JPH10286618A - 複合線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルミニウムと亜鉛との間の界面接着強度と、
めっき層の延性の強度を改善し、効率的に生産でき製造
工数を低減することができる複合線の製造方法。 【解決手段】鋼線前処理工程（ステップＳ１）を行い、
次にこの鋼線へのアルミニウムおよび亜鉛の被覆工程
（ステップＳ７）を行い、最後に撚り線工程（ステップ
Ｓ６）を行う。鋼線へのアルミニウムおよび亜鉛の被覆
工程（ステップＳ７）では、押し出し法による一工程で
アルミニウムと亜鉛との被覆を行う。これによって従来
に比べ亜鉛だけを被覆するための工程を省略し、製造工
数を低減する。また、被覆工程（ステップＳ７）での押
し出し処理によって、アルミニウムと亜鉛との界面は、
押し出し圧力と複合ビレットの予熱や変形熱などによっ
て圧接されるため界面密着強度が強くなるように改善さ
れる。亜鉛も押し出し加工によって結晶粒が微細化され
た加工組織となるので延性が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合線の製造方法
に関し、たとえば、架空送電線または光ファイバ入り架
空地線などの表面層に低融点金属を被覆してなる耐雷電
線（撚り線）に用いられる多層構造の複合線の製造方法
に適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、耐雷電線は、鋼線の周囲にアル
ミニウムを被覆したアルミニウム被覆鋼線（ＡＣ線）の
周囲に亜鉛を被覆した３層構造の複合線になっている。

【０００３】このような複合線の製造の一般的な方法と
しては、鋼線へのアルミニウムの被覆は、押し出し法ま
たは粉末焼結法などで行ったもので、アルミニウムの被
覆後、適度な線径で伸線加工したものが用いられてい
る。アルミニウムの外周囲の亜鉛の被覆は、電気めっき
法で行われている。

【０００４】図３は、従来の耐雷電線の製造工程を示す
図である。この図３において、耐雷電線の製造工程は、
鋼線前処理工程（ステップＳ１）を行い、次に、この鋼
線へのアルミニウム被覆工程（ステップＳ２）を行い、
次に、伸線工程（ステップＳ３）を行い、次に、アルミ
ニウム表面への前処理工程（ステップＳ４）を行い、次
に、アルミニウム表面への亜鉛のめっき工程（ステップ
Ｓ５）を行い、次に、撚り線工程（ステップＳ６）を行
っていた。

【０００５】このように従来の耐雷電線の製造は、鋼線
周囲への押し出し法または粉末焼結法によるアルミニウ
ムの被覆工程（ステップＳ１、Ｓ２）、それに続く伸線
工程（ステップＳ３）、アルミニウム被覆鋼線への電気
めっき法による亜鉛被覆工程（ステップＳ５）などとい
うように非常に多くの工程を必要としていた。

【０００６】電気めっき法による亜鉛の被覆は、亜鉛イ
オンを含んだ電解溶液に荷電し、亜鉛板を陽極にし、ア
ルミニウム被覆鋼線を陰極としてこの周囲に亜鉛を析出
させる方式である。

【０００７】また、アルミニウム表面前処理工程（ステ
ップＳ４）として、アルミニウム被覆鋼線のアルミニウ
ムを十分に洗浄活性化した状態が要求される。一般に
は、薬品処理が効率的であるが、廃液処理のために管理
された設備が必要である。

【０００８】さらに、めっき工程（ステップＳ５）の電
気めっき速度は、一般にあまり速くないことから、厚さ
を大きくするために電流を大きくすると共にめっき時間
を長くしている。アルミニウム表面への亜鉛の密着強度
は、比較的小さく、めっき層も脆いため材料によっては
延性が不足し（低い）、後の工程で割れ欠損が発生し易
かった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の耐雷電線の製造方法は、鋼線周囲への押し出し法また
は粉末焼結法によるアルミニウムの、鋼線前処理工程を
含む被覆工程と、それに続く伸線工程、アルミニウム被
覆鋼線への電気めっき法による亜鉛被覆工程などという
ように多くの製造工程を必要とし、製造工数が多くなり
製造コストが高くなっていた。

【００１０】また、電気めっきを行うための、製造装置
やその他の必要な設備も大きくなり、ライン速度（線引
き速度）も小さくなり生産性を向上させるためにはいろ
いろな制約があり、製造コストを高くさせる要因となっ
ていた。

【００１１】さらに、亜鉛層はアルミニウムとの密着強
度が小さく、脆いために延性が不足し、後の加工工程
（たとえば、伸線、撚り線、架線）で割れ易く、剥離強
度欠陥を生じ易いなどの問題点があった。

【００１２】このようなことから、アルミニウムと亜鉛
との間の界面接着強度と、めっき層の延性の強度を改善
し、効率的に生産でき製造工数を低減することができる
複合線の製造方法の実現が要請されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、金属
線材の表面にアルミニウムが被覆され、このアルミニウ
ムの外周に亜鉛を被覆して複合線を得る複合線の製造方
法において、以下のような構成で上述の課題を解決す
る。

【００１４】すなわち、本発明は、高温加熱した金属線
材を、少なくとも内側がアルミニウム、外側が亜鉛から
なる複合ビレット（ｂｉｌｌｅｔ）内を通過させ、押し
出し法によって押し出し被覆する。このように構成する
ことで、一回の押し出し被覆工程で金属線材表面にアル
ミニウムを被覆すると共に、同時にアルミニウムの外側
に亜鉛を被覆することができる。このため、製造工程数
を従来に比べ減らし製造工数を低減することができる。
また、複合ビレット内を高温加熱および加圧状態で金属
線材の周囲に押し出し被覆するので、アルミニウムと亜
鉛との界面接着強度が強くなる。さらに、高温加熱・加
圧のもとで塑性変形された亜鉛は、結晶粒が微細化され
た加工組織となるので延性が高くなる。

【００１５】また、特に、金属線材への加熱温度を、お
よそ２５０〜４００℃とすることで、界面接着強度を強
くし延性を高くすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施の形態を
図面を用いて説明する。

【００１７】そこで、本実施の形態においては、鋼線の
周囲へのアルミニウムおよび亜鉛の被覆法として、内側
がアルミニウム、外側が亜鉛からなる複合ビレットを用
いて、一つの工程で押し出し被覆するように構成する。

【００１８】図１は、本実施の形態の耐雷電線の製造方
法のフローチャートである。この図１において、耐雷電
線の製造方法は、先ず、鋼線前処理工程（ステップＳ
１）を行い、次に、この鋼線へのアルミニウムおよび亜
鉛の被覆工程（ステップＳ７）を行い、最後に撚り線工
程（ステップＳ６）を行う。鋼線前処理工程（ステップ
Ｓ１）および撚り線工程（ステップＳ６）は、上述の図
３の工程と同様の処理を行う。

【００１９】本実施の形態の鋼線へのアルミニウムおよ
び亜鉛の被覆工程（ステップＳ７）では、押し出し法に
よる一工程でアルミニウムと亜鉛との被覆を行う。これ
によって従来に比べ亜鉛だけを被覆するための工程を省
略し、製造工数を低減する。また、被覆工程（ステップ
Ｓ７）での押し出し処理によって、アルミニウムと亜鉛
との界面は、押し出し圧力と、複合ビレットの予熱や変
形熱などによって圧接されるために界面密着強度が強く
なるように改善される。亜鉛も押し出し加工によって結
晶粒が微細化された加工組織となるので延性が高くなる
ように改善される。

【００２０】図２は、本実施の形態のアルミニウム−亜
鉛複合ビレットによる鋼線へのアルミニウムおよび亜鉛
の同時被覆を行うための製造装置の構成図である。この
製造装置は、主に、鋼線送出装置１と、鋼線加熱装置３
と、コンテナ４と、冷却装置１０と、巻取機１１などか
ら構成されている。コンテナ４の中には、アルミニウム
−亜鉛複合ビレット６と、ステム８と、固定マンドレル
５と、ダイス７とが内蔵されている。

【００２１】鋼線送出装置１から鋼線加熱装置３を通じ
て固定マンドレル５には、外径約２．８mmの鋼線２がお
よそ２５０〜４００℃で加熱され供給されており、この
鋼線２は予め研磨されている。コンテナ４は、内径がお
よそ５０mm程度で、この中心に固定マンドレル５が固定
されている。この固定マンドレル５は、中空であり、そ
の中を外径２．８mmの鋼線２が垂直方向に通過しダイス
７に向かって通過している。アルミニウム−亜鉛複合ビ
レット６は、外径およそ５０mm程度であり、中心に固定
マンドレル５に接する孔が開けられており、この孔の外
側にアルミニウム６ａが形成されており、さらにその外
側に亜鉛６ｂが形成されている。

【００２２】このコンテナ４の出口には、口径およそ
４．８mm程度の孔が空いたダイス７が備えられている。
鋼線２とダイス７の孔の間隙を通り、アルミニウム−亜
鉛複合ビレット６は、ステム８によって押し出されて、
鋼線２の周囲の内側にアルミニウム６ａが被覆され外側
に亜鉛６ｂが被覆され複合線９がダイス７から押し出さ
れる。このようにして押し出し被覆された複合線９は押
し出された時点においては、まだ十分に高温であるため
冷却装置１０で冷却し、そして巻取機１１で巻き取られ
る。

【００２３】上述の実施の形態の耐雷電線の製造方法で
は、押し出し温度をおよそ２５０〜４００℃程度とした
が、いろいろに変えて実験した結果、鋼線２の温度が２
５０℃以下になるとアルミニウム−亜鉛複合ビレット６
の温度が低下し、押し出しのための圧力が上昇すると共
に鋼線２とアルミニウム６ａ間の接着が悪くなり、さら
にアルミニウム６ａと亜鉛６ｂ間の接着も悪くなる。

【００２４】また、鋼線２の温度が４００℃以上になる
と、鋼線２とアルミニウム６ａとの接着性は良いが、ア
ルミニウム６ａと亜鉛６ｂとの間の拡散によって合金化
が促進され、アルミニウム・亜鉛の層が少なくなる。

【００２５】（本発明の実施の形態の効果）： 以上の
本発明の実施の形態によれば、鋼線２の周囲に一回の押
し出し工程（ステップＳ７）でアルミニウム６ａおよび
亜鉛６ｂを被覆するため、従来のような電気めっき法で
の亜鉛の被覆による製造と比較して製造工程が少なくな
り製造工数を低減し製造コストを低減することができ
る。

【００２６】また、アルミニウム−亜鉛複合ビレット６
を高温・高圧下で鋼線２の周囲に押し出し被覆するた
め、アルミニウム６ａ・亜鉛６ｂの界面の接着強度が強
くなる。

【００２７】さらに、電気めっきでは、亜鉛がアルミニ
ウム表面に層状に積層されて形成され各層の結合力は小
さいが、本実施の形態のように高温、高圧下で塑性変形
された亜鉛は加工組織を示し結晶粒も微細化して延性が
高くなるように改善される。従って、品質の高い架空送
電線または光ファイバ入り架空地線などの耐雷電線を製
造することができるようになる。

【００２８】なお、上述の実施の形態においては、鋼線
（芯線）の周囲に２層の被覆層を形成するために、２層
のアルミニウム−亜鉛複合ビレット６を使用したが、さ
らに多くの被覆層を形成する場合には、さらに複数層の
複合ビレットを用いて押し出し被覆することで実現する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、加熱した金
属線材を、内側がアルミニウム、外側が亜鉛からなる複
合ビレット内を通過させ、押し出し法によって押し出し
被覆することで、界面接着強度と延性の強度を改善し、
効率的に生産でき製造工数を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の耐雷電線の製造方法のフ
ローチャートである。

【図２】本実施の形態の耐雷電線の製造装置の構成図で
ある。

【図３】従来例の耐雷電線の製造方法のフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 鋼線送出装置 ２ 鋼線 ３ 鋼線加熱装置 ４ コンテナ ５ 固定マンドレル ６ アルミニウム−亜鉛複合ビレット ６ａ アルミニウム ６ｂ 亜鉛 ７ ダイス ８ ステム ９ 複合線 １０ 冷却装置 １１ 巻取機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属線材の表面にアルミニウムが被覆さ
   れ、このアルミニウムの外周に亜鉛を被覆して複合線を
   得る複合線の製造方法において、高温加熱した金属線材
   を、少なくとも内側がアルミニウム、外側が亜鉛からな
   る複合ビレット内を通過させ、押し出し法によって押し
   出し被覆することを特徴とする複合線の製造方法。
2. 【請求項２】上記金属線材への加熱温度を、およそ２５
   ０〜４００℃とすることを特徴とする請求項１記載の複
   合線の製造方法。