1. Preparazione delle materie prime
Selezione in lega: scegli metalli ad alta purezza (ad es. Nickel, titanio, rame, tungsteno o leghe speciali come NICR, CUNI o leghe di forma di forma di forma di nitine).
Fusione e lega:
Fusione a induzione del vuoto (VIM): garantisce l'omogeneità e minimizza le impurità.
Electroslag Remelting (ESR): perfeziona ulteriormente la lega.
Casting: la lega fusa viene gettata in lingotti o billette.
2. Hot Working (forgiatura/rotolamento)
Forgiatura/rotolamento caldo: il lingotto viene riscaldato (sopra la temperatura di ricristallizzazione) e modellato in aste o barre.
Scopo: suddivide le strutture di grano grossolane e migliora le proprietà meccaniche.
3. Disegno a freddo (formaggio del filo primario)
Ricottura: ammorbidisce la lega per un disegno più facile.
Pickling: rimuove gli ossidi di superficie usando l'acido (EG, HCl o H₂SO₄).
Lubrificazione: riduce l'attrito durante il disegno.
Processo di disegno:
L'asta viene tirata attraverso una serie di muore di carburo di tungsteno o diamanti progressivamente più piccoli.
La ricottura intermedia può essere necessaria per ripristinare la duttilità.
Raggiunge un diametro vicino al finale (ad es. 0,5 mm-2 mm).
4. Disegno a filo fine (dimensionamento di precisione)
Disegno multi-pass: riduce ulteriormente il diametro a micron (µm) o dimensioni sub-millimetri.
Diamond Dies: usato per fili ultra-fini (ad es.<50µm).
Controllo del processo:
Velocità, tensione e lubrificazione sono strettamente controllati.
I micrometri laser in linea garantiscono una precisione dimensionale.
5. Trattamento termico (ricottura)
Scopo: allevia lo stress, migliora la duttilità e regola le proprietà meccaniche.
Metodi:
Ricottura batch (per fili più spessi).
Ricottura continua (per fili fini, spesso in atmosfere di gas inerte).
6. Trattamento e rivestimento superficiale
Elettropoling: migliora la finitura superficiale (per fili medici o elettronici).
Placcatura: rivestimenti opzionali (ad es. Oro, argento o stagno per conducibilità o resistenza alla corrosione).
Prevenzione dell'ossidazione: rivestimenti olio o protettivi (per leghe reattive come il titanio).
7. Controllo e test di qualità
Controlli dimensionali: micrometri laser, microscopia.
Test meccanici: resistenza alla trazione, allungamento, resistenza alla fatica.
Metallografia: analisi della struttura del grano.
Test elettrici (per leghe di resistenza): controlli di resistività.
Rilevamento dei difetti: corrente parassita o test ad ultrasuoni.
8. Spooling e imballaggio
Avvolgimento di precisione: garantisce il controllo della tensione per evitare danni ai fili.
Imballaggi per camere pulite (per applicazioni di fascia alta come medico o aerospaziale).
Sfide chiave nella produzione di fili in lega fine
Mantenere l'uniformità nei diametri ultra-sottili (<50µm).
Evitare le pause durante il disegno (richiede ricottura ottimale).
I difetti superficiali (graffi, inclusioni) devono essere ridotti al minimo.
Gestione specifica della lega (ad es. Nitinolo richiede un rigoroso controllo della temperatura).
Applicazioni di filo in lega fine
Medico: fili guida, stent, parentesi graffe dentali.
Elettronica: fili di legame, sensori, termocoppie.
Industrial: filtri, molle, fili di saldatura.
Aerospaziale: rinforzo nei compositi.
