JP2007196264A - 荒引線の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】荒引線Ｗを所定の細線径まで伸線加工を行って細線を最終的に製造する際に、異物断線が生じ難くすること。
【解決手段】坩堝内筒９に供給された金属又は合金からなる原料を溶解することにより、溶解状態の原料を溶湯Ｈとして、内筒底９ａの複数の微細孔１１，１２を通過させて、外筒底８ａと内筒底９ａとの間に区画された貯留室１０に貯留する貯留工程と、上下方向へ延びたパイプ状の鋳型ノズル１４を冷却しつつ、貯留室１０に貯留された溶湯Ｈを前記鋳型ノズル内に流入させることにより、鋳型ノズル１４内の溶湯Ｈを冷却固化して、溶湯Ｈから荒引線Ｗを鋳造する鋳造工程と、鋳造された荒引線Ｗを鋳型ノズル１４から引き出す引き出し工程と、を具備した。
【選択図】図１

Description

本発明は、銅等の金属又は銅合金等の合金からなる荒引線を製造する製造方法及びその装置に関する。

絶縁導線の導体、送配電線、通信線等に使用される例えば銅又は銅合金の細線は、所定の線径の荒引線を製造して、この荒引線を所定の細線径まで伸線加工することによって製造される。そして、前記荒引線の代表的な製造方法としては、ＳＣＲ方式、ＤＩＰ方式、及び横型連続鋳造方式によるものがある。

ここで、前記ＳＣＲ方式による製造方法は、米サウスワイヤ社により開発された方法であって、溶解炉で熔解した熔解状態の電気銅（原料）を溶湯として、保持炉を経由して、鋳造輪とスチールベルトとからなる鋳型内に流入させることにより、前記鋳型内の前記溶湯を冷却固化して、前記溶湯から鋳造バーを鋳造し、続いて、前記鋳造バーを圧延機によって連続的に圧延することにより、前記所定の線径の荒引線を製造する方法である（例えば、特許文献１参照）。

前記ＤＩＰ方式による製造方法は、米ゼネラルエレクトロリック社により開発された方法であって、線状の母材を坩堝に貯留した溶湯に浸漬させることにより、前記母材の外周部に前記溶湯を付着させて、前記母材の外径を拡大し、続いて、前記母材を圧延機によって連続的に圧延することにより、所定の線径の荒引線を製造する方法である（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。

横型連続鋳造方式による製造方法は、溶解炉又は保持炉の側壁に水平に取付けた鋳型内で溶湯を冷却固化して、鋳塊を前記鋳型から水平方向へ連続的に引き出し、続いて、前記鋳塊を圧延ローラによって連続的に圧延することにより、所定の線径の荒引線を製造する方法である（例えば、特許文献４参照）。
特開２００３−２６６１５７号公報（図２） 特開平４−１３４６９号公報（図２） 特開平５−１９２７５２（図２） 特開平１０ー１３７８０１号公報（図２）

ところで、前述の前記荒引線の製造方法に用いられる前記溶解炉、前記坩堝等は、ＳｉＯ_２、ＡｌＯ_３等の耐火物を構成材料としており、前記荒引線の製造の途中において前記溶湯に耐火物が混入することを回避できない。そのため、耐火物等の異物を含まないように前記荒引線を製造することは困難である。一方、前記荒引線の中に大きな異物、具体的には、前記所定の細線径の４０パーセント以上の大きさの異物が含まれると、前記荒引線を前記所定の細線径まで伸線加工を行って前記細線を最終的に製造する際に、異物断線が発生し易くなるという問題がある。

また、前述の前記荒引線の製造方法においては、前記鋳造バー、前記母材、又は前記鋳塊を連続的に圧延することによって、前記荒引線を最終的に製造しているため、前記原料が例えば高濃度の添加元素を加えた合金等のように高強度の合金からなる場合には、前記鋳造バー等を連続的に圧延することが極めて困難であって、換言すれば、前記原料から前記荒引線を製造することが極めて困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題点を解決するために、大きな異物が所定の貯留室内の溶湯に混入することを回避でき、かつ荒引線の一連の製造工程の中から圧延する圧延工程を省略できる、新規な構成の荒引線の製造方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、下側に外筒底を有した坩堝外筒と、該坩堝外筒の内側に配設されかつ下側に内筒底を有した坩堝内筒とを備えてなる二重構造坩堝を用い、前記坩堝内筒に供給された金属又は合金からなる原料を溶解することにより、溶解状態の前記原料を溶湯として、前記内筒底に貫通して形成された複数の微細孔を通過させて、前記外筒底と前記内筒底との間に区画された貯留室に貯留する貯留工程と、前記坩堝外筒の前記外筒底に前記貯留室に連通するように設けられかつ上下方向へ延びたパイプ状の鋳型ノズルを冷却しつつ、前記貯留工程において前記貯留室に貯留された前記溶湯を前記鋳型ノズル内に流入させることにより、前記鋳型ノズル内の前記溶湯を冷却固化して、前記溶湯から荒引線を鋳造する鋳造工程と、前記鋳造工程において鋳造された前記荒引線を前記鋳型ノズルから引き出す引き出し工程と、を具備したことである。

本発明の第１の特徴によると、前記溶湯を複数の前記微細孔を通過させて、前記貯留室に貯留するため、前記坩堝内筒の前記内筒底にフィルタとしての機能を発揮させて、前記微細孔の孔径よりも大きな異物が前記貯留室内の前記溶湯に混入することを回避できる。

また、前記鋳型ノズルを冷却しつつ、前記貯留室に貯留された前記溶湯を前記鋳型ノズル内に流入させることにより、前記鋳型ノズル内の前記溶湯を冷却固化して、前記溶湯から前記荒引線を鋳造するため、前記荒引線の一連の製造工程の中から、前記溶湯を冷却固化した固形物を連続的に圧延する圧延工程を省略できる。

本発明の第２の特徴は、下側に外筒底を有した坩堝外筒と、該坩堝外筒の内側に配設されかつ下側に内筒底を有した坩堝内筒とを備えてあって、前記外筒底と前記内筒底との間に金属又は合金からなる溶解状態の原料を溶湯として貯留する貯留室が区画され、前記内筒底に複数の微細孔が貫通して形成された二重構造坩堝と、前記二重構造坩堝を加熱する坩堝加熱手段と、前記坩堝外筒の前記外筒底に前記貯留室に連通するように設けられ、上下方向へ延びたパイプ状の鋳型ノズルと、前記鋳型ノズルを冷却するノズル冷却手段と、前記鋳型ノズルから鋳造された荒引線を引き出す引き出し手段と、を具備したことである。

本発明の第２の特徴によると、前記坩堝加熱手段によって前記二重構造坩堝を加熱して、前記坩堝内筒に供給された前記原料を溶解することにより、溶解状態の前記原料を前記溶湯として、複数の前記微細孔を通過させて、前記貯留室に貯留する。そして、前記ノズル冷却手段によって前記鋳型ノズルを冷却しつつ、前記貯留室に貯留された前記溶湯を前記鋳型ノズル内に流入させることにより、前記鋳型ノズル内の前記溶湯を冷却固化して、前記溶湯から前記荒引線を鋳造する。更に、前記引き出し手段によって前記荒引線を前記鋳型ノズルから引き出する。これにより、金属又は合金からなる前記荒引線を製造することができる。

ここで、前記溶湯を複数の前記微細孔を通過させて、前記貯留室に貯留するため、前記坩堝内筒の前記内筒底をフィルタとしての機能を発揮させて、前記微細孔の孔径よりも大きな異物が前記貯留室内の前記溶湯に混入することを回避できる。

また、前記鋳型ノズルを冷却しつつ、前記貯留室に貯留された前記溶湯を前記鋳型ノズル内に流入させることにより、前記鋳型ノズル内の前記溶湯を冷却固化して、前記溶湯から前記荒引線を鋳造するため、前記荒引線の一連の製造工程の中から、前記溶湯を冷却固化した固形物を連続的に圧延する圧延工程を省略できる。

本発明によれば、前記坩堝内筒の前記内筒底をフィルタとしての機能を発揮させて、前記微細孔の孔径よりも大きな異物が前記貯留室内の前記溶湯に混入することを回避できるため、前記荒引線の中に大きな異物が含まれることがなくなって、前記荒引線を所定の細線径まで伸線加工を行って細線を最終的に製造する際に、異物断線が生じ難くなる。

また、前記荒引線の一連の製造工程の中から前記圧延工程を省略できるため、前記原料が高強度の合金からなる場合でも、前記原料から前記荒引線を容易に製造することできる。

以下、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法等について図１から図５を参照して順次説明する。

ここで、図１は、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置の概略的な図、図２は、本発明の実施形態に係る二重構造坩堝及び鋳型ノズルを示す斜視図、図３は、図２におけるIII-III線に沿った図、図４は、本発明の実施形態に係る坩堝内筒の内筒底に形成された微細孔の拡大斜視図、図５は、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法におけるロッドセット工程を説明する図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置１は、銅又は銅合金からなる所定の線径（本発明の実施形態にあっては、８ｍｍ）の荒引線Ｗを製造する装置であって、石英からなるチャンバー２を装置本体して備えている。

チャンバー２の上部には、銅からなる銅線材Ｍを供給する開閉可能な第１供給口３、及び合金元素からなる銀線材，錫線材等の合金元素線材Ｍ’を供給する開閉可能な第２供給口４がそれぞれ形成されている。また、チャンバー２の上部には、チャンバー２内の圧力を調節するロータリーポンプ５、及びチャンバー２内にアルゴンガス等の不活性ガスを導入するガス導入系６がそれぞれ接続されている。

チャンバー２の内側には、二重構造坩堝７が配設されており、この二重構造坩堝７の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、図２から図４に示すように、チャンバー２の内側には、坩堝外筒８が配設されており、この坩堝外筒８は、下側に、外筒底８ａを有している。なお、本発明の実施形態にあっては、坩堝外筒８の全長は２４０ｍｍ、坩堝外筒８の外径は１００ｍｍ、坩堝外筒８の内径は８４ｍｍ、外筒底８ａの厚さは１５ｍｍである。

坩堝外筒８の内側には、坩堝内筒９が配設されており、この坩堝内筒９は、下側に、内筒底９ａを有している。なお、本発明の実施形態にあっては、坩堝内筒９の全長は２１５ｍｍ、坩堝内筒９の外径は８２ｍｍ、坩堝内筒９の内径は６６ｍｍ、内筒底９ａの厚さは８ｍｍである。

坩堝外筒８の外筒底８ａと坩堝内筒９の内筒底９ａとの間には、溶解状態の原料を溶湯Ｈとして貯留する貯留室１０が区画されている。なお、原料とは、銅線材Ｍ、又は銅線材Ｍと合金元素線材Ｍ’との混合材料のことをいう。また、本発明の実施形態にあっては、貯留室１０の高さは10mmである。

坩堝内筒９の内筒底９ａの中心部には、第１微細孔１１が貫通して形成されており、坩堝内筒９の内筒底９ａにおける第１微細孔１１の周辺には、複数（本発明の実施形態にあっては、８個）の第２微細孔１２が等間隔に貫通して形成されている。また、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の中心線１１ｃ，１２ｃは、それぞれ鉛直になっており、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の断面形状は、それぞれ下方向に向かって拡がるようにテーパ状になっている。更に、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の下側部分の孔径ｄが上側部分の孔径ｒの２倍以上になっている。

そして、坩堝内筒９の内筒底９ａの厚みをｔとした場合に、0.5mm≦ｒ≦ｔの関係が成立するようになっている。ここで、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒを０．５ｍｍ以上としたのは、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒが０．５ｍｍに満たないと、前記原料の溶解の初期段階において異物が第１微細孔１１又は第２微細孔１２に詰まるおそれがあるからである。また、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒを坩堝内筒９の内筒底９ａの厚みｔ以下としたのは、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒが坩堝内筒９の内筒底９ａの厚みｔを越えると、浮上し難い大きな異物が貯留室１０内の溶湯Ｈに混入するおそれがあるからである。

図１及び図２に示すように、チャンバー２の外周部には、二重構造坩堝７を外側から加熱する誘導加熱コイル１３が囲むように設けられている。なお、誘導加熱コイル１３の代わりに、二重構造坩堝７を加熱する別の加熱手段を用いても差し支えない。

坩堝外筒８の外筒底８ａの中心部には、上下方向へ延びたパイプ状の鋳型ノズル１４が貯留室１０に連通するように設けられており、この鋳型ノズル１４は、カーボンからなるものである。また、鋳型ノズル１４は、内側に、前記所定の線径（本発明の実施形態にあっては、８ｍｍ）と同じノズル径（鋳型ノズル１４の内径）のノズル孔１４ｈを有してあって、坩堝外筒８の外筒底８ａに対して交換可能である。なお、本発明の実施形態にあっては、鋳型ノズル１４の全長は１３０ｍｍ、鋳型ノズルの外径は２２ｍｍである。

鋳型ノズル１４の外周部には、鋳型ノズル１４を冷却する水冷ジャケット１５が接触するように設けられている。なお、水冷ジャケット１５の代わりに、鋳型ノズル１４を冷却する別の冷却手段を用いても差し支えない。

鋳型ノズル１４の下方には、鋳型ノズル１４から鋳造された荒引線Ｗを下方向へ引き出すピンチロール機構１６が設けられており、このピンチロール機構１６は、荒引線Ｗを挟むように支持するレフトピンチロール１７とライトピンチロール１８を備えている。そして、レフトピンチロール１７及びライトピンチロール１８は、ピンチロール用モータ（図示省略）の駆動によって同期して回転するものである。なお、ピンチロール機構１６の代わりに、鋳型ノズル１４から鋳造された荒引線Ｗを下方向へ引き出す別の引き出し手段を用いても差し支えない。

次に、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法について説明する。

本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法は、銅又は銅合金からなる所定の線径（本発明の実施形態にあっては、８ｍｍ）の荒引線Ｗを製造する方法であって、次のようなロッドセット工程、貯留工程、静置工程、鋳造工程、引き出し工程を具備している。

（ロッドセット工程）
前記原料と同じ材質からなるスターティングロッド１９の先端面を研磨する。そして、スターティングロッド１９を鋳型ノズル１４（鋳型ノズル１４のノズル孔１４ｈ）に下方向から挿入することにより、スターティングロッド１９の先端面と鋳型ノズル１４の上端面が同じ高さになるように、スターティングロッド１９を鋳型ノズル１４にセットする。また、レフトピンチロール１７とライトピンチロール１８にスターティングロッド１９を挟むように支持させる。

（貯留工程）
前記ロッドセット工程が終了した後に、ロータリーポンプ５の駆動によってチャンバー２内の圧力を０．２Torr以下に調節する。このとき、第１供給口３及び第２供給口４はそれぞれ閉じている。そして、誘導加熱コイル１３によって二重構造坩堝７を加熱して、坩堝内筒９に予め供給された前記原料を溶解することにより、溶解状態の前記原料を溶湯Ｈとして、第１微細孔１１及び複数の第２微細孔１２を通過させて、貯留室１０に貯留する。

予め供給された前記原料が全て溶解した後に、ロータリーポンプ５の駆動を停止して、ガス導入系６によってチャンバー２内にアルゴンガス等の不活性ガスを導入して、チャンバー２内を不活性雰囲気に置換する。そして、第１供給口３及び第２供給口４それぞれ開く。

（静置工程）
前記貯留工程が終了した後に、誘導加熱コイル１３によって二重構造坩堝７内の溶湯Ｈの温度を保持しつつ、二重構造坩堝７内の溶湯Ｈを所定の時間だけ静置する。ここで、前記所定の時間とは、本発明の実施形態にあっては、１時間である。

（鋳造工程）
前記静置工程が終了した後に、前記貯留工程において貯留室１０に貯留された溶湯Ｈがスターティングロッド１９の先端部に凝固接合した状態の下で、前記ピンチロール用モータの駆動によってレフトピンチロール１７及びライトピンチロール１８を同期して回転さて、スターティングロッド１９を鋳型ノズル１４から下方向へ引き抜く。また、水冷ジャケット１５によって鋳型ノズル１４を冷却しつつ、前記貯留工程において貯留室１０に貯留された溶湯Ｈを鋳型ノズル１４内に流入させることにより、鋳型ノズル１４内の溶湯Ｈを冷却固化して、溶湯Ｈから前記所定の線径の荒引線Ｗを鋳造する。

（引き出し工程）
前記静置工程が終了した後であってスターティングロッド１９を鋳型ノズル１４から下方向へ引き抜いた後に、レフトピンチロール１７とライトピンチロール１８によって荒引線Ｗを挟むように支持した状態の下で、前記ピンチロール用モータの駆動によってレフトピンチロール１７及びライトピンチロール１８を同期して回転さて、前記鋳造工程において鋳造された荒引線Ｗを鋳型ノズル１４から下方向へ引き出す。

ここで、前記ピンチロール用モータを間欠駆動させることにより、前記鋳造工程において鋳造された荒引線Ｗの引き出しと停止を交互に繰り返すことができる。なお、本発明の実施形態にあって、荒引線Ｗの引き出し速度は10mm/秒、一回の引き抜き時間は0.5秒、一回の停止時間は２．５秒、荒引線Ｗの平均引き出し速度（換言すれば、平均鋳造速度）は１００／分である。

以上により、銅又は銅合金からなる前記所定の線径の荒引線Ｗを製造することができる。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

前記貯留工程において、溶解状態の前記原料を溶湯Ｈとして、第１微細孔１１及び複数の第２微細孔１２を通過させて、貯留室１０に貯留するため、坩堝内筒９の内筒底９ａをフィルタとしての機能を発揮させて、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒよりも大きな異物が貯留室１０内の溶湯Ｈに混入することを回避できる。

更に、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の中心線１１ｃ，１２ｃはそれぞれ鉛直になっているため、異物が第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒよりも小さくても、第１微細孔１１又は第２微細孔１２内において異物に浮力が働いて、異物が貯留室１０内の溶湯Ｈに混入することを抑制できる。特に、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の断面形状はそれぞれ下方向に向かって拡がるようにテーパ状になっており、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の下側部分の孔径ｄが上側部分の孔径ｒの２倍以上になっているため、前記貯留工程が終了した後に、二重構造坩堝７内の溶湯Ｈを所定の時間だけ静置することにより、貯留室１０内の溶湯Ｈに混入した異物を浮上させて、貯留室１０内から坩堝内筒９内へ戻すことができ、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒよりも小さな異物が貯留室１０内の溶湯Ｈに混入することを十分に抑制できる。

また、前記鋳造工程において、鋳型ノズル１４を冷却しつつ、貯留室１０に貯留された溶湯Ｈを鋳型ノズル１４内に流入させることにより、鋳型ノズル１４内の溶湯Ｈを冷却固化して、溶湯Ｈから荒引線Ｗを鋳造するため、荒引線Ｗの一連の製造工程の中から、溶湯Ｈを冷却固化した固形物を連続的に圧延する圧延工程を省略できる。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒよりも大きな異物が貯留室１０内の溶湯Ｈに混入することを回避でき、かつ第１微細孔１１及び第２微細孔１２の上側部分の孔径ｒよりも小さな異物が貯留室１０内の溶湯Ｈに混入することを十分に抑制できるため、荒引線Ｗを前記所定の細線径まで伸線加工を行って細線（極細線を含む）を最終的に製造する際に、異物断線が生じ難くなる。

また、荒引線Ｗの一連の製造工程の中から前記圧延工程を省略できるため、前記原料が高強度の合金からなる場合でも、前記原料から荒引線Ｗを容易に製造することできる。

更に、鋳型ノズル１４は坩堝外筒８の外筒底８ａに対して交換可能であるため、線径の異なる種々の荒引線Ｗを製造することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものではなく、例えば、前記原料を変更することによって、銅以外の金属（例えばアルミ）又は銅合金以外の合金（例えばアルミ合金）からなる荒引線Ｗを製造することも可能である。

また、本発明に包含される権利範囲は、本発明の実施の形態に限定されないものである。

［実施例］
（実施例１）
銅線材Ｍを原料とし、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置１を使用して、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法を実施することにより、銅からなる所定の線径８ｍｍの荒引線Ｗを製造した。続いて、荒引線Ｗを第１伸線工程用の伸線機によって径２．６ｍｍまで、第２伸線工程用の伸線機によって径１．２ｍｍまで、第３伸線工程用の伸線機（コードサイズ伸線機）によって径０．１８ｍｍまで、最終伸線工程用の伸線機（極細伸線機）によって０．０４ｍｍまで伸線加工を順次行うことにより、極細径０．０４ｍｍの極細線を製造する。そして、異物破断が発生するまでの最終伸線工程における極細線の製出量を調べ、その結果を下記の表１に示す。

（実施例２）
銅線材Ｍと銀線材Ｍ’との混合材料を原料とし、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置１を使用して、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法を実施することにより、１％銀入りの銅合金からなる所定の線径８ｍｍの荒引線Ｗを製造した。続いて、実施例１と同様に、荒引線Ｗを０．０４ｍｍまで伸線加工を順次行うことにより、極細径０．０４ｍｍの極細線を製造する。そして、異物破断が発生するまでの最終伸線工程における極細線の製出量を調べ、その結果を下記の表１に示す。

（実施例３）
銅線材Ｍと錫線材Ｍ’との混合材料を原料とし、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置１を使用して、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法を実施することにより、０．７％錫入りの銅合金からなる所定の線径８ｍｍの荒引線Ｗを製造した。続いて、実施例１と同様に、荒引線Ｗを０．０４ｍｍまで伸線加工を順次行うことにより、極細径０．０４ｍｍの極細線を製造する。そして、異物破断が発生するまでの最終伸線工程における極細線の製出量を調べ、その結果を下記の表１に示す。

（比較例１）
銅線材Ｍを原料とし、比較例に係る荒引線の製造装置を使用して、比較例に係る荒引線の製造方法を実施することにより、銅からなる所定の線径８ｍｍの荒引線Ｗを製造した。続いて、実施例１と同様に、荒引線Ｗを０．０４ｍｍまで伸線加工を順次行うことにより、極細径０．０４ｍｍの極細線を製造する。そして、異物破断が発生するまでの最終伸線工程における極細線の製出量を調べ、その結果を下記の表１に示す。

ここで、比較例に係る荒引線の製造装置の構成は、二重構造坩堝７の代わりに図６に示すような通常坩堝２０を用いている点において、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置１の構成と異なっている。また、比較例に係る荒引線の製造装置の構成は、その他の点において、本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置１の構成と略同じである。

また、比較例に係る荒引線の製造方法の構成は、前記貯留工程の代わりに別の貯留工程を具備しかつ前記静置工程を省略している点において、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法の構成と異なっている。また、比較例に係る荒引線の製造方法の構成は、その他の点において、本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法の構成と略同じである。なお、前記別の貯留工程とは、誘導加熱コイル１３によって通常坩堝２０を加熱して、通常坩堝２０に予め供給された前記原料を溶解することにより、溶解状態の前記原料を溶湯Ｈとして、通常坩堝２０内に貯留する工程のことである。

（比較例２）
銅線材Ｍと銀線材Ｍ’との混合材料を原料とし、比較例に係る荒引線の製造装置を使用して、比較例に係る荒引線の製造方法を実施することにより、１％銀入りの銅合金からなる所定の線径８ｍｍの荒引線Ｗを製造した。続いて、実施例１と同様に、荒引線Ｗを０．０４ｍｍまで伸線加工を順次行うことにより、極細径０．０４ｍｍの極細線を製造する。そして、異物破断が発生するまでの最終伸線工程における極細線の製出量を調べ、その結果を下記の表１に示す。

（比較例３）
銅線材Ｍと錫線材Ｍ’との混合材料を原料とし、比較例に係る荒引線の製造装置を使用して、比較例に係る荒引線の製造方法を実施することにより、０．７％錫入りの銅合金からなる所定の線径８ｍｍの荒引線Ｗを製造した。続いて、実施例１と同様に、荒引線Ｗを０．０４ｍｍまで伸線加工を順次行うことにより、極細径０．０４ｍｍの極細線を製造する。そして、異物破断が発生するまでの最終伸線工程における極細線の製出量を調べ、その結果を下記の表１に示す。

（まとめ）
即ち、下表１に示すように、実施例１から実施例３によれば、比較例１から比較例３に比べて、異物破断が生じ難くなって、最終伸線工程における極細線の製出量を飛躍的に増やすことができた。

本発明の実施形態に係る荒引線の製造装置の概略的な図である。 本発明の実施形態に係る二重構造坩堝及び鋳型ノズルを示す斜視図である。 図２におけるIII-III線に沿った図である。 本発明の実施形態に係る坩堝内筒の内筒底に形成された微細孔の拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る荒引線の製造方法におけるロッドセット工程を説明する図である 比較例に係る通常坩堝及び鋳型ノズルを示す斜視図である。

符号の説明

Ｗ 荒引線
Ｈ 溶湯
１ 荒引線の製造装置
２ チャンバー
７ 二重構造坩堝
８ 坩堝外筒
８ａ 外筒底
９ 坩堝内筒
９ａ 内筒底
１０ 貯留室
１１ 第１微細孔
１２ 第２微細孔
１３ 誘導加熱コイル
１４ 鋳型ノズル
１４ｈ ノズル孔
１５ 水冷ジャケット
１６ ピンチロール機構
１９ スターティングロッド

Claims (10)

1. 下側に外筒底を有した坩堝外筒と、該坩堝外筒の内側に配設されかつ下側に内筒底を有した坩堝内筒とを備えてなる二重構造坩堝を用い、前記坩堝内筒に供給された金属又は合金からなる原料を溶解することにより、溶解状態の前記原料を溶湯として、前記内筒底に貫通して形成された複数の微細孔を通過させて、前記外筒底と前記内筒底との間に区画された貯留室に貯留する貯留工程と、
   前記坩堝外筒の前記外筒底に前記貯留室に連通するように設けられかつ上下方向へ延びたパイプ状の鋳型ノズルを冷却しつつ、前記貯留工程において前記貯留室に貯留された前記溶湯を前記鋳型ノズル内に流入させることにより、前記鋳型ノズル内の前記溶湯を冷却固化して、前記溶湯から荒引線を鋳造する鋳造工程と、
   前記鋳造工程において鋳造された前記荒引線を前記鋳型ノズルから引き出す引き出し工程と、
   を具備したことを特徴とする荒引線の製造方法。
2. 前記貯留工程を開始する前に、前記原料と同じ材質からなるスターティングロッドを前記鋳型ノズルに下方向から挿入することにより、前記スターティングロッドを前記鋳型ノズルにセットするロッドセット工程と、を具備し、
   前記鋳造工程は、前記スターティングロッドを前記鋳型ノズルから引き抜くと共に、前記鋳型ノズルを冷却しつつ、前記貯留工程において前記貯留室に貯留された前記溶湯を前記鋳型ノズル内に流入させることにより、前記鋳型ノズル内の前記溶湯を冷却固化して、前記溶湯から前記荒引線を鋳造することを特徴とする請求項１に記載の荒引線の製造方法。
3. 前記貯留工程が終了した後であって前記鋳造工程を開始する前に、前記二重構造坩堝内の前記溶湯を所定の時間だけ静置する静置工程と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の荒引線の製造方法。
4. 前記金属は、銅若しくはアルミであって、前記合金は、銅合金若しくはアルミ合金であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の荒引線の製造方法。
5. 下側に外筒底を有した坩堝外筒と、該坩堝外筒の内側に配設されかつ下側に内筒底を有した坩堝内筒とを備えてあって、前記外筒底と前記内筒底との間に金属又は合金からなる溶解状態の原料を溶湯として貯留する貯留室が区画され、前記内筒底に複数の微細孔が貫通して形成された二重構造坩堝と、
   前記二重構造坩堝を加熱する坩堝加熱手段と、
   前記坩堝外筒の前記外筒底に前記貯留室に連通するように設けられ、上下方向へ延びたパイプ状の鋳型ノズルと、
   前記鋳型ノズルを冷却するノズル冷却手段と、
   前記鋳型ノズルから鋳造された荒引線を引き出す引き出し手段と、を具備したことを特徴とする荒引線の製造装置。
6. 前記微細孔の中心線が鉛直になっていることを特徴とする請求項５に記載の荒引線の製造装置。
7. 前記微細孔の断面形状が下方向に向かって拡がるようにテーパ状になっていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の荒引線の製造装置。
8. 前記微細孔の下側部分の孔径が上側部分の孔径の２倍以上になっていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の荒引線の製造装置。
9. 前記微細孔の上側部分の孔径をｒとし、前記内筒底の厚みをｔとした場合に、
   0.5mm≦ｒ≦ｔの関係が成立するようになっていることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の荒引線の製造装置。
10. 前記鋳型ノズルが前記坩堝外筒の前記外筒底に対して交換可能になっていることを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載の荒引線の製造装置。

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