DEP0000594BA - Verfahren zur Herstellung von Feinstdrähten aus Kupfer - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Feinstdrähten aus KupferInfo
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Description
Das Ziehen von feinsten Kupferdrähten mit einem Durchmesser unter 0,1 mm, die beispielsweise zur Herstellung von Lackdrähten für die Spulenwicklungen elektrischer Meßinstrumente, Apparate o.dgl. gebraucht werden, bereitet gewisse Schwierigkeiten. Es muß hierfür ein geeignetes Verzugsmaterial ausgewählt werden, das den Beanspruchungen in der Ziehmaschine genügt und ein genügend großes Formänderungsvermögen besitzt. Man war bisher der Meinung, daß zu diesem Zweck ein Kupfer möglichst hohen Reinheitsgrades am günstigsten ist. Versucht man nun, Drähte unter 0,05 mm Durchmesser zu ziehen, dann wird die Auswahl geeigneten Kupferverzugsdrahtes immer schwieriger. Es zeigt sich, daß auch bei guter Kühlung durch die Schmiermittel die Drähte in der Ziehmaschine leicht reißen.
Es ist bereits versucht worden, die Schwierigkeiten bei der Herstellung von Feinstdrähten dadurch zu beseitigen, daß dem Kupfer die Festigkeit erhöhende Legierungszusätze beigegeben werden. Die Erfindung beruht demgegenüber auf der Erkenntnis, daß es bei der Herstellung von Feinstkupferdrähten nicht auf eine Steigerung der Festigkeit und auch nicht auf eine Erhöhung des Formänderungsvermögens durch Anstreben höchster
Reinheit ankommt, sondern daß das Reißen der Drähte in der Ziehmaschine auf eine Erweichung des Drahtes durch die bei der Verformung in den Ziehsteinen entwickelte Wärme zurückzuführen ist. Das Verhältnis der Drahtoberfläche zum Drahtquerschnitt wird nämlich mit abnehmendem Drahtdurchmesser immer größer, so daß bei sehr kleinen Drahtabmessungen der Anteil des Reibungswiderstandes im Ziehstein am Gesamtkraftbedarf beim Ziehen gegenüber dem Verformungswiderstand überwiegt; die Verringerung des Verformungswiderstandes bei erweichtem Draht vermag den Verlust seiner Festigkeit durch die Erweichung nicht wettzumachen.
Die Erfindung besteht deshalb darin, daß für die Herstellung von Feinstkupferdrähten unter 0,1 mm Durchmesser dem Kupfer die Rekristallisationstemperatur erhöhende Legierungselemente zugesetzt werden, und zwar in Mengen, die die elektrische Leitfähigkeit nicht wesentlich beeinträchtigen.
Für die Zwecke der Erfindung kommen alle mit dem Kupfer legierungsbildenden Elemente in Betracht, die die Bedingung erfüllen, die Rekristallisationstemperatur zu erhöhen. Besonders geeignet sind jedoch solche Elemente, die zumindest im Bereich kleiner Mengen mit dem Kupfer Mischkristalle bilden. Der Anteil der Legierungszusätze liegt dabei für die Zwecke der Erfindung in Größenordnungen von etwa 0,001 bis 0,2%.
Nachstehend werden beispielsweise einige Legierungselemente angeführt, die als Zusätze für die Zwecke der Erfindung geeignet sind:
1) Silber in Mengen von 0,01 - 0,2 %
2) Kadmium in Mengen von 0,01 - 0,2 %
3) Zink in Mengen von 0,01 - 0,1 %
4) Cer oder Cer-Mischmetall in Mengen von 0,01 - 0,2 %
5) Selen in Mengen von 0,01 - 0,2 %
6) Tellur in Mengen von 0,01 - 0,1 %
7) Zirkon in Mengen von 0,01 - 0,2 %
8) Titan in Mengen von 0,01 - 0,2 %
9) Antimon in Mengen von 0,005 - 0,05 %
10) Lithium in Mengen von 0,005 - 0,05 %
11) Calcium in Mengen von 0,005 - 0,05 %
12) Beryllium in Mengen von 0,01 - 0,2 %
Diese Elemente können dem Kupfer einzeln oder auch in verschiedenen Kombinationen zu mehreren zulegiert werden. Durch diese Zusätze in den angegebenen Grenzen wird eine Erhöhung der Rekristallisationstemperatur, wodurch eine Erweichung in der Ziehmaschine verhindert wird, bei Vermeidung einer merklichen Verschlechterung der elektrischen Leitfähigkeit der Drähte bewirkt. Gegenüber den bekannten Vorschlägen für die Herstellung von Feinstkupferdrähten, die zum Teil auch die gleichen Legierungszusätze verwenden, wie sie für die Zwecke der Erfindung infrage kommen, wird jedoch eine Erhöhung der Festigkeit nicht erstrebt und auch nicht erreicht. Gemäß den bekannten Vorschlägen sind im Gegensatz zu der Erfindung wesentlich höhere Legierungsanteile bis zu etwa 5 % erforderlich.
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung von Feinstkupferdrähten unter 0,1 mm Durchmesser, insbesondere zur Herstellung von Lackdrähten für elektrische Meßinstrumente und Apparate, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer die Rekristallisationstemperatur erhöhende Legierungselemente in Mengen, die die elektrische Leitfähigkeit nicht wesentlich beeinträchtigen, einzeln oder zu mehreren zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von mit Kupfer Mischkristalle bildenden Legierungszusätzen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Silber in Mengen von 0,01 bis 0,2 % zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Kadmium in Mengen von 0,01 bis 0,2 % zugesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Zink in Mengen von 0,01 bis 0,1 % zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Cer oder Cer-Mischmetall in Mengen von 0,01 bis 0,2 % zugesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Selen in Mengen von 0,01 bis 0,2 % zugesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Tellur in Mengen von 0,01 bis 0,1 % zugesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Zirkon in Mengen von 0,01 bis 0,2 % zugesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Titan in Mengen von 0,01 bis 0,2 % zugesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Antimon in Mengen von 0,005 bis 0,05 % zugesetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Lithium in Mengen von 0,005 bis 0,05 % zugesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Calcium in Mengen von 0,005 bis 0,05 % zugesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer Beryllium in Mengen von 0,01 bis 0,2 % zugesetzt wird.
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