JP2023180800A - Production system and production method of copper wire rod - Google Patents

Production system and production method of copper wire rod Download PDF

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一臣 平井
Kazuomi Hirai
雄太 嶋田
Yuta Shimada
暁 川瀬
Satoru Kawase
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Abstract

To produce a copper wire rod suitable for a conductor for a coil.SOLUTION: A production system 1 of a copper wire rod includes: an original wind roller 2 which supplies a DIP material produced by a dip forming method; a cleaning device 6 which cleans the DIP material; and a conform extrusion device 8 which performs conform extrusion of the DIP material. The cleaning device 6 cleans a surface of the DIP material through ultrasonic hot water cleaning. In the conform extrusion device 8, a coining roll pressure is controlled.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は銅線材の製造システムおよび製造方法に関する。 The present invention relates to a copper wire manufacturing system and manufacturing method.

従来から、無酸素銅の銅線材の代表例としてアップキャスト材やDIP材が知られている。「アップキャスト材」とは、溶銅を鋳型内で凝固させ上方に連続的に引き上げるアップキャスト法により製造される銅線材である。「DIP材」とは、溶銅をコアロッドの外周に連続的に凝固させるディップフォーミング法により製造される銅線材である。特許文献1-2では、アップキャスト材にコンフォーム押出しを施し、表面性状に優れかつ微細な結晶粒から構成される加工組織を実現しようとしている。 Conventionally, upcast materials and DIP materials have been known as representative examples of copper wire materials made of oxygen-free copper. "Upcast material" is a copper wire material manufactured by an upcast method in which molten copper is solidified in a mold and continuously pulled upward. "DIP material" is a copper wire material manufactured by a dip forming method in which molten copper is continuously solidified on the outer periphery of a core rod. In Patent Documents 1 and 2, conform extrusion is performed on an upcast material to achieve a processed structure that has excellent surface properties and is composed of fine crystal grains.

特開2016-193450号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-193450 特許第6233634号公報Patent No. 6233634

しかしながら、アップキャスト材を用いコンフォーム押出しを施しても、当該銅線材は、硬度(0.2%耐力の特性値)がやや高い傾向があり、コンフォーム押出し後の銅線材を巻線用導体として使用する場合、加工特性に影響が出る。
したがって本発明の主な目的は、柔軟で加工特性に優れる巻線用導体に適した銅線材の製造システムおよび製造方法を提供することにある。
However, even if conform extrusion is performed using upcast material, the copper wire material tends to have a slightly high hardness (characteristic value of 0.2% proof stress), and the copper wire material after conform extrusion is used as a winding conductor. When used as a material, the processing characteristics will be affected.
Therefore, the main object of the present invention is to provide a system and method for manufacturing a copper wire material that is flexible and has excellent processing characteristics and is suitable for use as a winding conductor.

上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、
ディップフォーミング法によるDIP材を供給するサプライ装置と
前記DIP材を洗浄する洗浄装置と、
前記DIP材をコンフォーム押出しするコンフォーム押出装置とを備え、
前記洗浄装置では、前記DIP材の表面を超音波温水洗浄、水蒸気洗浄または水洗浄し、前記コンフォーム押出装置では、コイニングロール圧を制御することを特徴とする銅線材の製造システムが提供される。
According to one aspect of the present invention to solve the above problems,
a supply device that supplies DIP material by dip forming method; a cleaning device that cleans the DIP material;
and a conform extrusion device for conform extruding the DIP material,
A copper wire manufacturing system is provided, wherein the cleaning device performs ultrasonic hot water cleaning, steam cleaning, or water cleaning on the surface of the DIP material, and the conform extrusion device controls coining roll pressure. .

本発明の他の態様によれば、
ディップフォーミング法によるDIP材を準備する工程と
前記DIP材を洗浄する工程と、
前記DIP材をコンフォーム押出しする工程とを備え、
前記DIP材を洗浄する工程では、前記DIP材の表面を超音波温水洗浄、水蒸気洗浄または水洗浄し、前記DIP材をコンフォーム押出しする工程では、コイニングロール圧を制御することを特徴とする銅線材の製造方法が提供される。
According to another aspect of the invention:
a step of preparing a DIP material by a dip forming method; a step of cleaning the DIP material;
and a step of conform extruding the DIP material,
In the step of cleaning the DIP material, the surface of the DIP material is subjected to ultrasonic hot water cleaning, steam cleaning, or water cleaning, and in the step of conform extruding the DIP material, coining roll pressure is controlled. A method of manufacturing a wire is provided.

本発明によれば、巻線用導体に適した銅線材を製造することができる。 According to the present invention, a copper wire material suitable for a winding conductor can be manufactured.

銅線材の製造システムの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a copper wire manufacturing system. コンフォーム押出装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conform extrusion device.

以下、本発明の好ましい実施形態にかかる銅線材およびその製造方法について説明する。本明細書では、数値範囲を示す「~」の記載に関し下限値および上限値はその数値範囲に含まれる。 Hereinafter, a copper wire material and a method for manufacturing the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described. In this specification, with respect to the description of "~" indicating a numerical range, the lower limit and upper limit are included in the numerical range.

[銅線材]
(1)組成
銅線材の構成材料は無酸素銅である。
「無酸素銅」とは、Cuを99.96質量%以上含有し、残部が不可避不純物から構成される銅であって、不可避不純物の合計含有量は好ましくは0.03質量%以下である。無酸素銅中の酸素含有量は少ないほど導電性に優れることから、0.001質量%(10質量ppm)以下、好ましくは0.0005質量%以下(5質量ppm以下)である。
[Copper wire material]
(1) Composition The constituent material of the copper wire is oxygen-free copper.
"Oxygen-free copper" refers to copper containing 99.96% by mass or more of Cu, with the remainder consisting of unavoidable impurities, and the total content of unavoidable impurities is preferably 0.03% by mass or less. Since the lower the oxygen content in oxygen-free copper, the better the conductivity, it is 0.001 mass % (10 mass ppm) or less, preferably 0.0005 mass % or less (5 mass ppm or less).

(2)形状
銅線材は、コンフォーム押出しにより成形可能な種々の断面形状をとりうる。
たとえば、断面が円形状の丸線では、押出時の加工性に優れて、表面性状や形状精度、寸法精度に優れる銅線材となり易い。その他、断面が矩形状の銅線材、特に長方形などのアスペクト比(長径と短径との比、長径/短径)が10以下の矩形状の銅線材や、正方形などのアスペクト比が1に近い矩形状の銅線材、断面が多角形状、楕円状などの異形の銅線材となりうる。
(2) Shape The copper wire can have various cross-sectional shapes that can be molded by conform extrusion.
For example, a round wire with a circular cross section has excellent workability during extrusion and tends to be a copper wire material with excellent surface properties, shape accuracy, and dimensional accuracy. In addition, copper wires with a rectangular cross section, especially rectangular copper wires with an aspect ratio (ratio of major axis to minor axis, major axis/minor axis) of 10 or less, and rectangular copper wires with an aspect ratio close to 1 such as squares. The copper wire may be rectangular, or may have an irregular cross section such as a polygon or an ellipse.

(3)サイズ
銅線材は種々の大きさをとりうる。
たとえば、銅線材の一例として、断面積が4~150mm程度であるものが挙げられる。銅線材が丸線の場合には、たとえば、線径(直径)が3~13mm程度であるものが挙げられる。銅線材が矩形状である場合には、たとえば、厚さ1~8mm程度、幅5~35mm程度であるものが挙げられる。
本実施形態にかかる銅線材は、伸びが高く加工性に優れるため、たとえば、伸線加工を施すことなく圧延加工を施して平角線などの異形線材を製造可能である。そのため、上記の範囲の断面積を有する銅線材を利用することで、断面積が大きな平角線などの異形線材を製造することができる。本実施形態にかかる銅線材は、断面積が100mm以下、さらには90mmといった大きさでも、軟化処理といった熱処理を別途施すことなく高い伸びを有する。
(3) Size Copper wire can take various sizes.
For example, an example of a copper wire material is one having a cross-sectional area of about 4 to 150 mm.sup.2 . When the copper wire material is a round wire, for example, the wire diameter is about 3 to 13 mm. When the copper wire material is rectangular, for example, it has a thickness of about 1 to 8 mm and a width of about 5 to 35 mm.
Since the copper wire according to this embodiment has high elongation and excellent workability, it is possible to manufacture irregularly shaped wires such as rectangular wires by rolling, for example, without wire drawing. Therefore, by using a copper wire having a cross-sectional area within the above range, it is possible to manufacture a deformed wire such as a rectangular wire having a large cross-sectional area. The copper wire according to this embodiment has high elongation without additional heat treatment such as softening treatment even when the cross-sectional area is 100 mm 2 or less, or even 90 mm 2 .

(4)導電率
銅線材は無酸素銅で構成され高い導電率を有している。導電率は100%IACS以上であり、好ましくは101%IACS以上である。
(4) Electrical conductivity The copper wire material is made of oxygen-free copper and has high electrical conductivity. The conductivity is 100% IACS or more, preferably 101% IACS or more.

(5)機械的特性
銅線材はいわゆる膨れ現象が抑制され表面性状に優れる上に、機械的特性にも優れている。特に本実施形態の銅線材は室温における0.2%耐力に優れ、たとえば断面が2mm×5mmの矩形状では0.2%耐力が55~65MPaであり、断面が3mm×12mmの矩形状では0.2%耐力が60~70MPaであり、無酸素銅のアップキャスト材をコンフォーム押出しした場合に比較し、柔らかい傾向を有している。
本実施形態の銅線材はかかる機械的特性を有するが故に厳しい曲げ加工にも適している。
(5) Mechanical properties Copper wire material not only suppresses the so-called blistering phenomenon and has excellent surface properties, but also has excellent mechanical properties. In particular, the copper wire of this embodiment has excellent 0.2% proof stress at room temperature. For example, in a rectangular shape with a cross section of 2 mm x 5 mm, the 0.2% proof stress is 55 to 65 MPa, and in a rectangular shape with a cross section of 3 mm x 12 mm, the 0.2% proof stress is 0.2% proof stress at room temperature. The .2% yield strength is 60 to 70 MPa, and it tends to be softer than the case of conform extrusion of oxygen-free copper upcast material.
Since the copper wire material of this embodiment has such mechanical properties, it is suitable for severe bending processing.

[銅線材の製造システム、コンフォーム押出装置および銅線材の製造方法]
(1)銅線材の製造システム
図1は銅線材の製造システム1の概略構成を示す図である。
図1に示すとおり、銅線材の製造システム1は銅線材のいわゆる製造ラインであって、元巻きローラ2、矯正装置4、洗浄装置6、コンフォーム押出装置8および巻取りローラ10を有しており、これらが銅線材の搬送方向に沿ってこの順に配置されている。
元巻きローラ2には押出処理に供される銅線材が巻回されている。当該銅線材はいわゆる母材であって油分が残渣として表面に付着している。元巻きローラ2は矯正装置4以後の各装置に銅線材を供給するためのサプライ装置である。矯正装置4は銅線材の直線性を向上させる装置である。洗浄装置6には超音波洗浄機能が具備され、洗浄装置6は銅線材の表面を洗浄するようになっている。洗浄装置6は超音波洗浄機能に代えて蒸気洗浄または単なる水洗浄機能を具備するものであってもよい。コンフォーム押出装置8はホイール、シューおよびアバットメントによる空間に銅線材を導入しダイスで押し出す装置である。巻取りローラ10は銅線材を巻き取る装置である。
銅線材の製造システム1では、銅線材が、元巻きローラ2から繰り出され、その後は矯正装置4で直線状に矯正され、洗浄装置6で表面洗浄され、コンフォーム押出装置8で強制的に押し出され、巻取りローラ10で巻き取られる。
[Copper wire manufacturing system, conform extrusion device, and copper wire manufacturing method]
(1) Copper wire manufacturing system FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a copper wire manufacturing system 1.
As shown in FIG. 1, a copper wire manufacturing system 1 is a so-called production line for copper wire, and includes an original winding roller 2, a straightening device 4, a cleaning device 6, a conform extrusion device 8, and a winding roller 10. These are arranged in this order along the conveyance direction of the copper wire.
A copper wire material to be subjected to extrusion processing is wound around the original winding roller 2. The copper wire is a so-called base material, and oil is attached to the surface as a residue. The original winding roller 2 is a supply device for supplying copper wire to each device after the straightening device 4. The straightening device 4 is a device that improves the straightness of the copper wire. The cleaning device 6 is equipped with an ultrasonic cleaning function, and is designed to clean the surface of the copper wire. The cleaning device 6 may have a steam cleaning function or a simple water cleaning function instead of the ultrasonic cleaning function. The conform extrusion device 8 is a device that introduces a copper wire into a space formed by a wheel, a shoe, and an abutment, and extrudes it using a die. The winding roller 10 is a device that winds up a copper wire.
In a copper wire manufacturing system 1, a copper wire is unwound from a former winding roller 2, straightened into a straight line by a straightening device 4, surface cleaned by a cleaning device 6, and forcibly extruded by a conform extrusion device 8. The film is then wound up by a winding roller 10.

(2)コンフォーム押出装置
図2はコンフォーム押出装置20の概略構成を示す図である。
図2に示すとおり、コンフォーム押出装置20は回転可能に支持された円盤状のホイール22を有しており、ホイール22の周面には円環状の凹溝が形成されている。ホイール22の外側にはホイール22の周方向に沿って凹溝の一部を覆うシュー24が設置されており、凹溝の開口部のうち当該一部を覆う蓋として機能している。シュー24の内部にはアバットメント26およびダイスチャンバ28が設置されている。ホイール22の凹溝のうちシュー24で覆われた領域の所定の位置にはアバットメント26が設置され、ダイスチャンバ28にはダイス30が収納されている。
(2) Conform extrusion device FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the conform extrusion device 20.
As shown in FIG. 2, the conform extrusion device 20 has a rotatably supported disc-shaped wheel 22, and an annular groove is formed on the circumferential surface of the wheel 22. A shoe 24 that covers a part of the groove is installed on the outside of the wheel 22 along the circumferential direction of the wheel 22, and functions as a lid that covers the part of the opening of the groove. An abutment 26 and a die chamber 28 are installed inside the shoe 24. An abutment 26 is installed at a predetermined position in a region of the groove of the wheel 22 covered by the shoe 24, and a die 30 is housed in a die chamber 28.

コンフォーム押出装置20では、ホイール22の凹溝、シュー24およびアバットメント26で囲まれる空間に押出素材(鋳造材)を導入し、その空間に溜まった材料を、ダイス30を通して押し出すようになっている。
具体的には回転するホイール22の凹溝に、押出素材を挿入すると、ホイール22と押出素材との間の摩擦力によって、押出素材が上述の空間に順次引き込まれる。ホイール22の回転速度は好ましくは8~10rpmである。上記空間に引き込まれた押出素材は、凹溝とシュー24とアバットメント26とによって実質的に閉塞されるため、押出圧力が発生する。この押出圧力によって、ダイスチャンバ28の材料溜まり箇所(凹溝とアバットメント26とダイス30とに囲まれた箇所)に押出素材の構成材料が流れ込み、流れ込んだ材料をダイス30によって所望の形状に成形して押し出し、押出線材を製造することができる。押出時には、ホイール22の周面とアバットメント26における周面との対向面との間から屑(バリ)32が排出される。
In the conform extrusion device 20, an extruded material (cast material) is introduced into a space surrounded by the concave groove of the wheel 22, the shoe 24, and the abutment 26, and the material accumulated in that space is extruded through the die 30. There is.
Specifically, when the extruded material is inserted into the groove of the rotating wheel 22, the extruded material is sequentially drawn into the above-mentioned space by the frictional force between the wheel 22 and the extruded material. The rotation speed of wheel 22 is preferably 8-10 rpm. Since the extruded material drawn into the space is substantially closed by the groove, the shoe 24, and the abutment 26, extrusion pressure is generated. Due to this extrusion pressure, the constituent materials of the extruded material flow into the material reservoir area of the die chamber 28 (the area surrounded by the groove, the abutment 26, and the die 30), and the flowing material is molded into the desired shape by the die 30. Extruded wire rods can be produced by extrusion. During extrusion, debris (burr) 32 is discharged from between the circumferential surface of the wheel 22 and the opposing surface of the circumferential surface of the abutment 26.

なお、アバットメント26は、凹溝の内周形状に概ね対応した外周形状を有する凸部と、凸部に一体に成形された台座部とを備えている(図示略)。
凸部は、上述のようにホイール22の凹溝の周方向の一部を堰き止めるように嵌め込まれる。凸部を凹溝に嵌め込んだ状態で凸部の先端およびその近傍と凹溝の底部およびその近傍との間にU字状の隙間が設けられるように、凸部は、凹溝の一部を堰き止める。この隙間には、押出時、押出素材の一部が常時充填された状態となり、余剰が上述の屑32として排出される。
台座部における一面、具体的には凸部の根元から台座部の側縁まで延びる対向面がホイール22の周面に対向するように、凸部が配置される。
Note that the abutment 26 includes a convex portion having an outer circumferential shape roughly corresponding to the inner circumferential shape of the groove, and a pedestal portion integrally formed with the convex portion (not shown).
The convex portion is fitted so as to block a portion of the groove of the wheel 22 in the circumferential direction as described above. The convex part is a part of the concave groove so that when the convex part is fitted into the concave groove, a U-shaped gap is provided between the tip of the convex part and its vicinity and the bottom of the concave groove and its vicinity. dam up. During extrusion, this gap is always filled with a part of the extruded material, and the surplus is discharged as the above-mentioned waste 32.
The protrusion is arranged such that one surface of the pedestal, specifically, the opposing surface extending from the root of the protrusion to the side edge of the pedestal, faces the circumferential surface of the wheel 22.

押出素材は、押出時の摩擦熱や変形熱により発熱する。従って、別途、加熱手段を使用しなくても自動的に高温状態(たとえば、300℃以上)にできる。高温となることで、押出素材の塑性加工性(押出性)を高められ、連続した押出が可能である。冷却手段や加熱手段を別途用意して、ダイスチャンバ28(ダイス30)の温度を調整すれば、所望の押出状態とすることができる。 Extruded materials generate heat due to frictional heat and deformation heat during extrusion. Therefore, a high temperature state (for example, 300° C. or higher) can be achieved automatically without using a separate heating means. The high temperature increases the plastic workability (extrudability) of the extruded material, making continuous extrusion possible. By separately preparing cooling means and heating means and adjusting the temperature of the die chamber 28 (dice 30), a desired extrusion state can be obtained.

コンフォーム押出装置20では上記のとおり、ホイール22の凹溝、シュー24およびアバットメント26で囲まれる空間に押出素材(鋳造材)を導入するところ、押出素材の当該空間への導入直前でコイニングロール圧を制御するようになっている。
具体的には図2に示すとおり、コンフォーム押出装置20のホイール22の凹溝の対向する部分には昇降自在のコイニングロール34が設置され、コイニングロール34の圧下量を制御可能となっている。
As described above, in the conform extrusion device 20, when the extruded material (cast material) is introduced into the space surrounded by the concave groove of the wheel 22, the shoe 24, and the abutment 26, the coining roll is introduced immediately before the extruded material is introduced into the space. It is designed to control pressure.
Specifically, as shown in FIG. 2, a coining roll 34 that can be raised and lowered is installed at a portion facing the concave groove of the wheel 22 of the conform extrusion device 20, and the rolling amount of the coining roll 34 can be controlled. .

(3)銅線材の製造方法
銅線材の製造方法では銅線材の製造システム1を利用する。
はじめに、銅線材をディップフォーミング法によるDIP材を準備し、当該DIP材を、元巻き装置2から繰り出しながら以後の装置に供給し、矯正装置4、洗浄装置6およびコンフォーム押出装置8を介して巻取り装置10で巻き取る。
この間、DIP材を矯正装置4で直線状に矯正する。
その後、DIP材の表面を洗浄装置6で洗浄し表面の残渣を除去する。
当該洗浄工程では特にDIP材の表面を好ましくは超音波温水洗浄する。
その後、DIP材をコンフォーム押出装置8でコンフォーム押出しする。
当該コンフォーム押出工程ではコイニングロール圧を制御する。コイニングロール圧の制御は、コイニングロール34を保持する保持部材(図示略)の高さを調整することで実現することができ、当該保持部材の高さを通常設定高さに対し好ましくは+3mm、より好ましくは+1~+3mmに設定する。たとえば、当該保持部材の高さを+3mmに設定するとコイニングロール圧が高く(コイニング圧下量が大きく)、当該保持部材の高さを+5mmに設定するとコイニングロール圧が低い(コイニング圧下量が小さい)。
(3) Copper wire manufacturing method The copper wire manufacturing system 1 is used in the copper wire manufacturing method.
First, a DIP material is prepared by dip-forming copper wire, and the DIP material is fed from the original winding device 2 to subsequent devices, and passed through the straightening device 4, cleaning device 6, and conform extrusion device 8. It is wound up with a winding device 10.
During this time, the DIP material is straightened into a straight line by the straightening device 4.
Thereafter, the surface of the DIP material is cleaned by a cleaning device 6 to remove surface residue.
In the cleaning step, the surface of the DIP material is preferably cleaned with ultrasonic hot water.
Thereafter, the DIP material is conform extruded using a conform extrusion device 8.
In the conform extrusion step, coining roll pressure is controlled. Control of the coining roll pressure can be realized by adjusting the height of a holding member (not shown) that holds the coining roll 34, and preferably the height of the holding member is +3 mm from the normally set height. More preferably, it is set to +1 to +3 mm. For example, when the height of the holding member is set to +3 mm, the coining roll pressure is high (the amount of coining reduction is large), and when the height of the holding member is set to +5 mm, the coining roll pressure is low (the amount of coining reduction is small).

コンフォーム押出工程では、ホイール22とダイスチャンバ28(アバットメント26)との間につくられる隙間(シューギャップg)を特定の範囲とする。
シューギャップgは、ホイール22の周面(凹溝の開口縁からホイール22の周縁まで延びる面)と、アバットメント26における周面との対向面との間の隙間をいい、0.50mm超1.30mm未満とする。
シューギャップgをこの範囲とすることで、後述する実施例に示すように、膨れ現象などの欠陥が少なく、表面性状に優れる押出線材を製造できる。更に当該押出線材に伸線加工及び圧延加工を施して、平角状の巻線用導体(平角線)を製造した場合、この巻線用導体は、膨れ現象などの欠陥が少なく、表面性状に優れる。
シューギャップgを0.50mm超とすることで、押出素材を拘束する押出圧力が緩和されて異物を巻き込み難くなり、異物を屑32として十分に排出できて異物層を形成し難くなる結果、異物に起因した膨れ現象が生じ難くなると考えられる。いわば、異物の排出経路を十分に確保できる。
一方、シューギャップgを1.30mm未満とすることで、押出素材を適切に拘束して押出可能になって異物を巻き込み難くなり、異物層を形成し難くなる結果、膨れ現象が生じ難くなると考えられる。
シューギャップgは0.75mm以上1.25mm以下、更に0.80mm以上1.20mm以下、0.85mm以上1.15mm以下が好ましい。シューギャップgの調整は、例えば、シュー24に設けられてアバットメント26の台座部を収納する収納部と台座部との間に配置する調整部材の厚みを調整することで容易に行える。調整部材は、例えば、板材などであり、板材の枚数を変更することで、調整部材の厚みを調整できる。
In the conform extrusion process, the gap (shoe gap g) created between the wheel 22 and the die chamber 28 (abutment 26) is set to a specific range.
The shoe gap g refers to the gap between the circumferential surface of the wheel 22 (the surface extending from the opening edge of the groove to the circumferential edge of the wheel 22) and the surface of the abutment 26 that faces the circumferential surface, and is greater than 0.50 mm. .Less than 30mm.
By setting the shoe gap g within this range, it is possible to produce an extruded wire rod with few defects such as blistering and excellent surface properties, as shown in the examples described later. Furthermore, when the extruded wire is subjected to wire drawing and rolling to produce a rectangular winding conductor (flat wire), this winding conductor has few defects such as blistering and has excellent surface properties. .
By setting the shoe gap g to more than 0.50 mm, the extrusion pressure that restrains the extruded material is eased, making it difficult to trap foreign matter, allowing the foreign matter to be sufficiently discharged as scrap 32, and making it difficult to form a foreign matter layer. It is thought that the blistering phenomenon caused by this becomes less likely to occur. In other words, a sufficient discharge path for foreign matter can be secured.
On the other hand, it is thought that by setting the shoe gap g to less than 1.30 mm, the extruded material can be appropriately restrained and extruded, making it difficult for foreign matter to be drawn in, making it difficult to form a foreign matter layer, and making it difficult for the swelling phenomenon to occur. It will be done.
The shoe gap g is preferably 0.75 mm or more and 1.25 mm or less, more preferably 0.80 mm or more and 1.20 mm or less, and 0.85 mm or more and 1.15 mm or less. Adjustment of the shoe gap g can be easily performed, for example, by adjusting the thickness of an adjustment member disposed between the pedestal and the storage part provided in the shoe 24 and accommodating the pedestal of the abutment 26. The adjusting member is, for example, a plate material, and by changing the number of plate members, the thickness of the adjusting member can be adjusted.

押出速度やダイスチャンバ28の温度は、押出素材(鋳造材)および押出線材の大きさなどに応じて適宜選択できる。たとえば、押出速度(m/min)は、7m/min以上、9m/min以上、更に11m/min以上が挙げられる。ダイスチャンバ28の温度は、加熱手段や冷却手段を別途備えることで調整でき、例えば、250℃以上450℃以下、更に300℃以上400℃以下が挙げられる。 The extrusion speed and the temperature of the die chamber 28 can be appropriately selected depending on the size of the extruded material (cast material) and extruded wire. For example, the extrusion speed (m/min) may be 7 m/min or more, 9 m/min or more, and further 11 m/min or more. The temperature of the dice chamber 28 can be adjusted by separately providing heating means and cooling means, and examples thereof include 250° C. or more and 450° C. or less, and further 300° C. or more and 400° C. or less.

以上の本実施形態によれば、DIP材の表面を超音波温水洗浄し、コンフォーム押出しする工程でコイニングロール圧を一定に制御するため、膨れ現象を抑制しながら巻線用導体に適した銅線材を製造することができる(下記実施例参照)。 According to the present embodiment described above, the surface of the DIP material is subjected to ultrasonic hot water cleaning and the coining roll pressure is controlled at a constant level in the conform extrusion process, so that the coining roll pressure is controlled to a constant level, so that the surface of the DIP material is cleaned using copper suitable for the winding conductor while suppressing the blistering phenomenon. A wire rod can be manufactured (see Examples below).

(1)サンプルの作製
直径11~12mm程度の断面円形の無酸素銅のアップキャスト材とDIP材とをそれぞれ準備し、図1の製造システムおよび図2のコンフォーム押出装置を使用し、当該アップキャスト材および当該DIP材を断面矩形で表1に記載のサイズにコンフォーム押出しした。
ここでは併せてコンフォーム押出装置のコイニングロール圧を制御した(コイニングロールの保持部材の高さを+5mmまたは+3mmに設定した)。
(1) Preparation of samples Prepare an oxygen-free copper upcast material and a DIP material with a circular cross section of approximately 11 to 12 mm in diameter, and use the manufacturing system shown in Fig. 1 and the conform extrusion device shown in Fig. 2 to The cast material and the DIP material were conformally extruded to have a rectangular cross section and the sizes listed in Table 1.
Here, the coining roll pressure of the conform extrusion device was also controlled (the height of the holding member of the coining roll was set to +5 mm or +3 mm).

(2)サンプルの評価
JIS Z 2241に準じて試験片を作製し0.2%耐力を測定した。測定は市販の引張試験機を用いた。ここでは、標点距離GL=250mmとした。
併せてサンプルの外観を観察して膨れ現象の有無を確認した。
測定結果および観察結果を表1に示す。
(2) Evaluation of sample A test piece was prepared according to JIS Z 2241, and the 0.2% proof stress was measured. A commercially available tensile tester was used for the measurement. Here, the gauge length GL was set to 250 mm.
At the same time, the appearance of the sample was observed to confirm the presence or absence of a swelling phenomenon.
Table 1 shows the measurement results and observation results.

Figure 2023180800000002
Figure 2023180800000002

(3)まとめ
表1に示すとおり、サンプル1、3とサンプル2、4とを比較すると、アップキャスト材では膨れ現象はないものの0.2%耐力の値が高かった。他方、DIP材は0.2%耐力の値が低く柔らかく、コイニングロール圧を制御すると膨れ現象が改善された。
以上から、巻線用導体に適した銅線材を製造するには、洗浄工程でDIP材の表面を超音波温水洗浄しかつコンフォーム押出工程でコイニングロール圧を一定に制御することが有用であることがわかった。
(3) Summary As shown in Table 1, when comparing Samples 1 and 3 with Samples 2 and 4, the upcast material had a high 0.2% proof stress value although there was no swelling phenomenon. On the other hand, the DIP material had a low 0.2% proof stress value and was soft, and the swelling phenomenon was improved by controlling the coining roll pressure.
From the above, in order to manufacture copper wire suitable for winding conductors, it is useful to perform ultrasonic hot water cleaning on the surface of the DIP material in the cleaning process and to control the coining roll pressure to a constant level in the conform extrusion process. I understand.

1 銅線材の製造システム
2 元巻きローラ(サプライ装置)
4 矯正装置
6 洗浄装置
8 コンフォーム押出装置
10 巻取りローラ
20 コンフォーム押出装置
22 ホイール
24 シュー
26 アバットメント
28 ダイスチャンバ
30 ダイス
32 屑
34 コイニングロール
1. Copper wire manufacturing system 2. Original winding roller (supply device)
4 Straightening device 6 Cleaning device 8 Conform extrusion device 10 Take-up roller 20 Conform extrusion device 22 Wheel 24 Shoe 26 Abutment 28 Dice chamber 30 Dice 32 Scrap 34 Coining roll

Claims (4)

ディップフォーミング法によるDIP材を供給するサプライ装置と
前記DIP材を洗浄する洗浄装置と、
前記DIP材をコンフォーム押出しするコンフォーム押出装置とを備え、
前記洗浄装置では、前記DIP材の表面を超音波温水洗浄、水蒸気洗浄または水洗浄し、
前記コンフォーム押出装置では、コイニングロール圧を制御することを特徴とする銅線材の製造システム。
a supply device that supplies DIP material by dip forming method; a cleaning device that cleans the DIP material;
and a conform extrusion device for conform extruding the DIP material,
The cleaning device performs ultrasonic hot water cleaning, steam cleaning, or water cleaning on the surface of the DIP material,
A copper wire manufacturing system, wherein the conform extrusion device controls coining roll pressure.
請求項1に記載の銅線材の製造システムにおいて、
前記コンフォーム押出装置では、コイニングロール圧をコイニングロール圧下量で制御することを特徴とする銅線材の製造システム。
The copper wire manufacturing system according to claim 1,
A production system for copper wire, characterized in that in the conform extrusion device, coining roll pressure is controlled by a coining roll reduction amount.
ディップフォーミング法によるDIP材を準備する工程と
前記DIP材を洗浄する工程と、
前記DIP材をコンフォーム押出しする工程とを備え、
前記DIP材を洗浄する工程では、前記DIP材の表面を超音波温水洗浄、水蒸気洗浄または水洗浄し、
前記DIP材をコンフォーム押出しする工程では、コイニングロール圧を制御することを特徴とする銅線材の製造方法。
a step of preparing a DIP material by a dip forming method; a step of cleaning the DIP material;
and a step of conform extruding the DIP material,
In the step of cleaning the DIP material, the surface of the DIP material is subjected to ultrasonic hot water cleaning, steam cleaning, or water cleaning,
A method for producing a copper wire material, characterized in that in the step of conform extruding the DIP material, coining roll pressure is controlled.
請求項3に記載の銅線材の製造方法において、
前記DIP材をコンフォーム押出しする工程では、コイニングロール圧をコイニングロール圧下量で制御することを特徴とする銅線材の製造方法。
In the method for manufacturing a copper wire according to claim 3,
A method for producing a copper wire rod, characterized in that in the step of conform extruding the DIP material, coining roll pressure is controlled by a coining roll reduction amount.
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