JP2004238654A

JP2004238654A - めっき線の製造装置

Info

Publication number: JP2004238654A
Application number: JP2003027100A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takahashi; 日出夫高橋; Katsutoshi Sugawara; 克俊菅原; Yutaka Yahagi; 裕矢作; Takashi Tomimuro; 隆冨室; Takenori Osanai; 武則小山内
Original assignee: Hokkai Koki Co Ltd
Current assignee: Hokkai Koki Co Ltd
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】溶融金属に浸漬しめっきを施すめっき線の製造は伸線工程とめっき工程が独立した工程になっているため製造費を多くを費やしている。めっき線に必要な品質レベルに合わせた簡素な製造設備でめっき用鉄線をめっき工程のなかで，めっき用鉄線とめっき線を連続的に製造することでめっき線の製造費用を画期的に低減する。
【解決する手段】溶融金属に浸漬しめっきを施すめっき線の製造設備で、溶融金属浸漬めっき槽の前工程に素材線の断面積に対し５％以上減面する２対以上の溝付ロールからなる冷間加工機を備えて、めっき用鉄線とめっき線を連続的に一工程で製造できるようにした。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶融金属に浸漬し、めっきを施しためっき線の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉄線のめっき製造方法を図１に基づいて説明する。素材線の熱間圧延線材１をキャリアスタンド２に架け巻き戻しし、熱間圧延線材１の表面に生成された酸化物を酸化物除去装置３に通材させ表面酸化物を除去後、皮膜処理装置４および乾燥装置５を経由し、更に伸線ダイス前の潤滑ボックス６で潤滑剤を載せた後、所定のめっき用鉄線の線径を得るようダイス伸線７を一回あるいは複数回通し、その後にコイラー８で巻き取りキャリアスタンド９に入れられめっき用鉄線１０が造られる。なかには事前に酸洗処理し酸化物除去装置３を備えない場合もある。
【０００３】
この巻き取られためっき用鉄線１０をめっき工場に持ち込み、キャリアスタンド９から巻き戻しし、伸線工程の冷間加工で硬くなっためっき用鉄線１０を通材ガイド１１および焼鈍炉１２に通材させめっき線の用途に合わせた硬さに熱処理した後、冷却槽１３、酸洗槽１４、水洗槽１５、フラックス槽１６および乾燥槽１７を通過させ前処理し、溶融金属浸漬めっき槽１８を通材させ溶融金属を付着させめっきし、絞り装置１９、冷却装置２０、冷却装置２１およびワックス装置２２を経てコイラー２３で巻き取りめっき線２４が製造される。なかにはＪＩＳＧ３５４７のめっき鉄線（Ｈ）のような引張強さの高い種類は焼鈍炉１２を通さないものもある。このように、従来は伸線工程とめっき工程はそれぞれ独立した工程となっている。
【０００４】
また、最近では特開平１１−３２３５２４にあるように熱間圧延線材を伸線工程なしで直接めっき工程でめっき線を製造する方法が紹介されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来は、伸線工程とめっき工程が独立した工程になっているため伸線工程での製造費、めっき用鉄線の移動費および保管費などに多くを費やしている。特に伸線工程ではめっき用鉄線以外の鉄線および製品も多く製造するために高速伸線が可能で、寸法精度が優れ、かつ表面が綺麗な孔ダイス伸線が行われている。この孔ダイス伸線はダイス面に大きな摩擦力が生じるため孔ダイスでの断線、表面疵の防止およびダイスの寿命確保のために酸化物除去、皮膜処理および潤滑剤塗布などの前処理が重要で、そのために多くの費用を費やしているが、めっき線の用途によってはこの孔ダイスで伸線したレベルの寸法精度および表面性状までは必ずしも必要としないものが多くある。
【０００６】
また、最近の素材線の熱間圧延線材を伸線工程なしで直接めっき工程でめっき線を製造する方法では、熱間圧延線材の標準最小径サイズは５．５φｍｍで、それ以下のサイズでは熱間圧延の製造能率が低下するため熱間圧延線材としてはコスト的にも高上がりで、かつ製造可能下限サイズにも限界がある。加えて、寸法公差を±０．２０ｍｍ以下に特別管理され製造された熱間圧延線材を使用してもめっき線製造には特段の注意が必要で、かつめっき付着量の少ないめっき線は寸法精度の確保が難しいなどの問題が有る。
【０００７】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みて、めっき線に必要な品質レベルに合わせた簡素な製造設備でめっき用鉄線をめっき工程のなかで、めっき線を製造する工程の速度に合わせてめっき用鉄線を製造しつつ、めっき用鉄線とめっき線を連続的に製造することでめっき線の製造費用を画期的に低減すると同時に、品質の安定しためっき線の製造装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記のような課題を解決するために創案させたもので、その目的を達成するために、本発明のめっき線の製造装置は、溶融金属に浸漬しめっきを施すめっき線の製造設備で、溶融金属浸漬めっき槽の前工程に素材線の断面積に対し５％以上減面する２対以上の溝付ロールからなる冷間加工機を備えて、めっき用鉄線とめっき線を連続的に一工程で製造できるようにした。
【０００９】
素材線の熱間圧延で製造された線材の表面には酸化物が生成されているが、素材線の断面積に対し５％以上減面する歪を加えることで酸化物に割れが入り剥離が可能となる。また同時に歪を加えるその冷間加工機で素材線の断面積に対し５％以上減面加工するにおいて２対以上のロールの最終加工でめっき線に必要な形状に成形することで線径精度を確保することが可能となる。当然のことながら線径精度を確保するに必要な加工反力を考慮した剛性を持たせた冷間加工機が必要で、素材線の断面積に対し５％以上減面する歪を与えめっき線に必要なめっき用鉄線の寸法精度を確保するには、最低２対以上の溝付ロールでの加工が必要である。
【００１０】
素材線の断面積に対し５％未満の減面量では素材線の寸法ばらつきもあり、素材線の径が細径側にばらついて製造されている場合は、加工量が非常に小さくなり、表面の酸化物が充分除去出来なく、かつめっき線の寸法精度が確保できなくなる問題が出る。
【００１１】
めっき線に必要なめっき用鉄線の線径精度は、めっき線の寸法許容差の上限レベルが確保できていれば、ほとんどのめっき種類の付着量基準に関わらず寸法公差差を確保することが可能となる。即ち、例えばめっき線の寸法許容公差が±０．１０ｍｍであればめっき用鉄線の寸法許容公差が±０．１０ｍｍであれば良く、通常製造されている孔ダイス伸線での寸法精度の±０．０２ｍｍ程度の厳しい精度は全く必要ない。
【００１２】
これにより本発明のめっき線の製造装置での表面酸化物の除去とめっき用鉄線の寸法を成形する冷間加工機は、通常めっき用鉄線を製造している孔ダイス伸線ではなくローラを組み合わせた装置で良い。そのため、ダイス伸線で必要な大掛かりな酸化物除去装置３、皮膜処理装置４、乾燥装置５などは省略でき、狭いスペースに配置することが可能となる。
【００１３】
線径が５φｍｍ以上のめっき線には素材線の径が５．５φｍｍ以上の標準線材径を使用する事ができ、できるだけ５％以上加工される条件でめっき用鉄線に近い素材線の線径を選ぶことで、冷間加工量を少なく出来るので冷間加工機の剛性が小さい小型の装置で良い。また、線径が５φｍｍ未満のめっき線には最低標準線材径の最小サイズ５．５φｍｍからの加工であるが線径が細いので冷間加工機の剛性が小さい小型の装置で良い。あるいは、最近熱間圧延で製造されつつある５φｍｍ、４φｍｍの細径の線材を使用しても良く、この場合、特に寸法公差が厳しく製造されたものは必要ではなく、通常の熱間圧延されている寸法公差範囲のレベルで充分である。
【００１４】
また、焼鈍処理する場合は冷間加工機と焼鈍炉の間に線引張機を備え、焼鈍炉内で線に大きな張力が掛かり、線径が細らないようにする必要がある。この場合、めっき工程の製造線速度は１０〜８０ｍ／分程度で、伸線工程で製造する伸線速度に比べるとほぼ１／１０程度の非常に遅い速度で、冷間加工量も比較的少ないことから設備的にも小型で良く、狭いスペースに配置することが可能となる。
【００１５】
また、この場合使用される素材線の熱間圧延線材は熱間圧延において生成される表面酸化物は機械的歪を与えることで容易に剥離し易くなるように、熱間圧延後の巻き取り温度、強制冷却などの特別処理したメカニカルデスケーリング用線材を使用するほうがのぞましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
発明の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。請求項１のめっき線の製造装置図３は本発明に開発しためっき線の製造装置を例示している。
【００１７】
めっき線には種々の種類があり、例えばＪＩＳＧ３５４７では引張強さにより亜鉛めっき鉄線（Ｓ）と亜鉛めっき鉄線（Ｈ）とに区分されている。亜鉛めっき鉄線（Ｓ）は比較的引張強さが低いもので、通常はめっき工程で焼鈍処理し製造される。また、亜鉛めっき鉄線（Ｈ）は引張強さが高いもので、通常は冷間加工されたままで焼鈍処理されずにめっきされている。
【００１８】
図３は、亜鉛めっき鉄線（Ｈ）のように焼鈍処理されずに冷間加工されたままめっきする場合で、素材線の熱間圧延線材１は通材ガイド１１を通過し冷間加工機３１で酸化物の除去および所定の寸法に成形されめっき用鉄線３３が製造される。その後、連続して下流工程の酸洗槽１４、水洗槽１５、フラックス槽１６、乾燥炉１７を経て溶融金属めっき槽１８に浸漬され、絞り、冷却されコイラー２３に巻き取られめっき線が製造される。冷間加工機３１には駆動装置は無く、冷間加工時の抵抗よりコイラーの引張力が勝るときは、従来のめっき工程での線の通材方法と同様に、コイラーの巻付け引張力で線を引き取り移動させながら冷間加工も行う。
【００１９】
また、冷間加工機３１は少なくても２対以上の溝付ロールを組み合わせた冷間圧延機能を有するもので、ロール数は素材線の熱間圧延線材１からのめっき用鉄線３３の成形に必要な加工量により複数対配置する。また、冷間加工機部は剥離した酸化物が集積し易いように対ロールの間隔を適度に空け、かつスケール集積装置を備えるようにする。
【００２０】
請求項２の発明にかかわるめっき工程の図４は、めっき用鉄線の引張強さが余り高くなく冷間加工機３１での加工抵抗により冷間加工機３１とコイラー２３間で線に加わる張力で線が細る場合、またはコイラーの引張力が不足する場合は冷間加工機３１の下流方向に線引張機３２を備えためっき線の製造装置である。
【００２１】
請求項３の発明にかかわるめっき工程の図５は、亜鉛めっき鉄線（Ｓ）のような引張強さを低くするため焼鈍処理するとき、この場合は焼鈍炉の前工程に冷間加工機３１および線引張機３２を備える必要がある。かりに、焼鈍炉１２の出側の下流方向に線引張機３２および冷間加工機３１を配置した場は焼鈍後に冷間加工されことになるため、所定の引張強さ、伸び率などの機械的性質が得られなくなる。また、焼鈍炉の前工程に冷間加工機３１のみを、線引張機３２を焼鈍炉１２の後工程に配置した場合は焼鈍炉内で線に引張力が掛かり、焼鈍炉内では線が高温と成るため線が細り所定のめっき用鉄線の寸法が得られなくなる。
【００２２】
線めっきの製造は、生産能率を上げるため本数掛で製造する場合が多い。その場合、線引張機は複数本を同時に引っ張る装置でもよく、その時は線引張機を基準速度としたアップストリーム制御方式とする。
【００２３】
また、冷間加工機３１で使用されるロールの寿命をより長くしたい場合、あるいは冷間加工機３１で成形されるめっき用鉄線の表面肌をより綺麗にしたい場合は、素材線の熱間圧延線材１をあらかじめ酸洗などを施した酸化物を除去した線材を使用するか、冷間加工機３１の前に専用のデスケーリング装置を備えてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
溶融金属に浸漬しめっきを施すめっき線の製造設備で、溶融金属浸漬めっき槽装置の前工程に素材線の断面積に対し５％以上減面する２対以上の溝付ロールからなる冷間加工機を備えて、めっき用線とめっき線を連続的に製造することでめっき線の製造費用を画期的に低減すると同時に、品質の安定しためっき線を製造できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のめっき用線の伸線工程の配置図である。
【図２】従来のめっき線のめっき工程の配置図である。
【図３】本発明の請求項１かかわるめっき工程の配置図である。
【図４】本発明の請求項２かかわるめっき工程の配置図である。
【図５】本発明の請求項３かかわるめっき工程の配置図である
【符号の説明】
１熱間圧延線材
２キャリアスタンド
３酸化物除去装置
４被覆処理装置
５乾燥装置
６潤滑ボックス
７ダイス伸線
８コイラー
９キャリアスタンド
１０めっき用鉄線
１１通材ガイド
１２焼鈍炉
１３冷却槽
１４酸洗槽
１５水洗槽
１６フラックス槽
１７乾燥槽
１８溶融金属浸漬めっき槽
１９絞り装置
２０冷却装置
２１冷却装置
２２ワックス槽
２３コイラー
２４めっき線
３１冷間加工機
３２線引張機
３３めっき用鉄線

Claims

溶融金属に浸漬しめっきを施すめっき線の製造設備で、溶融金属浸漬めっき槽装置の前工程に素材線の断面積に対し５％以上減面する２対以上の溝付ロールからなる冷間加工機を備えて、めっき用線とめっき線を連続的に製造するめっき線の製造装置。
請求項１記載のめっき線の製造装置で、冷間加工機の下流工程に線引張機を備えためっき線の製造装置。
請求項２記載のめっき線の製造装置で、冷間加工機および線引張機を焼鈍炉の前工程に備えためっき線の製造装置。