前拉拔工藝的要求。例如，拉拔速度高或減面率大時，需要極壓性能更好的潤滑劑，否則潤滑膜會破裂。

• 潤滑劑污染： 潤滑劑中混入了金屬屑、沙粒等硬質雜質。這些雜質會隨線材進入模孔，像砂紙一樣劃傷線材和模具內壁。

• 潤滑劑溫度過高： 冷卻系統失效，導致潤滑劑溫度升高，粘度下降，潤滑效果大打折扣。

3. incoming Wire（來料）問題

• 表面缺陷： 拉拔前的線坯本身就有劃痕、銹蝕、氧化皮或原有的毛刺。拉絲過程無法消除這些缺陷，反而會將其放大或改變形態。

• 硬度不均： 線坯材料存在硬度不均勻（如偏析、熱處理不當），在拉拔時軟硬部分變形不一致，較軟部分容易被過度剪切或堆積，形成毛刺。

4. 工藝參數問題

• 減面率過大： 單道次的拉拔變形量過大，會產生大量的變形熱和極大的摩擦力，容易導致潤滑失效和模具異常磨損，從而引發毛刺。

• 拉拔速度過快： 過高的速度會使潤滑劑來不及形成有效潤滑膜，同時產生大量熱量，惡化潤滑條件。

• 拉絲機抖動或張力不穩： 設備老化或調整不當，導致線材在模孔中運行不平穩，發生跳動或振動，這會不斷沖擊模具定徑區，造成不均勻磨損和表面刮傷。

二、 解決方案與預防措施

解決毛刺問題需要系統性地從人、機、料、法、環各個環節進行排查和優化。

1. 模具管理與優化

• 定期檢查與更換： 建立嚴格的模具使用記錄和壽命管理制度。定期在顯微鏡下檢查模孔內壁的磨損情況，一旦發現磨損、劃痕或崩角，立即更換。

• 選擇合適的模具： 根據拉拔的材質、規格和工藝，選擇合適的模具材質（如天然金剛石、聚晶金剛石PCD、硬質合金）和孔型設計。對于高表面質量要求的產品，優先使用PCD模具。

• 保證模具拋光質量： 新模具或修復后的模具，其內孔必須達到鏡面拋光級別，粗糙度要遠低于線材成品的要求。

2. 潤滑系統管理

• 選用合適的潤滑劑： 與供應商合作，針對你的產品材質（銅、鋁、鋼等）、線徑和拉拔速度，選擇專用潤滑劑。關注其潤滑性、冷卻性、清潔度和穩定性。

• 保持潤滑系統清潔： 定期清理潤滑池、循環管道和過濾器，防止金屬粉屑和雜質積聚。對于高要求產品，可增加磁性分離器或過濾裝置。

• 控制潤滑劑的濃度和溫度： 定期檢測潤滑劑的濃度，并保證冷卻系統工作正常，將液溫控制在工藝要求范圍內。

3. 嚴格控制來料質量

• 來料檢驗： 在拉拔前，對線坯進行表面檢查，確保無嚴重銹蝕、氧化皮和原始劃傷。對于鋼材，可通過酸洗和磷化/硼化處理來獲得潔凈且能吸附潤滑劑的涂層。

• 預處理： 通過退火處理使線坯硬度均勻，避免因局部軟硬不均導致的變形不一致。

4. 優化拉拔工藝

• 合理分配道次減面率： 避免單道次變形量過大。對于多道次拉拔，應采用逐道次減小的減面率分配方案。

• 選擇合適的拉拔速度： 在保證生產效率的同時，不要盲目追求最高速度。對于細線或高表面要求的產品，適當降低速度有利于潤滑和冷卻。

• 確保設備穩定： 定期維護拉絲機，檢查塔輪、導輪是否磨損，軸承是否完好，確保線材在拉拔過程中張力穩定、運行平穩，無抖動現象。

總結

當線材出現毛刺時，建議遵循以下排查流程：

1. 首先檢查模具： 這是概率最高、最直接的原因。換上一個確認狀態良好的新模具進行測試。

2. 檢查潤滑系統： 觀察潤滑劑是否清潔、流量是否充足、溫度是否正常。

3. 回溯來料： 檢查未經拉拔的線坯表面是否有問題。

4. 復核工藝參數： 檢查當前的減面率、速度是否在合理范圍內。

5. 觀察設備運行狀態： 聆聽和觀察拉絲機在運行時是否有異常振動。