DE1900019A1

DE1900019A1 - Drahtueberziehungsverfahren

Info

Publication number: DE1900019A1
Application number: DE19691900019
Authority: DE
Inventors: Baxter Lawson Jeffers
Original assignee: Armco Inc
Current assignee: Armco Inc
Priority date: 1968-01-02
Filing date: 1969-01-02
Publication date: 1969-07-31
Also published as: ES362056A1; SU436500A3; GB1237947A; BE726335A; US3523815A; FR1596958A; NL6818506A

Description

ßipl.-Ing. Egon Prinz

Dr. Cerirud flouser Dipl.-Ing. Gottfried Liinr

Patentanwälte 8000 München - Puiif

ASHCO SSEEL CORPORATION 703 Curtis Street Middletown, Ohio/V.St.A.

Unser Zeichen; A 1449

Drahtüberziehungsverfahren

Die Erfindung betrifft eine DrahtüberziehungsTorrichtung mit einer vertikal nach oben gerichteten Drahtdurchftihrung₉ in welcher ein geschmolzenes Überzugsmetall zwischen der Eingangs- und Ausgangsziehdüse, durch welche der Draht geführt wird« enthalten 1st, wobei die Ausgangsziehdüse im wesentlichen in das geschmolzene Metall eintaucht. Ausserdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung eines Drahtes, wobei eine Steuerung der Überzugsdicke dadurch erzielt wird, dass die relativen Überzugsmetallspiegel und die obere Oberfläche der Ausgangsziehdüse variiert werden, vcbsi ausssrdeia sine Stsuarung der Düsenbreite der Ausgangsziehdüse, der Drahtgesohwindigkelt, der Drahttemperatur sowie der Temperatur des Beschichtungsms tails durchgeführt wird.

Dr. Soh/Gl

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Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Beschichten von Draht durch Heisstauchen unter Verwendung eines der üblichen Überzugsmetalle, wobei Zink oder dessen Lögienmgen,, Aluminium oder dessen Legierungen oder Bleizinnlegierungen oder dergleichen erwähnt seien« Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Überziehen von Eisen- oder Stahldrähten mit Aluminium,, Diese Ausführungsform wird nachstehend näher beschriebene Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Beschreibung dieser Ausführungsform keine Beschränkung darstellen soll»

Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem kcntinuier·= liehen Verfahren, bei dessen Durchführung der Draht in Aufwärtsrichtung durch das Bad aus geschmolzenem überzugsinetall in im wesentlichen vertikaler Richtung geführt wird_o Eine derartige vertikale Arbeitsweise besitzt den Vorteils dass während der Zeitspanne, die sich unmittelbar nach dem Auftauchan aus dem Überziehungsbad anschliesst, die Schwerkraft welche a-Af den noch flüssigen Metallüberzug einwirkt, nich-j dahingehend wirkt, die Konzentrizität zu zerstören. Trotz diesea groseen Vorteils bestehen immer noch gross© Probleme bei der Erzeugung von mittelschweren und schweren Metallüberzügen unter Anwendung eines derartigen vertikalen Verfahrens.

Beispielsweise bestand eines der ersten der verschiedenen Heisstauohverfahren in dem sogenannten "free exit "-Verfahren, bei dessen Durchführung der Draht vertikal aus einem geschmolzenen Bad auftaucht und mit einer Schicht aus Flussmittel überzogen ist. Bei einer späteren Version dieses Verfahrens vrarde das

Flussmittel

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Flussmittel durch sin ?iicht~oxydierendes Gas ersetzt, Me Dicke des erzeugtem. Überzugs hängt praktisch, ausschliesslich von der Drahtgeschwindigkeit ab, so dass es möglich war, Drähte mit verschiedenen Übersugsdicicen herzustellen. Die nach diesem "free exit"-Verfahren aufgebrachten Überzüge waren jedoch sehr rauh, so dass sie für viele Anwendungsgebiete unannehmbar waren. Diese Probleme werden im Falle von Aluminium als Besdichtungsmaterial noch erheblich vergrössert, da dieses Metall dazu neigt, ein zähes und gummiartiges Oxyd au bilden, welches auf den sich bewegenden Draht gesogen vrird und eine in hohem Maße unregelmässig beschichtete Oberfläche bildet.

In den US-Patentschriften 2 9U 423 und 3 060 889 werden Gin Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von mit Metall überzogenen Drähten beschrieben. Diese beiden Patentschriften sehen eine Ausgangsziehdüse vor, durch welche der Draht nach dem Auftauchen aus dem Metallüberzugsbad geführt wird. Diese Ausgangsziehdüse befindet sich vollständig oberhalb des normalen Spiegels des Überzugsmetalls in dem Bad, so dass der sich bewegende Draht das geschmolzene Überzugsmetall zu der Ziehdüse aufzieht, wodurch ein "Oxydsooken¹¹ (oxide sock) gebildet wird, während das im wesentlichen reine Metall unter der Oxydschicht als Überzug auf dem Draht abgezogen wird. Diese Methode eignet sich zwar zur Herstellung von leichten Überzügen, es ist jedoch unmöglich, in technischem Maßstabe mittelschwere Überzüge auch nur einigenuassen reproduzierbar herzustellen.

Ein. technisches Anwendungsgebiet für mittelschwere Überzüge ist die Herstellung von mit Aluminium überzogenen Drähten für Masohendrahtzäune. Um den Anforderungen der Hersteller zu genügen, muss ein derartiger Draht ein Überzugsgewicht von

mindestens

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mindestens 11,3 g pro 0,09 m Drahtoberfläche (0,40 ounces per square foot) besitzen. Wegen der Kosten des verwendeten Oberzugsmaterials ist es zweckmässig, sich so nahe wie möglich an dieser Mindestmenge zu halten. Zusätzlich werden von den Herstellern auch Mindestzugfestigkeiten verlangt, welche der Bruchlast des beschichteten Drahte diviert durch seine Querschnlttsfläche entsprechen. Je dicker die Überzüge sind, desto schwieriger ist es, die Mindestanforderungen hlnsiohtlich der Zugfestigkeit einzuhalten. Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, um in gleichmässiger und reproduzierbarer Weise Überzüge mit mittlerem Gewicht (d.h. in der Grössenordnung von 14,2 g pro 0,09 m (0,50 ounces per square foot)) auf Stahldrähte aufzubringen.

Die Erfindung sieht vor, dass die Ausgangsziehdüse, durch welche der Draht vertikal aus dem Überzugsbad gezogen wird, im wesentlichen in dem geschmolzenen überzugemetall eingetaucht ist. Wenn der Draht, der von einem noch flüssigen Überzug umhüllt ist, aus der Ausgangeziehdüse austritt, wird ein niohtoxydierendes Gas mit niedrigem Druck gegen den Draht geblasen.

Wenn auch viele Paktoren das Gewicht eines auf einen Draht aufgebrachten Uberzugematerials beeinflussen,, beispielsweise die Geschwindigkeit der Drahtdurchführung, die Temperatur des Drahtes vor dem Eintauchen, die Temperatur des Überzugsbades, dee Durchmessers des Drahtes, der Spielraum zwischen der Oberfläche des Drahtes und der Ausgangs ziehdüse oder dergleichen» so beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass der Hauptfaktor zur Steuerung der Überzugsgewichte Innerhalb der erflndungegemäss gesteckten Grenzen die relative Höhe zwischen der oberen Oberfläche der Auegangsziehdüse und der Höhe des geschmolzenen

Met

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~ 5 — ■

Metalls in dem Übei'sugsbad isfe_o Dies bedeutet» dass sich die Höhe oder dar Spiegel des gesohmolzeilen Übe^zugsmetalls im wesentlichen hei der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse oder etwas darunter befinden muss. Liegt der Spiegel das geschmolzenen Metalls weit oberhalb der oberen Ziehdtisenoberflache, dann werden die rauhen Überzüge erhalten, welche für das oben beschriebene "free exit"-Verfahren charakteristisch sind. Liegt der Badspiegel unterhalb der oberen Ziehdüsenoberfläche, und zwar um mehr als eine vorherbestimmte Höhe, dann sind die in reproduzierbarer Weise erzielbaren Überzugsgewichte zu niedrig.

Sie Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 ist ein Querschnitt, der ein erfindungsgemässes Überziehungsabteil zeigt.

Figur 2 zeigt die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung im Aufriss von der rechten Seite.

Figur 3 1st eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Figur 1, Figur 4 zeigt in perspektivischer Ansicht das Ziehdüsenelement.

Im allgemeinen besteht ein Überziehen von Stahldrähten durch Heisstauchen darin, die Oberfläche der Drähte für die Aufnahme eines Überzugs aus einem geschmolzenen Metall gründlich zu reinigen oder anderweitig zu präparieren,= Wenn auch diese vorbereitenden Stufen per se nicht unter die Erfindung fallen, so

ist

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ist dennoch darauf hinzuweisen dass die Erfindung eine derartige Vorbehandlung vor dem Zeitpunkt vorsieht,., an welchem der Draht an dem geschmolzenen Überziehungsbad ankommt.

Vorbereitende Maßnahmen,, wie sie derzeit technisch angewendet werden, werden beispielsweise in den US-Patentschriften 2 110 893, 2 156 957 und 2 197 622 beschrieben. Diese Methoden bestehen im allgemeinen darin, dass der Draht von ölen,, Fetten oder dergleichen gereinigt wird, und zwar durch Durchleiten durch einen oxydierenden Ofen, in welchem kohlestoffhaltige Fremdmaterial!en von der Oberfläche des Streifens weggebrannt werden, wobei ein sehr dünner und gesteuerter Oxydüberzug gebildet wird. Der Draht wird anschliessend in einer reduzierenden Atmosphäre einer Wärmebehandlung unterzogen, wobei die zuvor gebildete Oxydschicht entfernt wird«, Schliesslich. wird der Drahtp ohne dass ar erneut der Atmosphäre ausgesetzt wird, direkt in ein Bad aus einem geschmolzenen Überzugsmetall geleitete

Anstelle der beschriebenen Behandlung in einem oxydierend wirkenden Ofen kann man eine alkalische oder andere chemische Reinigung _p bei der die Bandoberfläche benetzt und getrocknet wird, oder eine abschleifend wirkende Behandlung anwenden, eofern die Oberfläche des Drahtes in einem derartig ausreichenden Maße gereinigt wird, dass ein äusserst schnelles und gründliches Benetzen durch das geschmolzene Metall in dem Überziehungsbad stattfindet.

Durch die Figur 1 wird eine Form einer Torrichtung zur Durchführung der Erfindung wiedergegeben» Der zu überziehende Draht ist mit der Besugszahl 10 gekennzeichnet. Wie bereits erwähnt, ist davon auszugehen, dass die Oberfläche des Drahtes entspre-

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chend präpariert worden ist, um ihn für den Überzug aus geschmolzenem Metall aufnahmefähig zu machen, Pas Rühr 12 gibt in schematischer Weise das Gehäuse wieder, welches eine Schuteatmosphäre für den Draht zwischen dem Zeitpunkt,, an welchem er den reduzierend wirkenden Ofen verläset, und dem Zeitpunkt liefert, an welchem er in das Überziahungsbad eintritt₀ Dieses Rohr wird nach üblichen Methoden mit einer geeigneten Schutzatmosphäre versehen.

Das Bad aus geschmolzenem Überzugsmetall wird innerhalb des Körperteils der Vorrichtung gehalten, welche durch die Bezugszahl 14 gekennzeichnet wird. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der Körperteil mit einer im wesentlichen vertikalen Durchführung 16 und einer Durchführung 18, welche im wesentlichen senkrecht zu der Durchführung 16 steht, versehen. Wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, wird durch die Kreusungsstelle dieser zwei Durchleitungen das Bad aus geschmolzenem Überzugsmetall definiert.

Innerhalb der vertikalen Durchführung 16 befindet sich das durch, die Bezugssahl 20 gekennzeichnete Ziehdüsenelement, das perspektivisch durch die Figur 4 wiedergegeben wird. Vie aus der zuletzt genannten Figur hervorgeht, ist das Ziehdüsenelement mit einer horizontalen Durchführung 22 sowie mit unterbrochenen vertikalen Durchführungen 24a und 24b versehen. Wie aus Figur 1 hervorgeht, befindet sich das Ziehdüsenelement in der Durchführung 16 des Körperteils 14, wobei die Durchführungen 18 und 22 des Körperteils und das Ziehdüsenelement jeweils fluchten. Der zu überziehende Draht wird natürlich in Aufwärtsrichtung durch die vertikalen Durchführungen 24a und 24b in dem Ziehdüsenelement geführt.

Das

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Das Zlehdüsenelement 20 sollte aus einem sehr feinkörnigen Material "bestehen, das mit einer sehr glatten Bohrung versehen wird» damit der überzug eine gute Oberflächenbesohaffenheit besitzt. Vorzugsweise sollte das ausgewählte Material durch das geschmolzene überzugsmetall nicht-benetzbar sein und eine gute Abriebbeständigkeit besitzen, Keramische Materialien, wie beispielsweise "Diamonite" und "Refrax" haben sich als befriedigend erwiesen. Karbide, welche die gewünschten Eigenschaften besitzen, können ebenfalls verwendet werden.

In der Durchführung 16 des Körperteile befindet sich gerade oberhalb des Ziehdüsenelements 20 das mit der Bezugszahl 26 gekennzeichnete Element. Wie aus Figur 1 hervorgeht, besteht dieses Element aus einem Teil 26a mit einem verminderten Durchmesser, welcher in Verbindung mit den Wänden der Durchführung 16 die Fttllkammer 28 bildet. Der Seil 26a des Elements 26 mit dem verminderten Durchmesser ist mit einer Vielzahl von radialen öffnungen 30 versehen. In der gezeigten Ausführungeform sind diese öffnungen im wesentlichen senkrecht zu dem Draht 10 angeordnet, es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass diese Anordnung keine Beschränkung darstellen soll. Unter bestimmten Umständen können die öffnungen auch schräg zu der Drahtachse angeordnet sein. In diesem Zusammenhang ist auf die US-Patentschrift 3 060 889 hinzuweisen, in welcher eine Gaedüse beschrieben wird, die dem Gas eine Quirlbewegung verleiht. Eine derartige Düse kann erflndungsgemäss ebenfalls eingesetzt werden. Der Körperteil 14 1st mit einer Durchführung 32 versehen. Ein Ende dieser Durchführung steht mit der Slillkammer 28 in Verbindung, während das andere Ende über das Rohr 34 mit einer Zuführungsvorriohtung für ein Pertigbearbeitungsgas in Verbindung steht.

Γβ

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Gegen die obere Oberfläche des Elements 26 wird der Niederhalteauf satz 36 befestigt. Man sieht, dase dor kreisförmige Niederhalteaufsatz mittels der Klemmen 38 in Position gehalten wird. Diese Klemmen erstrecken sich unter den Niederhaltebügeln 40 und 42 für den Körperteil 14 und dienen dazu, eine Bewegung des Ziehdüsenelements 20 und des Elements 26 infolge der Drahtbewegung durch diese Elemente zu verhindern.

Der Vorratsbehälter für geschmolzenes Metall 44 ist in irgendeiner geeigneten Weise an dem Boden des Körperteils 14 befestigt und befindet sich in einer solchen Stellung, dass er mit der horizontalen Durchführung 18 in Verbindung steht. Es ist darauf hinzuweisen, dass die gesamte Anordnung vertikal in Bezug auf den Behälter 44 bewegt werden kann; ferner kann das Ziehdüsenelement 20 vertikal innerhalb des Körperteils 40 einreguliert werden, um den Metallüberzugsspiegel in der Ziehdüse zu variieren.

Wird die Vorrichtung betrieben, dann wird der Behälter 44 kontinuierlich mit geschmolzenem Überzugsmetall bis zu dem durch die Linie 46 angegebenen Spiegel gefüllt. Die Beziehung zwischen dem Spiegel aus geschmolzenem Metall in dem Behälter 44 und der oberen Oberfläche des Zlehdüsenelements 20 ist ein sehr wiohtiges Merkmal der Erfindung und wird nachstehend noch näher erläutert. Hält man den Behälter bis zu dieser Höhe mit geschmolzenem Metall gefüllt, dann definieren die Durchführungen 18 und 22 ein Reservoir aus geschmolzenem Überzugsmetall, durch welches der Draht 10 gezogen wird. Dies bedeutet in anderen Worten, dass die horizontale Durchführung 22 das Ziehdüsenelement 20 in einen Eintrittsziehdüsenteil 48 mit einer Durchführung 24a und einen Austrittsziehdüsenteil 50 mit einer Durchführung

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24b aufteilt, wobei zwischen diesen Seilen das Überziehungsbad gehalten wird«

Auf diese Weise gelangt der Draht 10 mit einer entoprechend präparierten Oberfläche von der Schutzatmosphäre innerhalb des Rohres 12 durch die Eintrittsziehdüse 48 in das Bad aus geschmolzenem Überzugsmetall, Der Draht taucht aus dem Überziehungsbad durch die Austrittsziehdüs© 50 auf und wird unmittelbar danach von dem Fertigbearbeltungsgas (finishing gas) durch die Öffnungen 30 kontaktiert. Eine Durchführung der Erfindung in technischem Maßstab hat gezeigt, dass eine optimale Endbearbeitung ein nicht-oxydierendee Gas_r beispielsweise Wasserstoff, unter einem relativ niedrigen Druck erfordert. Ein derartiges Gas hemmt eine Oxydation des nooh geschmolzenen Überzugsmetalls und übt unter bestimmten Umständen eine leichte Wirkung auf das Überzugsgewioht aus.

Vorzugsweise ist der Durchmesser der Eingangedurchführung 24b bis zu 2,5 mm (0,10 inch) kleiner als die Austrittsziehdüsendurohführung 24b. Dies verhindert ein Absoheuern des beschichteten Drahtes an der Wand der Ausgangsziehdüse. Auf diese Weise wird ein gleiohmässiger Überzug um den Umfang des Drahtes herum abgezogen.

Beispielsweise kommen folgende AusgangsZiehdüsenspielräume gegenüber dem Drahtgrunddurchmesser in Frage:

6 Ga. (Durchmesser des beschichteten Drahtes) 4,3 mm (0,192 inch)) (Drahtgrunddurchmesser 4,7 mm (0,188 inch)); es wird eine 5,4 mm (0,215 inoh)-Ausgangsziehdüse verwendet. ' 9 Ga₀ (Durchmesser des überzogenen Drahtes 3»6 mm (0,148

inch))

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inch)) fGrrunddurchmesser des Drahtes 3»6 mm (0,145 inoh))f es wird eine 4*3 mm (0,196 inch)«Ausgangsziehdüse verwendet, 12 1/2 Ga„ (Durchmesser des überzogenen Drahtes 2,5 mm (0,099 inch)) (Drahtgrunddurchmesser 2,4 mm (0,095 inch))$ es wird eine 3,0 mm (0,118 inch)~Ausgangsziehdttse verwendet.

Für praktische Zwecke sollte ein Spielraum von 0,2 - 1,0 mm und vorzugsweise von 0,4 - 0,6 mm (0,010 - 0,040 inoh bzw. 0,015 ° 0,025 inch) auf den Durchmesser eingehalten werden. Ist der Spielraum au gering, dann wird das Überziehungsmetall nicht gleichförmig mit ausreichendem Volumen zugeführt. Ist der Spielraum zu gross, dann sammelt sich eine überschüssige Metallmenge in kugeliger Form auf der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse sowie um den Draht herum an, so dass die öffnungen 30 verstopft werden.

Das Aufbringen eines Mindestüberzugs von 11,3 g (0,40 ounces). auf eine Drahtlitze besteht darin, genügend flüssiges Metall in den Spielraum zwischen der Litzenoberfläche und der Ausgangszlehdüsenwand unter Bildung eines steuerbaren Meniskus zu ziehen» Dieser wird bei einer Höhe in der Nähe der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse stabilisiert, und zwar durch eine Kombination aus Drahtgeschwindigkeit ο welche die Metallpumpwirkung begünstigt, Ziehdüsenspielraum _r Glätte der gebohrten Wand der Ausgangsziehdüse, Länge der Auegangebohrung, hydrostatischem Gefälle der Schmelzzufuhr bezüglich der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse, Fluid!tat des Beschichtungsmetails, Abwärts- oder Seitendruck der Fertigbearbeiinmgsgasdüsen sowie Geschwindigkeit der Aluminiumoxydation an der oberen Oberfläche des Meniskus.

Bei

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Bei Verwendung eines Diamonite-Ziehdüsenmaterials und bei Einhaltung der vorstehend angegebenen aiehdüseiispielräume wird die AusgangsziehdüsenbohrungsXänge auf O₉ 5 rasa (3/8 inch) im Hinblick auf den Abrieb eingestellt, Diese Länge kann mehr oder weniger von dem Ziehdüsenmaterial abhängen«, Die Länge der Eingangsziehdüse beträgt ebenfalls 9,5 naa (3/8 inch)„ Dies ermöglicht das Einschrauben eines auegeschliffenen Ziehdüsenendes für ein anderes Ende, um eine nächstgrössere Drahtgrößse zu verwenden.

Die Fluidität des Beschichtungsmetalls innerhalb der Ausgangsziehdüse wird durch die Temperatur der durchgeführten Litze sowie durch die Schmelzzufuhr gesteuert. Drahttemperaturen von 671 - 688°C (1240 - 1270⁰O) werden bevorzugt. Tiefere Werte haben ein erhöhtes Drahtüberzugsgewicht zur Folge. Höhere Temperaturen geben zur Bildung übermässigar Oxydkrusten auf der Oberseite der Ausgangsziehdüse Veranlassung. Drahttemperaturen in der Grössenordnung von 732°0 (135O°C) oder darüber haben zur Folge, dass das Überzugsgewicht zu niedrig ist. Diese Werte beziehen sich auf hochreines Aluminium» das bei ungefähr 66Q°C (122O⁰P) schmilzt. Beide Temperaturbereiche verschieben sich je nach dem Schmelzpunkt des Überziehungsmetalls .

Die Temperatur des Aluminiumüberziehungsmetallbades ist nicht sehr kritisch. Eine Temperatur zwischen 677 und 704°ö (1250 Und 130O⁰F) hat sich als zufriedenstellend erwiesen. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 688 und 693°0 (1270 - 1280⁰F)₈ wobei man jedoch annimmt, dass befriedigende Ergebnisse bei Einhaltung einer Temperatur von 660°0 (1220°F), dem Siedepunkt des Aluminiums, bis zu 816°C (150O⁰F) erzielt werden können.

In

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In überraschender Weise wurde gefunden, dass die Drahtgeschwindigkeit nur eine sehr geringe Wirkung auf die Überzugsgewichte ausübt. Es scheint so zu sein, dass schnellere Drahtgeschwindigkeiten eine glattere und glänzendere Überzugsoberfläche ergeben. Daher werden bei einer Durchführung in technischem Maßstäbe Geschwindigkeiten von 15 m pro Hinute (50
feet pro Minute) bevorzugt.

Es wurde gefunden, dass die relativen Aluminiumspiegel in dem Übersiehungebad und an der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse dazu verwendet werden können, die Überzugsgewichte innerhalb eines ziemlich breiten Bereiches zu steuern₀

Sie relativen Spiegel des Beechiohtungsmetalls werden unter
statischen Bedingungen vor der Zuführung des Drahtes bestimmt. Das gewünschte Überzugsgewioht bestimmt die Höhe, bei weloher die gesamte Überziehungsanordnung relativ zu der oberen Oberfläche des Metalls in dem Gefäse (Linie 46 in Figur 1) angeordnet wird.

Die folgenden Beispiele zeigen die Wirkung des Metallspiegels auf das Übersugsgewicht:

Draht-Gage, überzogen	Draht- «eschwindi«keit	m/Minute m/Minute	Metallspiegel* ubea	3,2 1,6 0 1.6 1,6	mm mm mm mm	8,5 10,2 12,1 13,6 19,5	rzugsgewl eht**
6 Gage	16,2 18,9	m/Minute	Minus η Plus η	3,2 0 1,6 3,2	mm	8,5 11,6 15,5 17,5	g/0,09 m\| g/0,09 m\| g/0,09 mi g/0,09 mi g/0,09 m ***
9 Gage	26,1	m/Minute	Minus Plus M	4,7 3,2 0	mm mm	8,5 13,6 15,5	g/0,09 m\| g/0,09 mi g/0,09 m« g/0,09 πΓ
12 1/2 Gage	46,5		Minus It			g/0,09 m\| g/0,09 mi g/0,09 BT
			"Metallspiegel

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*Metallspiegel der Aluminiumzufuhr bezüglich der oberen Oberfläche der Ausgangeaiehdüse.

**Überzugsgewichte für !Drahttemperaturen in der Gröasenord= nung von 671 - 688°G (1240 - 1270⁰P)₀ Die Fertigbearbeitungsgasstrahlen treffen unter einem Winkel von 3O°O auf die Litze auf« sofern nicht anders angegeben, ***Die Eertigbearbeitungsgasstrahlen treffen unter einem Winkel von 9O⁰C auf den Draht auf und prallen tangential auf„

Mittels der beschriebenen Überziehungsvorrichtung kann man Aluminiumüberzüge mit hoher Reinheit (eine 99#75 $ige Reinheit in der äusseren Überzuges chi cht) aufbringen, wobei die Gewichte bei etwa 8,5 g (0,30 ounces) (Mlndestüberzugsmenge 5» 6 g (0,20 ounces)\ 14,1 g (0,50 ounces) (MindestUberzugsmenge 11,3 g (0,40 ounces))und 22,6 g (0,80 ounces) (Mindestttberzugsmenge 19,8 g (0,70 ounces)) liegen.

Aus den vorstehenden beispielhaften Werten ist zu ersehen, dass der Spiegel des geschmolzenen Überzugsmetalls in der Zuführung von einer Höhe von ungefähr 4,7 mm (3/16 inch) unterhalb der Höhe der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse bis au einer Höhe von ungefähr 3,2 mm (1/8 inoh) oberhalb der Höhe der oberen Oberfläche der Ausgangsjsiehdüse schwanken kann. Es 1st bekannt, dass geschmolzenes Aluminium um eine aufsteigende überzogene Drahtlitze herum einen konkaven Meniskus bildet. Trotz der Tatsache, dass der angegebene statische Spiegel des geschmolzenen Metalls oberhalb der oberen Oberfläche der AusgangsziehdUse liegt, wird daher der Meniskus daran gehindert, über die obere Oberfläche der Ziehdüse hinaus zu gehen, und zwar durch Steuerung des Aufprallens des ?ertigbearbeitungsgases. Unter keinen Umständen

kann

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kann es dem geschmolzenen Überzugsmetall gestattet werden, über die obere Oberfläche der Ausgangszieh&üas zn

Es wurde nun gefunden, dass, falls der Spiegel des geschmolzenen Metalls in dem Oberziehungsbad im wesentlichen gleich dem Spiegel der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse ist, d.h. ungefähr +3,1 mm (1/8 inch) bis ungefähr -7t9 mm (3/16 inch) beträgt, gute und gleichmassige Aluminiumüberzüge mit einem Gewioht bis au ungefähr 22,6 g pro 0,09 m Drahtoberfläche (0,80 ounces per square foot) erhalten werden können. Da der statische Spiegel des geschmolzenen Metalls in der Zuführung zunehmend auf eine tiefere Höhe einreguliert wird, werden die Überzugsgewichte entsprechend bis zu einem Gewicht von ungefähr 5,6 g pro 0,09 m Drahtoberfläohe (0,20 ounces per square foot), herabgesetzt.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Überziehen eines Drahtes, wobei die Oberfläche des Drahtes gründlich gereinigt wird» die Semperatur der Drahtoberfläche erhöht wird und der Draht durch ein Bad aus einem geschmolzenen Überzugsmetall in der Weise geleitet wird, dass er in vertikaler Richtung aus dem Bad auftaucht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangsziehdüse verwendet wird, die eine öffnung besitzt, welche wenigstens teilweise in das Bad eintaucht, der Draht duroh diese öffnung abgezogen wird und der Spiegel des geschmolzenen Metalls in dem Bad in Bezug auf die obere Oberfläche der Ziehdüse derart gesteuert wird, dass der Spiegel sich im wesentlichen an der oberen Oberfläche der Ziehdüse, befindet, wodurch die Dicke des auf den Draht aufgebrachten Überzugsmetalls gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel des geschmolzenen Überzugsmetalls in dem Bad im wesentlichen an der oberen Oberfläche der Ziehdüse gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Aufbringung eines geschmolzenen Metallüberzugs auf einen eisenhaltigen Draht, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Oberfläche des Drahtes gründlich gereinigt wird,

b) die Temperatur der Drahtoberfläche erhöht wird,

c) der Draht in ein Bad aus geschmolzenem Überzugsmetall eingeleitet und aus dem Bad durch eine Ausgangsziehdüse in einer vertikalen Richtung herausgezogen wird und

d) der Spiegel des geschmolzenen Metalls in dem Bad in Bezug auf die obere Oberfläche der Ausgangsziehdüse in der Weise gesteuert wird, dass dieser Spiegel sich im wesentlichen an

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der oberen Oberfläche befindet, wodurch die Dicke des auf den Draht aufgebrachten Überzugs gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Metall für den geschmolzenen metallischen Überzug Aluminium verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad aus dem geschmolzenen Überzugsmetall auf einer Temperatur zwischen 677 und 704⁰O (1250 und 130O⁰E) gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, class die Temperatur der Drahtoberfläche auf einen Wert erhöht wird, der im wesentlichen der !Temperatur des metallischen Überziehungsbades entspricht oder etwas niedriger liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die temperatur der Drahtoberfläche in einer reduzierenden Atmosphäre erhöht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

eine Schulatmosphäre für den Draht nach dem Verlassen der reduzierenden Atmosphäre und vor dem Eintritt in das geschmolzene Überziehungsbad vorgesehen wird.

9. Vorrichtung zur Aufbringung eines geschmolzenen Überzugsmetalls auf einen Draht, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung, welche ein Reservoir für das geschmolzene Übersugsmetall definiert,

b) eine Eingangsziehdüse mit einer öffnung am Boden der das He» servo ir definierenden Einrichtung»

c) eine Ausgangsziehdüse mit einer Öffnung, wobei die öffnungen

er

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der Eingangs- und Ausgangs ziehdüse fluchten und eins vertikale Durchführung für den Draht durch das Bad "bilden,,

d) eine Zuftihrungseinrichtung für geschmolzenes Überzugsmetall„ die mit der das Reservoir definierenden Einrichtung in Verbindung steht, und

e) eine Einrichtung_p welche den Spiegel des geschmolzenen Überzugsmetalls in dem Reservoir im wesentlichen auf der Höhe der oberen Oberfläche der Ausgangsziehdüse hält_c

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasfertigbearbeitungseinrichtung vorgesehen ist, die sich oberhalb der Ausgangsziehdüse befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die öffnungen in der Eingangs- und Ausgangsziehdüee einen erheblichen Spielraum für den Draht bieten.

12. Vorrichtung nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangs- und Ausgangssiehdüse aus einem feinkörnigen keramischen Material besteht,

13. Vorrichtung zur Aufbringung eines Überzugs aus geschmolzenem Metall auf einen Draht, gekennzeichnet durch

a) ein Ziehdüsenelement mit einer vertikalen Durchführung, welche eine Durehführungsmögliehkeit für den Draht darstellt, und eine horizontale Durchführung, welche sich mit der vertikalen Durchführung überschneidet, und

b) eine Einrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von geschmolzenem Überzugsmetall in die horizontale Durchführung.

14· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Durchführung einen grSsseren Durchmesser

als

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- 19 als die vertikale Irurch-ftihrung besitst „

15. Torrichtung nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziehdüsenelement aus einem feinkörnigen keramischen Material besteht.

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