FI78507C - Foerfarande foer framstaellning av foertennade traodar. - Google Patents

Description

Mentelmä tinattujen lankojen valmistamiseksi - Förfarande för framställning av förtennade trädar.

1 78507

Keksinnön kohteena on menetelmä tinattujen lankojen, erityisesti ei rautametalleja, kuten kuparia olevien lankojen valmistamiseksi, joiden paksuus on 0,1 - 1,5 mm, edullisesti 1,0 mm, sähköteknillisiä tarkoituksia varten kaksivaiheisella tinauk-sella, jolloin jo valmiiksi vedetty lanka ensin kuumatinataan ja tämän jälkeen tinataan elektrolyyttisesti.

Julkaisussa DE-PS 29 31 939 on jo tunnettu kaksivaiheinen ti-nausmenetelmä, jonka mukaan kuparilanka ennen ensimmäistä ti-nausta vedetään annettuun mittaan ja hehkutetaan pehmeäksi, sitten tinataan kahdessa vaiheessa galvaanisesti, jolloin tähän liitetään vetovaihe, sen jälkeen vedetään suurella nopeudella loppumittaan ja hehkutetaan hehkutusmatkalla lyhytaikaisesti sekä lopuksi jäähdytetään intensiivisesti. Tällöin hehkutus tapahtuu niin lyhytaikaisesti, että kuparilanka kyllä kuumenee punahehkuun, mutta tinakerros sulaa ainoastaan osittain. Siten estyy diffuusiokerroksen muodostuminen kuparin ja tinan välille.

Tässä menetelmässä on epäedullista, että kuparilanka täytyy tinata kahdesti verraten paksusti, niin että syntyy verraten suuri tinan kulutus, jolloin vielä lyhytaikaisesta sulatuksesta muodostuu vaara, että langan päällä olevan tinapäällysteen sama-keskeisyys huonenee ja että lopuksi kuparin ja tinan välisen diffuusiokerroksen puuttumisen johdosta muodostuu tinatun langan kostumattomuuden vaara myöhemmässä juottamisessa.

Tinattaessa lankoja sähköteknisiä tarkoituksia varten on tullut tavallisesti kaksi menetelmää, nimittäin kuumatinaus ja galvaaninen tinaus, joilla kummallakin on omat etunsa ja epäkohtansa. Kuumatinauksella saavutetaan tinakerroksen suurin mahdollinen tarttuvuus langan ainekseen metallisen välisen diffuusiokerrok- 2 78507 sen muodostumisen johdosta. Täten on aikaansaatu hyvä jatkuvuus kostumattomuutta vastaan. Kuitenkin samanaikaisesti tässä menetelmässä on se epäkohta, että tinakerroksen langan päälle levitys ei tapahdu samankeskisesti, vaan muodostuu kohtia, joissa tinaus on ohuempi tai paksumpi. Tällaisia lankoja keinotekoisesti vanhennettaessa, kuten sitä vaaditaan DIN-normit vaativat tiettyjä tinausluokkia varten, näiden ohuiden kohtien alueessa voi muodostua diffuusiokerroksen kasvamisen johdosta kostumat-tomia pintoja, mikä voi johtaa lankojen hylkäämiseen. Tämän välttämiseksi tarvitaan verraten paksu tinapäällyste.

Galvaanisen tinauksen etuna on se, että tinakerroksen kasvatus langan päälle tapahtuu samankeskisesti ja kerros on huokoseton. Kuitenkin galvaanisen menetelmän epäkohtana on metallien välisen diffuusiokerroksen puuttuminen, minkä johdosta esiintyy helposti tinakerroksen suomuilemista lankaa taivutettaessa tai tapahtuu sydänaineksen kostumattomuutta juotettaessa.

Tämän keksinnön tehtävänä on, välttäen tekniikan tason epäkohdat, yhdistämällä kuumatinausmenetelmän ja galvaanisen tinaus-menetelmän edut, varustaa langat verraten ohuella tinekerrok-sella, joka samalla samakeskeisyydessään on huokoseton ja jolla riittävän diffuusiokerroksen ansiosta on hyvä tarttuvuus ja joka antaa siten hyvän jatkuvuuden kostumattomuutta vastaan.

Keksinnön mukaan tämä tehtävä ratkaistaan siten, että tavalliseen tapaan esikäsitelty lanka kuumatinataan ohuelti lämpötilassa välillä 400 - 240°C tina-, tai tinalyijy- tai tina-nikkelikylvyssä ja viipymisaikana alle 2 sekuntia ja tämän jälkeen jäähdytetty ja tavalliseen tapaan esikäsitelty lanka tinataan elektrolyyttisesti lopulliseen kerrospaksuuteen tina-, tinalyijy- tai tina-nikkelikylvyssä, kerrospaksuudella noin 3-10 pm. Tällä menetelmällä voidaan tinata alussa mainitun paksuisia lankoja tasaisesti 5 um:n tinakerroksella, jolloin on 78507 saavutettavissa toleranssien tyypillinen arvo plus/minus 1,5 /im. Nämä langat voidaan varustaa riittävällä diffuusiokerroksella kuumatinauksen ansiosta ja toisaalta niillä on kuitenkin tasaisen päällysteen vaikutuksesta myöhemmän galvaanisen tinauksen johdosta hyvä samankeskeisyys. Pienten toleranssien johdosta, jotka ovat saavutettavissa keksinnön mukaisella menetelmällä, syntyy pieni jätemäärä, joka yhdessä pienen kerrospaksuuden johdosta tapahtuvan edullisen tinan menekin kanssa johtaa hyvin taloudelliseen valmistusmenetelmään.

Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan on järjestetty siten, että kuumatinaus tapahtuu lämpötila välillä 360 - 260°C.

Keksinnön eräässä sovellutusmuodossa on järjestetty siten, että lanka kuumatinataan viipymisajalla alle 1 sekuntia, kerrospaksuudella 0,5 - 1,5 /im, edullisesti 1,2 /im ja kuumatinattu lanka tinataan elektrolyyttisesti kerrospaksuudella 4 /im.

Keksinnön vielä eräässä sovellutusmuodossa on järjestetty siten, että halkaisijaltaan 0,4 - 1,0 mm:n langat, joiden viipymisaika kuumatinauksessa on 15 - 40 sekuntia, tinataan tämän jälkeen elektrolyyttisesti lopulliseen kerrospaksuuteen noin 5 /im.

Keksinnön eräässä jatkokehityksessä on järjestetty edelleen siten, että kuumatinauksen ja galvaanisen tinauksen välinen jäähdytys suoritetaan ilmalla, sopivimmin vastavirrassa.

Keksinnön mukaisen menetelmän mukaan tinausta varten lanka-aineksina tulevat kysymykseen ei-rautametallit, kuten kupari, nikkeli, uushopea, pronssi ja messinki, mukaan luettuna niiden seokset, mutta myöskin rauta. Pyöreän langan käytön ohella ovat mahdollisia myöskin litteät ja nelikulmaiset langat sekä muoto-vanungit kuin myös nauhat. Tinapäällysteinä ovat edullisia sellaiset kuin puhdas tina tai lyijy-tina, vastaten DIN-normeja.

4 78507

Seuraavassa selitetään kahta esimerkkiä keksinnön mukaisen ti-nausmenetelmän toteuttamiseksi.

Esimerkki 1

Jo loppumittaan vedetty kuparilanka kulkee nopeudella 80 m/min rasvanpoistokylvyn läpi kylvyn pituudella 1 m. Sen jälkeen se kulkee huuhtelualtaan ja juottonestealtaan läpi, jossa tapahtuu huuhtelu. Sitten lanka kulkee kääntörullan yli vinossa kulmassa 260 °C:sen tinalyijykylvyn läpi, jonka pituus on 1,1 m. Kääntö-rullan välityksellä tapahtuu langan kääntyminen pystysuoraan ylöspäin, poistuen tinakylvystä vetokiven kohdalla. Noin 2,5-3 m:n pituisen jäähdytysmatkan lanka kulkee pystysuorasti ylöspäin, jolloin se jäähtyy putkessa vastailmavirrassa suunnilleen huoneen lämpötilaan.

Lanka joutuu kääntörullan jälkeen 1 m:n pituiseen elektrolyyttiseen rasvanpoistokylpyyn, huuhdellaan sen jälkeen vedellä ja sitten peitataan. Lopuksi lanka kulkee galvaaniseen tinaukseen kiiltolyijytinakylvyssä, jossa se kulkee kääntörullarivin yli matkan noin 47 m. Viipymisaika galvaanisessa tinakylvyssä nopeudella 80 m/min on siten noin 35 s.

Galvaanisen tinauksen jälkeen lanka kulkee huuhtelualtaan ja kuivausmatkan läpi, ennen kuin se lopullisesti kelataan.

Selitetyssä esimerkissä langan paksuudeksi edellytettiin 0,5-0,8 mm, jolloin kuumatinausmatkalla saavutetaan kerrospaksuus noin 1,2 pm tinaa, diffuusiokerroksen paksuuden ollessa 0,5 pm.

Seuraavassa galvaanisessa kylvyssä aikaansaadaan toinen, noin 4 pm:n paksuinen tinakerros loppukerroksen paksuuden ollessa noin 5 pm.

Il 5 78507

Esimerkki 2 0,5-0,8 mm:n paksuinen lanka kulkee 1 m:n pituisen ensimmäisen rasvanpoistokylvyn läpi nopeudella 120 m/min. Tällöin sähkövirran tiheys rasvanpoistokylvyssä on kohotettu noin 30 % ensimmäiseen esimerkkiin nähden. Tinalyijyä olevan kuumatinauskylvyn lämpötila on 360 °C, jolloin kylvyn pituus on muuttumaton 1,1 m. Suunnan muutos ja kulku vetokiven läpi tapahtuvat samalla tavalla kuin esimerkissä 1, samoin kuin kulku jäähdytysmatkan läpi.

Jäähdytetty lanka kulkee nopeudella 120 m/min galvaaniseen kylpyyn, jossa on kiiltolyijy-tinaa, viipymisajalla noin 23 s. Sähkövirran voimakkuus on kohotettu esimerkkiin 1 nähden noin 50 %. Huuhtelu, kuivaus ja kelaaminen tapahtuvat samalla tavalla kuin esimerkissä 1. Annettujen parametrien perusteella saadaan tinaus samalla kerrospaksuudella kuin esimerkissä 1.

Seuraavassa selitetään tämän keksinnön mukaisen kaksivaiheisen tinauslaitteiston periaatteellista rakennetta, viitaten kaaviollisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää kuumatinauslaitteistoa ja

Kuvio 2 esittää galvaanista tinausta.

Kuviossa 1 viitenumerolla 1 on merkitty puolaa, jolta kirkas lanka purkautuu ja johdetaan jälkeen sovitetun rasvanpoistokylvyn 2 läpi. Sen jälkeen on sovitettu selkeytyshuuhteluallas 3 ja juottohapolla täytetty huuhteluallas 4. Viimeksi mainitusta kirkas lanka kulkee kääntörullan 5 yli tinakylpyyn 6, jonka lämpötila on noin 260-360 °C. Tässä kylvyssä on kääntörulla 7, jonka yli lanka käännetään pystysuorasti ylöspäin ja se poistuu kylvystä vetokiven 8 kohdalla. Sen jälkeen lanka kulkee pysty-suorasti ylöspäin jäähdytysmatkan 9, jonka pituus on noin 2,5-3 m. Tällöin tämän jäähdytysmatkan muodostaa putki, jossa β 78507 lanka kulkee ja jota puhalletaan vastavirtaan ilmalla. Kääntö-rullan 10 kohdalla lanka, joka nyt on valmiiksi kuumatinattu, käännetään alaspäin kulkemista varten galvaaniseen, kuvion 2 mukaiseen tinauslaitteistoon.

Galvaaninen tinauslaitteisto koostuu tulopäässä olevasta ras-vanpoistokylvystä 11, josta lanka sen jälkeen kulkee huuhtelu-paikkaan 12 ja sitten peittauskylpyyn 13. Viimeksi mainittuun liittyy elektrolyyttinen tinauskylpy 14, johon on sovitettu useita kääntörullia 15 ja 16. Langan sopivan viipymisajan ti-nauskylvyssä saavuttamiseksi pienellä tilavuuslaajenemisella, se johdetaan useina kierroksina kääntörullien yli. Tällöin ilmenevän mekaanisen vastuksen voittamiseksi moottori 17 käyttää rullia 15. Elektrolyyttisen tinauskylvyn jätettyään lanka kulkee huuhtelulaitteen 18 läpi ja lopuksi esittämättä jätetyn kuivauslaitteen läpi kuljettuaan kelataan valmiina lankana kelalle 19.

Claims (7)

7 78507

1. Menetelmä tinattujen lankojen, erityisesti ei rautametalleja, kuten kuparia olevien lankojen valmistamiseksi, joiden paksuus on 0,1-1,5 mm, edullisesti 1,0 mm, sähköteknillisiä tarkoituksia varten kaksivaiheisella tinauksella, jolloin jo valmiiksi vedetty lanka ensin kuumatinataan ja tämän jälkeen tinataan elektrolyyttisesti, tunnettu siitä, että tavalliseen tapaan esikäsitelty lanka kuumatinataan ohuelti lämpötilassa välillä 400-240°C tina-, tai tinalyijy- tai tina-nikkelikylvyssä ja viipymisaikana alle 2 sekuntia ja tämän jälkeen jäähdytetty ja tavalliseen tapaan esikäsitelty lanka tinataan elektrolyyttisesti lopulliseen kerrospaksuuteen tina-, tinalyijy- tai tina-nikkelikylvyssä, kerrospaksuudella noin 3-10 Jim.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumatinaus tapahtuu lämpötila välillä 360-260°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että lanka kuumatinataan viipymisajalla alle 1 sekuntia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lanka kuumatinataan kerrospaksuudella 0,5-1,5 jim, edullisesti 1,2 μτα.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumatinattu lanka tinataan elektrolyyttisesti kerrospaksuudella 4 jum.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halkaisijaltaan 0,4-1,0 mm:n langat, joiden viipy-misaika kuumatinauksessa on 15-40 sekuntia, tinataan tämän jäi- 8 78507 keen elektrolyyttisesti lopulliseen kerrospaksuuteen noin 5 pm.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytys suoritetaan ilmassa, edullisesti vastavirrassa . Il 9 78507