JP2013039603A - Method of manufacturing molten solder-plated twisted wire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a molten solder-plated twisted wire capable of performing immersion into a solder plating tank in a shorter time when manufacturing the soft copper twisted wire, and further increasing the speed of a plating line as compared with the case that oxygen-free copper (OFC) is used.SOLUTION: The method of manufacturing the molten solder-plated twisted wire includes: a wire drawing process A of applying a wire drawing process to a dilute copper alloy material containing copper containing inevitable impurities, oxygen of a quantity exceeding 2 mass ppm, and at least one kind of additive element out of Mg, Zr, Nb, Ca, V, N, Mn, Ti and Cr to manufacture a drawn wire 2a; a wire twisting process A of preparing a plurality of the drawn wires 2a to manufacture a twisted wire 9 by intertwisting them; and a molten solder plating process C of forming a plated layer on each surface of the drawn wires 2a by immersing the twisted wire 9 in a molten solder plating tank where each drawn wire 2a is transformed to a soft copper wire by the quantity of heat of the molten solder plating process C.

Description

本発明は、溶融はんだめっき撚線の製造方法に係り、特に、最終線径の撚線加工後における焼鈍工程を省略することができる溶融はんだめっき撚線の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a molten solder-plated stranded wire, and particularly relates to a method for producing a molten solder-plated stranded wire that can omit the annealing step after the final wire diameter stranded wire processing.

近年の科学技術においては、動力源としての電力や、電気信号など、あらゆる部分に電気が用いられており、それらを伝達するためにケーブルやリード線などの導線が用いられている。そして、その導線に用いられている素材としては、銅、銀などの導電率の高い金属が用いられ、とりわけ、コスト面などを考慮し、銅線が極めて多く用いられている。   In recent science and technology, electricity is used in all parts such as electric power as a power source and electric signals, and wires such as cables and lead wires are used to transmit them. And as a material used for the conducting wire, a metal having high conductivity such as copper and silver is used, and in particular, a copper wire is very often used in consideration of cost.

銅と一括りにする中にも、その分子の配列などに応じて、大きく分けて、硬質銅と軟質銅とに分けられる。そして利用目的に応じて所望の性質を有する種類の銅が用いられている。   The copper and lump can be broadly divided into hard copper and soft copper according to the molecular arrangement. And the kind of copper which has a desired property according to the utilization purpose is used.

電子部品用リード線には、硬質銅線が多く用いられ、例えば、医療機器、産業用ロボット、ノート型パソコンなどの電子機器などに用いられるケーブルは、過酷な曲げ、ねじれ、引張りなどが組み合わさった外力が繰り返し負荷される環境下で使用されているため、硬直な硬質銅線は不的確であり、軟質銅線が用いられている。   Hard lead wires are often used as lead wires for electronic parts. For example, cables used in electronic devices such as medical devices, industrial robots, and notebook computers are combined with severe bending, twisting, and tension. Since it is used in an environment where external force is repeatedly applied, rigid hard copper wire is inaccurate and soft copper wire is used.

例えば、特許文献1には、電子機器、例えば、ノートパソコン、携帯電話、デジタルビデオカメラなどの携帯型の情報・通信・記録端末などの、耐屈曲性が求められる分野において使用される丸型断面の極細銅合金線の製造方法について、線径が0.01〜0.1mmの極細銅合金線においては、Mg又はInを0.05〜0.9質量%含有し、銅及び不可避的不純物を残部とする銅合金に伸線加工を施して極細銅線を形成し、最終線径形成後の極細線に熱処理を施して引張強さを343MPa以上、伸びを5%以上、導電率を80%IACS以上に調質することが記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a round cross section used in a field where bending resistance is required, such as a portable information / communication / recording terminal such as an electronic device such as a notebook computer, a mobile phone, or a digital video camera. In the ultrafine copper alloy wire having a wire diameter of 0.01 to 0.1 mm, 0.05 to 0.9% by mass of Mg or In is contained, and copper and inevitable impurities are contained. The remaining copper alloy is drawn to form an ultrafine copper wire, and the ultrafine wire after final wire diameter formation is heat treated to give a tensile strength of 343 MPa or more, an elongation of 5% or more, and an electrical conductivity of 80%. It is described that tempering is more than IACS.

また、例えば、特許文献2には、電子機器用のフレキシブルフラットケーブルに使用されるSn系めっき平角導体について、導体サイズが、厚さ0.035mm、幅0.30mmからなるSn系めっき平角導体を製造した後、この平角導体に対して最終工程の焼鈍において焼鈍温度の条件を代えて耐屈曲性などの各種特定を満足するフレキシブルフラットケーブル用平角導体の製造方法について記載されている。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a Sn-based plated rectangular conductor having a conductor size of 0.035 mm in thickness and 0.30 mm in width for an Sn-based plated rectangular conductor used in a flexible flat cable for electronic equipment. After the production, a method for producing a flat conductor for a flexible flat cable that satisfies various specifications such as bending resistance by changing the annealing temperature condition in the final annealing of the flat conductor is described.

また、例えば、特許文献3には、太陽電池用電極線材に使用される平角導体について、Cu単層について、無酸素銅からなる圧延シートに対してスリットして芯材を得た後に、500℃×1分の軟化焼鈍を施し、これにめっきを施すことで軟質の太陽電池用電極線材を得ることについて記載されている。   Further, for example, in Patent Document 3, for a rectangular conductor used for an electrode wire for a solar cell, a Cu single layer is obtained by slitting a rolled sheet made of oxygen-free copper to obtain a core material at 500 ° C. It describes that a soft electrode wire for a solar cell is obtained by subjecting to × 1 minute softening annealing and plating.

このように多岐にわたる技術分野において軟質銅線が用いられているが、上記特許文献に記載の軟質銅線の製造方法においても、その軟質銅線の製造工程のなかで、最終線径とした後に別工程において軟質特性を得るために焼鈍処理を施している。   As described above, soft copper wires are used in a wide variety of technical fields. In the soft copper wire manufacturing method described in the above-mentioned patent document, the final wire diameter is determined in the manufacturing process of the soft copper wires. An annealing treatment is performed in another process in order to obtain soft characteristics.

しかしこのような軟質特性を得ることを目的とした最終線径前における焼鈍工程を含む製造工程では、生産性に劣り、また製造コストが高くなってしまうという問題がある。   However, in the manufacturing process including the annealing process before the final wire diameter for the purpose of obtaining such soft characteristics, there are problems that productivity is inferior and manufacturing cost is increased.

そこで、例えば、特許文献4には、太陽電池用電極線材にかかるものであるが、軟化焼鈍工程を設けることなく容易に軟質銅線を製造する技術として、溶融はんだ浴の浴温を250℃以上、380℃以下とし、芯材の浸漬時間を浴温250℃以上、280℃未満の場合に6〜10秒とし、浴温280℃以上、350℃以下の場合に3〜10秒とし、あるいは350℃超、380℃以下の場合に3〜5秒とすることが記載されている。   Thus, for example, Patent Document 4 relates to an electrode wire for solar cells. As a technique for easily producing a soft copper wire without providing a softening annealing step, the bath temperature of the molten solder bath is 250 ° C. or higher. 380 ° C. or lower, and the core material immersion time is 6 to 10 seconds when the bath temperature is 250 ° C. or higher and lower than 280 ° C., and 3 to 10 seconds when the bath temperature is 280 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, or 350 It is described that it is 3 to 5 seconds when it is above 380 ° C. and below 380 ° C.

特開2002−129262号公報JP 2002-129262 A 特開2003−86024号公報JP 2003-86024 A 国際公開第2005/114751号パンフレットInternational Publication No. 2005/114751 Pamphlet 国際公開第2007/037184号パンフレットInternational Publication No. 2007/037184 Pamphlet

この特許文献4に記載されている製造方法においては、最終線径加工を終えた後に焼鈍工程を省略することができる意味において有効な技術であるが、広く軟質めっき銅線を使用する製品分野において、更なる製造コスト削減のためには、めっきラインの増速化が重要なファクターとなり、銅素線、銅撚線のめっき浸漬時間の更なる短縮が求められる。   The manufacturing method described in Patent Document 4 is an effective technique in the sense that the annealing process can be omitted after finishing the final wire diameter processing, but in the product field that uses soft plated copper wires widely. In order to further reduce the manufacturing cost, increasing the speed of the plating line is an important factor, and further shortening of the plating immersion time of the copper wire and the copper twisted wire is required.

また、特許文献4に記載されている製造方法は、無酸素銅からなる素線を用いて高加工度の素線(実施例では、圧下率95%)に対して使用されるものであり、高加工度のものほどはんだめっき槽に浸漬する際に熱処理状態における軟化温度が低くなる現象を利用して導線の軟化を狙ったものと理解され、高加工度の素線に対して適用する場合には有効に効果を発現するものであるが、比較的加工度の低い素線に対しては、未だ十分な検討がなされているとはいえず、加工度の低い銅線に対して適用するにあたっては自ずと限界があり、加工度の低い製品品種へも適用できる製造技術が求められる。   Moreover, the manufacturing method described in Patent Document 4 is used for a high-working element wire (in the example, a reduction rate of 95%) using an element wire made of oxygen-free copper. It is understood that the higher degree of workability is intended to soften the conductor by utilizing the phenomenon that the softening temperature in the heat treatment state becomes lower when immersed in the solder plating bath, and it is applied to the wire with higher workability However, for wire with a relatively low degree of processing, it has not yet been fully studied and applied to copper wire with a low degree of processing. In the process, there is a limit naturally, and a manufacturing technique that can be applied to a product type with a low degree of processing is required.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、無酸素銅(OFC)を用いる場合に比して、軟質銅撚線を製造する上において、はんだめっき槽への浸漬時間をより短時間で行うことができ、更なるめっきラインの増速化を実現することができる溶融はんだめっき撚線の製造方法を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in the production of soft copper stranded wire, the immersion time in the solder plating bath is shorter in comparison with the case of using oxygen-free copper (OFC). An object of the present invention is to provide a method for producing a molten solder-plated stranded wire that can be carried out and can further increase the speed of the plating line.

本発明は前記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、不可避的不純物を含む銅と、2mass ppmを超える量の酸素と、Mg、Zr、Nb、Ca、V、N、Mn、Ti、Crの少なくとも一種の添加元素と、を含む希薄銅合金材料に対して伸線加工を施して伸線材を作製する伸線工程と、該伸線材を複数本用意し、これらを撚り合わせることにより撚線を作製する撚線工程と、該撚線を溶融はんだめっき槽に浸漬することで伸線材の表面にめっき層を形成する溶融はんだめっき工程とを備え、溶融はんだめっき工程の熱量によって伸線材を軟質銅線に変質させることを特徴とする撚線の製造方法である。   The present invention was devised to achieve the above object, and the invention of claim 1 is directed to copper containing inevitable impurities, oxygen exceeding 2 mass ppm, Mg, Zr, Nb, Ca, V, , N, Mn, Ti, at least one additive element of Cr, a wire drawing process for producing a wire drawing material by drawing a dilute copper alloy material, and preparing a plurality of the wire drawing materials, A molten solder plating comprising a stranded wire process for producing a stranded wire by twisting them together and a molten solder plating step for forming a plating layer on the surface of the wire drawing material by immersing the stranded wire in a molten solder plating bath It is a method for producing a stranded wire, wherein the wire drawing material is transformed into a soft copper wire by the amount of heat in the process.

請求項2の発明は、前記添加元素が、4mass ppm以上55mass ppm以下のチタンであり、2mass ppm以上12mass ppm以下の硫黄と、2mass ppmを超えて30mass ppm以下の酸素とを含む請求項1に記載の撚線の製造方法である。   Invention of Claim 2 is the titanium of 4 mass ppm or more and 55 mass ppm or less, and the said addition element contains sulfur of 2 mass ppm or more and 12 mass ppm or less, and oxygen exceeding 2 mass ppm and below 30 mass ppm. It is a manufacturing method of the described twisted wire.

請求項3の発明は、前記最終線径に伸線加工した際の前記伸線材の加工度が50%以上であり、前記溶融はんだめっき槽のめっき温度が260℃〜300℃であり、浸漬時間が2〜5秒であることを特徴とする請求項1に記載の溶融はんだめっき線の製造方法である。   In the invention of claim 3, the degree of processing of the wire drawing material when it is drawn to the final wire diameter is 50% or more, the plating temperature of the molten solder plating tank is 260 ° C to 300 ° C, and the immersion time The method for producing a molten solder-plated wire according to claim 1, wherein is 2 to 5 seconds.

請求項4の発明は、前記最終線径に伸線加工した際の前記伸線材の加工度が50%以上であり、前記溶融はんだめっき槽のめっき温度が300℃を超え380℃であり、浸漬時間が1秒以上であることを特徴とする請求項1に記載の溶融はんだめっき線の製造方法である。   In the invention of claim 4, the degree of processing of the wire drawing material when drawn to the final wire diameter is 50% or more, the plating temperature of the molten solder plating tank exceeds 300 ° C, and is 380 ° C. 2. The method for producing a molten solder plated wire according to claim 1, wherein the time is 1 second or more.

請求項5の発明は、前記最終線径に伸線加工した際の加工度が50%未満であり、前記溶融はんだめっき槽のめっき温度が280℃〜380℃であり、浸漬時間が1〜10秒であることを特徴とする請求項1に記載の溶融はんだめっき線の製造方法である。   In the invention of claim 5, the degree of processing when drawing to the final wire diameter is less than 50%, the plating temperature of the molten solder plating bath is 280 ° C to 380 ° C, and the immersion time is 1 to 10 2. The method for producing a molten solder plated wire according to claim 1, wherein the second is a second.

本発明は、無酸素銅(OFC)を用いる場合に比して、はんだめっき軟質銅撚線を製造する上において、はんだめっき槽への浸漬時間をより短時間で行うことができ、更なるめっきラインの増速化を実現することができるという優れた効果を発揮する。   As compared with the case of using oxygen-free copper (OFC), the present invention can perform a dipping time in a solder plating tank in a shorter time in producing a solder-plated soft copper stranded wire, and further plating. It exhibits an excellent effect that the speed of the line can be increased.

本発明の溶融はんだめっき撚線の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the molten solder plating twisted wire of this invention. 従来の溶融はんだめっき撚線の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the conventional molten solder plating twisted wire.

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。   A preferred embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の溶融はんだめっき撚線の製造方法は、図1に示すように、伸線工程Aにて、Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn、及びCrからなる群から選択された添加元素を含み、残部が銅および不可避的不純物である軟質希薄銅合金材料からなるワイヤロッド2を、最終線径に伸線加工して伸線材2aとし、次に撚り線工程Bにて、複数本の伸線材2aを撚り合わせて撚線9とし、めっき工程Cで、撚線9をはんだめっき槽13を通して溶融はんだめっきをすると共にそのめっき浴の温度で撚線9を焼鈍するようにしたものである。   As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the molten solder plated stranded wire of the present invention is selected from the group consisting of Ti, Mg, Zr, Nb, Ca, V, Ni, Mn, and Cr in the wire drawing step A. The wire rod 2 made of a soft dilute copper alloy material containing the added elements and the balance being copper and inevitable impurities is drawn to the final wire diameter to obtain a wire drawing material 2a. A plurality of wiredrawing materials 2a are twisted to form a stranded wire 9, and in the plating step C, the stranded wire 9 is subjected to molten solder plating through the solder plating tank 13 and the stranded wire 9 is annealed at the temperature of the plating bath. It is a thing.

伸線工程Aでの伸線装置1は、送出しボビン3からワイヤロッド2を複数のダイス4が設けられた伸線機5を通して加工度が50%以上となるように伸線加工して最終線径とし、この伸線材2aを巻取ボビン6に巻き取るものである。   The wire drawing apparatus 1 in the wire drawing process A draws the wire rod 2 from the delivery bobbin 3 through a wire drawing machine 5 provided with a plurality of dies 4 so that the degree of processing becomes 50% or more. The wire diameter is taken up and the drawn wire 2a is wound around the winding bobbin 6.

撚り線工程Bでの撚線装置7は、複数個の送出しボビン8から最終線径とした伸線材2aを送り出し、これを撚り合わせて撚線9として巻取ボビン10に巻き取るものである。   The stranded wire device 7 in the stranded wire process B is a device in which a wire drawing material 2a having a final wire diameter is sent out from a plurality of delivery bobbins 8 and twisted to be wound around a take-up bobbin 10 as a stranded wire 9. .

めっき工程Cでのめっき装置11は、送出しボビン12から撚線9を、複数のガイドロール13にてはんだめっき槽15内のはんだ溶湯14内に浸漬して撚線9に溶融はんだめっきを行って溶融はんだめっき撚線16として巻取ボビン17に巻き取るものである。この際、はんだめっき槽15のめっき温度が260℃〜300℃であり、撚線9の浸漬時間が2〜5秒、或いは温度が300℃を超え380℃であり、浸漬時間が1秒以上とすることで、めっき浴内で撚線19のめっきと焼鈍が同時に行える。   The plating apparatus 11 in the plating step C performs hot-dip solder plating on the stranded wire 9 by immersing the stranded wire 9 from the delivery bobbin 12 into the molten solder 14 in the solder plating tank 15 with a plurality of guide rolls 13. Then, it is wound around the winding bobbin 17 as a molten solder plating stranded wire 16. At this time, the plating temperature of the solder plating tank 15 is 260 ° C. to 300 ° C., the immersion time of the stranded wire 9 is 2 to 5 seconds, or the temperature exceeds 300 ° C. and 380 ° C., and the immersion time is 1 second or more. Thus, the stranded wire 19 can be plated and annealed simultaneously in the plating bath.

次に、本実施の形態に係る撚線に使用する導体の構成について説明する。   Next, the structure of the conductor used for the stranded wire which concerns on this Embodiment is demonstrated.

(1)添加元素について
本実施の形態に係る撚線に使用する導体は、Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn、及びCrからなる群から選択された添加元素を含み、残部が銅および不可避的不純物である軟質希薄銅合金材料である。
(1) About additive element The conductor used for the twisted wire which concerns on this Embodiment contains the additive element selected from the group which consists of Ti, Mg, Zr, Nb, Ca, V, Ni, Mn, and Cr, A soft dilute copper alloy material with the balance being copper and inevitable impurities.

添加元素としてTi、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn、及びCrからなる群から選択される元素を選択した理由は、これらの元素は他の元素と結合しやすい活性元素であり、Sと結合しやすいためSをトラップすることができ、銅母材(マトリクス)を高純度化し、素材の硬さを低下させることができるためである。添加元素は1種類以上含まれていてもよい。また、合金の性質に悪影響を及ぼすことのないその他の元素及び不純物を合金に含有させることもできる。   The reason for selecting an element selected from the group consisting of Ti, Mg, Zr, Nb, Ca, V, Ni, Mn, and Cr as an additive element is that these elements are easily active elements that are easily combined with other elements. This is because S can be trapped because it is easily combined with S, and the copper base material (matrix) can be highly purified and the hardness of the material can be reduced. One or more additive elements may be included. Also, other elements and impurities that do not adversely affect the properties of the alloy can be included in the alloy.

また、以下に説明する好適な実施の形態においては、酸素含有量が2mass ppmを超え30mass ppm以下が良好であることを説明しているが、添加元素の添加量及びSの含有量によっては、合金の性質を備える範囲において、2を超え400mass ppmを含むことができる。   Further, in the preferred embodiment described below, it is explained that the oxygen content is better than 2 mass ppm and 30 mass ppm or less, but depending on the addition amount of the additive element and the S content, In the range having the properties of an alloy, it can contain more than 2 and 400 mass ppm.

(2)組成比率について
本実施の形態に係る撚線に使用する導体は、導電性材料として使用されるものであるため、より導電性が高いものが好まれる。
(2) About composition ratio Since the conductor used for the twisted wire which concerns on this Embodiment is used as an electroconductive material, the thing with higher electroconductivity is preferable.

例えば、本実施の形態に係る撚線は、導電率98%IACS(万国標準軟銅(International Annealed Copper Standard)以上、抵抗率1.7241×10-8Ωmを100%とした場合の導電率)、好ましくは100%IACS以上、より好ましくは102%IACS以上を満足する軟質型銅材としての軟質希薄銅合金材料を用いて構成されるのが好ましい。 For example, the stranded wire according to the present embodiment has a conductivity of 98% IACS (conductivity when the universal annealed copper standard or higher, resistivity 1.7241 × 10 −8 Ωm is 100%), It is preferable that a soft dilute copper alloy material as a soft copper material satisfying 100% IACS or more, more preferably 102% IACS or more is used.

導電率が98%IACS以上の軟質銅材を得る場合、不可避的不純物を含む純銅(ベース素材)として、3mass ppm以上12mass ppm以下の硫黄と、2mass ppmを超え30mass ppm以下の酸素と、4mass ppm以上55mass ppm以下のチタンとを含む軟質希薄銅合金材料を用い、この軟質希薄銅合金材料からワイヤロッド(荒引き線)を製造する。   When obtaining a soft copper material with a conductivity of 98% IACS or higher, as pure copper (base material) containing inevitable impurities, sulfur of 3 mass ppm to 12 mass ppm, oxygen of more than 2 mass ppm and oxygen of 30 mass ppm or less, and 4 mass ppm A soft dilute copper alloy material containing 55 mass ppm or less of titanium is used, and a wire rod (rough drawing wire) is manufactured from the soft dilute copper alloy material.

ここで、導電率が100%IACS以上の軟質銅材を得る場合には、不可避的不純物を含む純銅(ベース素材)として、2mass ppm以上12mass ppm以下の硫黄と、2mass ppmを超え30mass ppm以下の酸素と、4mass ppm以上37mass ppm以下のチタンとを含む軟質希薄銅合金材料を用いる。   Here, when obtaining a soft copper material having an electrical conductivity of 100% IACS or more, as pure copper (base material) containing inevitable impurities, sulfur of 2 mass ppm to 12 mass ppm, and more than 2 mass ppm and 30 mass ppm or less. A soft dilute copper alloy material containing oxygen and titanium of 4 mass ppm to 37 mass ppm is used.

また、導電率が102%IACS以上の軟質銅材を得る場合には、不可避的不純物を含む純銅(ベース素材)として、3mass ppm以上12mass ppm以下の硫黄と、2mass ppmを超え30mass ppm以下の酸素と、4mass ppm以上25mass ppm以下のチタンとを含む軟質希薄銅合金材料を用いる。   Further, when obtaining a soft copper material having an electrical conductivity of 102% IACS or more, as pure copper (base material) containing inevitable impurities, sulfur of 3 mass ppm to 12 mass ppm and oxygen of more than 2 mass ppm and 30 mass ppm or less. And a soft dilute copper alloy material containing 4 mass ppm or more and 25 mass ppm or less of titanium.

通常、純銅の工業的製造において、電気銅を製造する際に硫黄が銅の中に取り込まれるので、硫黄を3mass ppm以下にすることは困難である。汎用電気銅の硫黄濃度の上限は、12mass ppmである。2mass ppmを超え30mass ppm以下の酸素を含有していることから、この実施の形態では、いわゆる低酸素銅(LOC)を対象としている。   Usually, in the industrial production of pure copper, sulfur is taken into copper when producing electrolytic copper. Therefore, it is difficult to reduce sulfur to 3 mass ppm or less. The upper limit of the sulfur concentration of general-purpose electrolytic copper is 12 mass ppm. In this embodiment, so-called low oxygen copper (LOC) is targeted because it contains oxygen exceeding 2 mass ppm and not more than 30 mass ppm.

酸素濃度が低い場合、撚線に使用する導体の硬度が低下しにくいので、酸素濃度は2mass ppmを超える量に制御する。また、酸素濃度が高い場合、熱間圧延工程で導体の表面に傷が生じやすくなるので、30mass ppm以下に制御する。   When the oxygen concentration is low, the hardness of the conductor used for the stranded wire is difficult to decrease, so the oxygen concentration is controlled to an amount exceeding 2 mass ppm. Further, when the oxygen concentration is high, the surface of the conductor is likely to be damaged in the hot rolling process, so it is controlled to 30 mass ppm or less.

(3)分散している物質について
本実施の形態に係る撚線に使用する導体内に分散している分散粒子のサイズは小さいことが好ましく、また、導体内に分散粒子が多く分散していることが好ましい。その理由は、分散粒子は、硫黄の析出サイトとしての機能を有するからであり、析出サイトとしてはサイズが小さく、数が多いことが要求され、ひいては分散粒子の形成及び分散粒子への硫黄の析出は、銅母材のマトリックスの純度を向上させ、材料硬さの低減に寄与するからである。
(3) About dispersed substances It is preferable that the size of the dispersed particles dispersed in the conductor used in the stranded wire according to the present embodiment is small, and a large number of dispersed particles are dispersed in the conductor. It is preferable. The reason for this is that the dispersed particles have a function as a sulfur precipitation site, and the precipitation sites are required to have a small size and a large number. As a result, the formation of the dispersed particles and the deposition of sulfur on the dispersed particles are required. This is because the purity of the matrix of the copper base material is improved and the material hardness is reduced.

具体的には、 導体に含まれる硫黄及びチタンは、TiO、TiO2、TiS、若しくはTi−O−S結合を有する化合物又はTiO、TiO2、TiS、若しくはTi−O−S結合を有する化合物の凝集物として含まれ、残部のTi及びSが固溶体として含まれる。 Specifically, sulfur and titanium contained in the conductor are TiO, TiO 2 , TiS, or a compound having a Ti—O—S bond or a compound having a TiO, TiO 2 , TiS, or Ti—O—S bond. It is contained as an aggregate and the remaining Ti and S are contained as a solid solution.

(本実施の形態に係る撚線に使用する導体の製造方法)
本実施の形態に係る撚線に使用する導体の製造方法は以下のとおりである。例として、Tiを添加元素に選択した場合を説明する。
(Manufacturing method of conductor used for stranded wire according to this embodiment)
The manufacturing method of the conductor used for the twisted wire which concerns on this Embodiment is as follows. As an example, a case where Ti is selected as an additive element will be described.

まず、撚線の原料としてのTiを含む軟質希薄銅合金材料を準備する(原料準備工程)。   First, a soft diluted copper alloy material containing Ti as a raw material for stranded wire is prepared (raw material preparation step).

次に、この軟質希薄銅合金材料を1100℃以上1320℃以下の溶銅温度で溶湯にする(溶湯製造工程)。   Next, this soft dilute copper alloy material is made into a molten metal at a molten copper temperature of 1100 ° C. or higher and 1320 ° C. or lower (melt manufacturing process).

次に、溶湯からワイヤロッドを作製する(ワイヤロッド作製工程)。   Next, a wire rod is produced from the molten metal (wire rod production process).

続いて、ワイヤロッドに880℃以下550℃以上の温度で熱間圧延を施す(熱間圧延工程)。   Subsequently, the wire rod is hot-rolled at a temperature of 880 ° C. or lower and 550 ° C. or higher (hot rolling step).

更に、熱間圧延工程を経たワイヤロッドに伸線加工および熱処理を施す(伸線加工、熱処理工程)。   Further, the wire rod that has undergone the hot rolling process is subjected to wire drawing and heat treatment (wire drawing, heat treatment step).

熱処理方法としては、管状炉を用いた走行焼鈍や、抵抗発熱を利用した通電焼鈍などが適用できる。その他、バッチ式の焼鈍も可能である。   As a heat treatment method, traveling annealing using a tubular furnace, electric annealing using resistance heat generation, or the like can be applied. In addition, batch-type annealing is also possible.

これにより、本実施の形態に係る撚線に使用する導体が製造される。   Thereby, the conductor used for the twisted wire which concerns on this Embodiment is manufactured.

また、この導体の製造には、上述した2mass ppm以上12mass ppm以下の硫黄と、2mass ppmを超え30mass ppm以下の酸素と、4mass ppm以上55mass ppm以下のチタンとを含む軟質希薄銅合金材料を用いるのが好ましい。   In addition, the conductor is manufactured using the soft dilute copper alloy material containing the above-described sulfur of 2 mass ppm to 12 mass ppm, oxygen of 2 mass ppm to 30 mass ppm, and titanium of 4 mass ppm to 55 mass ppm. Is preferred.

そこで、本発明者は、本実施の形態に係る撚線に使用する導体の硬度の低下と、この導体の導電率の向上とを実現すべく、以下の二つの方策を検討した。そして、以下の二つの方策を銅ワイヤロッドの製造に併せ用いることで、本実施の形態に係る撚線に使用する導体を得た。   Therefore, the present inventor has studied the following two measures in order to realize a decrease in the hardness of the conductor used in the stranded wire according to the present embodiment and an improvement in the conductivity of the conductor. And the conductor used for the twisted wire which concerns on this Embodiment was obtained by using together the following two measures for manufacture of a copper wire rod.

まず、第1の方策は、酸素濃度が2mass ppmを超える量のCuに、チタン(Ti)を添加した状態で、Cuの溶湯を作製することである。この溶湯中においては、TiSとチタンの酸化物(例えば、TiO2)とTi−O−S粒子とが形成されると考えられる。 First, the first strategy is to prepare a molten Cu in a state where titanium (Ti) is added to Cu having an oxygen concentration exceeding 2 mass ppm. It is considered that TiS and titanium oxide (for example, TiO 2 ) and Ti—O—S particles are formed in the molten metal.

次に、第2の方策は、銅中に転位を導入することにより硫黄(S)の析出を容易にすることを目的として、熱間圧延工程における温度を通常の銅の製造条件における温度(つまり、950℃〜600℃)より低い温度(880℃〜550℃)に設定することである。このような温度設定により、転位上へのSの析出、又はチタンの酸化物(例えば、TiO2)を核としてSを析出させることができる。 Next, the second policy aims to facilitate the precipitation of sulfur (S) by introducing dislocations in the copper, and the temperature in the hot rolling process is set to the temperature in the normal copper production conditions (that is, , 950 ° C. to 600 ° C.) lower temperature (880 ° C. to 550 ° C.). With such a temperature setting, S can be precipitated on dislocations or by using titanium oxide (for example, TiO 2 ) as a nucleus.

以上の第1の方策及び第2の方策により、銅に含まれる硫黄が晶出すると共に析出するので、所望の軟質特性と所望の導電率とを有する銅ワイヤロッドを冷間伸線加工後に得ることができる。   By the first and second measures described above, sulfur contained in copper crystallizes and precipitates, so that a copper wire rod having desired soft characteristics and desired conductivity is obtained after cold drawing. be able to.

本実施の形態に係る撚線に使用する導体は、SCR連続鋳造設備を用い、表面の傷が少なく、製造範囲が広く、安定生産が可能である。   The conductor used for the stranded wire according to the present embodiment uses SCR continuous casting equipment, has few scratches on the surface, has a wide manufacturing range, and can be stably produced.

SCR連続鋳造圧延により、鋳塊ロッドの加工度が90%(30mm)〜99.8%(5mm)でワイヤロッドを作製する。一例として、加工度99.3%でφ8mmのワイヤロッドを製造する条件を採用する。   By SCR continuous casting and rolling, a wire rod is manufactured with an ingot rod working degree of 90% (30 mm) to 99.8% (5 mm). As an example, a condition for manufacturing a wire rod of φ8 mm with a processing degree of 99.3% is adopted.

溶解炉内での溶銅温度は1100℃以上1320℃以下に制御することが好ましい。溶銅の温度が高いとブローホールが多くなり、傷が発生すると共に粒子サイズが大きくなる傾向にあるので1320℃以下に制御する。また、1100℃以上に制御する理由は、銅が固まりやすく、製造が安定しないことが理由であるものの、溶銅温度は可能な限り低い温度が望ましい。   The molten copper temperature in the melting furnace is preferably controlled to 1100 ° C. or higher and 1320 ° C. or lower. When the temperature of the molten copper is high, blowholes increase, and scratches are generated and the particle size tends to increase, so the temperature is controlled to 1320 ° C. or lower. Moreover, although the reason for controlling to 1100 degreeC or more is because copper is hardened easily and manufacture is not stable, molten copper temperature is desirable as low as possible.

熱間圧延加工の温度は、最初の圧延ロールにおける温度を880℃以下に制御すると共に、最終圧延ロールでの温度を550℃以上に制御することが好ましい。   As for the temperature of the hot rolling process, it is preferable to control the temperature in the first rolling roll to 880 ° C. or lower and the temperature in the final rolling roll to 550 ° C. or higher.

これらの鋳造条件は、 通常の純銅の製造条件と異なり、溶銅中での硫黄の晶出及び熱間圧延中における硫黄の析出の駆動力である固溶限をより小さくすることを目的としているものである。   These casting conditions are different from normal pure copper production conditions, and aim to further reduce the solid solubility limit, which is the driving force for sulfur crystallization in molten copper and precipitation of sulfur during hot rolling. Is.

また、通常の熱間圧延加工における温度は、最初の圧延ロールにおいて950℃以下、最終圧延ロールにおいて600℃以上であるが、固溶限をより小さくすることを目的として、本実施の形態では、最初の圧延ロールにおいて880℃以下、最終圧延ロールにおいて550℃以上に設定することが望ましい。   Further, the temperature in the normal hot rolling process is 950 ° C. or less in the first rolling roll and 600 ° C. or more in the final rolling roll, but for the purpose of reducing the solid solution limit, It is desirable to set 880 ° C. or lower for the first rolling roll and 550 ° C. or higher for the final rolling roll.

なお、最終圧延ロールにおける温度を550℃以上に設定する理由は、550℃未満の温度では得られるワイヤロッドの傷が多くなり、製造される導体を製品として扱うことができないからである。熱間圧延加工における温度は、最初の圧延ロールにおいて880℃以下の温度、最終圧延ロールにおいて550℃以上の温度に制御すると共に、可能な限り低い温度であることが好ましい。このような温度設定にすることで、導体のマトリックスの硬さを、高純度銅(5N以上)の硬さに近づけることができる。   The reason why the temperature in the final rolling roll is set to 550 ° C. or higher is that when the temperature is lower than 550 ° C., the obtained wire rod has many scratches and the manufactured conductor cannot be handled as a product. The temperature in the hot rolling process is preferably as low as possible while controlling the temperature to 880 ° C. or lower in the first rolling roll and 550 ° C. or higher in the final rolling roll. By setting such a temperature, the hardness of the conductor matrix can be made close to that of high-purity copper (5N or more).

ベース材の銅は、シャフト炉で溶解された後、還元状態で樋に流すことが好ましい。すなわち、還元ガス(例えば、CO)雰囲気下において、希薄合金の硫黄濃度、チタン濃度、及び酸素濃度を制御しつつ鋳造すると共に、材料に圧延加工を施すことにより、ワイヤロッドを安定的に製造することが好ましい。なお、銅酸化物が混入すること、及び/又は粒子サイズが所定サイズより大きいことは、製造される導体の品質を低下させる。   After the base material copper is melted in the shaft furnace, it is preferably flowed into the trough in a reduced state. That is, in a reducing gas (for example, CO) atmosphere, the wire rod is stably manufactured by casting while controlling the sulfur concentration, titanium concentration, and oxygen concentration of the dilute alloy and rolling the material. It is preferable. In addition, mixing of copper oxide and / or a particle size larger than a predetermined size degrades the quality of the manufactured conductor.

以上より、無酸素銅(OFC)の導体に比してより軟らかい軟質希薄銅合金材料を、本実施の形態に係る撚線に使用する導体の原料として得ることができる。   From the above, a soft dilute copper alloy material that is softer than the oxygen-free copper (OFC) conductor can be obtained as a raw material for the conductor used in the stranded wire according to the present embodiment.

なお、軟質希薄銅合金材料の表面にめっき層を形成することもできる。更に、軟質希薄銅合金材料の形状は特に限定されず、断面丸形状、棒状、又は平角導体状にすることができる。   A plating layer can also be formed on the surface of the soft dilute copper alloy material. Furthermore, the shape of the soft dilute copper alloy material is not particularly limited, and can be a round cross-section, a rod, or a flat conductor.

また、本実施の形態では、SCR連続鋳造圧延法によりワイヤロッドを作製すると共に、熱間圧延にて軟質材を作製したが、双ロール式連続鋳造圧延法又はプロペルチ式連続鋳造圧延法を採用することもできる。   In the present embodiment, the wire rod is manufactured by the SCR continuous casting and rolling method, and the soft material is manufactured by hot rolling, but the twin roll type continuous casting rolling method or the Properti type continuous casting and rolling method is adopted. You can also.

さて、この希薄銅合金材料を素材とした本発明の溶融はんだめっき撚線の製造方法を、再度図1により説明する。   Now, the manufacturing method of the molten solder plating stranded wire of this invention which used this diluted copper alloy material as a raw material is demonstrated again using FIG.

このめっき撚線は、その表面にめっき層を備えた溶融はんだめっき撚線16である。この溶融はんだめっき撚線16は、上述の希薄銅合金材料を素材としたものである。また、めっき層としては、例えば、錫、ニッケル、銀を主成分とするものを適用可能であり、いわゆるPbフリーめっきを用いてもよい。   This plated stranded wire is a molten solder plated stranded wire 16 having a plating layer on its surface. The molten solder plated stranded wire 16 is made of the above-described diluted copper alloy material. Moreover, as a plating layer, what has tin, nickel, and silver as a main component is applicable, for example, you may use what is called Pb free plating.

溶融はんだめっき撚線16の製造方法は、上述の希薄銅合金材料を素材としたワイヤロッド2を伸線する伸線工程Aと、最終線径に伸線された硬銅線からなる伸線材2aを撚り合わせる撚線工程Bと、撚線9の表面にめっき層を形成するはんだめっき工程Cとを備えるものである。   The manufacturing method of the molten solder plated stranded wire 16 includes a wire drawing step A for drawing the wire rod 2 made of the above-mentioned diluted copper alloy material, and a wire drawing material 2a made of a hard copper wire drawn to the final wire diameter. Are provided with a stranded wire process B for twisting and a solder plating process C for forming a plating layer on the surface of the stranded wire 9.

図2は、従来の溶融はんだめっき撚線25を製造する製造方法を示したものである。   FIG. 2 shows a manufacturing method for manufacturing a conventional molten solder-plated stranded wire 25.

この従来の溶融はんだめっき撚線25を製造する工程は、めっき工程D、伸線・焼鈍工程E、撚り線工程Fからなるもので、めっき工程Dでのめっき装置11、伸線・焼鈍工程Eでの伸線装置1、撚り線工程Fでの撚線装置7は、図1で説明しためっき装置11、伸線装置1、撚線装置7と基本的に同じであり、同一符号を付して説明する。   The process of manufacturing the conventional molten solder-plated stranded wire 25 includes a plating process D, a wire drawing / annealing process E, and a stranded wire process F. The plating apparatus 11 in the plating process D, the wire drawing / annealing process E The wire drawing device 1 and the wire drawing device 7 in the stranded wire process F are basically the same as the plating device 11, the wire drawing device 1 and the wire drawing device 7 described in FIG. I will explain.

この図2の従来の溶融はんだめっき撚線25を製造は、最終線径前にロッド(銅素線)2にめっき装置11にてめっきを施してめっき線18とし、めっき線18を、伸線装置1で最終線径まで伸線加工して伸線材19とし、ガイドローラ20、21、22を通して巻取ボビン24に巻き取る間に、ガイドローラ21、22間に通電し、通電アニーラによって軟質銅線23とする。その後、軟質銅線23を撚線装置7で、撚り合わせて撚線25とする製造方法である。   The conventional molten solder-plated stranded wire 25 shown in FIG. 2 is manufactured by plating the rod (copper element wire) 2 with the plating device 11 before the final wire diameter to form a plated wire 18. The apparatus 1 is drawn to the final wire diameter to obtain a wire drawing material 19, and is energized between the guide rollers 21, 22 while being wound around the take-up bobbin 24 through the guide rollers 20, 21, 22. Line 23. Thereafter, the flexible copper wire 23 is twisted together with the twisted wire device 7 to form the twisted wire 25.

しかし、撚線工程Fで撚り合わされためっき撚線25は、撚線工程Fで加工硬化し、軟質撚線ではあるものの、完全な軟質撚線にはならない問題があった。   However, the plated stranded wire 25 twisted together in the stranded wire process F is work-hardened in the stranded wire process F, and although it is a soft stranded wire, there is a problem that it does not become a complete soft stranded wire.

これに対し、上述のとおり、本発明の溶融はんだめっき撚線の製造方法を使用すれば、半軟化温度が低い素材を用いるため、製造時に、加工工程から焼鈍工程を経て製造される工程を、加工工程から撚線工程、めっき工程のみで製品を製造できることになり、低コストかつエネルギー低減が可能となり、高い生産性が得られる。   On the other hand, as described above, if the method for producing a molten solder-plated twisted wire of the present invention is used, a material having a low semi-softening temperature is used. A product can be manufactured only by a twisting process and a plating process from a processing process, energy can be reduced at a low cost, and high productivity can be obtained.

さらには、本発明によれば、後述の表1、表2に示すデータに基づき、無酸素銅(OFC)を用いる場合に比して、軟質銅線を製造する上において、はんだめっき槽への浸漬時間をより短時間で行うことができ、更なるめっきラインの増速化を実現することができる。   Furthermore, according to the present invention, based on the data shown in Table 1 and Table 2 described later, compared to the case of using oxygen-free copper (OFC), in producing a soft copper wire, The dipping time can be performed in a shorter time, and further increase in the speed of the plating line can be realized.

Figure 2013039603
Figure 2013039603

表1は、無酸素銅(OFC)を試料No.9〜15とした従来材Aと、無酸素銅に微量のTiを添加して試料No.1〜8とした比較材A、実施材Aに、はんだめっき温度と浸漬時間を変えたときのビッカース硬さを測定した結果を示したものである。   Table 1 shows oxygen-free copper (OFC) sample No. Sample No. 9 was prepared by adding a small amount of Ti to conventional material A 9 to 15 and oxygen-free copper. The result of having measured the Vickers hardness when changing the solder plating temperature and immersion time to the comparative material A and the implementation material A which were set to 1-8 is shown.

これら試料No.1〜15は、いずれも比較的高加工度である91.7%の場合におけるめっき槽浸漬後のビッカース硬さを測定した結果である。   These sample Nos. 1 to 15 are the results of measuring the Vickers hardness after immersion in the plating tank in the case of 91.7%, which is a relatively high workability.

浸漬後の試料の軟化特性を把握するため、ビッカース硬さを測定した。目標値は60HV以下に設定した。   In order to grasp the softening characteristics of the sample after immersion, Vickers hardness was measured. The target value was set to 60 HV or less.

ビッカース硬度を60以下に規定した理由は、ビッカース硬度がこの数値を上回るとケーブルとしての軟質特性が不十分であり、ケーブル配索時に不都合が生じる可能性があるためである。   The reason why the Vickers hardness is specified to be 60 or less is that when the Vickers hardness exceeds this value, the soft characteristics of the cable are insufficient, and there is a possibility that inconvenience may occur during cable routing.

ここに試料No.2〜8の実施材Aについては、低酸素銅(酸素濃度7〜8mass ppm、硫黄濃度5mass ppm)に13mass ppmのTiを添加した素材をφ0.9mmに伸線した後に同一ライン上にて伸びが30%になるまで通電アニーラの処理を行い、さらにφ0.26mmに伸線した(加工度91.7%)ものであり、その後、例えば7本撚線とする。この撚線を焼鈍工程を設けることなく、硬質銅撚線の状態で、溶融はんだめっき工程にて、はんだめっき槽に連続的に浸漬させて引き上げロールにより引上げて線材の周囲に溶融はんだめっき層を有する軟質銅撚線を得たものである。   Here, Sample No. For the material A of 2 to 8, the material obtained by adding 13 mass ppm of Ti to low oxygen copper (oxygen concentration of 7 to 8 mass ppm, sulfur concentration of 5 mass ppm) was drawn to φ0.9 mm and then stretched on the same line. The energization annealer is processed until it reaches 30%, and is further drawn to φ0.26 mm (working degree: 91.7%). Thereafter, for example, seven stranded wires are used. Without providing an annealing step, this stranded wire is continuously immersed in a solder plating bath in the state of a hard copper stranded wire and pulled up by a pulling roll to form a molten solder plating layer around the wire. The obtained soft copper stranded wire is obtained.

これに対して、従来材Aは、原材料として無酸素銅(OFC)を用いた点を除けば、上記実施材Aと同様の条件にて製造した。   On the other hand, the conventional material A was manufactured under the same conditions as the above-described material A except that oxygen-free copper (OFC) was used as a raw material.

ここに加工度とは、「(加工前の断面積−加工後の断面積)/加工前の断面積」であらわされる。   Here, the processing degree is expressed as “(cross-sectional area before processing−cross-sectional area after processing) / cross-sectional area before processing”.

実施材Aに相当する試料No.2〜4についてみると、はんだめっき温度が260℃〜300℃においては、浸漬時間が2〜10秒で、ビッカース硬さは60HVを下回っており、浸漬時間が短いにもかかわらず、良好なはんだめっき軟質銅撚線が得られていることがわかる。   Sample No. corresponding to the execution material A 2 to 4, when the solder plating temperature is 260 ° C. to 300 ° C., the immersion time is 2 to 10 seconds, the Vickers hardness is less than 60 HV, and the solder is good despite the short immersion time. It can be seen that a plated soft copper stranded wire is obtained.

これに対して、従来材Aである試料No9、10は、はんだめっき温度が260℃、280℃の例であるが、浸漬時間が60秒と長時間であるにもかかわらず、ビッカース硬さはいずれも目標値である60HVを上回っていた。   On the other hand, Sample Nos. 9 and 10 which are the conventional material A are examples in which the solder plating temperature is 260 ° C. and 280 ° C., but the immersion time is 60 seconds and the Vickers hardness is Both exceeded the target value of 60HV.

また、実施材Aに相当する試料No5〜8については、はんだめっき温度が320℃〜380℃において浸漬時間が1秒の短時間であるにもかかわらず、溶融はんだめっき工程の熱量によって硬質銅撚線が変質されて、ビッカース硬さは60HVを下回っていたのに対して、従来材Aである試料No12〜15はいずれもビッカース硬さ60HVを下回らず、実施材Aに相当する試料No5〜8に比して硬いことがわかる。   Moreover, about sample Nos. 5-8 corresponding to the implementation material A, the hard copper twisting is performed depending on the amount of heat in the molten solder plating process even though the solder plating temperature is 320 ° C. to 380 ° C. and the immersion time is 1 second. The lines were altered, and the Vickers hardness was below 60 HV, whereas the samples No. 12 to 15 as the conventional material A did not fall below the Vickers hardness of 60 HV, and sample Nos. 5 to 8 corresponding to the implementation material A It can be seen that it is harder than

これら表1の結果から、Tiを微量添加した実施材Aの材料が、無酸素銅(OFC)を用いる従来例に対して軟質銅撚線を製造する上において、はんだめっき槽への浸漬時間をより短時間で行うことができ、より具体的には260℃〜300℃であれば2〜10秒、320℃を超えて380℃以下であれば1秒以下で目標のビッカース硬さに到達することができ、めっきラインの増速化の点においてより有効であるといえる。   From these results in Table 1, when the material of the implementation material A to which a small amount of Ti was added produced a soft copper stranded wire with respect to the conventional example using oxygen-free copper (OFC), the immersion time in the solder plating tank was It can be performed in a shorter time. More specifically, the target Vickers hardness is reached in 1 second or less if it is 260 ° C to 300 ° C and 2 to 10 seconds if it exceeds 320 ° C and 380 ° C or less. It can be said that it is more effective in terms of speeding up the plating line.

なお、比較材Aについては、はんだめっき温度260℃の場合にはんだ浸漬時間を10秒とする条件にてビッカース硬さを測定したが、目標値の60HVを大きく上回るものであった。   As for Comparative Material A, the Vickers hardness was measured under the condition that the solder immersion time was 10 seconds when the solder plating temperature was 260 ° C., which was much higher than the target value of 60 HV.

Figure 2013039603
Figure 2013039603

表2は、比較的低加工度である49.3%の場合において、無酸素銅(OFC)を試料No.24〜30とする従来材Bと、無酸素銅に微量Tiを添加する試料No.16,17の比較材Bと、試料No.18〜23の実施材Bとを対象として、めっき槽浸漬後のビッカース硬さを測定した結果である。ビッカース硬さの評価方法は表1の場合と同様である。   Table 2 shows that in the case of 49.3%, which is a relatively low degree of processing, oxygen-free copper (OFC) is sample No. Conventional material B having 24 to 30 and sample No. 2 in which a slight amount of Ti is added to oxygen-free copper. Nos. 16 and 17 and Sample No. It is the result of having measured the Vickers hardness after plating tank immersion for the implementation material B of 18-23. The evaluation method of Vickers hardness is the same as in Table 1.

ここに試料No.18〜23の実施材Bについては、素材をφ0.9mmに伸線した後に同一ライン上にて伸びが30%になるまで通電アニーラの処理を行い、さらにこれをφ0.365mmに伸線した後同一ライン上にて伸びが30%になるまで通電アニーラの処理を行った。つづいて、これをさらにφ0.26mmに伸線して、その後、例えば7本撚線とし、硬質銅撚線を得た(加工度49.3%)。後の工程は、表1の場合と同様である。また実施材Bの原材料は実施材Aと同様のものを使用した。   Here, sample No. For Example Material B of 18 to 23, after the material was drawn to φ0.9 mm, it was subjected to energization annealing until the elongation reached 30% on the same line, and further drawn to φ0.365 mm. The energization annealing was performed until the elongation reached 30% on the same line. Subsequently, this was further drawn to φ0.26 mm, and then, for example, 7 stranded wires were obtained to obtain a hard copper stranded wire (working degree: 49.3%). The subsequent steps are the same as those in Table 1. In addition, the raw material of the implementation material B was the same as that of the implementation material A.

これに対して、従来材Bは、原材料として無酸素銅(OFC)を用いた点を除けば、上記実施材Bと同様の条件にて製造した。なお、加工度の特定方法については、実施材Aと同様のものである。   On the other hand, the conventional material B was manufactured under the same conditions as the above-mentioned material B except that oxygen-free copper (OFC) was used as a raw material. In addition, about the specific method of a work degree, it is the same as that of the implementation material A.

実施材Bをみると、はんだめっき温度が280℃〜380℃においては、浸漬時間が1〜10秒でビッカース硬さが60HVを下回っており、比較的低加工度の試料に対してもはんだめっき槽への浸漬によって溶融はんだめっき工程の熱量によって硬質銅撚線が変質されて良好なはんだめっき軟質銅撚線が作製できることがわかる(試料No18〜23)。   As for the execution material B, when the solder plating temperature is 280 ° C. to 380 ° C., the immersion time is 1 to 10 seconds and the Vickers hardness is less than 60 HV. It can be seen that the hard copper stranded wire is denatured by the amount of heat in the molten solder plating process by immersion in the bath, and a good solder-plated soft copper stranded wire can be produced (Sample Nos. 18 to 23).

これに対して、従来材Bをみても、260℃〜320℃においては浸漬時間を60秒と長くしたとしても、ビッカース硬さが60HVを上回る結果となり、銅線の素材として無酸素銅(OFC)を使用した場合には、はんだめっき槽への浸漬による銅線の軟化効果は得られないことがわかった(試料No24〜27)。また、340℃〜380℃においても、ビッカース硬さが60HVを上回る結果であった。また、はんだめっき槽への浸漬時間が30秒と長すぎるため、生産性の面において劣っていることがわかった(試料No28〜30)。また、340℃〜380℃において、浸漬時間が30秒、60秒で実施したものについては線材のCuがはんだめっき槽中に溶け出しており、めっき槽の成分を変化させ、後続の線材のはんだめっき層の組成品質に影響を及ぼすものであるため、現実のめっき製造ラインにおいては適用できないものである。   On the other hand, even in the case of the conventional material B, even if the immersion time was increased to 60 seconds at 260 ° C. to 320 ° C., the Vickers hardness exceeded 60 HV, and oxygen-free copper (OFC) was used as the copper wire material. ) Was used, it was found that a copper wire softening effect by immersion in a solder plating bath could not be obtained (Sample Nos. 24-27). Further, even at 340 ° C. to 380 ° C., the Vickers hardness exceeded 60 HV. Moreover, since immersion time in the solder plating tank was too long as 30 seconds, it turned out that it is inferior in terms of productivity (sample No. 28-30). In addition, in the case where the immersion time was 30 seconds and 60 seconds at 340 ° C. to 380 ° C., the Cu of the wire rod was dissolved in the solder plating bath, the components of the plating bath were changed, and the solder of the subsequent wire rod was changed. Since it affects the composition quality of the plating layer, it cannot be applied to an actual plating production line.

これら表2の結果から、従来材Bより、高加工度の銅線(たとえば、特許文献4では圧下率95%)に対して、はんだめっきによる熱処理効果によって、線材の軟化が起る現象は開示されているが、本発明は銅線の素材そのものを見直し、組成成分改善のアプローチから所定のO含有量、S含有量の銅材料に対してTiを微量に添加することにより、比較的低加工度の領域においても、はんだめっき層の品質に悪影響を及ぼすことなく、はんだめっき槽への浸漬による銅線の軟化効果が得られるという優位性があるといえる。   From the results shown in Table 2, the phenomenon that the wire material is softened due to the heat treatment effect by solder plating is disclosed for the copper wire having a higher workability than the conventional material B (for example, 95% reduction in Patent Document 4). However, in the present invention, the raw material of the copper wire itself is reviewed, and by adding a small amount of Ti to the copper material having a predetermined O content and S content from the approach of improving the composition component, relatively low processing is achieved. Even in such a region, it can be said that there is an advantage that the softening effect of the copper wire can be obtained by immersion in the solder plating tank without adversely affecting the quality of the solder plating layer.

なお、比較材Aについては、はんだめっき温度260℃の場合にはんだ浸漬時間を夫々30秒、60秒とする条件においてビッカース硬さを測定したが、目標値の60HVを下回る結果となったが、はんだ浸漬時間を実施材Bと比較して長くとる必要があり、生産性の面で劣る結果となった。   In addition, for the comparative material A, when the solder plating temperature was 260 ° C., the Vickers hardness was measured under the condition that the solder immersion time was 30 seconds and 60 seconds, respectively, but the result was below the target value of 60 HV. It was necessary to make the solder immersion time longer than that of the implementation material B, resulting in inferior productivity.

なお、本発明の実施例においては、断面が丸形状の線材を用いて説明したが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、平角状の導体であってもよい。   In the embodiment of the present invention, the wire having a round cross section has been described. However, the present invention is not particularly limited to this, and a flat conductor may be used.

1 伸線装置
2 ワイヤロッド
2a 伸線材
7 撚線装置
9 撚線
11 はんだめっき装置
16 溶融はんだめっき撚線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wire drawing apparatus 2 Wire rod 2a Wire drawing material 7 Twisted wire apparatus 9 Twisted wire 11 Solder plating apparatus 16 Molten solder plating twisted wire

Claims (5)

不可避的不純物を含む銅と、2mass ppmを超える量の酸素と、Mg、Zr、Nb、Ca、V、N、Mn、Ti、Crの少なくとも一種の添加元素と、を含む希薄銅合金材料に対して伸線加工を施して伸線材を作製する伸線工程と、
該伸線材を複数本用意し、これらを撚り合わせることにより撚線を作製する撚線工程と、
該撚線を溶融はんだめっき槽に浸漬することで伸線材の表面にめっき層を形成する溶融はんだめっき工程とを備え、
溶融はんだめっき工程の熱量によって伸線材を軟質銅線に変質させることを特徴とする撚線の製造方法。
For a dilute copper alloy material containing copper containing inevitable impurities, oxygen in an amount exceeding 2 mass ppm, and at least one additive element of Mg, Zr, Nb, Ca, V, N, Mn, Ti, and Cr A wire drawing process for producing a wire drawing material by performing wire drawing;
Preparing a plurality of the wire drawing materials, and twisting them to produce a stranded wire; and
A molten solder plating step of forming a plating layer on the surface of the wire drawing material by immersing the stranded wire in a molten solder plating tank;
A method for producing a stranded wire, wherein a wire drawing material is transformed into a soft copper wire by the amount of heat in a molten solder plating process.
前記添加元素が、4mass ppm以上55mass ppm以下のチタンであり、 2mass ppm以上12mass ppm以下の硫黄と、2mass ppmを超えて30mass ppm以下の酸素とを含む請求項1に記載の撚線の製造方法。   2. The method for producing a stranded wire according to claim 1, wherein the additive element is titanium of 4 mass ppm or more and 55 mass ppm or less, and includes sulfur of 2 mass ppm or more and 12 mass ppm or less and oxygen of more than 2 mass ppm and 30 mass ppm or less. . 前記最終線径に伸線加工した際の前記伸線材の加工度が50%以上であり、前記溶融はんだめっき槽のめっき温度が260℃〜300℃であり、浸漬時間が2〜5秒であることを特徴とする請求項1に記載の溶融はんだめっき線の製造方法。   The degree of processing of the wire drawing material when drawn to the final wire diameter is 50% or more, the plating temperature of the molten solder plating tank is 260 ° C. to 300 ° C., and the immersion time is 2 to 5 seconds. The method for producing a molten solder plated wire according to claim 1. 前記最終線径に伸線加工した際の前記伸線材の加工度が50%以上であり、前記溶融はんだめっき槽のめっき温度が300℃を超え380℃であり、浸漬時間が1秒以上であることを特徴とする請求項1に記載の溶融はんだめっき線の製造方法。   The degree of processing of the wire drawing material when drawn to the final wire diameter is 50% or more, the plating temperature of the molten solder plating tank is over 300 ° C. and 380 ° C., and the immersion time is 1 second or more. The method for producing a molten solder plated wire according to claim 1. 前記最終線径に伸線加工した際の前記伸線材の加工度が50%未満であり、前記溶融はんだめっき槽のめっき温度が280℃〜380℃であり、浸漬時間が1〜10秒であることを特徴とする請求項1に記載の溶融はんだめっき線の製造方法。   The degree of processing of the wire drawing material when drawn to the final wire diameter is less than 50%, the plating temperature of the molten solder plating tank is 280 ° C. to 380 ° C., and the immersion time is 1 to 10 seconds. The method for producing a molten solder plated wire according to claim 1.
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