DE2058151C2

DE2058151C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von emailliertem Kupferdraht

Info

Publication number: DE2058151C2
Application number: DE19702058151
Authority: DE
Inventors: David Appleton Lancashire Dutton; John Parbold Wigan Large; James Woolton Liverpool Moss
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1969-11-27
Filing date: 1970-11-26
Publication date: 1982-08-12
Also published as: GB1305032A; CH530826A; PL81221B1; NL7017307A; CA944313A; NL166415B; JPS5243785B1; AT315790B; NL166415C; SE380453B; FR2072478A5; HU168176B; DE2058151A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von emailliertem Kupferdraht, bei dem der Drahtdurchmesser in einer Mehrfachziehmaschine um mindestens 30% reduziert und anschließend der gezogene Draht geglüht, emailliert und die Emaillebeschichtung gehärtet wird.

Durch die US-PS 31 81 326 ist ein kontinuierliches Verfahren dieser Art zur Herstellung von emailliertem Kupferdraht bekannt, dessen Verbesserung gegenüber den bekannten Verfahren, bei denen der Draht in einem ersten Arbeitsgang auf das gewünschte Maß gezogen, auf Trommeln oder Spulen aufgewickelt und zwischengelagert und in einem zweiten Arbeitsgang emailliert wird, in den hohen Zieh- und Emailliergeschwindigkeiten gesehen wird, die mit 5 m/s das Fünffache der bisherigen Herstellungsgeschwindigkeit betragen.

Dieses bekannte Hochgeschwindigkeitsverfahren zur Fertigung von emailliertem Kupferdraht weist erhebliche Nachteile auf.

Die in den Ziehsteinen der aufeinander folgenden Ziehstufen bei den hohen Ziehgeschwindigkeiten bewirkte schnelle Formänderung zur Reduzierung des Drahtquerschnitts und Längung des Drahtes löst eine schlagartige örtliche Erwärmung des Drahtes in den Ziehsteinen der einzelnen Ziehstufen auf Temperaturen oberhalb der Anlaßtemperatur aus. Diese örtliche Erwärmung des Kupferdrahtes, die vom Verformungsgrad der Ziehstufen und von der mit der Anzahl der Ziehstufen ansteigenden Ziehgeschwindigkeit abhängig so ist, führt zu einer unerwünschten Verschlechterung der durch die Flexibilität, die Längung und die Reißfestigkeit gegebenen physikalischen Eigenschaften des Drahtes. Diese Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften des Drahtes, die auf eine nicht kontrollierbare Änderung des metallischen Gefüges zurückzuführen ist, kann auch durch die bei dem Hochgeschwindigkeits-Zieh- und Emaillierverfahren nach der US-PS 31 81 326 vor dem Emaillieren vorgesehene Glühbehandlung, bei welcher der Draht auf Anlaßtemperatur erhitzt wird, nicht rückgängig gemacht werden.

Ferner werden bei den hohen Ziehgeschwindigkeiten die Ziehsteine ungleichmäßig abgenutzt Dies führt zu unterschiedlichen Ziehspannungen im Draht, die sehr schnell die verminderte Reißfestigkeit übersteigen, so daß der Draht beim Ziehvorgang reißt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von emaillierten Kupferdraht zu entwickeln, dessen physikalische Eigenschaften, nämlich Flexibilität, Längung und Reißfestigkeit gegenüber einem nach dem vorbeschriebenen Verfahren hergestellten Draht wesentlich verbessert sind.

Ausgehend von einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Ziehgeschwindigkeit im Bereich zwischen 0,1 bis 1 m/s liegt und die Drahttemperatur beim Ziehen 150⁰C nicht übersteigt

Die Erfindung weicht von dem bisher verfolgten Weg ab, emaillierte Kupferdrähte mit möglichst hohen Ziehgeschwindigkeiten herzustellen und die gewünschte Qualität des Drahtes, bestimmt durch Flexibilität Längung und Reißfestigkeit ausschließlich durch eine in das Herstellungsverfahren eingeschlossene Glühbehandlung zu erreichen. Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, aaß bei Ziehgeschwindigkeiten im Bereich von 0,1 bis 1 m/s, d. h. einem Hundertstel bis einem Zehntel der gegenwärtig beim Drahtziehen angewandten Ziehgeschwindigkeiten, und einer maximalen Drahttemperatur beim Ziehen von 150° C ein Gefüge der Kupferkristalle erreicht wird, das einen emaillierten Kupferdraht mit den für die verschiedensten elektrischen Erzeugnisse erforderlichen physikalischen Eigenschaften ergibt die wesentlich besser sind als bei den mit hohen Ziehgeschwindigkeiten gefertigten Kupfurdrähten.

Diese Erkenntnis ist umso überraschender, da nach den für Nichteisenmetalle gültigen Erkenntnissen der Werkstoffkunde die Reiß- bzw. Bruchfestigkeit mit steigender Flexibilität und wachsender Längung abnimmt

In der DE-Zeitschrift »Draht«, 1968, Nr. 8, Seite 538 bis 547 Findet sich zwar die Feststellung, daß die Ziehgeschwindigkeit ggf. herabgesetzt werden muß, obwohl die Drahtziehmaschine dabei gar nicht ausgelastet ist um auf diese Weise die geforderten physikalischen Eigenschaften zu gewährleisten, weil es nicht gelingt die bei der Umformung entstehende Wärme genügend rasch abzuführen.

Diese Feststellung ist aber aus zweierlei Gründen nicht als Hinweis auf das erfindungsgemäße Drahtherstellungsverfahren zu werten.

Zum ersten ist diese Feststellung im Zusammenhang mit Ziehgeschwindigkeiten zu sehen, die das Zehn- bis Hundertfache der Ziehgeschwindigkeit des Herstellungsverfahrens nach der Erfindung betragen.

Zum zweiten beruht die Feststellung auf der Auffassung, man könne die geforderten physikalischen Eigenschaften des Drahtes schon durch eine schnelle Ableitung der beim Umformen entstehenden Wärme erzielen; demgegenüber lehrt jedoch die Erfindung, daß bei Überschreitung einer Drahttemperatur von maximal 150° C beim Ziehen auch bei rascher Ableitung der Wärme die für die Erfindung ausschlaggebenden ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften des Drahtes nicht mehr erreichbar sind, da dies das bei Temperaturen über 150⁰C gebildete Kristallgefüge des Kupferdrahtes nicht mehr zuläßt

Das durch das neue Drahtziehverfahren erreichbare Kupferkristallgefüge ermöglicht es, den Draht durch die zum Härten der Emailleschicht erforderliche Wärme zu glühen, um einen weichen emaillierten Kupferdraht beispielsweise zur Fertigung von elektrischen Spulen zu erhalten. Eine gesonderte Glühbehandlung des Drahtes mit entsprechenden Energiekosten wie bei dem Verfahren nach der US-PS 31 81 326 ist somit nicht

erforderlich.

Das neue Verfahren arbeitet mat einer Reduzierung
des Drahtdurchmessers im Bereich von 30 bis 80%.

Als Vorteil sei noch erwähnt, daß aufgrund der
verhältnismäßig niedrigen Ziehgeschwindigkeiten des
neuen Herstellungsverfahrens für emaillierte Kupfer

drähte die Abnutzung der Ziehsteine minimal ist und somit eine gleichmäßige Ziehspannung des Drahtes gewährleistet ist und daß die Standzeiten der Ziehsteine wegen der minimalen Abnutzung im Vergleich zu den Hochgeschwindigkeitsziehverfahren wesentlich länger sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von emailliertem Kupferdraht, bei dem der Drahtdurchmesser in einer Mehrfachziehmaschine um mindestens 30% reduziert und anschließend der gezogene Draht geglüht, emailliert und die Emaillebeschichtung gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehgeschwindigkeit im Bereich zwischen 0,1 bis 1 m/s liegt und die Drehttemperatur beim Ziehen 150⁰C nicht übersteigt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht durch die zum Härten der Emailleschicht erforderliche Wärme geglüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtdurchmesser in einem Bereich von 30% bis 80% reduziert wird.