JPH0116565B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、デイツプフオーミング法によつて
エナメル密着性の良好な無酸素銅荒引線を製造す
る方法に関するものである。

一般に、電気機器の巻線用電線であるマグネツ
トワイヤーには非常に多種類のものが知られてい
るが、その使途である電気機器の大容量化、軽量
化、小型化に伴ない、次第に耐熱性の良好なもの
が要求されるようになつてきていると共に、コイ
ル巻線の高速化、高能率化に応じた被覆皮膜強度
を併せもつたものへの要望も強くなつてきてお
り、一方このような諸性質を備えた耐熱性高分子
材料の開発が進んできたことも相まつて、このよ
うな耐熱性高分子系エナメルを被覆したエナメル
線が、綿巻線、絹巻線、そして油性エナメル線に
代つて多用されるようになつてきた。

そして、従来、このようなマグネツトワイヤー
の導体としては、タフピツチ銅線が多く用いられ
ていたが、最近はそのすぐれた表面性状などの特
性を生かして、無酸素銅線が使用されるようにな
つている。

無酸素銅線は、デイツプフオーミング法により
荒引線を得て、これに仕上用線引加工を施して製
造するのが普通である。デイツプフオーミング法
とは、金属溶融体を用意し、該溶融金属中に金属
の核部材を通過させ、その金属の核部材に溶融金
属を付着凝固させて所望の形状の物品を製造する
方法であり、このデイツプフオーミング法により
無酸素銅荒引線を製造するには、電気銅を適当な
炉で溶解し、その溶融体を保持炉を経て溶融金属
容器（クルーシブル）に注入した後、無酸素銅の
種線を溶融金属容器底部から、該溶融金属容器と
その中の溶融体を通して上方へ通過させ、種線と
溶融体との熱保有量の差を利用して線種の外周に
溶融金属を付着凝固させて棒体を鋳造し、これを
熱間圧延して荒引線を製造するとともに、その一
部を種線として循環使用する方法が一般に採用さ
れている。

しかしながら、上記のエナメル被覆のマグネツ
トワイヤーの製造に際して導体として無酸素銅線
を使用した場合には、耐熱マグネツトワイヤーの
仕様条件である比較的高温での熱処理によつて、
絶縁被覆層として塗布したエナメルが剥離しやす
いという問題点があつた。すなわち、無酸素銅線
を導体としたエナメル被覆マグネツトワイヤーを
コイルに巻線後、コイル固めのための加熱乾燥を
施すと、この温度が、比較的高い条件の場合に
は、無酸素銅線からエナメルが剥離するという障
害が起りやすいものであつた。

本発明者等は、上述のような観点から、コイル
巻線後のコイル固めの加熱乾燥工程においてもエ
ナメルが剥離することのない無酸素銅線を導体と
するマグネツトワイヤーを、簡単で、能率良く製
造する方法を見出すべく、特に、コイル固めの際
のエナメルの剥離現象に着目して、その原因を解
明すべく種々研究を行なつた結果、以下(a)〜(H)に
示す知見を得たのである。すなわち、 (a) 元来、無酸素銅は還元性雰囲気で溶製するた
めに、本質的に溶存酸素量は10ppm以下と極端に
少ないが、反面、タフピツチ銅や燐脱酸銅のよ
うな酸素量の多い材料に比べて固溶水素量が多
く、しかも、無酸素銅線中に含有する水素は、
大部分が原子状水素であり、その量がある程度
以上含まれていると、これが線の表面に拡散し
てくるため（特に、加熱時には顕著となる）、
エナメル被覆膜と無酸素銅線導体との間に剥離
源を形成するようになること。

(b) したがつて無酸素銅中に溶存する原子状水素
を、酸素と結合させてH₂Oとすることによつ
て無酸素銅線中に固定し、容易に拡散しないよ
うに安定化すれば、エナメルの剥離源となる
〔Ｈ〕または〔H₂〕の発生を防止できること。

(c) 無酸素銅中に溶存する原子状水素を酸素と結
合させるためには、無酸素銅の溶解時に、該溶
融銅中に特定量の酸素を添加して、無酸素銅中
の酸素量を調整すれば良いこと。

(d) エナメルの剥離源となる〔Ｈ〕または〔H₂〕
の発生を防止するためには、無酸素銅線の全断
面にわたつて酸素量の調整を行なう必要はな
く、線の表面に近い部分、すなわち、デイツプ
フオーミング法によつて無酸素銅荒引線を製造
する際に、種線に付着凝固する部分の銅のみの
酸素量を調整すれば十分であり、エナメル被覆
のマグネツトワイヤーにおける無酸素銅線導体
を、芯部と表層部とで酸素濃度の異なる二重構
造線とすればよいこと。

(e) このような二重構造線は、デイツプフオーミ
ング法における、溶融金属容器（クルーシブ
ル）中の溶存酸素を調整することによつて簡単
に製造することができ、特に、溶融金属容器
を、溶融金属の温度を一定に保持するための保
持炉にセツトした状態で、この保持炉中で調整
操作するのが、操作も簡単であり、酸素量調整
が正確に行なえるので望ましいこと。

(f) エナメル密着性の優れた無酸素銅線を得るた
めには溶銅中の酸素含有量を10〜30ppmに調整す
るのが有利であること。

(g) 保持炉内に供給される無酸素銅に、この無酸
素銅よりも酸素含有量の多い銅材、例えばタフ
ピツチ銅線を添加すると、溶銅の微妙な酸素量
を前記範囲内に都合よく維持できること。

したがつて、この発明は上記知見にもとづいて
なされたもので、デイツプフオーミング法により
無酸素銅荒引線を製造する方法において、種線と
して無酸素銅線を用いるとともに、保持炉内に供
給される無酸素銅に、この無酸素銅よりも酸素含
有量の多い銅材を添加して前記保持炉内の溶銅中
の酸素濃度を10〜30ppmに調整することによつて、
エナメル密着性に優れた無酸素銅荒引線を製造す
ることに特徴を有するものである。

なお、この発明において、保持炉溶銅中の酸素
濃度、すなわち、種線に付着凝固する銅中の溶存
酸素量を10〜30ppmと限定したのは、その量が10ppm
未満では所望の水素固定化作用を得ることができ
ず、一方30ppmを越えて含有させても、前記水素固
定化作用により一層の改善効果が現われず、むし
ろ特性劣化をきたすという理由によるものであ
る。

この発明では、保持炉内に供給される無酸素銅
に、これよりも酸素含有量の多い銅材をどのよう
な方法で添加してもよいが、一般に、保持炉中で
溶融している無酸素銅中に、酸素含有量の多い銅
材、例えばタフピツチ銅線を連続的に添加して、
その溶銅中の溶存酸素量を調整するのが好都合で
あり、このように酸素量の比較的多い銅材中の酸
素を利用すると、簡単な操作によつて溶銅中の微
妙な酸素濃度を精密に調整することができる。

つぎに、この発明を実施例により説明する。

実施例 通常のデイツプフオーミング方式による無酸素
銅荒引線の製造装置を使用し、通常の操業態様に
したがつて以下に示す条件にてこの発明にかかる
無酸素銅荒引線を製造した。すなわち、１時間当
り銅約10tonの公称容量を有する保持炉に無酸素
銅溶湯を保持するとともに、保持炉の上部からピ
ンチロールを通してタフピツチ銅線を装入した。
この場合、装入する線の種類、線径、装入スピー
ドを変えることにより、溶銅中酸素濃度を調整す
ることができるが、この実施例では、酸素濃度が
400ppmのタフピツチ銅線を毎時318Kgの割合で装入
することによつて保持炉中の溶銅の酸素濃度を15
〜17ppmに調整した。このような状態を保持しなが
ら、酸素濃度４ppmの無酸素銅線を種線として用い
てデイツプフオーミングを行ない、圧延の工程を
経て、直径８mmの荒引線を製造した。

この結果得られた本発明無酸素銅荒引線を使用
して、伸線、中間焼鈍、伸線の工程により、直径
1.5mmの導体線を製造した。この導体線に、ポリ
アミドイミド系エナメルを塗装し、焼付を行なつ
た。

このようにして製造されたエナメル線から、密
着性テスト用試料を採取して、以下の試験を行な
つた。すなわち、コイル固めの工程に匹敵する温
度および時間条件の熱処理を施した後、巻付試験
によりエナメルの剥離性を判定した。この場合、
熱処理条件として、JIS C3210ポリエステル銅線
における6.8耐劣化性試験と同一の温度200℃に６
時間保持を採用、また巻付試験は、エナメル被覆
膜に亀裂のはいる巻付倍径をもつて結果を表示す
ることとした。

上記本発明無酸素銅荒引線を使用して製造した
エナメル線は、上記巻付試験の結果、導体径の１
〜２倍径の巻付棒に巻きつけたとき良好な結果を
示したが、通常のデイツプフオーミング法によつ
て製造した従来の無酸素銅荒引線使用エナメル線
の場合は導体径の５倍径の巻付棒に巻きつけても
亀裂を生じ、これらの結果から、この発明の方法
によれば、エナメル密着性が大きく改善された無
酸素銅線を得ることができることが確認された。

上述のように、この発明によれば、非常に簡易
な方法で、無酸素銅線の特性を失うことなく、エ
ナメル密着性が格段に改善された線材を得ること
ができるなど、工業上有用な効果がもたらされる
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイツプフオーミング法により無酸素銅荒引
   線を製造する方法において、種線として無酸素銅
   線を用いるとともに、保持炉内に供給される無酸
   素銅に、この無酸素銅よりも酸素含有量の多い銅
   材を添加して前記保持炉内の溶銅中の酸素濃度を
   10〜30ppmに調整することによつて、エナメル密着
   性に優れた無酸素銅荒引線を製造することを特徴
   とする、前記製造方法。