JP2008024971A

JP2008024971A - 線材の溶融めっき装置

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Publication number: JP2008024971A
Application number: JP2006196936A
Authority: JP
Inventors: Koji Kumagai; 幸治熊谷; Ryohei Okada; 良平岡田; Atsushi Otake; 敦志大竹
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Cable Fine Tech Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Cable Fine Tech Ltd
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP4891686B2

Abstract

【課題】溶融めっき前の線材表面に付着した過剰なフラックスを確実に除去することができる線材の溶融めっき装置を提供するものである。
【解決手段】本発明に係る溶融めっき装置は、線材１０１をフラックス槽１０３内を通してその表面にフラックスを付着させた後、その線材１０１を前処理装置１２０に通して表面に付着した過剰なフラックスを除去し、さらにその線材１０１を溶融めっき槽１０５内を通して溶融めっきを行う溶融めっき装置であり、前処理装置１２０を、走行する線材１０１に所定の力で密着させて線材１０１の表面に付着した過剰なフラックスと共に、汚れ、異物などを絞り落とす絞り具１２２で構成したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器や医療機器用の同軸ケーブルの心線、シールド線に適用される錫めっき銅線の溶融めっき装置に関するものである。

従来、電子機器や医療機器用のケーブル導体には、銅線及び銅合金線が使用されている。近年の電子機器の小型化、軽量化に伴い、ケーブルの細径化が求められ、その結果、銅線も細径化が必要不可欠になってきた。

また、導体には、腐食などによる表面品質の低下を抑える目的で、錫めっきや銀めっきを施すものがあり、そのめっき方法の１つとして、溶融めっき法がある。

溶融めっき装置は、図１に示すように、銅線１０１を供給する供給ボビン１０２と、フラックスを受容した（フラックスが入った）フラックス槽１０３及びフラックス絞り部材１０４と、錫のめっき浴を受容した溶融錫めっき槽１０５と、銅線１０１に付着した余分な溶融錫めっきを絞り取るめっき絞りダイス１０６と、得られた錫めっき銅線１１０を巻き取る巻き取りボビンを有する巻き取り装置１０９と、銅線１０１をガイドするガイドプーリ１０８とを備える。１０７は、銅線１０１を錫めっき浴中に通すためのガイド部材である。

従来は、フラックス槽１０３に銅線１０１を浸漬させた後、過剰なフラックスの除去を目的としてフラックス絞り部材１０４にフェルト（繊維品）を用いて実施していた。

特開平２−２５９０５７号公報特開平６−４９６１４号公報特開平５−３２０８４５号公報特開平５−３１１３８２号公報特開平５−５９５１２号公報

しかし、フラックス絞り部材１０４がフェルトであるため、銅線１０１との密着性にバラツキがあり、過剰なフラックスの除去が不十分（不均一）であった。そのため、溶融錫めっき槽１０５に銅線１０１が浸漬される際に、余分なフラックスの持ち込みによるフラックス燃えカス、気化ガスが発生してしまい、作業環境が悪化してしまうという問題がある。

また、前記のように、過剰なフラックスの除去が不十分であると、部分的に錫めっき厚が薄くなったり（又はめっき偏肉が発生したり）、めっき表面性状が荒れるといった品質上の問題がある。

更に、過剰なフラックスの除去が不十分であると、溶融錫めっき槽１０５内に不純物が混入するおそれがあり、溶融錫めっき槽１０５内の錫めっき濃度に影響を与えるだけでなく、めっき絞りダイス１０６の目詰まりが発生し、それによって銅線１０１の断線が生じるおそれがあり、製品の歩留まりに大きな影響を与える問題がある。

また、従来のフェルト方式だと、めっき線速の増速に伴い、フェルト部での過剰フラックスの除去時間が短くなるため、フラックスの除去がますます困難になるという問題がある。

そこで本発明の目的は、溶融めっき前の線材表面に付着した過剰なフラックスを確実に除去することができる線材の溶融めっき装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、線材をフラックス槽内を通してその表面にフラックスを付着させた後、その線材を前処理装置に通して表面に付着した過剰なフラックスを除去し、さらにその線材を溶融めっき槽内を通して溶融めっきを行う溶融めっき装置において、上記前処理装置を、走行する線材に密着させて線材表面に付着した過剰なフラックスと共に、汚れ、又は異物を絞り落とす絞り具で構成したことを特徴とする線材の溶融めっき装置である。

請求項２の発明は、上記前処理装置が筒体で構成され、その筒体の線材導入側端に、可撓性を有し、かつ、径方向内方に向かって延びる複数のひだを設け、それらのひだを上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置である。

請求項３の発明は、上記前処理装置が筒体で構成され、その筒体の内周面を上記絞り具とし、かつ、筒体の線材導入側端に絞り具と連なる導入テーパ部を設けた請求項１記載の線材の溶融めっき装置である。

請求項４の発明は、上記前処理装置が少なくとも２分割可能なブロック体で構成され、そのブロック体の分割面に上記線材を通すための溝を設け、その溝を上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置である。

請求項５の発明は、上記ブロック体を線材走行方向に沿って２個、かつ、上記溝の位置を線材周方向に９０°ずらして配置した請求項４記載の線材の溶融めっき装置である。

請求項６の発明は、上記前処理装置が向かい合う２枚の板材で構成され、各板材の対向面に畝状の凸部を複数設け、それらの凸部を上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置である。

請求項７の発明は、上記前処理装置が少なくとも１枚の板材で構成され、その板材の板面を上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置である。

請求項８の発明は、上記板材が、線材走行方向に沿って２枚以上配置された請求項７記載の線材の溶融めっき装置である。

請求項９の発明は、上記板材が、線材を挟み込むように上下に２枚配置された請求項７記載の線材の溶融めっき装置である。

本発明によれば、溶融めっき前の線材表面に付着した過剰なフラックスを、前処理装置の絞り具で確実に絞り落とし、除去することができる。

以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。

本実施の形態に係る溶融めっき装置は、前処理装置の構成が異なる以外は、従来の溶融めっき装置（図１参照）と同じ構成を有している。

従来の溶融めっき装置におけるフラックス絞り部材１０４は、フェルトで構成されるものであったのに対して、本実施の形態に係る溶融めっき装置の前処理装置（フラックス絞り部材）１２０は、走行する銅線１０１に対する密着性の高い構造（絞り具）を有していることに特徴がある。

図２に示すように、前処理装置１２０は、筒体１２１と、ひだ状部（絞り具）１２２とで構成される。ひだ状部１２２の中央部が、銅線１０１が挿入される挿入部１２３となる。ひだ状部１２２は、筒体１２１の線材導入側端（図２中の左端）に設けられ、径方向内方に向かって延びる複数のひだからなる。ひだ状部１２２は、可撓性を有する弾性材料（例えば、ゴム、樹脂、薄い金属材）、かつ、非繊維材、非フェルト材で構成される。ここで言うゴムは、天然ゴム、合成ゴムのいずれであってもよい。また、弾性材料としては、より銅線への密着性の高い材料が好ましい。

筒体１２１とひだ状部１２２は、一体又は別体のどちらであってもよい。また、ひだ状部１２２を構成する各ひだの形状は、銅線１０１を通した際に隙間無く銅線１０１と密着するよう構成される。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

図１に示すように、銅線１０１をフラックス槽１０３内を通してその表面にフラックスを付着させた後、その銅線１０１を図２に示した前処理装置１２０に通す。

走行する銅線１０１を、前処理装置１２０の挿入部１２３に通すと、ひだ状部１２２における可撓性を有する各ひだが銅線１０１の外形に沿って撓み、挿入部１２３が拡径する。この時、各ひだの反発力によって、ひだ状部１２２が銅線１０１に密着され、走行する銅線１０１とひだ状部１２２とが摺接する。これによって、銅線１０１の表面に付着した過剰なフラックスが、連続的に、かつ、確実に絞り落とされ、除去される。

ひだ状部１２２は、非繊維材、非フェルト材で構成されていることから、フラックス除去を継続的に行っても、その表面部にフラックスが染み込む（又は付着する）ことはなく、フラックスを絞り落とす効果が損なわれることはない。

前処理装置１２０は、過剰なフラックスの除去ばかりではなく、銅線１０１の表面の異物、汚れを除去する効果も期待できることから、錫めっきとの界面活性を促す効果が得られる。その結果、錫めっき厚の均一化、及びめっき表面性状の安定化を図ることができ、錫めっき銅線１１０の品質向上につながる。

また、過剰なフラックスを除去することで、溶融錫めっき時において、過剰なフラックスの持ち込みによるフラックス燃えカス、気化ガスの発生が防止され、作業環境の改善を図ることができる。

更に、過剰なフラックスを除去することで、溶融錫めっき槽１０５内に不純物が混入せず、溶融錫めっき槽１０５内の錫めっき濃度を一定に保つことができ、めっき品質の安定性が図れるばかりでなく、絞りダイス１０６の目詰まりによる銅線１０１の断線も減少するため、製造効率が向上する。

また、前処理装置１２０を用いた本実施の形態に係る溶融めっき装置は、めっき線速を増速しても、確実に過剰なフラックスを除去できることから、めっき線速に関係なく、めっき厚及びめっき表面性状の安定化を図ることができる。例えば、銅線１０１の線速がｍａｘ８００ｍ／ｍｉｎであっても、安定しためっき厚及びめっき表面性状の錫めっき銅線１１０を得ることができる。

本実施の形態では、断面円形の線材を用いた場合について説明を行ったが、例えば、断面矩形状の条材にも適用でき、線材の断面形状は特に限定するものではない。前処理装置における挿入部の形状は、使用する線材の断面形状に応じて適宜変更される。

また、本実施の形態に係る溶融めっき装置の前処理装置は、溶融めっきに供する銅線表面に付着した過剰なフラックス、異物、汚れの除去のみに限らず、その他の線材、条材表面に付着した異物、汚れを除去するために用いてもよい。

次に、本実施の形態の変形例を添付図面に基いて説明する。

第１変形例を図３（ｂ）に示すように、前処理装置１２０は、導入テーパ部１２６を有する筒体１２４で構成してもよい。図３（ａ）に示すように、筒体１２４の内周面１２５が、銅線１０１が挿入され、絞りを行う絞り具となる。また、筒体１２４の線材導入側端（図３（ａ）中では左端）に絞り具と連なる導入テーパ部１２６が設けられる。

第２変形例を図４（ｂ），図４（ｃ）に示すように、前処理装置１２０は、２分割可能なブロック体、すなわち２つのブロック片１２７，１２８を組み合わせてなるブロック体で構成してもよい。各ブロック片１２７，１２８の分割面（組み合わせ面）に銅線１０１を通すための溝１２９がそれぞれ設けられ、それらの溝１２９が絞り具となる。また、前処理装置１２０は、図４（ａ）に示すように、銅線１０１の走行方向（図４（ａ）中では左右方向）に沿って２個、かつ、溝１２９の位置を銅線１０１の周方向に９０°ずらして配置される。

溝の形状は、半円状の他に、図４（ｄ），図４（ｅ）に示すように、断面Ｖ字状であってもよい。また、前処理装置１２０を、３分割以上に分割可能なブロック体、すなわち３つ以上のブロック片を組み合わせてなるブロック体で構成するようにしてもよい。

第３変形例を図５（ａ）に示すように、前処理装置１２０は、向かい合う２枚の板材１３１，１３２で構成してもよい。各板材１３１，１３２の対向面には、図５（ｂ）に示すように、畝状の凸部１３３が複数設けられ、それらの凸部１３３が絞り具となる。凸部１３３の形状は、図５（ａ）に示す断面半円状の他に、鋸歯状などであってもよい。凸部１３３の延長方向は、銅線１０１の走行方向と平行でなければよく、必ずしも銅線１０１の走行方向と直交させる必要はなく、斜めに交わらせてもよい。

第４変形例を図６（ａ）に示すように、前処理装置１２０は、銅線１０１の下側に配置される１枚の板材１３４で構成してもよい。この板材１３４の、銅線１０１と接する板面（図６（ａ）中では上面）１３５が絞り具となる。また、板材１３４は、図６（ｂ）に示すように、銅線１０１の走行方向に沿って下側に２枚以上配置してもよい。更に、板材１３４は、図６（ｃ）に示すように、銅線１０１を挟み込むように上下に２枚配置してもよい。この場合、各板材１３４の対向する板面１３５がそれぞれ絞り具となる。また、板材１３４は、銅線１０１の走行方向に沿って、交互に上下２枚、又は交互に左右２枚、或いは交互に上下２枚かつ交互に左右２枚配置してもよい。

溶融めっき装置の概略図である。本発明の好適一実施の形態に係る溶融めっき装置における前処理装置を示す図である。図２（ａ）は縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図である。図２の前処理装置の第１変形例を示す図である。図３（ａ）は縦断面図、図３（ｂ）は外観斜視図である。図２の前処理装置の第２変形例を示す図である。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の４Ｂ−４Ｂ線断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の４Ｃ−４Ｃ線断面図、図４（ｄ）は図４（ｂ）の変形例、図４（ｅ）は図４（ｃ）の変形例である。図２の前処理装置の第３変形例を示す図である。図５（ａ）は縦断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の板材における対向面の平面図である。図２の前処理装置の第４変形例を示す図である。図６（ａ）は板材が１枚の例、図６（ｂ）は板材が前後に２枚の例、図６（ｃ）は板材が上下に２枚の例である。

符号の説明

１０１銅線（線材）
１０３フラックス槽
１２０前処理装置
１０５溶融めっき槽
１２２ひだ状部（絞り具）

Claims

線材をフラックス槽内を通してその表面にフラックスを付着させた後、その線材を前処理装置に通して表面に付着した過剰なフラックスを除去し、さらにその線材を溶融めっき槽内を通して溶融めっきを行う溶融めっき装置において、上記前処理装置を、走行する線材に密着させて線材表面に付着した過剰なフラックスと共に、汚れ、又は異物を絞り落とす絞り具で構成したことを特徴とする線材の溶融めっき装置。
上記前処理装置が筒体で構成され、その筒体の線材導入側端に、可撓性を有し、かつ、径方向内方に向かって延びる複数のひだを設け、それらのひだを上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置。
上記前処理装置が筒体で構成され、その筒体の内周面を上記絞り具とし、かつ、筒体の線材導入側端に絞り具と連なる導入テーパ部を設けた請求項１記載の線材の溶融めっき装置。
上記前処理装置が少なくとも２分割可能なブロック体で構成され、そのブロック体の分割面に上記線材を通すための溝を設け、その溝を上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置。
上記ブロック体を線材走行方向に沿って２個、かつ、上記溝の位置を線材周方向に９０°ずらして配置した請求項４記載の線材の溶融めっき装置。
上記前処理装置が向かい合う２枚の板材で構成され、各板材の対向面に畝状の凸部を複数設け、それらの凸部を上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置。
上記前処理装置が少なくとも１枚の板材で構成され、その板材の板面を上記絞り具とした請求項１記載の線材の溶融めっき装置。
上記板材が、線材走行方向に沿って２枚以上配置された請求項７記載の線材の溶融めっき装置。
上記板材が、線材を挟み込むように上下に２枚配置された請求項７記載の線材の溶融めっき装置。