DE3417541C2 - Verfahren zur Herstellung eines isolierten rechteckigen Drahtes - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines isolierten rechteckigen Drahtes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rechteckigen Isolierdrahtes, der zur Hochkantwicklung eingerichtet ist. Ein runder Draht aus Kupfer-Kupferlegierung, Aluminium oder Aluminiumlegierung wird in einer Tandem-Auszieheinrichtung durch einen Ziehstein gezogen. Der gezogene Draht wird dann elektrolytisch gereinigt, wonach ein Isolierüberzug auf die gereinigte Fläche aufgetragen wird. Der Isolierüberzug wird ausgehärtet, und schließlich wird der Isolierdraht mindestens einem Walzzyklus unterzogen. Vorzugsweise wird der Ausziehvorgang mit einem einzigen Ziehstein und einer einzigen Abziehrolle vorgenommen, um hierbei alle Oberflächen im Leiter mit einer Größe von 3 μm oder mehr zu entfernen. Die Ausziehrolle sollte aus einem weicheren Material als dem des Leiters hergestellt sein. Ferner wird vorzugsweise frisches Schmieröl, das keinen Metallstaub enthält, auf die Oberfläche des Leiters während des Ausziehvorganges aufgebracht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Rechteckige Isolierdrähte, die durch Auswalzen eines runden Isolierdrahtes erhalten werden, wurden bisher
im allgemeinen für Schwingspulen von Lautsprechern verwendet. In jüngster Zeit hat man derartige Drähte auch für die Antriebsmotoren in Datenverarbeitungsanlagen verwendet Solche rechteckigen isolierten Drähte können zwar flachliegend, d. h. mit der Breitseite, um eine Spule gewickelt werden, es ist jedoch üblicher, diese Drähte hochkant aufzuwickeln.
Solche Drähte müssen im allgemeinen insbesondere die folgenden Anforderungen erfüllen:
1. Damit bei der Herstellung von Spulenwicklungen mit solchen Drähten eine glatte und gleichmäßige bzw. ebene Oberfläche erhalten werden kann, dürfen die Breitenschwankungen der Drähte eine Höchstgrenze nicht überschreiten.
2. Der Isolierüberzug sollte frei von Rissen sein. Das bedeutet, daß die Drähte so hergestellt werden sollten, daß auch bei dem Auswalzen des mit einem Isolierüberzug versehenen Rundrahtes zu einem rechteckigen Draht keine Bruchstellen oder Risse im Isolierüberzug auftreten dürfen. Diese Rißbildungen dürfen aber auch nicht durch die beim Aufwickeln des Isolierdrahtes auf eine Spule auftretenden mechanischen Spannungen erzeugt werden.
3. Der Isolierüberzug muß fest mit dem Leiter verbunden sein bzw. an dem Leiter haften, damit er sich nicht ablöst, wenn der runde Isolierdraht unter sehr hohem Druck in die Rechteckform gewalzt wird.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 12 73 20 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art beschrieben. Mit dem dort beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann man die oben genannte erste Bedingung hinreichend gut erfüllen, d. h. es werden Isolierdrähte mit sehr gleichmäßigen Breiten erhalten. Im wesentlichen wird dies dadurch erreicht, daß vor dem Auswalzen
so des mit dem Isolierüberzug versehenen Runddrahtes eine Aushärtung des Isoliermatierals vorgenommen wird.
Im Hinblick auf die unter 2. und 3. stehenden Anforderungen führt dieses Verfahren und diese Vorrichtung allerdings nicht zu befriedigenden Ergebnissen. In diesem Zusammenhang wurde herausgefunden, daß kleine Oberflächenfehler auf dem Runddraht, insbesondere während des Walzvorganges, zur Rißbildung im Isolierüberzug führen können. Selbst sehr kleine Fehler in der Leiterfläche können derartige Störungen verursachen, wenn der ausgewalzte Isolierdraht hochkant zu einer Spule gewickelt wird. Diese Unebenheiten und Fehler auf dem Draht führen insbesondere auf der Außenseite, die während des Wickelvorganges stark expandiert wird, zu Rissen. Risse in dem Isolierüberzug verschlechtern aber die elektrischen Eigenschaften der Spule und setzen auch die Lebensdauer merklich herab. Diese Nachteile machen sich noch stärker bemerkbar, wenn besonders breite Drähte hergestellt werden sollen, die einen zweimaligen Walzendurchlauf erfordern, weil bei jedem Walzendurchgang der Isolierüberzug stark beansprucht wird, so daß die Wahrscheinlichtkeit der Rißbildung mit jedem zusätzlichen Walzendurchgang steigt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem/der sich rechteckigförmige Isolierdrähte herstellen lassen, die selbst bei öfterem Auswalzen und auch beim Aufwickeln nicht zu Rißbildungen im Isolierüberzug neigen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 3.
Gemäß der Lehre dieser Ansprüche wird der runde Draht vor dem Oberziehen in der Oberzugsstation einem Ziehvorgang unterworfen, wobei eine vollständige Glättung der Oberfläche des Drahtes stattfindet Die im Draht enthaltenen Oberflächenfehler, soweit sie die Größenordnung von 3 Jim überschreiten, werden auf diesen Wert reduziert Es wurde dabei herausgefunden, daß Oberflächeafehler, die unterhalb dieses Wertes liegen, vernachlässigbar sind, weil sie nicht zu Rißbildungen führen. Der so behandelte Leiter wird dann einer elektrolylischen Reinigung unterzogen, wobej der Draht von öl oder Metallstaub gereinigt wird, der sich auf seiner Oberfläche während des Ziehvorganges absetzen könnte. Erst anschließend wird der so vorbereitete runde Draht dann der Überzugsstation zugeführt
Der dann erhaltene runde Isolierdraht führt aufgrund der geglätteten Oberfläche des Leiters zu keinerlei Rißbilduiigen während des dann anschließenden Walzvorganges. Auch beim Aufwickeln nach dem Walzvorgang sind bei diesem so erfindungsgemäß hergestellten Draht keine Rißbildungen der Isolierschicht zu beobachten.
Aus der US-PS 28 26 948 ist es zwar prinzipiell bekannt, einen Flachdraht aus einem runden Ausgangsdraht herzustellen, indem der Runddraht zunächst durch eine Ziehvorrichtung gezogen und dann ausgewalzt wird, die Probleme der vorliegenden Anmeldung sind jedoch in dieser US-Patentschrift nicht angesprochen, insbesondere geht es in dieser Druckschrift nicht um die Herstellung von Isolierdrähten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der einzigen Figur, die schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt, weiter erläutert und beschrieben.
Bei der in der Zeichnung gezeigten Behandlungsstraße wird ein runder Leiter oder Draht 2 von einer Zufuhrrolle 1 abgewickelt und in eine Ziehvorrichtung 3 gefördert Die Oberfläche dieses Leiters weist im allgemeinen viele mikroskopische Risse bzw. Fehler auf, die in vorhergehenden, nicht dargestellten Ziehstufen verursacht wurden. Wie eine genaue Analyse ergeben hat, weisen die meisten dieser Fehler Tiefen und Breiten auf, die im Bereich von 3—20 μπι liegen, sowie Längen, die von 2 μηι bis über einige Meter gehen können.
In der Ziehvorrichtung findet sich in Förderrichtung des Drahtes zunächst eine Schmierölaufbringeinrichtung 4, und danach anschließend ein Ziehstein 5, an den sich die Abziehrolle 6 anschließt. Hinter der Ziehvorrichtung 3 als Zwischenprodukt ein oberflächengeglätteter Runddraht 7 erhalten. Dieser Runddraht wird anschließend in einer nicht dargestellten elektrolytischen Reinigungsvorrichtung gesäubert und dann durch die Überzugseinrichlung 8 gefördert. Von dort tritt der überzogene Runddraht in eine Aushärtekammer 9 ein, in der die Isolierschicht ausgehärtet wird. Mit der Walzvorrichtung 10 wird der Draht anschließend zu der gewünschten Rechteckform ausgewalzt Danach wird der Draht bei 11 auf eine Spule aufgewickelt.
Die erfindungswesentlichen Stationen werden im folgenden detaillierter erläutert.
Um die Ausbildung djr Oberflächenfehler zu vermeiden, deren Tiefe und Breite im Bereich von 3 bis 20 μπι liegt, verwendet die vorliegende Erfindung eine Tandem-Ziehmaschine 3, die einen einzigen Ziehstein 5 aufweist, durch welchen der runde Leiter einmal hindurchgeführt wird. Der Draht wird nachfolgend der nächsten Stufe mittels einer Abziehrolle 6 zugeführt. Wenn der Draht, der einen Anfangsdurchmesser von D\ aufweist, bis zur Größe von Di hin ausgezogen wird, indem er durch die einzige öffnung hindurchgeführt wird, dann wird das Reduktionsverhältnis gegeben durch:
CD1 2-D2 2)/D1 2 χ 100.
Die Beseitigung von Oberflächenfehlern, die im Bereich von 3 bis 20 μηι liegen, erfordert die sorgfältige Überwachung des Reduktionsverhältnisses. Wenn man beispielsweise drei Kupferdrähte (0,60 m0) mit Oberflächenfehlern im Leiter mit Tiefen von 5, 10 bzw. 20 μπι hat, und wenn man Produkte erzeugen will, deren maximale Fehlergröße kleiner als 3 μπι ist, ist es erforderlich, eine einzige Ziehtätigkeit durchzuführen, um Drahtdurchmesser von etwa 0,585,0,560 und 0,550 mm zu erzielen. Diese entsprechen den Reduktionsverhältnissen von 5,13 und 16%. Ein höheres Reduktionsverhältnis ist wirksam um größere Fehler zu entfernen. Für das erfindungsgemäße Verfahren (welches eine einzige Tiefziehtätigkeit darstellt) sollte jedoch ein Reduktionsverhältnis von mehr als 25% vermieden werden, weil dies eine außerordentlich große Abziehkraft erfordert, welche die Möglichkeit der Bildung weiterer Oberflächenfehler im Leiter erhöht, wenn er in Berührung mit der Abziehrolle gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung verwendet nur einen Ziehstein 5, um den Schlupf des Leiters 2 bezüglich der Abziehrolle 6 zu vermeiden, welcher zur Bildung weiterer Oberflächenfehler im Leiter führen kann. Wenn zwei oder mehr Ziehsteine verwendet werden, ist eine Abziehrolle zwischen allen Steinen erforderlich, es ist allerdings sehr schwierig, eine vollständige Übereinstimmung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Abziehrolle und der Lineargeschwindigkeit des Leiters zu erreichen, welche durch den Durchmesser der Ziehsteinöffnung bestimmt wird. Wenn hier ein Unterschied zwischen der Lineargeschwindigkeit des Leiters und der Umfangsgeschwindigkeit der Abziehrolle vorliegt, dann gibt es zwischen dem Leiter und der Abziehrollenfläche einen Schlupf, der zur Entwicklung noch weiterer Fehler bzw. Risse in der Leiteroberfläche führen kann. Deshalb verwendet das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen einzigen Ziehstein zum Ziehen des Leiters.
Ein anderes Merkmal der Ziehtätigkeit, die bei der vorliegenden Erfindung bewirkt wird, besteht darin, daß ein Schmieröl, welches keinen Metallstaub enthält, auf den Leiter aufgebracht wird. Dies wird dadurch bewirkt, daß man eine Schmieröl-Aufbringeeinrichtung 4, in Förderriohtung gesehen, vor dem Stein 5 vorsieht, mittels welcher sauberes Schmieröl, das frei von Metallstaub ist, dem Leiter 2 zugeführt wird, wobei der glatte Durchgang des Leiters durch den Stein gesichert ist. Wenn ein wieder zurückgeführtes Schmieröl verwendet wird, welches jene Metallpartikel enthält, die während der Ziehtätigkeit erzeugt wurden, dann können sich die Partikel im öl anreichern und können der Oberfläche des durch den Stein gezogenen Leiters Schäden zuführen.
Um dies zu vermeiden, muß der Leiter ständig mit sauberem Schmieröl versorgt werden, welches keinen Metallstaub enthält.
Das Material der Abziehrolle 6 zum Führen des Leiters 7, der aus dem Stein austritt, ist ein anderes wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung. Ein besonders wichtiger Punkt ist hier die Härte jenes Teils 1I der Abziehrolle, welcher den laufenden Leiter berührt. Wenn jener Teil der Abziehrolle aus einem Material hergestellt ist, welches härter ist als der Leiter, dann kann die Kraft, die zwischen den beiden Teilen wirksam ist, ;.,, gekoppelt mit der Härte und Oberflächenrauhigkeit der Abziehrolle, die Erzeugung weiterer mikroskopischer || Fehler bzw. Risse an der Leiteroberfläche verursachen, und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl und Größe der Metallpartikel, die sich am Leiter ansammeln. Entsprechend Experimenten, die die Erfinder durchgeführt haben, ίο kann dieses Problem dadurch vermieden werden, daß man eine Abziehrolle verwendet, die aus einem Material hergestellt ist, welches weicher ist als der Leiter.
Jedes praktisch verwendbare Material, das weicher ist als der Leiter, der gerade gezogen wird, kann für die Abziehrolle 6 verwendet werden. Geeignete Beispiele umfassen allgemeine und im Maschinenbau verwendete Kunststoffe, wie Styrolharze, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Nylon 6, Nylon 66, Nylon 12, Polyacetalharz, Polycarbonat, Polysulfon, Polyhydrooxyätherharze, Phenolharze, Melaminharze, Silikonharze, Urethanharze, Epoxidharze, Polyesterharze, Harnstoffharze und Fluorharze, sowie Mischungen ode: Verbundstoffe aus diesen Kunststoffen. Ihnen können auch geeignete Zusätze zugeschlagen werden. Andere geeignete Abziehrollenmaterialien sind synthetische Gummis, wie Silikongummi, Fluorgummi, Urethangummi, Acrylgummi, Polybutadien, Butadien-Styrolgummi, Polychloropren, Polyisobutylen, und Isobutylen-Isopren-Gummi.
Diese Kunststoffe und Gummis können durch unmittelbare Bearbeitung in die gewünschte Form der Abziehrolle gebracht werden. Sie können aber auch als Beschichtung der Oberfläche einer Abziehrolle verwendet werden, die aus einem anderen Material hergestellt ist, um jenen Bereich zu schützen, der mit dem abgezogenen Leiter in Berührung gelangt. Die Abziehrolle kann aus jedem Metall hergestellt werden, das weicher ist als der Leiter. Es ist nicht erforderlich, darauf hinzuweisen, daß sich die Oberfläche der Abziehrolle im Laufe der Zeit abnutzt und erneuert werden muß, wenn ein gewisses Maß an Verschleiß aufgetreten ist.
Ein noch anderes wesentliches Erfordernis der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Oberfläche des Leiters sauber gehalten werden muß. Der Leiter 7, der den Ziehstein 5 verläßt, trägt stets an seiner Oberfläche einen Film aus Schmieröl, welches bei dem Ziehvorgang verwendet ist, und zusätzlich reichern sich auch Metallpartikel, die während des Ziehvorganges erzeugt wurden, an der Oberfläche des Leiters an. Eine solche Ablagerung aus Metallstaub oder Schmieröl kann bis zu einem gewissen Ausmaß dadurch verringert werden, daß man die Ungenauigkeiten bzw. Beschädigungen an der Leiteroberfläche ausräumt, aber dies allein reicht nicht aus, um solche Ablagerungen vollständig auszuräumen. Wenn ein Isolierüberzug auf eine Leiteroberfläche aufgebracht wird, weiche nicht vollständig von Metallstaub oder einem Schmierölfilm frei ist, dann wird, wenn der sich ergebende Isolierüberzug ausgehärtet wird, der Oberzug nicht hinlänglich kräftig am Leiter anhaften und kann sich von diesem während eines nachfolgenden Walzvorganges lösen.
Um alle Ablagerungen aus Metallstaub und Schmieröl von der Leiteroberfläche zu entfernen, haben die Erfinder mehrere Methodentier Reinigung des Leiters versucht und haben herausgefunden, daß die elektrolytische Reinigung die einfachste und wirksamste Methode ist. Organische Lösungsmittel, Ultraschallwellen, Laugen oder Säuren, die unabhängig oder kombiniert verwendet wurden, haben sich beim Reinigen der Oberfläche des Leiters als weniger wirksam erwiesen als die elektrolytische Reinigung. Durch Anwendung der elektrolytischen Reinigung kann die Leiteroberfläche vollständig von jeglicher Ablagerung an Schmieröl oder Metallpartikeln gereinigt werden, und als Ergebnis ist die Adhäsion des Isolierüberzugs am Leiter bis zu einem solchen Ausmaß gesteigert, daß nur sehr wenige Bereiche auftreten, in welchen der Isolierüberzug sich vom Leiter ablöst, selbst wenn der runde Isolierdraht mehr als einem Walzendurchlauf unterzogen wird. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die minimalste Stromdichte an der Leiteroberfiäche 5 mA/mm2. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß die ordnungsgemäße Stromdichte auf einen Wert eingestellt werden kann, um dem gewünschten Reinigungsgrad zu entsprechen.
Nach dem elektrolytischen Reinigungsvorgang wird überschüssiger Elektrolyt an der Leiteroberfiäche mit warmem Wasser abgewaschen und der Leiter wird dann der Aufbringung und dem Aushärten des Isolierüberzuges unterzogen. Der so vorbereitete, runde Isolierdraht kann in eine rechteckige Form gewalzt werden, ohne daß man Risse in dem Isolierüberzug oder dessen Ablösung verursacht Ferner kann der fertiggestellte rechtekkige Isolierdraht hochkant zu einer Spule gewickelt werden, ohne daß man die Abtrennung des Isolierüberzuges vom Leiter verursacht
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist nicht nur zum Erzeugen eines rechteckigen Isolierdrahtes
wirksam, indem man einen runden Isolierdraht einem Walzendurchgang unterzieht, sondern auch für eine Fertigung, die mehr als einen Walzendurchgang verwendet Beispielsweise ist die Erfindung besonders wirksam
bei der Herstellung eines rechteckigen Isolierdrahts, der ein Verhältnis zwischen Breite und Dicke von 5 oder mehr aufweist, indem man den runden Isolierdraht mehr als einem Walzendurchgang unterzieht
Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Isolierüberzug muß typischerweise eine Wärmebehandlung
überstehen, die zum Erweichen des Leiters bestimmt ist Zu diesem Zweck kann ein Isolierüberzug, der imstande ist Temperaturen von 200° C oder mehr zu widerstehen, aus einer einzigen Schicht aus Polyimid, Polyamid-imid,
Polyesterimid, Polyesteramid-imid oder Polyhydantoin hergestellt werden, oder aus einer Verbundschicht die aus einer Kombination dieser Polymere hergestellt ist Wenn der Leiter des fertiggestellten rechteckigen
Isolierdrahts nicht erweicht zu werden braucht kann auch ein Isolierüberzug verwendet werden, der aus
weniger wärmebeständigem (weniger als 2000C) Polymeren hergestellt ist wie etwa Polyester, Polyurethan,
Polyvinyl-Formaldehyd- und Epoxydharz.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend noch detaillierter unter Bezugnahme auf Arbeits- und Vergleichsbeispiele beschrieben, auf weiche jedoch der Umfang der Erfindung keineswegs beschränkt ist
Vergleichsbeispiel 1
Hin Kupferleiter (0,6 mm0) wurde mit einem Polyamid-Imid-Film überzogen, der ausgehärtet wurde, um einen Isolierüberzug mit einer Dicke von 0,015 mm zu erzeugen. Der resultierende, runde Isolierdraht wurde zu einem rechteckigen Querschnitt ausgewalzt (0,22 mm χ 1,00 mm), der dann durch eine Erweichungskammer (4500C) hindurchgeführt wurde. Der so gewonnene rechteckige Isolierdraht wurde um einen Dorn (50 mm0) hochkant mit 50 Windungen herumgewickelt und dann auf Risse im Isolierüberzug mit einem Vergrößerungsglas (50fach) überprüft. Nachfolgend wurde der Draht einem Gleichförmigkeitstest (JIS C 3003) unterzogen, um die Anzahl von Fehlerpunkten für eine Probenlänge von 30 m zu bestimmen. Der Draht wurde auch auf das Auftreten der Abtrennung des Isolierüberzugs vom Leiter überprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Kupferleiter (0,66 mm0) wurde durch eine Tandem-Ziehmaschine hindurchgeleitet, die einen einzigen Ziehstein enthält (Öffnungsdurchmesser: 0,60 mm). Das Reduktionsverhältnis betrug 17,4%. Vor dem Einlaufen in den Stein wurde dem Leiter frisches Schmieröl zugefügt. Der gezogene Draht wurde aus der Ziehmaschine durch eine Keramik-Abziehrolle ausgezogen und in einen elektrolytischen Reinigungsbereich eingegeben, in welchem der Draht von überschüssigen Metallpartikeln und von Schmieröl gereinigt wurde. Der Elektrolyt war eine 1 %ige wäßrige Lösung von NaHCCb, und die Spannung und Stromdichte betrugen 30 V bzw. 5,5 mA/mm2. Der überschüssige Elektrolyt wurde von dem Leiter mit warmem Wasser abgewaschen, und ein Polyamid-Imid-Überzug wurde auf den gereinigten Leiter aufgebracht und ausgehärtet. Der so vorbereitete runde Draht mit einem Isolierüberzug von 15 μηι Dicke wurde in eine Rechteckform (0,22 mm χ 1,00 mm) gewalzt. Der Draht wurde durch eine Erweichungskammer (4500C) hindurchgeführt Der so gewonnene rechteckige Isolierdraht wurde um einen Dorn (50 mm0) mit 50 Windungen hochkant herumgewickelt und dann auf Risse im Isolierüberzug mit einem Vergrößerungsglas (50fach) überprüft. Nachfolgend wurde der Draht einem Gleichförmigkeitstest (JIS C 3003) unterzogen und die Anzahl von Fehlerstellen, die auf eine Probenlänge von 30 m auftraten, wurde bestimmt. Der Draht wurde auch auf das Auftreten der Ablösung des Isolierüberzugs vom Leiter untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt
Vergleichsbeispiel 3
Ein Aluminiumleiter (0,5 mm0) wurde mit einem Polyimidfilm überzogen, der ausgehärtet wurde, um einen Isolierüberzug mit einer Dicke von 0,012 mm zu erzeugen. Der resultierende runde Isolierdraht wurde zu einem Rechteckquerschnitt (0,21 mm χ 0,86 mm) ausgewalzt und nachfolgend durch eine Erweichungskammer (4500C) hindurchgeführt Der so gewonnene rechteckige Isolierdraht wurde um einen Dorn (50 mm0) hochkant mit 50 Windungen herumgewickelt und dann auf Risse im Isolierüberzug mit einem Vergrößerungsglas (50fach) überprüft. Nachfolgend wurde der Draht einem Gleichförmigkeitstest (JIS C 3003) unterzogen und die Anzahl von Fehlerstellen, die in einer Probenlänge von 30 m auftrat, wurde gezählt. Der Draht wurde auch auf das Auftreten der Ablösung des Isolierüberzugs vom Leiter überprüft Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Aluminiumleiter (0,54 mm0) wurde durch eine Tandemziehmaschine mit einem einzigen Ziehstein (Öffnungsdurchmesser: 0,50 mm) hindurchgeleitet Das Reduktionsverhältnis betrug 14,3%. Vor dem Einlauf in den Ziehstein wurde dem Leiter frisches Schmieröl zugeführt Der ausgezogene Draht wurde aus der Ziehmaschine durch eine Abziehrolle herausgeführt die mit einer Thermal-Sprühbeschichtung mit METCO 444 (Produkt der Daiichi Metco Co. of Japan) beschichtet wurde, und wurde in ein Elektrolyt-Reinigungsbad geleitet, wo der Draht von überschüssigen Metallpartikeln und Schmieröl gereinigt wurde. Der Elektrolyt war eine l%ige wäßrige Lösung aus NaHCO3, und die Spannung und Stromdichte betrugen 30 V bzw. 5,5 mA/mm2. Der überschüssige Elektrolyt wurde vom Leiter mit warmem Wasser abgewaschen und ein Polyimidüberzug wurde auf den gereinigten Leiter aufgebracht und ausgehärtet Der so vorbereitete runde Draht mit einem Isolierüberzug mit einer Dicke von 12 μΐη wurde zu einem Rechtecksquerschnitt (0,21 mm χ 0,86 mm) ausgewalzt und der sich ergebende Draht wurde durch eine Erweichungskammer (4500C) hindurchgeleitet Der so gewonnene rechteckige Isolierdraht wurde um einen Dorn (50 mm0) mit 50 Windungen hochkant herumgewickelt und dann auf Risse in dem Isolierüberzug mit einem Vergrößerungsglas (50fach) überprüft Nachfolgend wurde der Draht einem Gleichförmigkeitstest (JIS C 3003) unterzogen und die Anzahl von Fehlerstellen, die in einer Probenlänge von 30 m auftraten, wurde gezählt Der Draht wurde auch auf das Auftreten der Abtrennung des Isolierüberzuges vom Leiter untersucht Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt
Vergleichsbeispiel 5
Ein rechteckiger isolierter Aluminiumdraht mit einem Polyimid-Isolierüberzug wurde hergestellt wie im Vergleichsbeispiel 4, mit der Ausnahme, daß die Abziehrolle zum Führen des Leiters aus der Ziehmaschine aus hart-verchromtem rostfreiem Stahl hergestellt war. Die Merkmale des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 1 gezeigt
Beispiel 1
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde hergestellt wie im Vergleichsbeispiel 2, mit der Ausnahme, daß ein Kupferleiter (0,62 mm0) mit einem Reduktionsverhältnis von 6,3% ausgezogen wurde und die Abziehrolle zum Führen des Leiters aus der Ziehmaschine aus Polyvinylchlorid hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 2
ίο Ein rechteckiger Kupfer-Isolierdraht mit einer Polyamid-Imid-Beschichtung wurde wie im Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Abziehrolle aus Stahl mit einer Urethangummibeschichtung hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 3
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde wie beim Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Abziehrolle aus Nylon 66 bestand. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
B e i s ρ i e 1 4
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde wie im Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Abziehrolle aus Epoxidharz hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 5
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde wie beim Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Abziehrolle aus Melaminharz hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 6
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde wie im Vergleichsbeispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Abziehrolle aus Polyvinylchlorid hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 7
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde hergestellt wie im Vergleichsbeispiel 4, mit der Ausnahme, daß ein Aluminiumleiter (0,55 mm0) mit einem Reduktionsverhältnis von 17,4% ausgezogen wurde und die Abziehrolle aus ABS-Harz hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 8
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde hergestellt wie im Vergleichsbeispiel 4, mit der Ausnahme, daß ein Aluminiumleiter (0,55 mm0) mit einem Reduktionsverhältnis von 17,4% ausgezogen wurde und die Abziehrolle aus Stahl mit einer Silikongummibeschichtung hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 9
Ein rechteckiger isolierter Kupferdraht mit einem Polyamid-Imid-Überzug wurde hergestellt wie im Vergleichsbeispiel 4, mit der Ausnahme, daß ein Aluminiumleiter (0,55 mm0) mit einem Reduktionsverhältnis von 17,4% ausgezogen wurde und die Abziehrolle aus Polyacetal hergestellt war. Die Eigenschaften des so hergestellten rechteckigen Drahtes sind in Tabelle 2 gezeigt
In den Vergleichsbeispielen 1 und 3 wurden die rechteckigen Isolierdrähte durch Walzen und Erweichen runder Isolierdrähte entsprechend einem Verfahren aus dem Stand der Technik hergestellt Diese Drähte hatten Risse in dem Isolierüberzug, der sich vom Leiter abgetrennt hat Beim Gleichförmigkeitstest wurde die hohe Anzahl von 110 Fehlerstellen in den jeweiligen Drähten gefunden. Diese Ergebnisse stehen in scharfem Gegensatz zu jenen der Beispiele 1 bis 9, in welchen rechteckige Isolierdrähte, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, keine Risse im Isolierüberzug hatten und bei denen keine Abtrennung von Leiter beobachtet wurde. Ferner war die Anzahl von Fehlerpunkten, die im Gleichförmigkeitstest gefunden wurde, sehr klein und lag im Bereich von nur 3 bis 12. In den Vergleichsbeispielen 2, 4 und 5 wurden rechteckige Drähte allgemein entsprechend der Grundlage der vorliegenden Erfindung hergestellt Infolge der Verwendung von Abziehrollen, die härter waren als der Leiter, entwickeln sich jedoch viele mikroskopische Schlieren bzw. Fehlerstellen in der Leiterfläche, die zu Rissen in dem Isolierüberzug führten, obwohl keine Abtrennung des Isolierüberzugs vom
Leiter stattfand. Die Anzahl von Fehlerpunkten, die im Gleichförmigkeitstest gefunden wurde, lag im Bereich von 90 bis 100 und war durchaus nicht kleiner als jene der Fehlerpunkte, die in den Vergleichsbeispielen 1 und 3 aufgefunden wurden.
Tabelle 1
Vergleichsbeispiel Nummer
12 3 4 5
Freiliegender Leiter infolge von Rissen im Isolierüberzug
Anzahl der Fehlerpunkte, die im Gleichförmigkeitstest gefunden wurde (30 V Wechselstrom in 3% wäßrigem Na2SO4)
Abtrennung des Isolierüberzugs vom Leiter Tabelle 2
Beispiel Nr.:
12 3 4 5 6 7 8
ja ja ja ja ja
100 100 90 95 90
ja nein ja nein nein
Freiliegender Leiter infolge von Rissen im Isolierüberzug
Anzahl von Fehlerpunkten die im Gleichförmigkeitstest gefunden wurden (30 V Wechselstrom in 3% wäßrigem Na2SO4)
Abtrennung
des Isolierüberzugs vom Leiter nein nein nein nein nein nein nein nein nein
958 12 3563
nein nein nein nein nein nein nein nein nein
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines isolierten rechteckigen Drahtes, bei dem auf einen runden Ausgangsdraht Isoliermaterial als Überzug aufgebracht wird, der anschließend gehärtet wird, worauf dieser Isolier-
draht durch Auswalzen in eine rechteckige Form umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der runde Draht einem Ziehvorgang unterworfen wird, bei dem Oberflächenfehler > 3 μΐη entfernt werden, und daß der Draht dann einer elektrolytischen Reinigung unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung eines rechteckigen Isolierdrahtes mit einem Leiter aus einem Material, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Kupfer, Kupferlegie-ο rangen, Aluminium und Aluminiumlegierungen umfaßt, verwendet wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprach 1, mit einer Überzugseinrichtung zum Aufbringen einer Isolierschicht auf einen vorbereiteten runden Ausgangsdraht, mit einer Heiz- bzw. Aushärtekammer für die Isolierschicht des überzogenen Drahtes und mit einer Walzvorrichtung zum Auswalzen des überzogenen Drahtes in eine Rechteckform, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung des Drahtes
vor der Überzugseinrichtung (8) eine Ziehvorrichtung (3) mit einem Ziehstein (5) und einer Abziehrolle (6) angeordnet ist, und daß zwischen der Ziehvorrichtung (3) und der Überzugseinrichtung (8) eine elektrolytische Reinigungsvorrichtung angeordnet ist
4. Vorrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehrolle (6) aus einem Material hergestellt ist, welches weicher ist als der Draht (2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ziehvorrichtung (3) vor dem Ziehstein (5) eine Einrichtung (4) zum Auftragen von Schmieröl angeordnet ist
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