JP2749708B2 - 銅線の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は銅線の製造方法に関し、更に詳しくは、表面
状態が優れていて、巻線や電子・電気機器用配線の導体
として有用な銅線を製造する方法に関する。

（従来の技術） 最近、各種巻線や電子・電気機器用配線の導体として
使用される銅線は、一般に、まず、連続鋳造圧延やディ
ップ法で線径が約8mm程度の荒引銅線を製造し、ついで
この荒引銅線を連続伸線してより細径の仕上げ銅線にす
るという２工程を経て製造されている。

ところで、荒引銅線は、つぎの伸線工程に移動される
前に、表面に付着するスケールの除去や微小亀裂などの
表面欠陥を除去することを目的として、表面皮膜の剥離
（いわゆる皮剥ぎ処理）、電解研磨や電解洗浄などの処
理が施され、その表面品質を高めている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、最近では銅線の表面品質に関する評価基準
が厳しくなっていて、従来は許容されているような表面
欠陥であっても不適であるとされるようになっている。
また、細線や極細線の断線事故の原因としては、線径８
〜1.0mmまでの太物伸線工程で発生する表面欠陥が、以
降の細物伸線工程において生長する結果であるとも指摘
されている。

表面品質を高めるために、荒引銅線に前記した皮剥ぎ
処理を施した場合、歩留りとの関係で皮剥ぎを充分に行
わないことがある。そのため、除去しきれなかった表面
欠陥が前記の太物伸線工程で生長してくることがある。

そして、太物伸線工程そのものにおいても、伸線され
ている銅線は振動しているため、この過程で表面欠陥は
可成り発生している。

このため、伸線時に１ダイス当たりの銅線への減面率
を小さくして、表面欠陥の発生を抑制する試みもなされ
ているが、しかしこの方法では、工程数が増加して工業
的には不利となる。

また、表面品質を向上するためには、例えば、伸線時
における伸線油の濃度管理、伸線油の温度管理などの方
法で伸線管理を行い、必ずしも充分とはいえないが、一
応銅線の表面品質を保つ努力が払われている。

しかしながら、最近では、前記したように、銅線の表
面品質に対する評価基準が厳しくなり、上記したような
処理で得られた表面品質の程度では不適当とされるよう
になっている。

例えば、巻線の導体や電子線の導体では、従来は問題
とならなかった表面欠陥の1/10〜1/5程度の欠陥であっ
ても不良品扱いを受けることがある。

この表面欠陥のほとんどは荒引銅線の製造過程で発生
していて、それ以降の太物伸線工程，細物伸線工程の過
程では除去され得ず、最終製品に発現するものである。

本発明は、表面欠陥に関する最近の上記した厳しい評
価基準にも耐え得る程度に表面品質を向上せしめること
ができる銅線の製造方法の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段・作用） 上記した目的を達成するために、本発明においては、
伸線すべき銅線の表面に電解溶解処理を施して、その表
面をJIS B 0601で規定する最大表面粗さ（Rmax）が0.3
〜40μｍの粗面にする工程；および前記処理後の銅線
に、減面率20〜90％の伸線加工を施す工程；を備えてい
ることを特徴とする銅線の製造方法が提供される。

本発明方法は、細径に伸線すべき銅線、とりわけ連続
鋳造圧延法やディップ法で製造された荒引銅線（通常、
線径は8mm）に対して適用される。

まず、第１工程は、伸線すべき銅線に電解溶解処理を
施してその表面を適正な粗面にするための工程である。

このときの電解溶解処理は、例えば、常温の食塩水の
中に銅製パイプを配置してこれを極とし、銅製パイプ
の中に伸線すべき銅線を走行せしめてこれを極とし、
両極間に通電して行われる。このときの電解条件は、電
解浴電圧と電解電流密度がリニアな関係を保持して変化
する条件であることが好ましい。

この処理によって、銅製パイプ内を走行する銅線の表
面欠陥（主として凸部）が溶解し、表面は比較的滑らか
な凹凸を有する粗面になる。

粗面の状態ははRmaxで0.3〜4.0μｍとする。このRmax
が0.3μｍより小さい場合は、伸線すべき銅線はその表
面欠陥を充分に除去された状態になっていないので、次
工程の伸線時において伸線油の引き込みは著しく少なく
なってしまい、円滑な伸線が行えない。またRmaxが4.0
μｍを超える状態の場合は、表面が粗すぎて伸線工程で
良好な表面品質にすることが困難である。好ましいRmax
は、1.0〜3.0μｍである。

このRmaxの調製は、電解電流密度や銅線の走行速度な
どを変化させることによって可能である。

なお、伸線すべき銅線の表面が過度に汚れている場合
には、電解溶解処理に先立ち、この銅線に電解洗浄や酸
洗を施すことが好ましい。

第２工程は、第１工程で得られた処理後の銅線を伸線
して所望線径の細線にする工程である。

伸線工程において、減面率は20〜90％の範囲内に設定
される。減面率が20％未満の場合は、得られる銅線の表
面品質が良好にならないとともに、線径にばらつきが生
ずる。また、減面率が90％を超えると、伸線時に新たな
表面欠陥が発生したり、または電解溶解処理にもかかわ
らず残存していた微小欠陥が生長してくるようになる。
好ましい減面率は40〜80％である。

このようにして製造された銅線は、洗浄後、焼鈍して
蓄積加工歪みを除去したのち、例えばエナメリングを施
して巻線にする。

なお、本発明方法は電解溶解処理−水洗−湯洗−乾燥
−伸線−湯洗−焼鈍−エナメリングを連続して行うタン
デムラインで行うと、全体の製造コストを低減すること
ができて好適である。

（発明の実施例） 実施例１〜5,比較例１〜７ 常温のNaCl溶液に浸漬した銅製パイプの中に第１表に
示した線径の焼鈍ずみの銅線を50m/secの速度で走行せ
しめ、第１表で示した電流密度で電解溶解処理をおこな
った。

ついで、水洗槽，湯洗槽，乾燥炉を順次通過せしめ、
第１表に示した減面率で連続伸線加工を行なって、線径
0.75mmの銅細線とした。

この銅細線に、湯洗，焼鈍を施したのちポリエステル
樹脂をエナメリングして巻線とした。これら各巻線につ
き、下記の仕様でピンホール試験，高圧均一性試験およ
び絶縁破壊試験を行った。その結果を一括して第１表に
示した。

ピンホール試験：長さが約6mの試験線をとり、温度125
±３℃の恒温槽の中で約10分間加熱したのち、試験線を
曲伸させることなく、フェノールフタレンの３％アルコ
ール溶液の適量が滴下されている0.2％食塩水の中に5m
だけ浸漬し、溶液を正極、銅線を負極とし、直流電圧12
Vを１分間印加し、このときに検知されたピンホール数
を計測した。

20本の試験線につき上記試験を行い単位長さ（ｍ）当
たりのピンホール数として示した。そのばらつきも不偏
分散として併記した。

高圧均一性試験：長さ約30mの試験線をとり、これを、
一定速度で巻取る巻取機構と、試験線の樹脂皮膜に電圧
を印加する電極および欠点数の計数表示回路とを備える
試験機に取付け、電圧が直流1500Vの場合における欠点
数を調べた。20本の試験線について上記試験を行い、単
位長さ（ｍ）当たりの数として示した。

絶縁破壊試験：長さ約50cmの試験線をとり、それを折り
合わせ、両側から1.5kgfの張力をくわえながら折り合わ
さっている約12cmの部分に９回撚りをかけたのち、前記
張力を取り除き、前記折り目の部分を切断した。その
後、２本の導体間に50または60Hzの正弦波に近い波形を
もつ交流電圧を印加した。印加電圧は約500V/secで一様
に上昇せしめ、樹脂皮膜の破壊するときの電圧を求め
た。試験線20本の平均値として示した。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明方法によれば、
伸線工程の前に銅線は電解溶解されることにより、その
表面が適度に粗面化されているので、伸線時における伸
線油の引き込みが良好となり、伸線工程での表面欠陥の
発生もなくなりその表面品質は良好になる。

したがって、本発明方法で製造した銅線は、それを巻
線にしたとき、その発生ピンホール数が少なく、高圧均
一性も良好で、かつ絶縁破壊電圧も高くなる。

また、伸線時においてダイスによる摩耗も少なくな
り、全体としてのコスト低減が可能となる。更に、極細
線や超極細線への伸線性も向上する。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伸線すべき銅線の表面に電解溶解処理を施
   して、その表面をJIS B 0601で規定する最大表面粗さ
   （Rmax）が0.3〜4.0μｍの粗面にする工程；および前記
   処理後の銅線に、減面率20〜90％の伸線加工を施す工
   程；を備えていることを特徴とする銅線の製造方法。