JPH02304804A - 導電用耐屈曲性ケーブル導体の製造方法 - Google Patents

導電用耐屈曲性ケーブル導体の製造方法

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JPH02304804A
JPH02304804A JP12467789A JP12467789A JPH02304804A JP H02304804 A JPH02304804 A JP H02304804A JP 12467789 A JP12467789 A JP 12467789A JP 12467789 A JP12467789 A JP 12467789A JP H02304804 A JPH02304804 A JP H02304804A
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grains
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Masato Asai
真人 浅井
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、強度、導電性及び耐屈曲性を必要とする導電
用耐屈曲性ケーブル導体の製造方法に関するものである
〔従来の技術〕
一般に自動車用及び電子機器用のケーブル導体としては
、軟銅線が使用されてきたが、工場自動化(FA)や事
務合理化(OA)が進むにつれ、最近では配線材に占め
る可動用ケーブルの比率が増加している。このような可
動ケーブル導体としても従来と同様の発想から、これま
では柔銅線が使用されてきた。
近年医療機器用、フロッピディスク用、ロボット用等の
機器用可動ケーブル導体としては、従来のTPC軟銅線
よりも高い強度と共に導電性と耐屈曲性を有する導体の
要求が増加している。医療機器用ケーブルは複雑な動き
をすめため、曲げ、捩り、引張り等の組み合わさった繰
返し応力を受ける。またフロッピディスク用ケーブルも
ヘッドが横移動などの動きをするためU字曲げを主体と
した複雑な繰返し応力を受ける。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような可動用ケーブル導体としても、従来と同様の
発想から、これまでは軟銅線が使用されてきたが、ケー
ブルの軽量化に伴う導体の細線化傾向、更には電子機器
組立ラインの自動化、機械化等により、以前よりもケー
ブル導体への引張り、曲げ等の負荷が大きくなっており
、下記のような問題が生じてきた。
最近ケーブル導体の細線化、軽量化の動向に対し、導体
の強度が低下するため、組立作業中に断線しやすい。ま
た従来の軟銅線ケーブルを可動用ケーブルとして使用す
ると耐屈曲性が劣化するため、使用中にケーブル導体が
疲労により断線する。
そのため撚線の撚合わせピッチを細かくするなどの改善
策が採られてきたが、その効果は不十分であった。この
ようなケーブルの軽量化に伴う導体の細線化傾向、更に
は電子機器の組立ラインの自動化、機械化等により以前
よりケーブル導体の引張り、曲げ、捩り等の負荷が大き
くなっており、柔軟性があり、耐屈曲性に富み、配線の
高密度化に伴う発熱を緩和するため、高い放熱性(導電
性)を持つ導体の開発が望まれている。このような機器
配線用導体としては、下記のような特性が要求されてい
る。
(+1 曲げ、捩り、引張り等の組み合わさった繰返し
応力に十分耐える高い引張強さを有すること。
(2)配線や接続の自動化に耐える高い引張強さを有す
ること。
(3)半田付は時の熱影響で物性が劣化しないこと。
(4)半田付は根元で鋭い屈曲に耐えること。
(5)材料費、加工費が安く、低価格であること。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み、材料費や加工費が高いりん青銅や
銅被覆鋼線に代り、低コストのCu合金を機器配線用導
体として使用するべく、強度、屈曲性、耐熱性、半田信
頼性、放熱性等について鋭意研究の結果、強度と耐屈曲
性の優れた導電用耐屈曲性ケーブル導体の製造方法を開
発したものである。
即ち本発明製造方法の一つは、Cr 0.25〜10w
t%(以下W1%を%と略記)を含み、残部CuとP含
有量をIO[lppm以下に制限した不可避的不純物か
らなる合金を、一方向凝固鋳造によって鋳造することに
より、鋳造方向に伸長したCr粒子を分散せしめ、これ
に伸線加工と焼鈍を加えることを特徴とするものである
また本発明製造方法の他の一つは、Cr 0.25〜1
0%を含み、更にSn0.5%以下、ZrQ、5%以下
、Mg0.5%以下、Mn0.5%以下。
Zn2.0%以下、io、5%以下、Ni0.5%以下
、Fe0.5%以下、Tie、2%以下、  C。
0.5%以下、  Cd 015%以下、V0.115
%以下。
A g 0.05%以下、In0.2%以下、Te0.
2%以下,Y0.05%以下、Si0.3%以下の範囲
内で何れか1種又は2種以上を合計3.0%以下含み、
残部CuとP含有量をI00ppm以下に制限した不可
避的不純物からなる合金を、一方向凝固鋳造によって鋳
造することにより、鋳造方向に伸長したCr粒子を分散
せしめ、これに伸線加工と中間焼鈍を加えることを特徴
とするものである。
〔作用〕
本発明において、鋳造方向に伸長したCr粒子は、鋳造
後の製造工程においても、その方向性を維持したままで
あり、分散配列することにより耐屈曲性を飛躍的に高め
る働きを示すもので、細棒形状のCr粒子が均一に高密
度で分散しているもの程耐屈曲性が向上する。しかしな
がらその伸長が不十分であったり、粗大化してその分布
密度が低下した場合、耐屈曲性は低下を示す。
しかしてCr含有量を0.25〜10%と限定したのは
、上記のような伸長したCr粒子を形成するための必要
不可欠の量であり、下限未満では満足すべきCr粒子を
得ることができず、上限を越えて含有すると、冷間加工
性を低下せしめるばかりか、耐屈曲性をあまり向上させ
ないなど経済的でないためである。
また不可避的不純物中のP量をl00m1p以下に制限
したのは、これを越えて含有せしめるとCr−Pの金属
間化合物を形成し、伸長するCr粒子を減少させてしま
うことと、粗大化しやすいため耐屈曲性に悪影響を及ぼ
し、かつ伸線中破断の原因となり、製造性を著しく該す
るためである。尚、同′様の理由で不可避的不純物中の
S含有量も10ppm以下に制限することが望ましい。
更にSn以下の添加元素群(以下A元素群という)の含
有量、即ちSn0.5%以下、Zr0.5%以下、Mg
0.5%以下、Mn[1,5%以下。
Zn2.0%以下、A10.5%以下、Ni0.5%以
下、Fe0.5%以下、Ti0.2%以下、  C。
0.5%以下、Cd0.5%以下,V0.05%以下。
A g 0.05%以下、In0.2%以下,Y0.0
5%以下、Si0.3%以下の範囲内で何れか1種又は
2種以上を合計3.0%以下と限定したのは、上記範囲
内では何れもCu基中に固溶したり、単独又はCuとの
化合物を形成し、Cr粒子の伸長作用に影響を与えるこ
となく、強度、可撓性、   ′耐熱等を向上させるも
、上限を越えて含有せしめると導電率を低下し、鋳造性
、熱間加工性等を大きく劣化せしめるためであり、特に
SiはCrxSiを形成し、伸長するCr粒子を減少さ
せてしまい、本発明の特徴である耐屈曲性の向上がはか
れない。
次に本発明において、上記組成の合金を一方向凝固鋳造
(OCC)により鋳造するのは、鋳造方向にCr粒子を
伸長させるためであり、その後は常法に従って伸線加工
と中間焼鈍を加える。即ち一方向凝固鋳造により鋳造方
向に伸長したCr粒子は、鋳造後の製造工程においても
その方向性を維持し、耐屈曲性を飛躍的に高める。
尚、本発明製造方法によって得た導電用耐屈曲性ケーブ
ル導体は、半田付は性を高め、又は/及び絶縁被覆形成
時のガスが導体に悪影響を及ぼすのを避け、且つ接触抵
抗を低減させるため、Sn、5n−Pb合金、Ag、A
g合金等を被覆して用い、これ等の問題がない場合には
Sn、5n−Pb合金、Ag、Ag合金等を被覆する必
要はない。
以下本発明を実施冷について説明する。
〔実施例〕
第1表に示す組成の合金を一方向凝固鋳造(OCC)に
より、直径10mmの一方向凝固鋳塊を鋳造し、これに
伸線加工と中間焼鈍を施して直径1.6mの線材とした
。これを更に走間焼鈍炉を用いて、N2雰囲気中550
℃で線速180m/winにより焼鈍し、本発明ケーブ
ル導体を作製した。
また比較のため一方向凝固鋳造に変えて水冷鋳型を用い
、通常の連続水平鋳造により、同様に直径10關の鋳塊
を鋳造し、これに伸線加工と中間焼鈍を施し、直径1.
6mmの線材とした。これに走間焼鈍炉を用い、N2雰
囲気中550℃で線速180m/minにより焼鈍し、
比較ケーブル導体を作製した。
これ等のケーブル導体について、引続きSnメッキを施
してから、その引張強さ、伸び、導電率、屈曲疲労強度
、半田濡れ性を求め、従来の65/35黄銅、8%りん
青銅及びタフピッチ銅からなる従来導体と比較して第2
表に示す。
屈曲疲労強度は、ガイドを垂直に貫通する試験線に70
gの加重を吊るし、ガイド上の試験線を左右水平に折り
曲げ、破断するまでの屈曲回数を求めた。回数は右に曲
げて元に戻して1回、左に曲げて元に戻して2回と数え
た。引張強さはインストロン、型試験機を用い、標点間
距離100 mmで行なった。導電率は4端子法を用い
、標点間距離250Mで20℃のオイルバス中で測定し
た。また半田濡れ性は5n−40%pb共晶半田浴に5
秒間浸漬後、その濡れ具合を実態顕微鏡で目視により判
定し、良好なものを○印、やや劣るものをΔ印で表わし
た。尚、通常の伸線工程で断線が発生するかどうかで伸
線の難易を評価し、容易なものをO印、やや難しいもの
をΔ印、難しいものをX印で表わした。
合金組成 製造方法   k    Cr(%)  A元素群(%
)本発明方法   1    0.52 〃2    1.tll 〃3    1.57 〃4    1.00    Sn0.3〃51.θI
    Sn0.2,2n0.3〃6    1.00
   1t0.2,Mg0.1”          
  7        1.[lfl       M
n0.1,入10.1. Fed、  1〃8    
1.00    Tie、 05. Cod、 1. 
Cd0.05〃9   1.01   Vo、 02.
 Sin、 1. Yo、 01”      10 
   1.02    Age、 01. Ink、 
1. Nip、 2〃           11  
      1.00       Te0.05,S
n0.05,zro、05”      12    
1.50    zrQ、 [15,Zn(1,2,T
i(1,05比較方法  13   0.50 〃14   1.03   Sn0.2,2n0.3〃
15   1.49   Zt0.05,Zn0.2,
Tie、 05従来導体  16  Cu−35Zn 
(65/35黄銅)〃     17   8%りん青
銅 〃18   TPC(タフピッチ銅) 1表 伸長Cr分布 P (ppm)   S (ppm)    02  
(ppm)   密度(本/mm2)5     2 
     2      10〜1025     2
      4       >1024     2
      3       > l(1’5    
 3      2       >!0′!5   
  2      4       >1024   
  2      4       >1025   
  2      3       > 10”5  
   3      2       >10’6  
   3      2       >10’5  
   2      3       >1025  
   2      4       >1025  
   2      5       >1026  
   3      3       >105   
  2      5       >104    
 2      3       >10強度  伸び 製造方法    Na   (kgl/mm’ )  
   (%)本発明方法   1    50,8  
   22.4〃2    52.0     22.
1〃3    57.0     21.9〃4   
 54.5     21.9〃5    54.2 
    22.0〃6    54.Q      2
2.1”       7    54,2     
22.1〃8    54.6     22.0〃9
    54J      22.1〃10    5
4.4     21.9〃It     54.0 
    22.2〃12    58.8     2
1.8比較方法  13   58.1    13.
1!14    60.4     12.4〃15 
   62.2     12.2従来方法  16 
  48.+     15.3〃17    47.
7     28.5〃18    26.3    
 18.5第2表 導電率   屈曲強度   半田濡れ   製造の(%
IAC3)    (回)      性    難 
易86.0     65      0     0
80.2     82      0     0?
?、5     83      0      08
0.5     83      0      08
0.1     84      0     080
、3      g4      0     080
.1     84      0     080.
4     84       Q       ○8
0.1     84      0      08
0.0     84      0     080
、3     84      0     075.
0     83      0      086.
4     48       △      △79
.2     57       △      △7
5.8     64       △      △
25.8     30      0      0
13.2     50      0       
xloo      12      0      
0第1表及び第2表から明らかなように、本発明方法N
α1〜12は、何れも従来方法NαX6〜18と比較し
、強度、導電率、屈曲強度が優れ、半田濡れ性や製造性
の点でも良好であり、導電用耐屈曲性ケーブル導体とし
て適していることが判る。
これに対し通常の水冷鋳型を用いて連続鋳造した比較方
法Nα13〜I5では、強度は優れているも、その反面
耐屈曲性や製造性等が劣っていることが判る。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば、強度、導電性及び耐屈曲性
の優れた導体が安価に得られ、導電用耐屈曲性ケーブル
導体として、軽量化に伴う導体の細線化、電子機器の組
立ラインの自動化、機械化等を容易になる等工業上顕著
な効果を奏するのである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Cr0.25〜10wt%を含み、残部CuとP
    含有量を100ppm以下に制限した不可避的不純物か
    らなる合金を、一方向凝固鋳造によって鋳造することに
    より、鋳造方向に伸長したCr粒子を分散せしめ、これ
    に伸線加工と焼鈍を加えることを特徴とする導電用耐屈
    曲性ケーブル導体の製造方法。
  2. (2)Cr0.25〜10wt%を含み、更にSn0.
    5wt%以下,Zr0.5wt%以下,Mg0.5wt
    %以下,Mn0.5wt%以下,Zn2.0wt%以下
    ,Al0.5wt%以下,Ni0.5wt%以下,Fe
    0.5wt%以下,Ti0.2wt%以下,Co0.5
    wt%以下,Cd0.5wt%以下,V0.05wt%
    以下,Ag0.05wt%以下,In0.2wt%以下
    ,Te0.2wt%以下,Y0.05wt%以下,Si
    0.3wt%以下の範囲内で何れか1種又は2種以上を
    合計3.0wt%以下含み、残部CuとP含有量を10
    0ppm以下に制限した不可避的不純物からなる合金を
    、一方向凝固鋳造によって鋳造することにより、鋳造方
    向に伸長したCr粒子を分散せしめ、これに伸線加工と
    焼鈍を加えることを特徴とする導電用耐屈曲性ケーブル
    導体の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04299886A (ja) * 1991-03-28 1992-10-23 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd 電磁波遮蔽付きフレキシブルプリント板
JPH04299887A (ja) * 1991-03-28 1992-10-23 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd フレキシブルプリント板
JP2006253076A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Mitsubishi Cable Ind Ltd 自動車用電線
JP2013151748A (ja) * 2011-12-28 2013-08-08 Yazaki Corp 極細導体用材料、極細導体、極細導体の製造方法、および、極細電線

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