DE2052462B2

DE2052462B2 - Process for the continuous production of copper-clad aluminum wires

Info

Publication number: DE2052462B2
Application number: DE19702052462
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 3000 Hannover Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1970-10-26
Filing date: 1970-10-26
Publication date: 1980-09-11
Also published as: AT315791B; BR7105528D0; FR2110064A5; BE774488A; GB1337341A; IT942234B; DD96881A5; YU131471A; DE2052462A1; SU704441A3; CS203044B2; NL7114734A; AR203708A1; CH534550A

Description

Die vorliegende Erfindung betruft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Drähten aus einer Aluminiumseele und einer Kupferumhüllung aus einem längseinlaufend um die Seele herumgeführten Bandmaterial, wobei die Kupferumhüllung und die Seele unter Schutzgas oberflächenbehandelt und anschließend metallisch verbunden werden.The present invention relates to a process for the continuous manufacture of wires from a Aluminum core and a copper cladding made of a strip material running lengthways around the core, the copper sheathing and the core being surface-treated under protective gas and then metallic get connected.

Solche kupferplattierten Aluminiumdrähte haben den besonderen Vorteil, daß sie das verhältnismäßig geringe spezifische Gewicht und die Wirtschaftlichkeit des Aluminiums mit den guten elektrischen Eigenschaften des Kupfers verbinden. Nach einem bekannten Verfahren (DE-OS 19 07 107) wird als Aluminiumseele ein aus einer Presse austretender Aluminiumstrang verwendet, der von einem längseinlaufenden, rohrförmig gebogenen Kupferband umschlossen wird. Dieses Kupferband so wird an seinen Kanten verschweißt und anschließend mit der Aluminiumseele auf den jeweiligen Drahtdurchmesser heruntergezogen. Um die Bildung von Oxidschichten auf dem gepreßten Aluminiumstrang zu verhindern, erfolgt der Austritt der Aluminiumseele aus de·* Presse und das anschließende Ummanteln mit dem längseinlaufenden Kupferband in einer Schutzgasatmosphäre, Auf diese Weise ist es möglich, in einem einzigen Arbeitsgang oder auch in mehreren hintereinandergeschalteten Stufen kupferplattierte Aluminiuindrähte herzustellen, die sich durch eine einwandfreie mechanisch feste Verbindung zwischen dem Kupfermantel und der Aluminiumseele auszeichnen. Nachteilig sind hierbei jedoch mitunter neben den hohen Investitionen für die Presse die Preßgeschwindigkeit des Stranges mit b^r> der unmittelbar anschließenden Umhüllung steuerungsmäßig in Einklang zu bringen.Such copper-clad aluminum wires have the particular advantage that they combine the relatively low specific weight and economy of aluminum with the good electrical properties of copper. According to a known method (DE-OS 19 07 107) an aluminum strand emerging from a press is used as the aluminum core, which is enclosed by a longitudinally running, tubularly bent copper band. This copper band is welded at its edges and then pulled down to the respective wire diameter with the aluminum core. In order to prevent the formation of oxide layers on the pressed aluminum strand, the aluminum core emerges from the press and the subsequent sheathing with the longitudinally running copper tape takes place in a protective gas atmosphere Steps to produce copper-clad aluminum wires, which are characterized by a flawless, mechanically strong connection between the copper jacket and the aluminum core. In this case, however, in addition to the high investment for the press, the pressing speed of the strand with b ^r > the immediately following sheathing is disadvantageous in terms of control.

There is also a known method for

Herstellung sogenannter kupferplattierter Aluminiumdrähte (US-PS 34 44 610), bei dem um einen gesäuberten Aluminiumdraht in Längsrichtung zwei Kupferbänder herumgelegt und durch geeignete Preßwerkzeuge auf die Oberfläche des Aluminiumstranges aufgedrückt werden. Dabei werden die Bandkauten in Längsrichtung zusammengepreßt und so metallisch miteinander verbunden. Abgesehen davon, daß durcb die Verwendung von zwei Bändern hohe Anforderungen an die gleichmäßige Zuführung und an die Preßverbindung der Kanten gestellt werden müssen, wenn ein einwandfreies Endprodukt erzielt werden soll, führt die PreSverbindung an den Längskanten zu Unregelmäßigkeiten in der Wandstärke und im Material selbst Dieses macht sich dann nachteilig bemerkbar, wenn solche plattierten Drähte auf geringeren Durchmesser heruntergezogen werden. Hinzu kommt, daß die Preßverbindung der Bandkanten bei dem bekannten Verfahren unmittelbar an der Oberfläche des Aluminiumstranges erfolgt, so daß zumindest in diesem Bereich schädliche Auswirkungen auf die Preßverbindung nicht ausgeschlossen werden können.Production of so-called copper-clad aluminum wires (US-PS 34 44 610), in which a cleaned Aluminum wire laid around two copper strips lengthways and through suitable pressing tools be pressed onto the surface of the aluminum strand. The band chewing is done lengthways pressed together and thus connected to one another metallically. Apart from the fact that through the use of two belts high demands on the uniform feed and the press connection of the Edges must be made if a flawless end product is to be achieved, leads the PreS connection on the long edges to irregularities in the wall thickness and in the material itself then disadvantageously noticeable when such clad wires are pulled down to smaller diameters will. In addition, the press connection of the belt edges in the known method is immediate takes place on the surface of the aluminum strand, so that at least in this area harmful effects on the press connection cannot be excluded.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das ohne besonderen maschinentechnischen Aufwand durchführbar ist und darüberhinaus die Erzeugung von Produkten gestattet, die einen einwandfreien metallurgischen Verbund zwischen dem Aluminium und dem Kupfer auch dann noch gewährleisten, wenn man die plattierten Aluminiumdrähte auf kleinere Durchmesser herunterziehtThe invention is therefore based on the object to find a method that without special machine-technical effort is feasible and, in addition, the production of products is permitted, which also ensures a perfect metallurgical bond between the aluminum and the copper still guarantee if one pulls the clad aluminum wires down to smaller diameters

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei der Herstellung von Drähten aus einer Aluminiumseele und einer Kupferumhüllung dadurch gelöst, daß die Seele von einem zum Rohr geformten Band mit Abstand umhüllt wird, das an den Kanten verschweißt und auf die Oberfläche der Seele heruntergezogen wird und daß der so gebildete Strang zur Erzielung der metallischen Verbindung um mindestens 50%, bezogen auf den Ausgangsquerschnitt reduziert i'%d anschließend bei Temperaturen oberhalb 300° C wärmebehandelt wird. Auf diese Weise ist eine innige Verbindung zwischen dem Kupfer und dem Aluminium zu erreichen, so daß auf kontinuierlichem Wege ein kupferplattierter Aluminiumdraht hergestellt werden kann, der sich auch beliebig weiterverarbeiten, d. h. auch auf geringere Querschnitte herunterziehen iäßt Ein Ablösen bzw. Reißen der Kupferschicht tritt nicht auf, so daß Endprodukte beliebigen Querschnitts von hoher Qualität erreicht werden können.This object is achieved according to the invention in the production of wires from an aluminum core and a copper sheath in that the core is wrapped by a tube shaped band at a distance, which is welded at the edges and pulled down to the surface of the core and that the The strand formed in this way to achieve the metallic connection by at least 50%, based on the initial cross-section, is reduced by i '% d is then heat-treated at temperatures above 300 ° C. In this way, an intimate connection between the copper and the aluminum can be achieved, so that a copper-clad aluminum wire can be produced continuously, which can also be further processed as required, ie can also be pulled down to smaller cross-sections. The copper layer does not become detached or torn so that high quality end products of any cross section can be achieved.

Dadurch, daß das Kupferband zunächst mit Abstand um die Aluminiumseele zum Rohr geformt und an den Kanten verschweißt wird, ist jede Behinderung des Schweißvorgangs und damit des schmelzflüssigen Materials durch den darunterliegenden Aluminiumstrang ausgeschlossen. Besonders hochwertige Drähte, bei denen die metallurgische Verbindung auch extremen Beanspruchungen gewachsen ist, läßt sich in Weiterführung der Erfindung dadurch erreichen, daß die Querschnittsreduktion zwischen 60 und 70% und die Wärmebehandlungstemperatur ca. 500° beträgt. Hierbei ergibt sich nämlich eine besonders innige metallurgische Verbindung zwischen dem Aluminium und dem Kupfer, die beim Biegen der Drähte nicht reißt, auch wenn diese so weit heruntergezogen sind, daß die Kupferschicht nur noch eine dünne Wandstärke aufweist.The fact that the copper tape is initially formed into the tube at a distance around the aluminum core and attached to the Edges are welded, there is any hindrance to the welding process and thus to the molten material Material excluded by the underlying aluminum strand. Particularly high quality wires, in which the metallurgical connection can withstand extreme stresses, can be continued achieve the invention that the cross-sectional reduction between 60 and 70% and the Heat treatment temperature is approx. 500 °. This results in a particularly intimate metallurgy Connection between the aluminum and the copper that won't tear when the wires are bent, too when these are pulled down so far that the copper layer is only a thin wall thickness having.

Die Wärmebehandlung kann durch indirekte Erwärmung, wie Wärmeleitung, Strahlung oder Konvektion,The heat treatment can be carried out by indirect heating, such as heat conduction, radiation or convection,

aber auch dadurch erfolgen, daß sie durch direkte Erwärmung, beispielsweise mittels elektrischem Strom vorgenommen wird. Die Wärmebehandlung kann je nach der Höhe der gewählten Temperatur einige Sekunden bzw. Minuten betragen, d.h. je nach den s Erfordernissen für eine optimale Herstellung der Drähte lassen sich die drei Faktoren Querschnittsreduktion, Temperatur und Dauer der Temperaturbehandlung optimieren.but also take place in that they are directly heated, for example by means of electric current is made. The heat treatment can be some depending on the level of temperature chosen Seconds or minutes, i.e. depending on the s requirements for optimal production of the Wires can be divided into three factors: cross-section reduction, temperature and duration of the temperature treatment optimize.

Weiterhin kann es in Durchführung der Erfindung oft von Vorteil sein, nach erfolgter Temperaturbehandlung zum Zwecke der metallurgischen Verbindung zwischen dem Kupfer und dem Aluminium den Strang weiter herunter zu ziehen, um ύΐπβ erhöhte Haftung zwischen der Seele und der Umhüllung zu erreichen. Alle anschließenden Querschnittsreduktionen verbessern nämlich die Haftung.Furthermore, it can often be advantageous in carrying out the invention after the temperature treatment has taken place continue the strand for the purpose of the metallurgical connection between the copper and the aluminum pull down to ύΐπβ increased adhesion between of the soul and the covering. Improve all subsequent cross-sectional reductions namely liability.

Inwieweit ein so hergestellter Draht zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal weichgeglüht bzw. nachgezogen wird, hängt im wesentlichen davon ab, welche Eigenschaften von einem gemäß der Erfindung hergestellten kupferplattierten Aluminiumdaht gefordert werden.To what extent a wire produced in this way is annealed or soft annealed again at a later point in time. is drawn, depends essentially on the properties of one according to the invention manufactured copper-clad aluminum wire is required will.

Nach der Erfindung wird die Seele von einem einzigen zum Rohr geformten Kupferband zunächst mit Abstand umhüllt um eine nachteilige Beeinflussung des Schweißvorgangs durch das Aluminium zu verhindern. Insbesondere bei hohen Fertigungsgeschwindigkeiten kann es in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft sein, die einlaufende Aluminiumseele vor dem Verschweißen des rohrförmigen gebogenen Kupferbandes auf den Boden der Umhüllung zu drücken. Damit ist eine störungsfreie Verschweißung der Bandkanten sichergestellt. According to the invention, the core is initially provided with a single copper strip shaped into a tube Distance wrapped in order to prevent the aluminum from adversely affecting the welding process. It can be particularly advantageous in this context, particularly at high production speeds be the incoming aluminum core before welding the tubular bent copper strip to press on the bottom of the envelope. This ensures trouble-free welding of the strip edges.

Die Oberflächenbehandlung des z. B. durch Gießen, Pressen oder auf irgendeine andere bekannte Weise hergestellten Stranges wird man unter Schutzgas auf mechanischem Wege vornehmen. Dabei kann es oft zweckmäßig sein, den Strang von Fettresten und sonstigen Cberflächenverunreinigungen durch geeignete Lösungsmittel, wie Perchloräthylen oder dergl. vor der eigentlichen Oberflächenbehandlung zu reinigen. Zur Oberflächenbehandlung selbst kann der Aluminiumstrang beispielsweise gefräst oder geschält werden, um die auf dem Strang befindlichen Oxidschichten zu beseitigen. Es ist aber ebenso auch r.jöglich, mittels einer Bürstvorrichtung die Oberfläche des Stranges von der Oxidschicht zu befreien.The surface treatment of the z. By casting, pressing or in any other known manner The strand produced will be carried out mechanically under protective gas. It can often be expedient to remove grease residues and other surface contamination by means of suitable Solvents such as perchlorethylene or the like. To be cleaned before the actual surface treatment. For the surface treatment itself, the aluminum strand can be milled or peeled, for example, to remove the oxide layers on the strand. But it is also possible, by means of a Brushing device to free the surface of the strand from the oxide layer.

Eine solche Bürstvorrichtung besteht zweckmäßig aus mindestens einer kcnzentrisch zum Strang umlaufender rotierender Bürste, wobei die Bürste bzw. Bürsten biirn Umlauf um den Strang zusätzlich um die eigene Achse rotieren. Des weiteren kann es vorteilhaft sein, um eine gegenseitige Beeinflussung, d. h. Verschmutzung bei der Oberflächenbehandlung zu verhindem, die Bürsten in Achsrichtung versetzt anzuordnen.Such a brushing device expediently consists of at least one rotating centrically to the strand rotating brush, with the brush or brushes rotating around the strand in addition to the rotate own axis. Furthermore, it can be advantageous to avoid mutual influencing, i. H. pollution to prevent the brushes from being staggered in the axial direction during surface treatment.

Unabhängig von der Art der Oxidbeseitigung ist es wesentlich, daß diese Oberflächenbehandlung des Aluminiumstranges unter Schutzgas erfolgt, um zu verhindern, daß weitere neue Oxidschichten nach der Behandlung gebildet werden. Um eine durchgehende Oxidschichtbeseitigung durch die mechanische Oberflächenbehandlung zu erzielen, hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, den Aluminiumstrang vor der Oberflächenbehandlung im Durchlauf zuzurichten, in- <i^r> dem der Strang beispielsweise durch geeignete Führungs- bzw. Richleleme¹. te hindurchgezogen wird.Regardless of the type of oxide removal, it is essential that this surface treatment of the aluminum strand is carried out under protective gas in order to prevent further new oxide layers from being formed after the treatment. In order to achieve a continuous Oxidschichtbeseitigung by the mechanical surface treatment, it has further proved to be advantageous to trim the aluminum strand before the surface treatment in a continuous, in- <i ^r> the strand, for example by means of suitable guiding or Richleleme. ¹ te is pulled through.

Is particularly pure for the aluminum strand

Aluminium wegen der hohen Leitfähigkeit verwendet» dann kann es für die Oberflächenbehandlung des Stranges mitunter vorteilhaft sein, den Aluminiumstrang kurzzeitig an seiner Oberfläche zu unterkühlen, um ein Schmieren, beispielsweise beim Fräsen oder Schaben, zu verhindern. Desgleichen ist es aber möglich, für den z. B. durch Gießen, Pressen oder dergl. hergestellten Aluminiumstrang Legierungen erhöhter Spanbarkeit, z. B. bleihaltige oder eisenhaltige Aluminiumlegierungen zu verwenden.Aluminum used because of the high conductivity »then it can be used for surface treatment of the Strand can sometimes be advantageous to supercool the aluminum strand briefly on its surface in order to achieve a To prevent smearing, for example when milling or scraping. But it is also possible for the z. B. alloys of increased machinability by casting, pressing or similarly produced aluminum extrusions, z. B. lead-containing or iron-containing aluminum alloys to use.

Entscheidend für den Verbund der verwendeten Materialien ist bekanntlich neben der Sauberkeit des Aluminiums die Sauberkeit des verwendeten Kupferbandes. Aus diesem Grunde hat es sich, wie ebenfalls bekannt, als zweckmäßig erwiesen, das die Umhüllung bewirkende Kupferband vorzugsweise unter Schutzgas oberflächenzubehandeln. Das geschieht zweckmäßig in der Weise, daß die dem Strang zugekehrte Oberfläche des Bandes z. B. durch umlaufende Bürsten aufgerauht wird.As is well known, the decisive factor for the bond between the materials used is the cleanliness of the Aluminum the cleanliness of the copper tape used. For this reason it has been like that too known, proven to be useful, that the casing surface-treating the copper tape, preferably under protective gas. This is conveniently done in the way that the strand facing surface of the tape z. B. roughened by rotating brushes will.

Um beim Bürsten des KupferbartO« ein Ausweichen des Bandes nach der entgegengesetzten Seite zu verhindern, wird die der oder den Bürsten abgekehrte Seite des Bandes durch vorzugsweise in einer Schutzgasatmosphäre befindliche und Gegendruck erzeugende Abstützungen, beispielsweise in Form von Rollen oder dergl, in Lage gehalten.To avoid brushing the copper beard To prevent the belt to the opposite side, the brush or brushes are turned away Side of the tape by means of counter pressure, which is preferably in a protective gas atmosphere generating supports, for example in the form of rollers or the like, held in position.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich weiter verbessern, wenn man zu Beginn der I Jmmantelung den Anfang des Aluminiumstranges auf eine bestimmte Strecke in Bezug auf seinen Querschnitt, z. B. entsprechend den gewünschten Maßen der Gesamtquerschnittsverminderung reduziert Auf diese Weise ist ein Herunterziehen, d.h. eine Querschnittsreduktion des ummantelten Stranges von Beginn an möglich, ohne daß es zum Abreißen der Kupferumhüllung kommtThe method according to the invention can be further improved if at the beginning of the jacket the The beginning of the aluminum strand to a certain distance in relation to its cross-section, e.g. B. accordingly In this way, a Pulling down, i.e. a cross-section reduction of the sheathed strand is possible from the beginning without the copper coating tears off

Weiterhin kann es oft vorteilhaft sein, das allmähliche Herunterziehen des aus der Aluminiumseele und dem Kupferband bestehenden Stranges jeweils im Wechsel mit einer Warmbehandlung zur Weichglühung bzw. im er.värmten Zustand des Aluminiumstranges vorzunehmen. Hierdurch läßt sich die Qualität des herzustellenden Drahtes wesentlich verbessern.Furthermore, it can often be advantageous to gradually pull down the from the aluminum core and the Copper strip existing strand alternating with a heat treatment for soft annealing or im to make the heated state of the aluminum strand. This allows the quality of the to be produced Significantly improve the wire.

Die Erfindung sei an Hand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die F i g. 1 und 2 betreffen Fertigungseinrichtungen, während in der F i g. 3 ein Diagramm die Abhängigkeit der Diffusionsschichtdicke von der Glühzeit wiedergibt.The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments shown in FIGS. the F i g. 1 and 2 relate to manufacturing facilities, while FIG. 3 a diagram of the dependency of the Reproduces diffusion layer thickness from the glow time.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besteht die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung aus dem VorratsbehäUer 1 für den durch Gießen, Pressen oder dergl. hergestellten Aluminiumstrang 2, einer sich daran anschließenden Bürstvorrichtung 3 mit den dürsten 4 und 5, sowie einer diese Bürstvorrichtung umfassenden und his zur Schweißeinrichtvng 6 reichenden Schutzgasabdeckung 7.As shown in FIG. 1, the arrangement for performing the method according to the invention consists of the storage container 1 for the aluminum strand 2 produced by casting, pressing or the like, one itself adjoining brushing device 3 with thirsts 4 and 5, as well as one of these brushing devices comprehensive shielding gas cover 7 reaching as far as the welding device 6.

Statt der Bürstvorrichtung kann selbstverständlich auch eine geeignete Fräs-, Schab- oder Schälvorrichtung verwendet * .irden. Mit 8 ist der Bandablauf für das Kupferband 9 bezeichnet, das zunächst im Bandspeicher 1Ö mittels der Rollen 11 und 12 gespeichert und anschließend der Bandreinigung 13 zugeführt wird. Dtr Bandspeicher dient vor allem auch dazu, beispielsweise mit Hilfe einer Querschweißeinrichtung, die verwendeten Kupferbänder !!'iteinander zu verbinden, damit eine kontinuierliche Ummantelung des Aluminiumstranges gewährleistet ist. Der Bandreinigungsvorrichtung 13 mit dem Bandtrockner 14 folgt die Bandbürstvorrichtung 15Instead of the brushing device, a suitable milling, scraping or peeling device can of course also be used uses * .irden. With 8 the tape run for the copper tape 9 is referred to, which is initially in the tape storage 1Ö is stored by means of the rollers 11 and 12 and then fed to the belt cleaning system 13. Dtr Tape storage is also used, for example, with the help of a transverse welding device that is used Copper strips !! 'to be connected to one another, so that the aluminum strand is continuously wrapped is guaranteed. The belt cleaning device 13 with the belt dryer 14 is followed by the belt brushing device 15

für das Kupferband 9. Diese besteht aus den beiden Bürstrollen 16 und den Gegendruck erzeugenden Rollen 17 auf der dem Strang 2 abgekehrten Bandseite. Es folgt der Formtisch 18, entlang dem mittels einer an sich bekannten Formvorrichtung 19, beispielsweise aus hintereinander angeordneten Rollenpaaren das gebürstete Kupferband in die Rohrform gebracht wird. Mit 20 ist eine Reduziervorrichtung, beispielsweise ein Ziehring oder ein oder mehrere Reduzierrollen bezeichnet, die unmittelbar vor der Abzugsvorrichtung 21, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Scheibe ist, aber auch ein Raupenabzug oder ein Spannzangenabzug sein kann, bezeichnet. Die Aufwickeltrommel 22 übernimmt den ummantelten und vorteilhaft bereits reduzierten Kupfer-Aluminiumstrang 23, wie er im Querschnitt in der F i g. la dargestellt ist.for the copper strip 9. This consists of the two brush rollers 16 and the rollers that generate counter pressure 17 on the side of the hinge facing away from strand 2. It follows the molding table 18, along which by means of a molding device 19 known per se, for example from the brushed copper tape is brought into the tubular shape by pairs of rollers arranged one behind the other. At 20 is a reducing device, for example a drawing ring or one or more reducing rollers, but the one immediately in front of the trigger device 21, which in the illustrated embodiment is a disk a caterpillar take-off or a collet take-off can also be referred to. The take-up drum 22 takes over the sheathed and advantageously already reduced copper-aluminum strand 23, as shown in cross section in the F i g. la is shown.

Die Herstellung eines kupferplattierten Aluminiumdrahtes nach der Erfindung geht beispielsweise so vor sich, daß aus dem Vorratsbehälter 1 ein Aiumimumstrang z. B. mit einem Durchmesser von etwa 9 mm kontinuierlich, ggf. nach vorherigem Richten, der Bürstvorrichtung 3 zugeführt wird, die unter Schutzgas steht. Die Bürstvorrichtung 3 besteht aus den beiden konzentrisch zum Strang angeordneten und umlaufenden Bürsten, die beim Umlauf um den Strang vorteilhaft um ihre eigene Achse rotieren. Während des Abzuges des Aluminiumstranges 2 aus dem Vorratsbehälter 1 und der Oberflächenbehandlung durch die Bürstvorrichtung 3 zur Beseitigung der Oxidschicht läuft das zur Ummantelung dienende, z. B. 0,3 mm starke KupferbandThe production of a copper-clad aluminum wire according to the invention proceeds as follows, for example that from the reservoir 1 an Aiumimumstrang z. B. with a diameter of about 9 mm continuously, if necessary after prior straightening, the brushing device 3 is fed, which is under protective gas stands. The brush device 3 consists of the two concentric to the strand and circumferential Brushes that rotate around their own axis when rotating around the strand. During the withdrawal of the aluminum strand 2 from the storage container 1 and the surface treatment by the brushing device 3 to remove the oxide layer is used for cladding, z. B. 0.3 mm thick copper tape

9 von dem Bandablauf 8 ab und wird zunächst einer Speichervorrichtung 10 zugeführt, von der es anschließend in eine an sich bekannte Bandreinigung 13 einläuft, wo es von Fett und sonstigen Verunreinigungen bei Durchlaufen eines vorzugsweise dampfförmigen Lösungsmittels gereinigt wird. Zum Abtrocknen letzter Flüssigkeitsreste dient der z. B. als Saugrolle ausgebildete Bandtrockner 14. Mittels der Bürstvorrichtung 15, die aus einer oder mehreren, auf der dem Strang 2 zugekehrten Seite des Bandes 4 sich abwälzenden Bürsten 16 besteht, wird das so vorbereitete Band an seiner Oberfläche aufgerauht und anschließend unter Schutzgas längs des Fonntisches 18 in an sich bekannter Weise mittels der schematisch angedeuteten Formvorrichtung 19 um den Aluminiumstrang 2 zum Rohr von9 from the conveyor belt 8 and is first fed to a storage device 10, from which it then runs into a per se known belt cleaning 13, where it is of grease and other impurities Is cleaned by passing through a preferably vaporous solvent. Last to dry off Liquid residues are used for z. B. designed as a suction roller belt dryer 14. By means of the brushing device 15, the of one or more rolls on the side of the strip 4 facing the strand 2 Brushes 16 consists, the so prepared band is roughened on its surface and then under Protective gas along the dryer table 18 in a manner known per se by means of the schematically indicated shaping device 19 around the aluminum strand 2 to the pipe of

10 mm Durchmesser geformt und anschließend an seinen Bandkanten mittels der Schweißvorrichtung 6 verschweißt. Noch während des Abzuges wird dann der aus dem Kupferband 9 gebildete Mantel mittels der Reduziervorrichtung 20, beispielsweise einem Ziehring oder einem oder mehreren geeigneten Rollenpaaren, auf den Aluminiumstrang 2 heruntergezogen, bzw. der aus der Aluminiumseele und dem Kupfermantel gebildete Strang im Querschnitt reduziert so daß nach dem Erkalten der beiden Metalle ein fester Sitz des Mantels auf der Seele gewährleistet ist Der so hergestellte Verbundstrang wird dann auf die Aufwikkeltrommel 22 aufgewickelt. Für die Ummantelung des Aluminiumstranges unter Schutzgas ist es in jedem Fall wesentlich, daß keine Lücke zwischen der Aluminiumseele und dem Kupfermantel entsteht in die Luftsauerstoff eindringen und damit eine Oxidation der an sich oxidfreien Oberfläche verursachen kann.10 mm in diameter and then formed on its band edges by means of the welding device 6 welded. During the withdrawal, the jacket formed from the copper tape 9 is then removed by means of the Reducing device 20, for example a drawing ring or one or more suitable pairs of rollers, pulled down onto the aluminum strand 2, or the one from the aluminum core and the copper jacket formed strand reduced in cross-section so that after the two metals have cooled, a tight fit of the Shell on the core is guaranteed. The composite strand produced in this way is then placed on the winding drum 22 wound. It is definitely the case for the sheathing of the aluminum strand under protective gas It is essential that there is no gap between the aluminum core and the copper jacket in the oxygen in the air penetrate and thus cause oxidation of the oxide-free surface.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach der F i g.! ist in der F i g. 2 eine Anordnung dargestellt mittels der der ummantelte Aluminiumstrang 2, d. h. der Verbundstrang 23, auf den geforderten Endquerschnitt heruntergezogen und einer oder mehreren Warmbehandlungsstufen unterworfen wird. Zu diesem Zweck dient eine in Pfeilrichtung hinter dem Ablauf 24 für den Verbundstrang angeordnete Reduziereinrichtung 25, die aus einem oder mehreren Ziehringen, Ziehrollen 5 oder anderen an sich bekannten Ziehelementen bestehen kann. Die Glühvorrichtung 26 dient zum Weichglühen des im Querschnitt reduzierten Stranges, der Strang kann hierbei indirekt oder direkt erwärmt werden. Unter indirekter Erwärmung soll dabei eineIn a departure from the exemplary embodiment according to FIG. is in FIG. 2 shows an arrangement by means of which the coated aluminum strand 2, d. H. the Composite strand 23, pulled down to the required final cross-section and one or more heat treatment stages is subjected. For this purpose, one is used in the direction of the arrow behind the drain 24 for the Compound strand arranged reducing device 25, which consists of one or more drawing rings, drawing rollers 5 or other known pulling elements. The glow device 26 is used for Soft annealing of the strand with a reduced cross-section; the strand can be heated indirectly or directly will. Under indirect heating, a

in Erwärmung über Leitung, Strahlung oder Konvektion durch unterschiedliche Wärmeträger, wie Bäder, Gase usw. verstanden werden, während eine direkte Erwärmung durch einen elektrischen Strom, sei es über den Ohmschen Widerstand oder induktiv erfolgen soll.in heating via conduction, radiation or convection can be understood by different heat carriers, such as baths, gases, etc., while direct heating by an electric current, be it via the ohmic resistance or inductively.

An die Warmbehandlung zum Zwecke der Weichglühung können sich je nach den gewünschten Drahtendabmessungen weitere Reduzierstreifen z. B. in Form der schematisch dargestellten Zieheinrichtungen 27, 28 und α anschließen, die ebenso wie die Reduziervornchtung 25 aus Ziehringen, Reduzierrollen mit und ohne Antrieb sowie bekannten Führungs- und Zugelementen bestehen können. Ist der Verbundstrang 23 beispielsweise durch die hintereinandergeschalteten Ziehstufen in seinem Querschnitt um 58 bis 70%, bezogen auf den Ausgangsquerschnitt, reduziert und anschließend der sowei· reduzierte Draht einer Warmbehandlung unterworfen. Hierzu kann der aus der Reduzierstufe 29 auslaufende Strang auf die Aufwickeltrommel oder -spule aufgewickelt und in einem geeigneten Ofen auf die entsprechende Temperatur gebracht werden. Es ist aber auch möglich und oft besonders vorteilhaft die Warmbehandlung im Durchlauf in der Weise vorzunehmen, daß der aus der Reduzieirvorrichtung 29 auslaufende Strang einer vor der Aufwickeltrommel 30 angeordneten, in der Zeichnung gestrichelt angedeuteten Glühvorrichtung 31 zugeführt wird. Die Erwärmung kann hierbei ebenfalls wieder auf direktem oder indirektem Wege, d. h. über den elektrischen Strom bzw. über geeignete Bäder erfolgen. Die indirekte Erwärmung des bereits heruntergezogenen Stranges kann beispielsweise im Umwälzofen oder im Salzbad durchgeführt werden, die direkte Erwärmung durchTo the heat treatment for the purpose of soft annealing, further reducing strips z. B. in the form of the schematically illustrated pulling devices 27, 28 and α , which, like the reducing device 25, can consist of pulling rings, reducing rollers with and without a drive and known guide and pulling elements. If, for example, the cross-section of the composite strand 23 is reduced by 58 to 70%, based on the initial cross-section, as a result of the drawing steps connected in series, and the wire, which has been reduced in this way, is then subjected to a heat treatment. For this purpose, the strand emerging from the reducing stage 29 can be wound onto the winding drum or spool and brought to the appropriate temperature in a suitable oven. However, it is also possible and often particularly advantageous to carry out the heat treatment in a continuous manner in such a way that the strand exiting from the reducing device 29 is fed to an annealing device 31, which is arranged in front of the winding drum 30 and is indicated by dashed lines in the drawing. The heating can also take place in a direct or indirect way, ie via the electric current or via suitable baths. The indirect heating of the strand that has already been pulled down can be carried out, for example, in a circulating furnace or in a salt bath, and direct heating by

Resistance heating by means of electric current. At the specified degree of reduction from 58 to

70% ergibt sich beispielsweise eine Diffusionsschichtdicke von 6 bis 8 μηι bei 400⁰C nach 63 Minuten, bei 450° C nach 10 Minuten, wenn eine indirekte Erwärmung im Umwälzofen gewählt wird. Glüht man den kupferummantelten Aluminiumstrang im Salzbad, wo70% is obtained, for example, a diffusion layer thickness 6-8 μηι at 400 ⁰ C after 63 minutes at 450 ° C after 10 minutes, if an indirect heating is selected in the convection oven. The copper-coated aluminum strand is annealed in a salt bath, where

so der Wärmeübergang wesentlich besser ist dann e^rgibt sich eine Diffusionsschichtdicke von 6 bis 8 μηι bei einer Temperatur von 500° C bereits nach etwa 2,7 Minuten. Erhöht man die Temperatur auf etwa 550° C, dann ergibt sich eine Diffusionsschichtdicke von 6 bis 8 μηι bei einer direkten Erwärmung über den Widerstand des Materials nach 12 Sekunden. Daraus resultiert daß grundsätzlich auch eine Diffusion bei höheren Temperaturen, also im Bereich des Schmelzflusses möglich ist wenn die Einwirkzeit extrem kurz gehalten wirdis much better to the heat transfer then e ^r diffusion layer thickness is 6-8 μηι at a temperature of 500 ° C after about 2.7 minutes. If the temperature is increased to about 550 ° C., the result is a diffusion layer thickness of 6 to 8 μm with direct heating via the resistance of the material after 12 seconds. This results in a diffusion at higher temperatures, i.e. in the area of the melt flow, if the exposure time is kept extremely short

Den Einfluß der Querschnittsreduktion auf die geforderte Diffusionsschicht zeigt die Fig.3. In dem dortigen Diagramm ist die Abhängigkeit der Diffusionsschichtdicke in μπι von der Glühdauer (Minuten) zweier kupferummantelter Aluminiumstränge mit unterschied-The influence of the cross-section reduction on the required diffusion layer is shown in FIG. 3. By doing The diagram there is the dependence of the diffusion layer thickness in μπι on the annealing time (minutes) of two copper-coated aluminum strands with different

h5 licher Querschnittsreduktion dargestellt- Bei gleichen Temperaturverhältnissen, nämlich Glühung Salzbad von 500⁰C, ergibt sich bei einer Querschnittsreduktion von etwa 70%, bezogen auf den Ausgangsquerschnitth5 Licher cross-sectional reduction dargestellt- At the same temperature conditions, namely, annealing salt bath of 500 ⁰ C, resulting in a cross section reduction of about 70%, based on the initial cross-section

eine Schichtdicke von 6 μπι nach etwa 2,7 Minuten, während bei dem weniger stark verformten Verbundstrang die gleiche Diffusionsschichtdicke erst nach 5 Minuten, d. h. in etwa der doppelten Zeit erreicht wird. Inwieweit nun durch größere Querschnittsreduktion und kürzere Glühzeit bzw. durch längere Glühdauer bei kleinem Reduktionsgracl eine angestrebte Diffusionsschiäudicke von z. B. 6 bis 8 μπι erreicht wird, hängt im wesentlichen von den vorhandenen Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ab.a layer thickness of 6 μm after about 2.7 minutes, while in the case of the less strongly deformed composite strand the same diffusion layer thickness only occurs after the 5th Minutes, d. H. is reached in about twice the time. To what extent now through a larger reduction in cross-section and shorter annealing time or, through longer annealing time with a small reduction degree, a desired diffusion thickness from Z. B. 6 to 8 μπι is achieved, depends essentially on the resources available Implementation of the method according to the invention.

Abweichend von dem in der Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann es auch oft vorteilhaft sein, daß man die von dem Ablauf 24 ablaufenden kupferummantelten Aluminiumdrähte zunächst einer Glühvorrichtung zum Weichglühen zuführt und die Reduzierung des Querschnittes anschließend vornimmt. Auch läßt sich die stufenweise Reduktion jeweils im Wechsel mit einer Warmbehandlung zum Weichglühen durchführen. Desgleichen kann es oft, wie aus der F i g. 3 ersichtlich, vorteilhaft sein, zunächst eine Querschnittsreduktion, beispielsweise auch im Wechsel mit einer _W_eichglühung vorzunehmen, daran die Diffusionsglühung anzuschließen, etwa im Durchlauf durch die Glühvorrichtung 31. und den so behandelten Strang erst danach mittels der Reduziervorrichtungen 27 bis 29 auf den endgültigen Draht bzw. Strangdurchmesser herunterzuziehen. Deviating from that shown in Fig.2 Embodiment, it can often be advantageous that the running off of the process 24 is copper-sheathed aluminum wires are first fed to an annealing device for soft annealing and the Reduction of the cross-section then makes. The step-by-step reduction can also be implemented in the Carry out a change with a heat treatment to soft annealing. Likewise, it can often, as shown in FIG. 3 apparent, be advantageous, first a cross-section reduction, for example alternating with a _W_calibration, followed by the diffusion annealing to be connected, for example only as it passes through the annealing device 31 and the strand treated in this way then pull it down to the final wire or strand diameter by means of the reducing devices 27 to 29.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur kontinuierlichen Herstellung von Drähten aus einer Aluminiumseele unH einem Kupfermantel geht davon aus, daß zu Beginn der Fertigung zunächst ein Kupferrohr geschweißt wird, in das der oberflächenbehandelte Aluminiumstrang 2 eingeführt wird. Das Kupferrohr wird dabei auf den Aluminiumstrang heruntergezogen, wobei es vorteilhaft ist, bereits in der ersten Reduktionsstufe Kupferrohr und oxidfreien Aluminiumstrang gemeinsam im Querschnitt zu reduzieren. Hierbei hat es sich jedoch gezeigt, daß in dem Augenblick, in dem der Aluminiumstrang in die -, Reduziervorrichtung, beispielsweise den Ziehring oder ein entsprechend angeordnetes Rollenpaar, einläuft, die Kräfte zum Herunterziehen des Verbundstranges sehr hoch werden.
Da jedoch bei Fertigungsbeginn zwischen demThe method according to the invention for the continuous production of wires from an aluminum core and a copper jacket is based on the fact that, at the beginning of production, a copper pipe is first welded into which the surface-treated aluminum strand 2 is inserted. The copper pipe is pulled down onto the aluminum strand, it being advantageous to reduce the cross-section of the copper pipe and the oxide-free aluminum strand together in the first reduction stage. Here it has been found, however, that in the moment in which the extruded aluminum in which - reducing device, for example, the drawing ring or a suitably arranged roller pair enters, the forces are very high for pulling down the composite strand.
However, since at the start of production between the

in Abzug, beispielsweise der Abzugscheibe 21 und der Reduziervorrichtunjt 20 kein Aluminiumstrang 2 vorhanden ist, muß das verhältnismäßig dünnwandige Kupferrohr die gesamte Zugkraft übernehmen. Das hat zur Folge, daß das Kupferrohr abreißt. Zwar läßt sichin deduction, for example the deduction disk 21 and the Reducing device 20, no aluminum strand 2 is present is, the relatively thin-walled copper pipe must take over the entire tensile force. That has result in the copper pipe tearing off. Although it can

ι -. der Reduktionsgrad des Verbundstranges verringern, so daß die Zugkräfte um Kupferrohr allein aufgefangen werden können, die dabei möglichen Querschnittsreduktionen reichen jedoch nicht aus, um die gewünschte intermetallische Verbindung zwischen dem Aluminiumstrang und dem Kupferband herzustellen. Aus diesem Grunde wird in V/eiterführung der Erfindung der Aluminiumstrang 2 durch geeignete Rollen, Ziehringe oder Steine im Durchmesser auf eine bestimmte Länge, z. B. auf eine Maschinen- oder Trommellänge, ange-ι -. reduce the degree of reduction of the composite strand, see above that the tensile forces around copper pipe alone can be absorbed, the possible cross-section reductions however, are not sufficient to achieve the desired intermetallic connection between the aluminum strand and the copper tape. For this reason, the invention is followed up by the Aluminum strand 2 by means of suitable rollers, drawing rings or stones in diameter to a certain length, z. B. on a machine or drum length,

2ϊ spitzt, d. h. auf den Durchmesser gebracht, den er bei der gewünschten Gesamtreduktion bekommt. Der so vorbereitete Strang wird, dann in die Rohrform- bzw. Schweißeinrichtung eingefahren, so daß das reduzierte Kupferrohr auf dem Aluminiumstrang gerade gut2ϊ points, d. H. brought to the diameter that he had at the the desired overall reduction. The strand prepared in this way is then put into the pipe shape or Welding device retracted so that the reduced copper pipe on the aluminum strand is just good

in aufsetzt. Die Abzugsvorrichtung erfaßt dann Kupferrohr und Aluminiumstrang gemeinsam, so daß ein Abreißen des Kup'ferrohres bei Durchlaufen der folgenden, nicht angespitzten Länge durch die Reduziervorrichtung mit Sicherheit vermieden ist.in touches up. The puller then engages copper tubing and aluminum strand together, so that the copper tube is torn off when passing through the the following, not sharpened length is definitely avoided by the reducing device.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Process for the continuous production of Wires made from an Alumimumseeje and one Copper sheathing made of a strip material formed lengthwise around the core, the Copper cladding and the core surface-treated under protective gas and then metallic are connected, characterized that the soul is enveloped at a distance by a band shaped into a tube, that at the edges welded is pulled down to the surface of the soul, and that the strand formed in this way to Achievement of the metallic connection by at least 50% based on the initial cross-section and then heat-treated at temperatures above 300 ° C.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the cross-section reduction between 60 and 70% and the heat treatment temperature approx. 500 ° C

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that following the heat treatment a further cross-sectional reduction takes place

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the incoming aluminum core before welding the tubular bent copper tape to the bottom of the envelope is printed.