JPH07204739A - 金属線材の伸線方法と装置 - Google Patents
金属線材の伸線方法と装置Info
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- JPH07204739A JPH07204739A JP6015699A JP1569994A JPH07204739A JP H07204739 A JPH07204739 A JP H07204739A JP 6015699 A JP6015699 A JP 6015699A JP 1569994 A JP1569994 A JP 1569994A JP H07204739 A JPH07204739 A JP H07204739A
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- Japan
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- abrasive
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ウォータージェットによりデスケ
ーリングした後、乾式潤滑により高速伸線加工を可能と
する金属線材の伸線方法と装置を提供する。 【構成】 ５０〜４００ＭＰａ（５００〜４０００ｋｇ
／ｍ2 ）の気中高速噴流のウォータージェットデスケー
リング装置４に相当直径が１０〜１５０μｍの研磨材を
供給して金属線材１のスケールを除去し、次いで洗浄装
置５と乾燥装置６により線材１を洗浄乾燥して付着した
研磨材を除去した後、乾式潤滑剤８を使用して乾式潤滑
伸線装置７により伸線加工する金属線材の伸線方法であ
る。 【効果】 乾式潤滑伸線装置の低引抜き抵抗を達成して
高速伸線加工を可能とし、廃酸処理に係る公害や処理コ
ストアップの問題を解決して伸線材の品質改善と生産性
の向上を図り得る。
ーリングした後、乾式潤滑により高速伸線加工を可能と
する金属線材の伸線方法と装置を提供する。 【構成】 ５０〜４００ＭＰａ（５００〜４０００ｋｇ
／ｍ2 ）の気中高速噴流のウォータージェットデスケー
リング装置４に相当直径が１０〜１５０μｍの研磨材を
供給して金属線材１のスケールを除去し、次いで洗浄装
置５と乾燥装置６により線材１を洗浄乾燥して付着した
研磨材を除去した後、乾式潤滑剤８を使用して乾式潤滑
伸線装置７により伸線加工する金属線材の伸線方法であ
る。 【効果】 乾式潤滑伸線装置の低引抜き抵抗を達成して
高速伸線加工を可能とし、廃酸処理に係る公害や処理コ
ストアップの問題を解決して伸線材の品質改善と生産性
の向上を図り得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ストランド状金属線材
を研磨材入りのウォータージェットによりデスケーリン
グした後、乾式潤滑により伸線加工する金属線材の伸線
方法と装置に関する。
を研磨材入りのウォータージェットによりデスケーリン
グした後、乾式潤滑により伸線加工する金属線材の伸線
方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属線材をデスケーリングしてこれを乾
式潤滑により伸線加工する場合、伸線加工を能率よく且
つ円滑に行うためには、その前工程の除錆に際して、被
除錆鋼材表面への研磨材の刺込みを防止するとともに、
伸線に際して良好な潤滑性が得られるように適度の表面
凹凸（粗度）を形成させる事が必要である。
式潤滑により伸線加工する場合、伸線加工を能率よく且
つ円滑に行うためには、その前工程の除錆に際して、被
除錆鋼材表面への研磨材の刺込みを防止するとともに、
伸線に際して良好な潤滑性が得られるように適度の表面
凹凸（粗度）を形成させる事が必要である。
【０００３】この線材等のデスケーリング方法として
は、一般に化学的除去方法と機械的除去方法に大別され
る。
は、一般に化学的除去方法と機械的除去方法に大別され
る。
【０００４】化学的除去方法には主に硫酸や塩酸が使用
され、この方法は酸洗後の鋼材表面に微細な凹凸が形成
されるため、伸線時の石灰，硼砂などの乾式潤滑剤の引
込みを良好にして高速伸線できるので、線径約２ｍｍ以
上の伸線加工分野で現在最も多く使用されている。しか
し大量の廃酸処理に係る公害問題や、その処理コストが
高くなるという問題点を有している。
され、この方法は酸洗後の鋼材表面に微細な凹凸が形成
されるため、伸線時の石灰，硼砂などの乾式潤滑剤の引
込みを良好にして高速伸線できるので、線径約２ｍｍ以
上の伸線加工分野で現在最も多く使用されている。しか
し大量の廃酸処理に係る公害問題や、その処理コストが
高くなるという問題点を有している。
【０００５】機械的除去方法としては、リバースベンデ
ィング法，ショットブラスティング法の他に、特開昭５
０−５６３２３号公報，特開昭５４−８５１２５号公報
に開示されているエアブラスティング法がある。
ィング法，ショットブラスティング法の他に、特開昭５
０−５６３２３号公報，特開昭５４−８５１２５号公報
に開示されているエアブラスティング法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの方法
は、何れもデスケーリングした後の線材表面の凹凸が大
き過ぎ、従って乾式潤滑による伸線加工時の潤滑剤の引
き込みは前記酸洗処理時に比べて劣り、伸線加工後の表
面肌も粗く、また伸線速度の高速化に伴って除錆設備が
長大化する問題点もある。
は、何れもデスケーリングした後の線材表面の凹凸が大
き過ぎ、従って乾式潤滑による伸線加工時の潤滑剤の引
き込みは前記酸洗処理時に比べて劣り、伸線加工後の表
面肌も粗く、また伸線速度の高速化に伴って除錆設備が
長大化する問題点もある。
【０００７】これらに代わる手段として、超高圧ウォー
タージェットにより除錆し、引き続き湿式により超高圧
伸線を行う方法は、従来の欠点を解決する手段として特
開平５−７９３１号公報にて本発明者らが提案した技術
であるが、４００ＭＰａ以上の超高圧ポンプは、長時間
連続使用に耐えうるものではなかった。
タージェットにより除錆し、引き続き湿式により超高圧
伸線を行う方法は、従来の欠点を解決する手段として特
開平５−７９３１号公報にて本発明者らが提案した技術
であるが、４００ＭＰａ以上の超高圧ポンプは、長時間
連続使用に耐えうるものではなかった。
【０００８】本発明は上記課題に鑑み、耐久性のある４
００ＭＰａ以下のウォータージェットに研磨材を同伴さ
せることにより除錆し、乾式潤滑による高速伸線加工を
可能とする金属線材の伸線方法と装置を提供する。
００ＭＰａ以下のウォータージェットに研磨材を同伴さ
せることにより除錆し、乾式潤滑による高速伸線加工を
可能とする金属線材の伸線方法と装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、噴射圧
５０〜４００ＭＰａ（５００〜４０００ｋｇ／ｃｍ2）
のウォータージェットの気中高速噴流に、ほぼ球状型で
下記（１）式で表されるその相当直径が１０〜１５０μ
ｍの研磨材を供給して金属線材のスケールを除去し、次
いで該線材を洗浄した後乾燥して付着した研磨材を除去
した後、乾式潤滑剤を使用して伸線加工することを特徴
とする金属線材の伸線方法である。
５０〜４００ＭＰａ（５００〜４０００ｋｇ／ｃｍ2）
のウォータージェットの気中高速噴流に、ほぼ球状型で
下記（１）式で表されるその相当直径が１０〜１５０μ
ｍの研磨材を供給して金属線材のスケールを除去し、次
いで該線材を洗浄した後乾燥して付着した研磨材を除去
した後、乾式潤滑剤を使用して伸線加工することを特徴
とする金属線材の伸線方法である。
【００１０】
【数２】 相当直径＝（６Ｖ／π）1/3 …………（１） ここで、Ｖは研磨材粒子体積である。
【００１１】また本発明の装置は、ウォータージェット
の気中高速噴流に研磨材を供給する金属線材のデスケー
リング装置と、線材表面の研磨材を除去する洗浄装置
と、乾燥装置と、乾式潤滑伸線装置とを線材の進行方向
に列設して構成したことを特徴とする金属線材の伸線装
置である。
の気中高速噴流に研磨材を供給する金属線材のデスケー
リング装置と、線材表面の研磨材を除去する洗浄装置
と、乾燥装置と、乾式潤滑伸線装置とを線材の進行方向
に列設して構成したことを特徴とする金属線材の伸線装
置である。
【００１２】
【作用】本発明は、超高圧ポンプの実用化レベルである
圧力４００ＭＰａ以下に着目して、５０〜４００ＭＰａ
（５００〜４０００ｋｇ／ｃｍ2 ）の噴射圧のウォータ
ージェットに研磨材を同伴させることにより除錆し、高
速伸線加工を可能とする金属線材の伸線方法と装置であ
る。
圧力４００ＭＰａ以下に着目して、５０〜４００ＭＰａ
（５００〜４０００ｋｇ／ｃｍ2 ）の噴射圧のウォータ
ージェットに研磨材を同伴させることにより除錆し、高
速伸線加工を可能とする金属線材の伸線方法と装置であ
る。
【００１３】先ず硬鋼線材や低合金鋼線材のような難デ
スケーリング材に対して、圧力４００ＭＰａ以下で効果
的にデスケーリングする方法として、ウォータージェッ
トにほぼ球状型でその相当直径が１０〜１５０μｍの角
のない研磨材を供給することで、酸洗処理後の金属材表
面と同等以上の微細な凹凸を形成するようにデスケーリ
ングする。ここで研磨材の濃度は５０〜６０ｗｔ％とす
るのが適切である。
スケーリング材に対して、圧力４００ＭＰａ以下で効果
的にデスケーリングする方法として、ウォータージェッ
トにほぼ球状型でその相当直径が１０〜１５０μｍの角
のない研磨材を供給することで、酸洗処理後の金属材表
面と同等以上の微細な凹凸を形成するようにデスケーリ
ングする。ここで研磨材の濃度は５０〜６０ｗｔ％とす
るのが適切である。
【００１４】次いでデスケーリング時に線材表面に付着
した研磨材を、高圧水で噴射除去した後に線材表面が乾
燥している場合にはそのまま乾式潤滑剤を使用し、また
乾燥していない場合には、線材表面を熱風等で乾燥後、
乾式潤滑剤を使用することにより高速伸線加工を達成し
た。ここで線材を乾燥させるのは、伸線時に乾式潤滑剤
が湿っていると潤滑不良を引き起こすためである。
した研磨材を、高圧水で噴射除去した後に線材表面が乾
燥している場合にはそのまま乾式潤滑剤を使用し、また
乾燥していない場合には、線材表面を熱風等で乾燥後、
乾式潤滑剤を使用することにより高速伸線加工を達成し
た。ここで線材を乾燥させるのは、伸線時に乾式潤滑剤
が湿っていると潤滑不良を引き起こすためである。
【００１５】本発明において、ウォータージェットの気
中高速噴流に研磨材を同伴させるのは、除錆に際してウ
ォータージェットの衝撃力がデスケーリングに効果的な
作用を及ぼすとともに、密着性の高い酸化皮膜に対して
は、研磨材が効果的に作用してこの酸化皮膜を短時間で
且つ完全に除去するとともに、線材表面に研磨材が刺さ
らない程度に微細な凹凸を形成させるためである。
中高速噴流に研磨材を同伴させるのは、除錆に際してウ
ォータージェットの衝撃力がデスケーリングに効果的な
作用を及ぼすとともに、密着性の高い酸化皮膜に対して
は、研磨材が効果的に作用してこの酸化皮膜を短時間で
且つ完全に除去するとともに、線材表面に研磨材が刺さ
らない程度に微細な凹凸を形成させるためである。
【００１６】次にウォータージェットの下限圧力を５０
ＭＰａとしたのは、研磨材濃度５０ｗｔ％でデスケーリ
ング可能となる限界の圧力である。また上限圧力を４０
０ＭＰａとしたのは、角のない研磨材が線材表面に残存
しない限界圧力である。
ＭＰａとしたのは、研磨材濃度５０ｗｔ％でデスケーリ
ング可能となる限界の圧力である。また上限圧力を４０
０ＭＰａとしたのは、角のない研磨材が線材表面に残存
しない限界圧力である。
【００１７】また球状型の研磨材のその相当直径を１０
〜１５０μｍとしたのは、デスケーリング後の線材表面
に酸洗処理と同等以上の微細な凹凸を得るためであり、
これは伸線装置との間に良好な潤滑性を保つための条件
である。
〜１５０μｍとしたのは、デスケーリング後の線材表面
に酸洗処理と同等以上の微細な凹凸を得るためであり、
これは伸線装置との間に良好な潤滑性を保つための条件
である。
【００１８】この金属線材のデスケーリングに使用する
好適な研磨材としては、転炉精錬による製鋼過程で生成
する製鋼ダスト（通常ＯＧダストと呼称される）が最も
好ましい。この過程で生ずるダストを研磨し篩い分けし
た後、熱処理により所定の破壊強度になるよう加工して
研磨材を製造する。
好適な研磨材としては、転炉精錬による製鋼過程で生成
する製鋼ダスト（通常ＯＧダストと呼称される）が最も
好ましい。この過程で生ずるダストを研磨し篩い分けし
た後、熱処理により所定の破壊強度になるよう加工して
研磨材を製造する。
【００１９】以上の構成により、伸線速度が１００〜１
２０ｍ／ｍｉｎの高速であっても、効率的な潤滑伸線が
可能となるのである。
２０ｍ／ｍｉｎの高速であっても、効率的な潤滑伸線が
可能となるのである。
【００２０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明の研磨材入り超高圧ウォータージェッ
トによるデスケーリングおよび乾式潤滑伸線装置のライ
ンの一例を示すブロック図である。
る。図１は本発明の研磨材入り超高圧ウォータージェッ
トによるデスケーリングおよび乾式潤滑伸線装置のライ
ンの一例を示すブロック図である。
【００２１】図において、被除錆伸線金属材である線材
１は、サプライスタンド２から巻き戻されて先ず矯正機
３にて歪み取りが行われ、次いでデスケーリング装置４
で除錆が行われる。
１は、サプライスタンド２から巻き戻されて先ず矯正機
３にて歪み取りが行われ、次いでデスケーリング装置４
で除錆が行われる。
【００２２】デスケーリング装置４では、内部を通過す
る線材１を包み込むようにウォータージェットおよび研
磨材噴射ノズルを備え、５０〜４００ＭＰａの噴射圧の
ウォータージェットの気中高速噴流に、ほぼ球状型でそ
の相当直径が１０〜１５０μｍの研磨材を供給して線材
１の除錆が行われる。
る線材１を包み込むようにウォータージェットおよび研
磨材噴射ノズルを備え、５０〜４００ＭＰａの噴射圧の
ウォータージェットの気中高速噴流に、ほぼ球状型でそ
の相当直径が１０〜１５０μｍの研磨材を供給して線材
１の除錆が行われる。
【００２３】次いでこの線材１を、洗浄装置５にて洗浄
水を噴射しながら付着した研磨材の微粉等を洗浄した
後、乾燥装置６にて例えば線材１を熱風乾燥し、次の乾
式潤滑伸線装置７にて伸線加工を行う。
水を噴射しながら付着した研磨材の微粉等を洗浄した
後、乾燥装置６にて例えば線材１を熱風乾燥し、次の乾
式潤滑伸線装置７にて伸線加工を行う。
【００２４】伸線装置７にはその手前に石灰，硼砂など
の乾式潤滑剤８を備え、引込みを良好にして伸線装置７
の縮径ダイスにて所定の径にサイジングされ、巻取機９
に巻き取られる。なお必要あればさらに次段の乾式潤滑
伸線装置７ａを設置して第２段の縮径サイジングを行う
ようにしてもよい。
の乾式潤滑剤８を備え、引込みを良好にして伸線装置７
の縮径ダイスにて所定の径にサイジングされ、巻取機９
に巻き取られる。なお必要あればさらに次段の乾式潤滑
伸線装置７ａを設置して第２段の縮径サイジングを行う
ようにしてもよい。
【００２５】表１，２は、上記図１に示したデスケーリ
ングおよび伸線装置により、研磨材の濃度，相当直径，
ウォータージェットの噴射圧力等を種々に変えて、Ｓ４
５Ｃ材，ＳＣＭ４３５材，ＳＷＲＨ７７材より製造した
線材を先ずデスケーリングし、続いて乾式潤滑伸線装置
によりサイジングした場合の、伸線装置における引抜き
抵抗，完全デスケーリングの可否，線材表面への研磨材
残留の有無について試験した結果を示す。
ングおよび伸線装置により、研磨材の濃度，相当直径，
ウォータージェットの噴射圧力等を種々に変えて、Ｓ４
５Ｃ材，ＳＣＭ４３５材，ＳＷＲＨ７７材より製造した
線材を先ずデスケーリングし、続いて乾式潤滑伸線装置
によりサイジングした場合の、伸線装置における引抜き
抵抗，完全デスケーリングの可否，線材表面への研磨材
残留の有無について試験した結果を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】この場合の乾式潤滑伸線装置における伸線
条件としては、減面率２０％，ダイス半角α＝３°の超
硬ダイスを使用し、乾式潤滑剤としてはコーシン（登録
商標）共栄社油脂（株）製を使用した。また各表には、
参考（基準）として酸洗法にてデスケーリングし、これ
を上記と同じ条件で伸線サイジングを行った結果を併せ
て示す。
条件としては、減面率２０％，ダイス半角α＝３°の超
硬ダイスを使用し、乾式潤滑剤としてはコーシン（登録
商標）共栄社油脂（株）製を使用した。また各表には、
参考（基準）として酸洗法にてデスケーリングし、これ
を上記と同じ条件で伸線サイジングを行った結果を併せ
て示す。
【００２９】この試験結果から判るように何れの鋼材に
おいても、比較例ではウォータージェットの下限圧力近
くで研磨材濃度が４０ｗｔ％となると完全デスケーリン
グが困難となり、研磨材除去（水パージ）がない場合は
線材表面に研磨材が残留する現象が現れ、また研磨材濃
度が低い場合，研磨材の相当直径の幅が不適切な場合，
研磨材除去やデスケーリング後の線材表面が乾燥してい
ない場合は、相対的に伸線装置における引抜き抵抗が大
きくなり、結果として好ましくなかった。
おいても、比較例ではウォータージェットの下限圧力近
くで研磨材濃度が４０ｗｔ％となると完全デスケーリン
グが困難となり、研磨材除去（水パージ）がない場合は
線材表面に研磨材が残留する現象が現れ、また研磨材濃
度が低い場合，研磨材の相当直径の幅が不適切な場合，
研磨材除去やデスケーリング後の線材表面が乾燥してい
ない場合は、相対的に伸線装置における引抜き抵抗が大
きくなり、結果として好ましくなかった。
【００３０】これに対して本発明の条件を満足するよう
にデスケーリング装置，洗浄装置，乾燥装置，乾式潤滑
伸線装置を配置し、所定のデスケーリングを行って伸線
した実施例では、線材表面に研磨材が残留することはな
く完全なデスケーリングが可能となり、また相対的に引
抜き抵抗値も小さくなり、良好な結果が得られた。
にデスケーリング装置，洗浄装置，乾燥装置，乾式潤滑
伸線装置を配置し、所定のデスケーリングを行って伸線
した実施例では、線材表面に研磨材が残留することはな
く完全なデスケーリングが可能となり、また相対的に引
抜き抵抗値も小さくなり、良好な結果が得られた。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、長
時間連続使用可能な噴射圧レベルのウォータージェット
に所定の研磨材を同伴させて短時間でデスケーリングを
行い、金属線材を酸洗並みの良好な潤滑性が得られる表
面凹凸を形成させ、引続き洗浄，乾燥および乾式潤滑伸
線を行うことで、引込み性を向上して酸洗法に優る低引
抜き抵抗を達成し、乾式潤滑により高速伸線加工を可能
とするものであり、従来酸洗でみられた廃酸処理に係る
公害や処理コストアップの問題を防止抑制するととも
に、伸線材の品質改善と生産性の向上を図り得る。
時間連続使用可能な噴射圧レベルのウォータージェット
に所定の研磨材を同伴させて短時間でデスケーリングを
行い、金属線材を酸洗並みの良好な潤滑性が得られる表
面凹凸を形成させ、引続き洗浄，乾燥および乾式潤滑伸
線を行うことで、引込み性を向上して酸洗法に優る低引
抜き抵抗を達成し、乾式潤滑により高速伸線加工を可能
とするものであり、従来酸洗でみられた廃酸処理に係る
公害や処理コストアップの問題を防止抑制するととも
に、伸線材の品質改善と生産性の向上を図り得る。
【図１】本発明の超高圧ウォータージェットによるデス
ケーリングおよび伸線装置ラインの一例を示すブロック
図である。
ケーリングおよび伸線装置ラインの一例を示すブロック
図である。
１ 線材 ２ サプライスタンド ３ 矯正機 ４ デスケーリング装置 ５ 洗浄装置 ６ 乾燥装置 ７，７ａ 乾式潤滑伸線装置 ８ 乾式潤滑剤 ９ 巻取機
Claims (2)
- 【請求項１】 噴射圧５０〜４００ＭＰａのウォーター
ジェットの気中高速噴流に、ほぼ球状型で下記数１で表
されるその相当直径が１０〜１５０μｍの研磨材を供給
して金属線材のスケールを除去し、次いで該線材を洗浄
して付着した研磨材を除去した後、乾式潤滑剤を使用し
て伸線加工することを特徴とする金属線材の伸線方法。 【数１】相当直径＝（６Ｖ／π）1/3 ここで、Ｖは研磨材粒子体積 - 【請求項２】 ウォータージェットの気中高速噴流に研
磨材を供給する金属線材のデスケーリング装置と、線材
表面の研磨材を除去する洗浄装置と、乾燥装置と、乾式
潤滑伸線装置とを線材の進行方向に列設して構成したこ
とを特徴とする金属線材の伸線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015699A JPH07204739A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 金属線材の伸線方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015699A JPH07204739A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 金属線材の伸線方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204739A true JPH07204739A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11896026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6015699A Withdrawn JPH07204739A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 金属線材の伸線方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07204739A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-01-17 JP JP6015699A patent/JPH07204739A/ja not_active Withdrawn
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