CN105247629A - 铝电线制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝电线(1)制造方法，该铝电线(1)包括：内层导体(11)，该内层导体(11)具有一个或多个包含铝的内层合金单线(11a)；和外层导体(12)，该外层导体(12)具有多个包含铝的外层合金单线(12a)，并且该外层导体(12)设置在内层导体(11)上，该方法包括：在内层导体上扭绞设置在内层导体(11)上的外层合金单线(12a)的外层扭绞步骤；和在与外层扭绞步骤中的扭绞方向相同的方向上旋转外层合金单线(12a)的同时压缩在外层扭绞步骤中扭绞的外层合金单线(12a)的外层旋转压缩步骤。

Description

铝电线制造方法
技术领域
本发明涉及一种制造铝电线的方法。
背景技术
传统上，具有一束电线的线束已被用于诸如机动车和飞机的交通机械或装置以及诸如机器人的工业机械或装置的布线结构。线束中电线导体的主流材料是诸如铜和铜合金的具有优异导电性的铜系材料。
近来存在改进机动车和飞机等的燃料效率的需求，并且正在研究将比重为铜的比重的约1/3的铝用作导体(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP5021855B1
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，专利文献1中描述的铝电线存在在制造期间导体容易断裂的问题，导致电线制造的操作效率降低。即，由于铝具有比铜的断裂强度低50％以上的断裂强度和比铜的硬度低60％以上的硬度，所以铝易于加工，但当即使向其施加稍微过大的力时，铝也容易断裂。
已经完成本发明以解决这样的传统问题，本发明的目的是提供一种能够改进电线制造的操作效率的铝电线制造方法。
解决问题的手段
利用以下配置来实现本发明的目的。
(1)一种用于制造铝电线的方法，该铝电线包括：内层导体，该内层导体具有一个或多个包含铝的内层合金单线；和外层导体，该外层导体具有多个包含铝的外层合金单线并设置在内层导体上，该方法包括：在内层导体上扭绞设置在内层导体上的外层合金单线的扭绞步骤；以及在与扭绞步骤中的扭绞方向相同的方向上旋转外层合金单线的同时压缩在扭绞步骤中扭绞的外层合金单线的旋转压缩步骤。
根据具有上述配置(1)的铝电线制造方法，由于已经在扭绞步骤中扭绞的外层合金单线在与扭绞步骤中的扭绞方向相同的方向上被旋转的同时被压缩，所以由压缩导致的力被分散在旋转方向上，使得摩擦力降低并且使外层导体的伸长率不易降低。结果，降低了制造期间的断线的可能性，并且能够实现提高电线制造的操作效率。
(2)具有配置(1)的铝电线制造方法，其中，扭绞步骤中的扭绞节距为13mm至30mm。
根据具有上述配置(2)的铝电线制造方法，扭绞步骤中的扭绞节距为13mm以上。因此，够防止如扭绞节距小于13mm的情况下那样，由在施加至外层合金单线的张力变得过高并超出验证应力时将会发生的加工硬化而导致的伸长率恶化。此外，将扭绞步骤中的扭绞节距设定为30mm以下能够防止弯曲特性恶化。
(3)根据(1)或(2)的铝电线制造方法在扭绞步骤之前，包括：铸造含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含铝和杂质的合金的铸造步骤；在250℃至450℃的温度下对在铸造步骤中铸造的合金进行退火的退火步骤；以及对在所述退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供所述内层合金单线和所述外层合金单线的拉丝步骤。
根据具有上述配置(2)的铝电线制造方法，由于通过铸造提供含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物为铝和杂质的合金并在250℃至450℃的温度下退火，所以溶解在合金中的镁析出，从而提高了导线电阻。
(4)铝电线制造方法，在扭绞步骤之前，包括：铸造含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物包含铝和杂质的合金的铸造步骤；在400℃至630℃的温度下对在所述铸造步骤中铸造的合金进行退火的第一退火步骤；对在所述第一退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供所述内层合金单线和所述外层合金单线的拉丝步骤；以及在100℃至300℃的温度下对在所述拉丝步骤中获得的所述内层合金单线和所述外层合金单线进行退火的第二退火步骤。
根据具有上述配置(4)的铝电线制造方法，由于含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物为铝和杂质的合金被铸造并在400℃至630℃的温度下退火，所以使硅和镁形成固溶体。此外，通过在100℃至300℃的温度下对所得合金进行退火，能够形成细小的析出物，以实现导体强度的提高。
本发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够改进电线制造的操作效率的铝电线制造方法。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的铝电线制造方法制造的铝电线的实例的示意图。
图2是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的流程图。
图3是示出执行图2所示的电线加工的制造装置的示意图。
图4是图3所示的内层旋转模具和外层旋转模具的放大图。
图5是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第一实施例)流程图。
图6是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第二实施例)流程图。
图7是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第三实施例)流程图。
图8是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第四实施例)流程图。
图9示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层导体的断裂负载之间的关系，其中，图9(a)为曲线图，图9(b)为表格。
图10示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层导体的导线电阻之间的关系，其中，图10(a)为曲线图，图10(b)为表格。
图11示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层导体的伸长率之间的关系，其中，图11(a)为曲线图，图11(b)为表格。
图12示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层合金单线的断线率之间的关系，其中，图12(a)为曲线图，图12(b)为表格。
图13示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的断裂负载之间的关系，其中，图13(a)为曲线图，图13(b)为表格。
图14示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的导线电阻之间的关系，其中，图14(a)为曲线图，图14(b)为表格。
图15示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的伸长率之间的关系，其中，图15(a)为曲线图，图15(b)为表格。
图16示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的弯曲特性之间的关系，其中，图16(a)为曲线图，图16(b)为表格。
参考标记列表
1…铝电线
10…导体
11…内层导体
11a…单线
12…外层导体
12a…单线
20…绝缘部件
100…制造装置
101…内层扭绞口
102…内层旋转引导部
103…内层旋转模具
104…外层扭绞口
105…外层旋转引导部
106a,106b…辊
107…外层旋转模具
具体实施方式
以下基于附图说明本发明的优选实施方式，但本发明不应被解释为局限于以下实施方式。图1是示出通过根据本发明的实施方式的铝电线制造方法制造的铝电线的一个实例的示意图。
如图1所示，本实施方式的铝电线1是通过以具有绝缘性能的绝缘部件20被覆导体10而获得的铝电线。
导体10由内层导体11和设置在内层导体11上的外层导体12构成，并且其截面积具体为0.13mm2至1.5mm2。
内层导体11和外层导体12构造为通过扭绞多个单线11a、12a而获得的绞合线。在本实施方式中，单线11a、12a由包含铝的合金(内层合金和外层合金)制成。具体地，合金含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含铝和杂质。
单线11a和12a不限于此，并且可以由含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物包含铝和杂质的合金制成。此外，单线11a、12a不限于上述这些，并且可以含有特定质量％的选自铁、镁、硅、钛、铜、锌、镍、锰、银、铬和锆的一种以上元素。
此外，尽管图1所示的导体10中，内层导体11由3个单线11a组成并且外层导体12由8个单线12a组成，但这是非限定性的。例如，内层导体11可以由单个单线11a组成并且外层导体12a可以由6个单线12a构成，或者内层导体11可以由6个单线11a组成并且外层导体12a可以由10个单线12a构成。对单线11a、12a并没有具体限定。
接下来，简单说明根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法。图2是示出根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法流程图。铝电线制造方法被分为用于制造单线11a、12a的材料加工和用于由单线11a、12a制造铝电线1的电线加工。
材料加工包括铸造步骤、轧制步骤、第一拉丝步骤、第一退火步骤(退火步骤)和第二拉丝步骤(拉丝步骤)。
在铸造步骤中，制造用作单线11a、12a的铝合金。在该步骤中，获得含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含铝和杂质的合金(以下称作合金1)。可替换地，在该步骤中，可以制造含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物包含铝和杂质的铝合金(以下称作合金2)，或者可以制造另一种铝合金。
随后，对铝合金进行轧制(轧制步骤)，并在第一拉丝步骤中拉丝为单线。
之后，进行第一退火步骤，其中，在给定温度下对合金进行退火。在该步骤中，通过在250℃至450℃下对合金1进行退火，使溶解在合金中的镁析出，以提高导线电阻。同时，通过在400℃至630℃下对合金2进行退火，使镁和硅形成固溶体，并且通过在100℃至300℃的温度下对所得合金进行退火，能够形成细小的析出物，以获得导体强度的提高。
此外，在合金1含有硅的情况下，能够析出更多量的镁并且能够进一步提高导线电阻。在铝合金含有钛的情况下，能够抑制退火期间的晶粒尺寸增大并且因此能够抑制导体强度降低。
退火方法可以是使用常压炉的分批处理、基于施加电流的连续热处理或基于低频感应加热的连续热处理。当进行前一种连续热处理或基于低频感应加热的连续热处理时，可以施加与分批处理中相同量的能量。
随后，在第二拉丝步骤中，对退火的合金进一步拉丝，以制造单线11a、12a。尽管上述单线11a和单线12a由相同的合金制成，但单线11a、12a不限于此，并且可以由不同的合金制成。例如，单线11a可以是合金1而单线12a可以是合金2。
电线加工包括内层扭绞步骤、内层旋转压缩步骤、外层扭绞步骤(扭绞步骤)、外层旋转压缩步骤(旋转压缩步骤)、第二退火步骤和挤出步骤。
图3是示出执行图2所示的电线加工的制造装置的示意图。如图3所示，制造装置100配备有内层扭绞口101、内层旋转引导部102、内层旋转模具103、外层扭绞口104、多个外层旋转引导部105、辊106a和106b，以及外层旋转模具107。
执行内层扭绞步骤，其中，通过内层扭绞口将多个内层合金单线11a收集并通过旋转的内层旋转引导部102扭绞。随后，将已经被扭绞的多个内层合金单线11a供应至内层旋转模具104，并且进行内层旋转压缩步骤。
图4是图3所示的内层旋转模具103和外层旋转模具107的放大图。如图4所示，通过内层旋转模具103压缩多个已经被扭绞的内层合金单线11a，以形成内层导体11。内层旋转模具103在扭绞的内层合金单线11a的纵向轴上旋转。因此，内层旋转模具103的某些压缩力从旋转方向(R)上逸散，并且已经被扭绞的多个内层合金单线11a与模具的摩擦力降低。
此外，在内层旋转压缩步骤中，由于内层旋转模具103在与内层扭绞步骤中的扭绞方向(T)相同的方向上旋转，所以内层合金单线11a不会在内层合金单线11a将会松开的方向上旋转。因此，能够防止发生松开。
再次参考图3。将通过内层旋转模具103形成的内层导体11供应至外层扭绞口104。同时，将多个外层合金单线12a供应至外层扭绞口104，并且将多个外层合金单线12a设置在内层导体11上。然后进行外层扭绞步骤，其中，将设置在内层导体11上的多个外层合金单线12a经过辊106a引导至多个外层旋转引导部105并且通过多个外层旋转引导部105在内层导体11上扭绞。
在该外层扭绞步骤中，扭绞节距为13mm至30mm。将扭绞节距设定为13mm以上能够防止如在扭绞节距小于13mm的情况下那样，由在施加至外层合金单线12a的张力变得过高并超出验证应力的情况下将会发生的加工硬化而导致的伸长率恶化。此外，将扭绞节距设定为30mm以下能够防止弯曲性特性恶化。
将外层旋转引导部105布置为弧形形式。因此，当使该弧形旋转一圈时，能够进行两次扭绞。
将通过多个外层旋转引导部105而在内层导体11上扭绞的多个外层合金单线12a经辊106供应至外层旋转模具107，以进行外层旋转压缩步骤。
如图4所示，通过外层旋转模具107压缩在内层导体11上扭绞的多个外层合金单线12a，以形成外层导体12(导体10)。外层旋转模具107在扭绞的外层合金单线12a的纵向轴上旋转。因此，外层旋转模具107的某些压缩力从旋转方向(R)上逸散，并且已经被扭绞的多个外层合金单线12a与模具的摩擦力降低。
此外，在外层旋转压缩步骤中，由于外层旋转模具107在与外层扭绞步骤中的扭绞方向(T)相同的方向上旋转，所以外层合金单线12a不会在外层合金单线12a将会松开的方向上旋转。因此，能够防止发生松开。
再次参考图2。通过执行外层旋转压缩步骤来制造导体10。在制造导体10之后，进行第二退火步骤，其中，在给定温度下对导体10进行退火。与第一退火步骤类似，可以通过使用常压炉的分批处理、基于施加电压的连续热处理或基于低频感应加热的连续热处理来进行第二退火步骤。当进行前一种连续热处理或基于低频感应加热的连续热处理时，可以施加与分批处理中相同量的能量。
在第二退火步骤中，消除由于导体加工(第一拉丝步骤、第二拉丝步骤、内层扭绞步骤、内层旋转压缩步骤、外层扭绞步骤和外层旋转压缩步骤)导致的加工硬化所引起的应变。此外，在铝合金为合金1的情况下，使在第一退火步骤中残留的未析出的镁析出，并且因此能够实现导线电阻的进一步提高。
第二退火步骤中的退火温度在铝合金为合金1的情况下可以为250℃至450℃，或者在铝合金为合金2的情况下可以为100℃至300℃。
在挤出步骤中以绝缘部件20被覆通过上述步骤制造的导体10。由此，制造根据本实施方式的铝电线1。
图5至图8是示出根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法的其他实例的流程图。如图5所示，对于铝电线1，可以在第二拉丝步骤与内层扭绞步骤之间增加第三拉丝步骤(电线加工的一部分)。由此，在第一至第三拉丝步骤中将合金逐渐拉丝，以制造单线11a、12a。因此，合金并非是一次拉丝，从而能够降低合金拉丝期间金属断裂的可能性，并且能够使单线11a、12a具有更小的直径。
如图6所示，在电线加工中可以包括第二拉丝步骤。如图7所示，可以在内层扭绞步骤之前进行第二退火步骤。在此情况下，在预测到在随后步骤中发生的单线11a、12a的加工硬化之后进行退火。
此外，可以如图8所示地合并进行图6所示的制造步骤和图7所示的制造步骤。
如上所述，能够对根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法进行各种改变。显而易见的是，也能够采用图2和图5至图8中所示的制造方法以外的制造方法。
由此制造的铝电线1具有如图9至图11所示的性质。如下所示的铝电线1包括：第一电线，在该第一电线中，铝合金是含有0.6质量％的铁、0.3质量％的镁和0.002质量％的锆，剩余物为铝和杂质的合金1的一种；以及第二电线，在该第二电线中，铝合金是含有1.2质量％的铁、0.002质量％的锆，剩余物为铝和杂质的合金1的另外一种。
在第一退火步骤中，在410℃下进行3小时退火。内层合金单线11a和外层合金单线12a的截面积为0.7266mm2，并且内层合金单线11a的数量为3，外层合金单线12a的数量为8。
图9示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具107的旋转速度与外层导体12的断裂负载之间的关系，其中，图9(a)为曲线图，图9(b)为表格。
如图9(a)和图9(b)所示，在第一电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的断裂负载为7.5N。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的断裂负载为7.2N。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的断裂负载为7.4N。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的断裂负载为7.2N。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第一电线中外层导体12的断裂负载为8.1N。
在第二电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的断裂负载为6.2N。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的断裂负载为6.1N。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的断裂负载为6.3N。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的断裂负载为6.3N。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第二电线中外层导体12的断裂负载为7.0N。
图10示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具107的旋转速度与外层导体12的导线电阻之间的关系，其中，图10(a)为曲线图，图10(b)为表格。
如图10(a)和图10(b)所示，在第一电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的导线电阻为4.98mΩ/m。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的导线电阻为5.01mΩ/m。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的导线电阻为5.02mΩ/m。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的导线电阻为5.13mΩ/m。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第一电线中外层导体12的导线电阻为5.81mΩ/m。
在第二电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的导线电阻为4.92mΩ/m。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的导线电阻为5.03mΩ/m。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的导线电阻为4.94mΩ/m。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的导线电阻为4.98mΩ/m。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第二电线中外层导体12的导线电阻为5.64mΩ/m。
图11示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具107的旋转速度与外层导体12的伸长率之间的关系，其中，图11(a)为曲线图，图11(b)为表格。
如图11(a)和图11(b)所示，在第一电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的伸长率为17.2％。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的伸长率为18.5％。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的伸长率为17.6％。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的伸长率为18.2％。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第一电线中外层导体12的伸长率为15.3％。
在第二电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的伸长率为20.8％。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的伸长率为19.7％。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的伸长率为20.6％。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的伸长率为20.5％。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第二电线中外层导体12的伸长率为18.1％。
已知在导体中，导线电阻与伸长率之间存在关系。即，已知导线电阻的增加倾向于导致伸长率的降低。还已知断裂负载与伸长率之间也存在关系。即，已知断裂负载的减少倾向于导致伸长率的增加。
如上所述，已经发现在根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法中，通过在利用外层旋转模具107旋转单线12a的同时利用外层旋转模具107来压缩外层合金单线12a，降低了与模具的摩擦，并且尽管断裂负载降低，但是使外层导体12的伸长率增加。
由于外层导体12的伸长率增加，所以获得了如图12所示的性质。图12示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具107的旋转速度与外层合金单线12a的断线率之间的关系，其中，图12(a)为曲线图，图12(b)为表格。断线率是表示在一次断线发生前制造的外层导体12的长度(米)的值。
如图12(a)和图12(b)所示，在第一电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的断线率为157,000米。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的断线率为150,000米。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的断线率为160,000米。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的断线率为159,000米。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第一电线中外层导体12的断线率为7,000米。
在第二电线中，当外层旋转模具107的旋转速度为1,000rpm时，外层导体12的断线率为160,000米。当外层旋转模具107的旋转速度为1,500rpm时，外层导体12的断线率为158,000米。当外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm时，外层导体12的断线率为152,000米。此外，当外层旋转模具107的旋转速度为2,500rpm时，外层导体12的断线率为157,000米。
相反，在外层旋转模具107不旋转的情况下，第二电线中外层导体12的断线率为10,000米。
如上所述，已经发现根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法增强了外层导体12的伸长率，从而改进了断线率并且提高了电线制造的操作效率。这些效果的原因据认为是外层旋转模具107的某些压缩力从旋转方向(R)上逸散，并且已经被扭绞的多个外层合金单线12a被均匀地压缩并且与模具的摩擦力降低。
外层扭绞步骤中的扭绞节距为13mm至30mm是理想的。以下参考图13至图16进行说明。图13至图16中示出的数据是形成第一电线和第二电线的导体10上的数据，导体10在外层旋转模具107的旋转速度为2,000rpm的条件下制造。
图13示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体12的断裂负载之间的关系，其中，图13(a)为曲线图，图13(b)为表格。
如图13(a)和图13(b)所示，在第一电线中，当扭绞节距为10mm时，外层导体12的断裂负载为8.1N。当扭绞节距为12mm时，外层导体12的断裂负载为7.8N。当扭绞节距为13mm时，外层导体12的断裂负载为7.3N。当扭绞节距为15mm时，外层导体12的断裂负载为7.4N。当扭绞节距为20mm时，外层导体12的断裂负载为7.2N。当扭绞节距为25mm时，外层导体12的断裂负载为7.5N。当扭绞节距为30mm时，外层导体12的断裂负载为7.4N。此外，当扭绞节距为40mm时，外层导体12的断裂负载为7.3N。
在第二电线中，当扭绞节距为10mm时，外层导体12的断裂负载为7.3N。当扭绞节距为12mm时，外层导体12的断裂负载为7.1N。当扭绞节距为13mm时，外层导体12的断裂负载为6.6N。当扭绞节距为15mm时，外层导体12的断裂负载为6.4N。当扭绞节距为20mm时，外层导体12的断裂负载为6.5N。当扭绞节距为25mm时，外层导体12的断裂负载为6.3N。当扭绞节距为30mm时，外层导体12的断裂负载为6.2N。此外，当扭绞节距为40mm时，外层导体12的断裂负载为6.3N。
图14示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体12的导线电阻之间的关系，其中，图14(a)为曲线图，图14(b)为表格。
如图14(a)和图14(b)所示，在第一电线中，当扭绞节距为10mm时，外层导体12的导线电阻为5.34mΩ/m。当扭绞节距为12mm时，外层导体12的导线电阻为5.22mΩ/m。当扭绞节距为13mm时，外层导体12的导线电阻为5.08mΩ/m。当扭绞节距为15mm时，外层导体12的导线电阻为5.03mΩ/m。当扭绞节距为20mm时，外层导体12的导线电阻为5.02mΩ/m。当扭绞节距为25mm时，外层导体12的导线电阻为5.00mΩ/m。当扭绞节距为30mm时，外层导体12的导线电阻为5.03mΩ/m。此外，当扭绞节距为40mm时，外层导体12的导线电阻为4.98mΩ/m。
在第二电线中，当扭绞节距为10mm时，外层导体12的导线电阻为5.06mΩ/m。当扭绞节距为12mm时，外层导体12的导线电阻为4.99mΩ/m。当扭绞节距为13mm时，外层导体12的导线电阻为4.94mΩ/m。当扭绞节距为15mm时，外层导体12的导线电阻为4.95mΩ/m。当扭绞节距为20mm时，外层导体12的导线电阻为4.92mΩ/m。当扭绞节距为25mm时，外层导体12的导线电阻为4.91mΩ/m。当扭绞节距为30mm时，外层导体12的导线电阻为4.93mΩ/m。此外，当扭绞节距为40mm时，外层导体12的导线电阻为4.92mΩ/m。
图15示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体12的伸长率之间的关系，其中，图15(a)为曲线图，图15(b)为表格。
如图15(a)和图15(b)所示，在第一电线中，当扭绞节距为10mm时，外层导体12的伸长率为11.3％。当扭绞节距为12mm时，外层导体12的伸长率为12.6％。当扭绞节距为13mm时，外层导体12的伸长率为15.5％。当扭绞节距为15mm时，外层导体12的伸长率为19.2％。当扭绞节距为20mm时，外层导体12的伸长率为18.1％。当扭绞节距为25mm时，外层导体12的伸长率为18.6％。当扭绞节距为30mm时，外层导体12的伸长率为18.2％。此外，当扭绞节距为40mm时，外层导体12的伸长率为18.3％。
在第二电线中，当扭绞节距为10mm时，外层导体12的伸长率为12.4％。当扭绞节距为12mm时，外层导体12的伸长率为12.8％。当扭绞节距为13mm时，外层导体12的伸长率为17.9％。当扭绞节距为15mm时，外层导体12的伸长率为20.0％。当扭绞节距为20mm时，外层导体12的伸长率为19.8％。当扭绞节距为25mm时，外层导体12的伸长率为20.4％。当扭绞节距为30mm时，外层导体12的伸长率为19.29。此外，当扭绞节距为40mm时，外层导体12的伸长率为21.0％。
如上所述，发现尽管随着扭绞节距的增加外层导体12的断裂负载倾向于变低，但是只要以13mm以上的扭绞节距获得的制品就能够保持约6N以上的断裂负载，并且不存在问题。关于导线电阻，发现尽管只要扭绞节距为13mm以上就能够维持5.10mΩ/m以上的导线电阻，但是低于13mm的扭绞节距致使外层导体12不能够保持5.10mΩ/m的导线电阻。此外，关于伸长率，发现尽管只要扭绞节距为13mm以上就能够维持15％以上的伸长率，但是低于13mm的扭绞节距致使外层导体12不能够保持15％以上的伸长率。
因此，发现外层扭绞步骤中的扭绞节距优选为13mm以上。
图16示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体12的弯曲性特性之间的关系，其中，图16(a)为曲线图，图16(b)为表格。图16示出在负载为400g且弯曲速率为两次/秒的条件下使用φ25的芯轴进行的180°弯曲测试的结果。在外层导体12的电阻值升高10％的情况下，该电线不能被用于必须控制导线电阻的装置中。因此，在图16中确定使电阻值升高10％的弯曲次数。
如图16(a)和图16(b)所示，在第一电线中，当扭绞节距为10mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为2,050。当扭绞节距为12mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,980。当扭绞节距为13mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,900。当扭绞节距为15mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,820。当扭绞节距为20mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,800。当扭绞节距为25mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,750。当扭绞节距为30mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,700。此外，当扭绞节距为40mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,580。
在第二电线中，当扭绞节距为10mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,990。当扭绞节距为12mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,900。当扭绞节距为13mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,830。当扭绞节距为15mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,800。当扭绞节距为20mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,720。当扭绞节距为25mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,680。当扭绞节距为30mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,660。此外，当扭绞节距为40mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数为1,540。
如上所述，发现尽管当扭绞节距为30mm以下时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数能够为1,600以上，但是当扭绞节距超过30mm时，使外层导体12的电阻值升高10％的弯曲次数不能为约1,600。
因此发现外层扭绞步骤中的扭绞节距优选为30mm以下。因此，发现外层扭绞步骤中的扭绞节距优选为13mm至30mm。
根据本实施方式的铝电线1的制造方法，由于在扭绞步骤中扭绞的外层合金单线12a在与扭绞步骤所用的扭绞方向(T)相同的方向上旋转的同时被压缩，所以由压缩造成的力在旋转方向(R)上逸散，从而降低了摩擦力并致使加工硬化不易发生。因此外层导体12的伸长率不易降低。结果，降低了制造期间的断线的可能性，并且能够实现提高的电线制造操作效率。
此外，由于模具在与扭绞步骤中的扭绞方向(T)相同的方向上旋转，所以在旋转压缩步骤中外层导体12不会在外层导体12将会松开的方向上旋转。因此，能够防止发生松开。
此外，扭绞步骤中的扭绞节距为13mm以上。因此，够防止如扭绞节距小于13mm的情况下那样，由在施加至外层合金单线12a的张力变得过高并超出验证应力的情况下将会发生的加工硬化而导致的伸长率恶化。而且，由于扭绞步骤中扭绞节距30mm以下，所以能够防止弯曲性特性恶化。
此外，由于含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物为铝和杂质的合金被铸造并在250℃至450℃的温度下退火，所以溶解在合金中的镁析出，从而提高了导线电阻。
而且，通过铸造含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物为铝和杂质的合金，并在400℃至630℃的温度下退火，从而使镁和硅形成固溶体，并且通过在100℃至300℃对所得合金进行退火，能够形成细小的析出物，以获得导体强度的提高。
尽管已经参考其具体实施方式对本发明进行了描述，但本发明并不限于上述实施方式，并且可以在不脱离本发明的主旨的情况下对其进行修改。例如，尽管假设本实施方式的内层导体11的尺寸为0.13sq，但导体的尺寸不限于此，并且可以大于0.13sq。
在上述实施方式中，可以在外层扭绞步骤之后且外层旋转压缩步骤之前进行第二退火步骤。在此情况下，在预测到将在外层旋转压缩步骤中发生的加工硬化之后进行退火。还可以在内层扭绞步骤之后且内层旋转压缩步骤之前进行第二退火步骤。在此情况下，在预测到将在内层旋转压缩步骤和外层旋转压缩步骤中发生的加工硬化之后进行退火。
此外，内层导体11和外层导体12的铝合金不限于合金1和合金2，并且内层合金单线11a的数量和外层导体12的单线12a的数量也不限于上述数量。在只有单个内层合金单线11a的情况下，可以省略图2和图5至图8中所示的内层扭绞步骤和内层旋转压缩步骤。
在此，将上述根据本发明的铝电线制造方法的实施方式的特征简要总结为以下[1]至[4]。
[1]一种铝电线(1)的制造方法，该铝电线(1)包括：内层导体(11)，该内层导体(11)具有一个或多个包含铝的内层合金单线(11a)；和外层导体(12)，该外层导体(12)具有多个包含铝的外层合金单线(12a)并设置在内层导体(11)上，该方法包括：
在内层导体(11)上扭绞设置在内层导体(11)上的外层合金单线(12a)的扭绞步骤；和
在与扭绞步骤中的扭绞方向相同的方向上旋转外层合金单线的同时压缩在扭绞步骤中扭绞的外层合金单线(12a)的旋转压缩步骤。
[2]具有上述配置[1]的铝电线(1)的制造方法，其中，扭绞步骤中的扭绞节距为13mm至30mm。
[3]根据[1]或[2]的铝电线(1)的制造方法，其中，在扭绞步骤之前，包括：
铸造含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含铝和杂质的合金的铸造步骤；
在250℃至450℃的温度下对在铸造步骤中铸造的合金进行退火的退火步骤；以及
对在退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供内层合金单线(11a)和外层合金单线(12a)的拉丝步骤。
[4]铝电线(1)的制造方法，在扭绞步骤之前，包括：
铸造含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物包含铝和杂质的合金的铸造步骤；
在400℃至630℃的温度下对在铸造步骤中铸造的合金进行退火的第一退火步骤；
对在第一退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供内层合金单线(11a)和外层合金单线(12a)的拉丝步骤；以及
在100℃至300℃的温度下对在拉丝步骤中获得的内层合金单线(11a)和外层合金单线(12a)进行退火的第二退火步骤。
本申请基于2013年5月17日提交的日本专利申请No.2013-105451，其内容通过引用并入本文。
工业实用性
利用根据本发明的铝电线制造方法，能够提供一种能够实现提高电线制造的操作效率的铝电线制造方法。

Claims (4)

1.一种铝电线的制造方法，该铝电线包括：内层导体，该内层导体具有一个或多个包含铝的内层合金单线；和外层导体，该外层导体具有多个包含铝的外层合金单线并且设置在所述内层导体上，所述方法包括：
在所述内层导体上扭绞设置在所述内层导体上的所述外层合金单线的扭绞步骤；和
在与所述扭绞步骤中的扭绞方向相同的方向上旋转所述外层合金单线的同时压缩在所述扭绞步骤中扭绞的所述外层合金单线的旋转压缩步骤。
2.根据权利要求1所述的铝电线制造方法，其中，所述扭绞步骤中的扭绞节距为13mm至30mm。
3.根据权利要求1或2所述的铝电线制造方法，在所述扭绞步骤之前，包括：
铸造含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含铝和杂质的合金的铸造步骤；
在250℃至450℃的温度下对在所述铸造步骤中铸造的合金进行退火的退火步骤；以及
对在所述退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供所述内层合金单线和所述外层合金单线的拉丝步骤。
4.根据权利要求1或2所述的铝电线制造方法，在所述扭绞步骤之前，包括：
铸造含有0.2质量％至1.2质量％的镁、0.1质量％至2.0质量％的硅，并且剩余物包含铝和杂质的合金的铸造步骤；
在400℃至630℃的温度下对在所述铸造步骤中铸造的合金进行退火的第一退火步骤；
对在所述第一退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供所述内层合金单线和所述外层合金单线的拉丝步骤；以及
在100℃至300℃的温度下对在所述拉丝步骤中获得的所述内层合金单线和所述外层合金单线进行退火的第二退火步骤。
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