JPS58518B2 - Metal wire continuous manufacturing method and cathode used in this method - Google Patents

Metal wire continuous manufacturing method and cathode used in this method

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JPS58518B2
JPS58518B2 JP50063408A JP6340875A JPS58518B2 JP S58518 B2 JPS58518 B2 JP S58518B2 JP 50063408 A JP50063408 A JP 50063408A JP 6340875 A JP6340875 A JP 6340875A JP S58518 B2 JPS58518 B2 JP S58518B2
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cathode
electrodepositing
metal
metal wire
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JPS512634A (en
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チユン ワン チ−
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Kennecott Copper Corp
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Publication date
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Publication of JPS58518B2 publication Critical patent/JPS58518B2/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00Electroforming
    • C25D1/04Wires; Strips; Foils

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属線の生産に関し、特に無限に長い金属細線
を電着によって連続的に形成することに関ける。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the production of metal wires, and more particularly to the continuous formation of infinitely long thin metal wires by electrodeposition.

金属細線或は細条を生産する従来技術として、金属を導
電性陰極に電着し、これをはがし巻き取るものがある。
A conventional technique for producing thin metal wires or strips involves electrodepositing metal on a conductive cathode, peeling it off, and winding it up.

一方従来の他の方法として引抜き方法による極細線の生
産方法があるが、これは多数の装置が多数の引抜き作業
に必要なので、相対的に速度が遅く且つ費用がかかるの
で、上記の方法は小さな断面を有する極細線の生産には
役に立つ。
On the other hand, as another conventional method, there is a method for producing ultra-fine wires by drawing, but this method requires a large number of devices for a large number of drawing operations, which is relatively slow and expensive. It is useful for producing ultra-fine wires with cross-sections.

電着形成方法における制御の要因となるものは、陰極の
構成と形状、および陰極に関連した電着用表面である。
Controlling factors in the electrodepositing process are the configuration and shape of the cathode and the electrodeposition surface associated with the cathode.

従来のある種の陰極は平らな電着用表向を有し、この面
上の1以上のみそに電着を行っている。
Some conventional cathodes have a flat electrodepositing surface on which one or more electrodepositions occur.

このみその底面は導電性電着用表面をなし、側面は非導
電性物質で構成されている。
The bottom of this miso serves as a conductive electrodeposition surface, and the sides are made of a non-conductive material.

この非導電性物質で電着面積をマスク或は画定し、更に
この非導電性物質は線の断面を所定の形状とする原料型
を構成している。
This non-conductive material masks or defines the electrodeposition area, and furthermore, this non-conductive material constitutes a raw material mold that forms the cross section of the wire into a predetermined shape.

これらのみそを形成する共通の方法は、導電面上に絶縁
層をつくり、この絶縁層の電着用表面を形成しようとす
る部分を例えばひつかき加工して除去することである。
A common method for forming these layers is to form an insulating layer on a conductive surface and remove, for example by shaving, the portion of this insulating layer that is intended to form the electrodeposition surface.

しかし、この種の従来の陰極は、連続した電着用表面を
もたず、むしろ平行直線状の電着用表面或は渦巻のよう
な不連続曲線状電着用表面をもっている。
However, this type of conventional cathode does not have a continuous electrodeposition surface, but rather has a parallel straight electrodeposition surface or a discontinuous curved electrodeposition surface such as a spiral.

このような不連続電着用表面がつくる金属線は区別され
たもの、即ち金属線片であって、それぞれ金属線が形成
される電着用表面の長さに対応した有限の長さをもって
いる。
The metal wires produced by such a discontinuous electrodepositing surface are distinct pieces of metal wire, each having a finite length corresponding to the length of the electrodepositing surface on which it is formed.

このよう々短い線片は、たとえばこれら線片を用いて絶
縁線或は編組線を作るような場合には望ましくない。
Such short wire pieces are undesirable, for example, when they are used to make insulated or braided wires.

他の種の従来の陰極は、渦巻状或は円形状のみその形を
した電着用表面をもった円筒状陰極である。
Another type of conventional cathode is a cylindrical cathode with an electrodeposition surface that is only spiral or circular in shape.

平らな表面をもった陰極の場合のように、こり渦巻みぞ
構造の陰極でつくった金属線の長さも有限である。
As in the case of cathodes with flat surfaces, the length of metal wires made with cathodes with a spiral groove structure is also finite.

これとは反対に、円形みぞ構成を採用した技術によれば
無限の長さの線を生産することができる。
In contrast, techniques employing a circular groove configuration can produce lines of infinite length.

例えば、米国特許第1600252号は、円筒状陰極で
あって、円筒を平行に横切るように円筒表面に形成した
多数の円形みぞをそなえたものを開示している。
For example, US Pat. No. 1,600,252 discloses a cylindrical cathode with a number of circular grooves formed in the surface of the cylinder parallel to the cylinder.

この円それぞれの一部を電着液に浸し、円筒を回転すれ
ば、電着液をはなれるにつれて、円形みそから無限の長
さの線を連続してとりだすことができる。
By immersing a portion of each circle in the electrodeposition liquid and rotating the cylinder, as the electrodeposition liquid drips off, infinitely long lines can be continuously drawn from the circular miso.

しかし、この生産方法は、線生産速度が陰極回転速度に
依存しているので、その相対的に短い電着用表面を金属
を充分に電着するのに充分なだけ長く電着液内にしずめ
て置く必要があるという欠点がある。
However, since the line production rate is dependent on the cathode rotation speed, this production method requires that the relatively short electrodeposition surface be kept in the electrodeposition solution long enough to sufficiently electrodeposit the metal. The downside is that you have to put it down.

従来の陰極の他の欠点は、陰極を頻繁に或は連続して使
用すると劣化するということである。
Another drawback of conventional cathodes is that they deteriorate with frequent or continuous use.

このことはマスキング絶縁が平板状の或は円筒状の下方
導電性面に接続した薄い外部層の形をしている場合に特
に問題となる。
This is particularly problematic when the masking insulation is in the form of a thin outer layer connected to a planar or cylindrical lower conductive surface.

この場合、絶縁層は、くりかえし使用すれば、導電性面
から分離する傾向がある。
In this case, the insulating layer tends to separate from the conductive surface with repeated use.

従って、電着中に、金属がこの分離した領域即ちひび割
れ部分に電着し、金属のまぐれや凸部をつくり、電着用
表面から線をとり出すのを妨害するので、線をとりだす
につれて線を切ったり変形させたりすることが多い。
Therefore, during electrodeposition, metal is deposited in these separated areas or cracks, creating bulges or protrusions in the metal that obstruct removal of the wire from the electrodepositing surface, so that the wire is removed as it is removed. It is often cut or modified.

結果として、形成した線は断面が不規則なものとなる。As a result, the lines formed have irregular cross-sections.

したがって、本発明の第1の目的は、高度に均一な寸法
を有する金属細線を高速で連続的に生産できる電着形成
方法を提供することである。
Therefore, a first object of the present invention is to provide an electrodeposition forming method that can continuously produce thin metal wires having highly uniform dimensions at high speed.

本発明の第2の目的は、マスキング絶縁体が劣化するの
を最少にし、絶縁体に突出するまぐれが形成されないよ
うにした電着形成方法を提供することである。
A second object of the present invention is to provide a method of electrodeposition that minimizes deterioration of the masking insulator and prevents the formation of protruding blemishes in the insulator.

本発明の第3の目的は、固定陰極を用い、導電性部分と
その絶縁部分間の接着を改善した電着形成方法を提供す
ることである。
A third object of the present invention is to provide a method of electrodeposition that uses a fixed cathode and improves the adhesion between a conductive part and its insulating part.

本発明による無限の長さの金属線を連続して生産する方
法は、相対的に狭い露出した導電面をそなえた閉ループ
の形で電着用表面を有する導電性部分を含む陰極をそな
えることを含み、この電着用表面が前記金属に対しはが
し得るものであり、絶縁材料が前記電着用表面の縁部と
連続接触し且つ前記電着用表面にほぼ垂直な方向にのび
た前記導電性部分の側面に接着しており、前記方法が更
に前記電着用表面に前記金属を電着することと、かくし
て得た連続金属線のループを開くことと、前記電着用表
面から金属線をとりだすことを含んでいる。
A method of continuously producing infinite length metal wire according to the present invention includes providing a cathode including a conductive portion having an electrodeposition surface in the form of a closed loop with a relatively narrow exposed conductive surface. , the electrodeposition surface is removable from the metal, and an insulating material is in continuous contact with the edge of the electrodeposition surface and adhered to the side surface of the conductive portion extending in a direction substantially perpendicular to the electrodeposition surface. and the method further includes electrodepositing the metal on the electrodeposition surface, opening a loop of the continuous metal wire thus obtained, and removing the metal wire from the electrodeposition surface.

本発明により、無限の長さの金属線を電着形成するだめ
の陰極が提供されるが、この陰極は1つの表面に閉ルー
プであって相対的に狭い露出しだ導電性面の形の電着用
表面を有する導電性基部を有し、前記電着用表面は前記
金属に対しはがれ得るものであり、絶縁材料が前記電着
用表面の縁部に連続接触をなし且つ前記電着用表面に垂
直な方向に伸びた前記導電性部分の側面に接着されてい
る。
The present invention provides a cathode for electrodepositing an infinite length of metal wire, the cathode having a closed loop on one surface and a relatively narrow exposed conductive surface. an electrically conductive base having an electrodeposition surface, the electrodeposition surface being peelable to the metal, and an insulating material in continuous contact with the edges of the electrodeposition surface and in a direction perpendicular to the electrodeposition surface; The conductive portion is bonded to the side surface of the conductive portion.

本発明による電着形成方法は、陰極を用い、この陰極が
電極液に露呈される電着用表面或は面を形成する閉ルー
プ状導電性部分をそなえている。
The electrodepositing method according to the invention uses a cathode having a closed loop conductive portion forming an electrodepositing surface exposed to an electrode solution.

絶縁部分が電着用表面にほぼ垂直な面にある導電性部分
に接着され且つ電着用表面の縁部と連続接触している。
An insulating portion is adhered to the conductive portion in a plane substantially perpendicular to the electrodeposition surface and is in continuous contact with the edge of the electrodeposition surface.

形成される金属(代表的には銅)の閉ループ層が電着液
から電着用表面に電着される。
The resulting closed loop layer of metal (typically copper) is electrodeposited from an electrodeposition liquid onto the electrodeposition surface.

電着金属が所定の厚さになった時、この層を切断し、切
断した層の一端を電着用表面から巻取り器の方へ取り出
す。
When the electrodeposited metal has reached a predetermined thickness, the layer is cut and one end of the cut layer is removed from the electrodeposition surface toward a winder.

この取り出し速度と電着速度を制御すれば、所定の断面
寸法を有する連続金属線が得られる。
By controlling the extraction speed and the electrodeposition speed, a continuous metal wire having a predetermined cross-sectional dimension can be obtained.

二重渦巻状の電着用表面をもつ陰極を用いれば、陰極面
積を有効に利用できるので生産速度は特に高速化される
By using a cathode with a double spiral electrodeposition surface, the production rate is particularly high since the cathode area can be used effectively.

以下、本発明を添付図面を参照して説明する。The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

第1図、第2図に示すように、金属線12が陰極14上
に形成されるが、この陰極14は電着用タンク16内の
電解液18中にある。
As shown in FIGS. 1 and 2, a metal wire 12 is formed on a cathode 14, which is in an electrolyte 18 in an electrodeposition tank 16.

金属線が形成されると、これを陰極14の電着用面20
からはがして巻取りスプール22へ送る。
Once the metal wire is formed, it is placed on the electrodeposition surface 20 of the cathode 14.
It is peeled off and sent to the take-up spool 22.

電源24と整流器26が直流を陰極14と陽極28に供
給する。
A power supply 24 and a rectifier 26 provide direct current to the cathode 14 and anode 28.

陰極14は導電性物質製の閉ループ状の帯状体30を有
し、この導電性物質は電着さる金属に対して不活性であ
り、即ちこの金属かむはがれる性質をもっている。
The cathode 14 has a closed-loop strip 30 made of an electrically conductive material, which is inert to the electrodeposited metal, ie, has the property of being peeled off by the metal.

絶縁物質の層32が帯状体30aに接着されているか、
帯状体30の端面を露呈させて前記めっき側面20とし
ている。
A layer 32 of insulating material is adhered to the strip 30a;
The end surface of the strip 30 is exposed to serve as the plated side surface 20.

第1図、第2図に示しだ陰極では、帯状体30は導電性
物質製の条体となっているが、その両端を相互に溶接或
は他の方法で接続して閉ループを形成している。
In the cathode shown in FIGS. 1 and 2, the strip 30 is a strip of conductive material, the ends of which are welded or otherwise connected to each other to form a closed loop. There is.

この帯状体を形成する物質は電着される金属からはがれ
る性質のものでなければならない。
The material forming the band must be capable of being peeled off from the electrodeposited metal.

「はがれる物質」とは電着用面20および電着金属に悪
影響を与えない物質であって、また電着の際に強力に反
応してめっき側面に強力な接着を生じ線12をはがし取
ることができなくするような物質ではいけない。
A "peelable substance" is a substance that does not have a negative effect on the electrodeposition surface 20 and the electrodeposited metal, and also reacts strongly during electrodeposition to form a strong adhesion to the plating side surface and prevent the wire 12 from being peeled off. It must not be a substance that makes it impossible.

例えば、銅線電着形成する場合、はがれる物質としては
ステンレス鋼、クローム、チタン、レニウム、モリブデ
ンが適切であり、特にステンレス鋼が値段が安く、簡単
に入手できるので好ましい。
For example, when forming a copper wire by electrodeposition, stainless steel, chromium, titanium, rhenium, and molybdenum are suitable as materials to be peeled off, and stainless steel is particularly preferred because it is inexpensive and easily available.

第2図に示したように、帯状体30の断面は矩形で、そ
の1つの端面が電着用面である。
As shown in FIG. 2, the cross section of the strip 30 is rectangular, and one end surface thereof is a surface for electrodeposition.

この帯状体20全体の形は円形であるが、だ円形でも、
腎臓のような形でも、まだは他の回転形のものでも、閉
じた即ち連続したループをしているかぎり等しく実用と
なる。
The overall shape of this band-shaped body 20 is circular, but it can also be oval.
Kidney shapes and other rotating shapes are equally useful as long as they have a closed or continuous loop.

また、前記断面を台形、三角形等に変形してもよいが、
圧延材料としては断面が矩形のものが容易に入手でき、
しかもその端面20は高度に均一であり、しだがって均
一な金属線12を生産するのに特に適切なので、矩形断
面が有利である。
Furthermore, the cross section may be transformed into a trapezoid, a triangle, etc.
Rolled materials with rectangular cross sections are easily available;
Moreover, a rectangular cross section is advantageous since its end face 20 is highly uniform and is therefore particularly suitable for producing a uniform metal wire 12.

絶縁層32の物質としては、必要とする絶縁性、接着性
、耐久性をもっている物質なら何でもよい。
Any material may be used for the insulating layer 32 as long as it has the required insulation, adhesiveness, and durability.

この「接着性」とは弾性まだは温度特性あるいはこれら
双方の特性を含み、この特性によっである温度範囲にわ
たって接着を維持する特性を意味し、また「耐久性」は
めつき浴の環境に耐える特性を言う。
"Adhesiveness" includes elasticity, temperature properties, or both, and means the ability to maintain adhesion over a temperature range, and "durability" refers to the ability to withstand the environment of a plating bath. Say the characteristics.

このような絶縁層の物質としては、商品名ルサイト或は
ベークライトとして市販されているもののようなエポキ
シ樹脂、セラミック、プラスチック等が適切である。
Suitable materials for such an insulating layer include epoxy resins such as those commercially available under the trade name Lucite or Bakelite, ceramics, plastics, and the like.

絶縁層32は、電着用面20だけを露呈させて、帯状体
30の広い側面30aに接着されている。
The insulating layer 32 is adhered to the wide side surface 30a of the strip-shaped body 30, leaving only the electrodeposition surface 20 exposed.

この接着を行なう前に側面30aに酸化物層を形成すれ
ば、絶縁、接着ともに強化されるので有利である。
It is advantageous to form an oxide layer on the side surface 30a before this adhesion because both insulation and adhesion are strengthened.

例えばステンレス鋼ならばこれを酸化し、モリブデン、
レニウム、その他の金属ならば、これをアルミナのよう
な酸化物で被覆すればよい。
For example, if it is stainless steel, it can be oxidized to produce molybdenum,
If it is rhenium or other metal, it can be coated with an oxide such as alumina.

実際に接着するには金属版術プレスを用いることができ
る。
A metallurgical press can be used for the actual bonding.

接着する際に、帯状体30からはみ出た絶縁層の対向端
部を一緒にして絶縁端部34を形成し、これら絶縁端部
の一方或は両方を研削して端部に電着用面20を露出さ
せる。
When bonding, the opposing ends of the insulating layer protruding from the strip 30 are brought together to form an insulating end 34, and one or both of these insulating ends are ground to form the electrodeposition surface 20 on the end. expose.

即ち、絶縁層32は電着用面20をマスクし且つこれを
画定するのに用いられる。
That is, insulating layer 32 is used to mask and define electrodeposition surface 20.

本発明の特徴は絶縁層と接着面とが電着用面20とほぼ
直角をなしていることである。
A feature of the present invention is that the insulating layer and the adhesive surface are substantially perpendicular to the electrodeposition surface 20.

更に、絶縁層32が帯状体30から万一分離した場合は
、この分離領域に電着した金層はめつき側面20から金
属線12がはがれて行く方向に自動的にならぶ。
Furthermore, if the insulating layer 32 were to separate from the strip 30, the gold layer electrodeposited in this separated area would automatically line up in the direction in which the metal wire 12 would peel off from the plating side surface 20.

従って、金属線が取りだされる際に分断されたり変形さ
れたりすることを防止でき、更に金属線取り出しで生じ
た摩搾によって絶縁層のマスキング縁部36を劣化させ
ないようにしている。
Therefore, it is possible to prevent the metal wire from being cut or deformed when the metal wire is taken out, and furthermore, the masking edge 36 of the insulating layer is prevented from deteriorating due to abrasion caused when the metal wire is taken out.

上記構造の電極の形成には、電着用面上に接着した外方
絶縁層の面に溝を加工するという方法を必要としない。
Forming the electrode with the above structure does not require a method of forming grooves in the surface of the outer insulating layer adhered to the electrodeposition surface.

第1図は、本発明により極めて長い金属細線を連続的に
生産する装置の一実施例の概略を示すものであるが、そ
の動作を銅線を生産するものとして説明する。
FIG. 1 schematically shows an embodiment of an apparatus for continuously producing extremely long thin metal wires according to the present invention, and its operation will be explained assuming that it produces copper wires.

絶縁層32を通る絶縁リード線38は交流電源24と整
流器26の負端子を帯状体30および電着用面20に電
気的に接続している。
An insulated lead wire 38 passing through the insulating layer 32 electrically connects the AC power source 24 and the negative terminal of the rectifier 26 to the strip 30 and the electrodeposition surface 20.

他の絶縁リード線40は整流器26の正端子を陽極28
に接続している。
The other insulated lead 40 connects the positive terminal of the rectifier 26 to the anode 28.
is connected to.

この陽極28は白金線の籠であって、その内部に比較的
に低品質の銅片をいれている。
The anode 28 is a platinum wire cage with a relatively low quality copper piece placed inside.

陰極14と陽極28とは、従来の組成の電着用電解液内
に、間隔をあけて沈められている。
The cathode 14 and the anode 28 are submerged in an electrodepositing electrolyte of a conventional composition and spaced apart from each other.

適切な試験溶液は室温で11につき240グラムの水化
硫酸銅と11につき39立方センチの硫酸とを含むもの
であった。
A suitable test solution contained 240 grams of hydrated copper sulfate per 11 and 39 cubic centimeters of sulfuric acid per 11 at room temperature.

以上の構成で、銅層が電着用表面20に電着するが、こ
の電着の速度は、従来のように、めっき用表面の面積、
電流密度、および電着用溶液の密度に依存している。
With the above configuration, the copper layer is electrodeposited on the electrodeposition surface 20, but the speed of this electrodeposition is determined by the area of the surface for plating and
It depends on the current density and the density of the electrodeposition solution.

陰極の電流密度を一定とすれば、電着量は経過時間に正
比例する。
If the current density at the cathode is constant, the amount of electrodeposition is directly proportional to the elapsed time.

この電着は、連続した閉ループをなす電着用表面20の
形をとり、その縁部は表面20の縁部と絶縁層の縁部で
画定されて均一で平行な縁部となる。
The electrodeposition takes the form of a continuous closed loop electrodepositing surface 20 whose edges are defined by the edges of the surface 20 and the edges of the insulating layer to provide uniform, parallel edges.

生産工稈は次のようにして開始する。即ち、充分な時間
金属を表面20に電着させて希望の厚さの層となるよう
にし、次にこの電着金属層を切断する。
The production process begins as follows. That is, the metal is allowed to electrodeposit on the surface 20 for a sufficient period of time to form a layer of desired thickness, and then the electrodeposited metal layer is cut.

切断した金属層の一端を電着用表面からひきはなし、遊
び車42を介して巻取器22にみちびけば、巻取器が表
面20から銅線を連続して巻取る。
One end of the cut metal layer is pulled off the electrodeposition surface and guided through the idler wheel 42 to the winder 22, which continuously winds up the copper wire from the surface 20.

銅線12を一定速度で巻取器22に巻取リ、且つ電流密
度のような変化パラメータを一定に維持しておけば、陰
極から最初にとりだした部分、即ち電着用表面20を1
周した長さに対応する部分以外は、すべてその断面が均
一な面積をもった銅線が得られる。
If the copper wire 12 is wound on the winder 22 at a constant speed and the changing parameters such as the current density are kept constant, the first part taken out from the cathode, that is, the electrodepositing surface 20, is
A copper wire is obtained whose cross section has a uniform area except for the portion corresponding to the circumferential length.

この最初の部分は、次に続く部分よりも電着用表面20
上に長く(最初のループを形成する時間とこのループを
取り出す時間との和の時間)残っているので、一般に厚
さが大きい。
This first section has a higher electrodepositing surface 20 than the following sections.
It is generally thicker because it remains on top longer (the time to form the first loop plus the time to remove this loop).

しかし、最初の部分以外は、いずれも巻取器の巻取り速
度(一定に設定されている)と電着用表面の1周分のル
ープの長さできまる同一時間電着用表面上にある。
However, all of the parts except the first part remain on the electrodeposition surface for the same period of time determined by the winding speed of the winder (which is set constant) and the length of the loop for one revolution of the electrodeposition surface.

生産速度と金属線と金属線の断面寸法とは、同一パラメ
ータに依存して、相互に関連している。
The production rate and the cross-sectional dimensions of the metal wire and the metal wire are interrelated, depending on the same parameters.

これらパラメータに含まれるものとしては、電着用表面
の幅と長きとがある。
These parameters include the width and length of the electrodepositing surface.

電着用表面の幅は金属線120幅を制御する。The width of the electrodepositing surface controls the metal wire 120 width.

他の要因が一定であれば、電着用表面をひろげることは
所定の厚さの層を電着するのに必要な時間が長くする。
Other factors being constant, widening the electrodepositing surface increases the time required to electrodeposit a layer of a given thickness.

電着用表面の長さは電着速度に影響し、巻取り速度と共
に1区分の金属線12が電着用表面上に在る時間量を決
定する。
The length of the electrodeposition surface affects the electrodeposition rate and, along with the winding speed, determines the amount of time that a section of metal wire 12 is on the electrodeposition surface.

他の可変パラメータ即ち巻取速度は生産速度に直接対応
する。
Another variable parameter, the winding speed, corresponds directly to the production speed.

他の要因が一定であるとすれば、巻取り速度を増加する
と金属線はそれだけ速く生産されるが、金属線が電着用
表面上にある時間がそれだけ短かくなるので金属線の厚
さは減少する。
Assuming other factors remain constant, increasing the winding speed will produce the metal wire faster, but the thickness of the metal wire will decrease because the metal wire spends less time on the electrodepositing surface. do.

電着用表面は長い方が有利である。A longer electrodeposition surface is advantageous.

その理由は、電着用表面が長ければ、金属線の長さを充
分なものとするだけの時間をとりながら、しかも巻取り
速度を高速化できるからである。
The reason for this is that if the surface for electrodeposition is long, it is possible to increase the winding speed while taking enough time to make the metal wire a sufficient length.

生産速度と金属線寸法に影響する他のパラメータは電着
速度を制御するパラメータであって、陰極の電流密度と
、電解液の組成、密度、温度と、電着用表面の状態とを
含んでいる。
Other parameters that influence the production rate and metal wire dimensions are those that control the rate of electrodeposition and include the current density of the cathode, the composition, density, temperature of the electrolyte, and the condition of the electrodepositing surface. .

例えば、ループ長200cm、幅1cmの円形ループ状
陰極で電着用表面0.01cmのものを前述した電解液
中にいれ、電流を120mA/cm2に維持し、最初の
金属線電着を2時間行った場合、120m112の断面
積を有する金属線が105cm/hourの速度で電着
用表面から連続的に取り出すことができる。
For example, a circular loop cathode with a loop length of 200 cm and a width of 1 cm and a surface for electrodeposition of 0.01 cm is placed in the electrolyte described above, the current is maintained at 120 mA/cm2, and the first metal wire electrodeposition is performed for 2 hours. In this case, a metal wire with a cross-sectional area of 120 m112 can be continuously removed from the electrodepositing surface at a speed of 105 cm/hour.

この寸法で生産した金属線は一般に丸みがかった矩形成
は台形の断面をもっている。
Metal wire produced to this size generally has a rounded rectangular formation with a trapezoidal cross section.

多くの場合金属線の断面は円形であることが望ましく応
用性が広い。
In many cases, it is desirable that the cross section of the metal wire be circular, and it has a wide range of applicability.

このような丸い断面を有する金属線を得るには従来の引
抜き技術或はすえ込み技術を用いればよい。
Conventional drawing or swaging techniques may be used to obtain such a round cross-section metal wire.

特に1箇以上の絞りダイや引張りキャプスタンを巻取り
器の前におけば、巻取った金属線の形を希望のものとす
ることができる。
In particular, if one or more drawing dies or tension capstans are placed in front of the winder, the shape of the wound metal wire can be achieved as desired.

金属線の最初の断面は相対的に小さいので、金属線が剪
断したり変形したりひずみが発生したりする可能性は極
めて小さい。
Since the initial cross-section of the metal wire is relatively small, the possibility of the metal wire shearing, deforming, or straining is extremely small.

第3図は本発明により無限に長い金属線を生産するのに
適切である陰極の好ましい実施例を示す。
FIG. 3 shows a preferred embodiment of a cathode suitable for producing infinitely long metal wires according to the invention.

図示した電着用表面の形状は逆方向の渦巻き即ち二重渦
巻き形状をしている。
The shape of the electrodepositing surface shown is in the form of an opposite spiral or double spiral.

この形状は、近接した2辺を端末部がループ44,46
となるように結んで得た長い連続帯状体を渦巻状に巻い
てできたものである。
In this shape, the terminal portions form loops 44 and 46 on two adjacent sides.
It is made by winding a long continuous band in a spiral shape.

陰極をこのようにすれば次のような利点がある。Configuring the cathode in this way has the following advantages.

(1)電着用表面にそって得られる1つの完全ループが
相対的に長く、従って生産速度をあげることができる。
(1) One complete loop obtained along the electrodepositing surface is relatively long, thus increasing production speed.

(2)陰極単位面積あたりの金属線生産量が大きくなる
(2) The production amount of metal wire per unit area of the cathode increases.

(3)急激な曲折点がないので金属線を取りだす際に支
障がない。
(3) Since there are no sharp bending points, there is no problem when taking out the metal wire.

第4図は、第3図に示した形の二重渦巻き陰極を形成す
る方法を概略的に説明するものである。
FIG. 4 schematically illustrates a method of forming a double spiral cathode of the form shown in FIG.

適切な電着用表面材料例えばステンレス鋼の条体48と
、2つのスペーサ条体50,51とを供給ロール48a
、48b、50a、51aからそれぞれ取りだして陰極
ハブ52に同時に巻きつける。
A strip 48 of a suitable electrodeposition surface material, for example stainless steel, and two spacer strips 50, 51 are placed on a supply roll 48a.
, 48b, 50a, and 51a and wind them around the cathode hub 52 at the same time.

条体48の各端部は別々の供給ロール48a或は48b
に巻かれており、内方の端末ループ44は供給ローラ4
8a、48bの中間にある条体48の部分に形成される
Each end of the strip 48 is connected to a separate supply roll 48a or 48b.
The inner terminal loop 44 is wound around the supply roller 4.
It is formed in a portion of the strip 48 located between 8a and 48b.

スロット54によって内方端末ループ44が形成されて
、ハブ52の中央開口部52a内に支持される。
Inner terminal loop 44 is formed by slot 54 and is supported within central opening 52a of hub 52.

他のループ46を形成して閉ループ電着用条体をつくる
には、条体48の外方端部を突合せ溶接し、この溶接部
の厚さが条体の厚さと等しくなるまで正確に研削する方
法が適切である。
To form the other loop 46 to create a closed loop electrodeposition strip, the outer ends of the strip 48 are butt welded and precisely ground until the thickness of the weld is equal to the thickness of the strip. The method is appropriate.

かくして得たループの縁部が電着用表面20となる。The edge of the loop thus obtained becomes the electrodepositing surface 20.

第3図乃至第5図において、条体50,51は、電着用
表面20に直角な方向の寸法が条体48よりも狭く、且
つ電着を陰極の1面にするか両面にするかに応じて、条
体48の1つの縁から或は2つの縁から均等に間隔をと
るように巻線工程で位置づけされる。
In FIGS. 3 to 5, the stripes 50 and 51 are narrower than the strip 48 in the direction perpendicular to the electrodeposition surface 20, and can be used for electrodeposition on one or both sides of the cathode. Accordingly, it is positioned in the winding process so as to be evenly spaced from one edge or from two edges of the strip 48.

第5図の実施例では、スペーサ条体50,51は、電着
線12ができる面だけから間隔をとって位置しているの
で、電着用表面20の渦巻層間にみそができる。
In the embodiment of FIG. 5, the spacer strips 50, 51 are spaced only from the surface on which the electrodeposited wire 12 will be formed, so that miso is formed between the spiral layers of the electrodeposited surface 20.

まだ、間隔をとるだめの条体の幅を条体50と等しくと
り、これをエツチングしてみそを形成してもよい。
Alternatively, the width of the strips used for spacing may be set equal to the width of the strips 50, and this may be etched to form the miso paste.

このエツチング処理はスペーサ条体が銅或は同様なエツ
チング特性を有する物質のものである場合に有利である
This etching process is advantageous if the spacer strips are of copper or a material with similar etching properties.

スペーサ条体として導電性金属を用いることは、陰極本
体全般の導電性を増すので有利である。
The use of electrically conductive metal as the spacer strips is advantageous as it increases the overall electrical conductivity of the cathode body.

条体48,50,51のループすべてに電気的に接触す
るように銅製の裏うち層55が設けられているが(第5
図)、これにより陰極の導電性を更に増すことができる
A copper backing layer 55 is provided to electrically contact all the loops of the strips 48, 50, 51 (the fifth
), this further increases the conductivity of the cathode.

前述したようにして形成したみぞに絶縁材56を充填し
、第1図、第2図の層32の場合と同様に電着用表面2
0をマスクし陰極の他の導電性表面から絶縁している。
The grooves formed as described above are filled with an insulating material 56, and the electrodepositing surface 2 is applied as in the case of the layer 32 of FIGS. 1 and 2.
0 is masked and isolated from other conductive surfaces of the cathode.

絶縁材56は粘性状態で用いるのでみそによく流入して
これを充填できる。
Since the insulating material 56 is used in a viscous state, it can easily flow into the miso and fill it.

これに必要な粘度は、基本的にはみその寸法を考慮して
定める。
The viscosity required for this is basically determined by considering the size of the miso.

34AWG線を生産する場合の典型的なみその寸法は、
幅20ミリ、深さ100ミルで4ミルの厚さの電着用表
面でわけられている一24AWG績の場合は、典型的み
ぞの寸法は幅50ミル、深さ100ミルで、13ミルの
厚さの電着用表面でわiられている。
Typical wire dimensions for producing 34AWG wire are:
Typical groove dimensions for a 24 AWG fabric are 20 mils wide by 100 mils deep with a 4 mils thick electrodeposition surface, 50 mils wide by 100 mils deep and 13 mils thick. The surface for electrodeposition is covered with a thin layer.

以上のような粘度条件の他に、絶縁材に必要な特性は、
接着性、熱応答性、弾性、また層32について前述した
電着環境での耐久性等である。
In addition to the viscosity conditions mentioned above, the properties required for insulation materials are:
These include adhesion, thermal responsiveness, elasticity, and durability in the electrodeposition environment described above for layer 32.

好ましい絶縁材は下記によって得た低粘度充填樹脂であ
るへ 他の適切な絶縁材は商品名スタイキャスト2651MM
としてエマーソンアンドカミンク社が製作した低粘度充
填樹脂である。
A preferred insulation material is a low viscosity filled resin obtained by
It is a low viscosity filled resin manufactured by Emerson & Cumming Company.

この樹脂絶縁材56を適用するには、巻線した陰極を密
閉型内におき、樹脂を加えて陰極を完全に被覆すればよ
い。
To apply this resin insulating material 56, it is sufficient to place a wound cathode in a closed mold and add resin to completely cover the cathode.

型を真空にしたりこれに中程度の加熱をすれば、みそに
樹脂を完全に充填でき、しかも樹脂を脱気することがで
きる。
By evacuating the mold or heating it to a moderate level, the miso can be completely filled with resin, and the resin can be degassed.

みそに樹脂が充填されたら、樹脂を硬化させ、陰極の電
着用表面にあたる部分を研削し且つ研磨して電着用表面
20を露出させる。
Once the miso is filled with resin, the resin is cured, and the electrodeposition surface 20 of the cathode is ground and polished to expose the electrodeposition surface 20.

樹脂被覆に亀裂その他年都合な部分が生じた場合は、こ
れらの部分に樹脂をさらに加えれば容易に修正すること
ができる。
If cracks or other imperfections occur in the resin coating, they can be easily corrected by adding more resin to these areas.

まだ研削した際に銅スペーサ条体50或は51の部分が
露出した場合は、これら条体をエツチングして掘り下げ
て樹脂を充填すればよい。
If portions of the copper spacer strips 50 or 51 are still exposed during grinding, these strips may be etched and dug out and filled with resin.

二重渦巻き陰極を作る他の方法は、金属基板に希望のみ
そを機械加工するかホトエツチング加工することである
が、とのホトエツチング加工で得た陰極を第6図に示す
Another method of making a double spiral cathode is to machine or photoetch the desired material onto a metal substrate, and a photoetched cathode is shown in FIG.

好ましくはステンレス鋼316から形成した基板58を
用い、その電着用表面20を形成する1つの表面(或は
複数の表面)に光抵抗性物質を塗布する。
A substrate 58, preferably formed from stainless steel 316, is used and a photoresistive material is applied to one surface (or surfaces) thereof forming the electrodepositing surface 20.

この表面はわずかに粗い面である方が、光抵抗性物質を
接着させるのに有利である。
A slightly rough surface is advantageous for adhering the photoresistive material.

塗布した光抵抗性物質上に希望の二重渦巻パターンを公
知の寸法で露出させ、エツチングすれば、みぞ60が形
成される。
Grooves 60 are formed by exposing and etching the desired double spiral pattern of known dimensions onto the applied photoresistant material.

次に電着用表面から金属線をはがし取るのに適切なりロ
ームのような金属層をめっきするか、或は凸部に適用し
て電着用表面20を形成する。
A metal layer suitable for stripping the metal wire from the electrodeposition surface, such as a loam, is then plated or applied to the protrusions to form the electrodeposition surface 20.

絶縁材を前と同様にして充填する。Fill in the insulation as before.

陰極に絶縁リード線を前と同様に接続して電着用表面の
電流密度を均一なものとする第5図、第6図の実施例で
は、絶縁リード線は近接絶縁層56aを介しそれぞれ銅
層55゜58に電気的に接続されている。
In the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, in which an insulated lead wire is connected to the cathode in the same manner as before to make the current density on the electrodeposition surface uniform, the insulated lead wire is connected to the copper layer through the adjacent insulating layer 56a. 55°58.

以上、極めて長く且つ均一な寸法の金属卿線を高速で電
着して生産する方法と装置であって、連続閉ループ状電
着用表面と、この表面にほば垂直なマスク用絶縁層とを
そなえた固定陰極を利用したものを記載した。
The above is a method and apparatus for producing metal wires of extremely long and uniform dimensions by electrodeposition at high speed, which comprises a continuous closed-loop electrodeposition surface and an insulating layer for a mask almost perpendicular to this surface. A method using a fixed cathode was described.

同本発明をほぼ円形電着面を有する陰極について説明し
たが、露出した電着用表面が閉ループをなすかぎり他の
形状の陰極であっても良いことは明らかである。
Although the present invention has been described with reference to a cathode having a substantially circular electrodeposition surface, it is clear that other cathode shapes may be used as long as the exposed electrodeposition surface forms a closed loop.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明により構成した処理装置の一実施例の斜
視図、第2図は第1図の陰極を線2−2にそって断面し
て示した断面図、第3図は本発明による二重渦巻陰極の
平面図、第4図は第3図の陰極を形成する一方法を説明
した概略説明図、第5図は第4図に示した方法で形成し
た第3図に示す陰極を線5−5にそって断面して示した
断面図、第6図は本発明により他の方法で形成した二重
渦巻陰極で第5図に対応する断面図である。 12…金属線、16…電着用タンク、18…電解液、2
0…電着用表面、22…巻取り器、24…電源、26…
整流器、28…陽極、29…銅片、30…閉ループをな
す帯状体、30a…側壁面、32…絶縁層、34…絶縁
端部、36…マスキング縁部、38,40…絶縁リード
線、42…遊び車、44.46…端末ループ、48…電
着用表面材料の条体、50,51…スペ一サ条体、48
a。 48b、50a、sob…供給ローラ、52…陰極ハブ
、52a…中央開口、54…スロツト、55…裏うち層
、56…絶縁材、56a…絶縁層、58…銅層、60…
みぞ。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a processing apparatus constructed according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the cathode shown in FIG. 1 taken along line 2-2, and FIG. 4 is a schematic diagram illustrating one method of forming the cathode shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a plan view of the cathode shown in FIG. 3 formed by the method shown in FIG. 4. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 of a double spiral cathode formed by another method according to the present invention. 12... Metal wire, 16... Tank for electrodeposition, 18... Electrolyte, 2
0... Surface for electrodeposition, 22... Winder, 24... Power supply, 26...
Rectifier, 28... Anode, 29... Copper piece, 30... Band-shaped body forming a closed loop, 30a... Side wall surface, 32... Insulating layer, 34... Insulating end, 36... Masking edge, 38, 40... Insulated lead wire, 42 ...Idle wheel, 44.46...Terminal loop, 48...Strip of surface material for electrodeposition, 50, 51...Spacer strip, 48
a. 48b, 50a, sob...supply roller, 52...cathode hub, 52a...center opening, 54...slot, 55...backing layer, 56...insulating material, 56a...insulating layer, 58...copper layer, 60...
Groove.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1露出した導電性電着用表面を有する陰極を用意するこ
とと、この電着用表面に金属を電着することと、かくし
て形成した金属線を前記電着用表面から除去することを
含む不安の長さの金属線を連続生産する方法において、
前記陰極が相対的に狭い露出した導電性面をもつ閉ルー
プの形で電着用表面を有し、この電着用表面が前記金属
に対し実質的にはがれ得、絶縁材料が前記電着用表面の
縁部に連続接触をなし且つ前記電着用表面に垂直な方向
にのびた前記導電性部分の側面に接着されていることを
特徴とする金属線連続製造方法。 2導電性基部30.48.58がその一面に、閉ループ
状の相対的に狭い露出した導電性面の形の電着用面20
を有し、前記電着用表面か前記金属に対し実質的にはが
れ得、絶縁材料32.56が前記電着用表面の縁部に連
続接触し且つ前記電着用表面20にほぼ垂直な方向にの
びだ前記導電性部分の側面30aに接着されたことを特
徴とする、金属線連続製造方法に用いる陰極。
[Claims] 1. Providing a cathode having an exposed conductive electrodepositing surface, electrodepositing a metal on the electrodepositing surface, and removing the metal wire thus formed from the electrodepositing surface. In a method for serially producing metal wires of indeterminate lengths, including:
The cathode has an electrodepositing surface in the form of a closed loop with a relatively narrow exposed conductive surface, the electrodepositing surface being substantially peelable to the metal, and an insulating material extending along the edges of the electrodepositing surface. A method for continuously manufacturing a metal wire, characterized in that the metal wire is adhered to a side surface of the conductive portion that is in continuous contact with the electrodeposition surface and extends in a direction perpendicular to the electrodeposition surface. 2 conductive base 30.48.58 has on one side an electrodeposition surface 20 in the form of a relatively narrow exposed conductive surface in the form of a closed loop.
wherein the electrodeposition surface is substantially peelable from the metal, and the insulating material 32.56 is in continuous contact with the edges of the electrodeposition surface and extends in a direction generally perpendicular to the electrodeposition surface 20. A cathode used in a continuous metal wire manufacturing method, characterized in that the cathode is bonded to the side surface 30a of the conductive portion.
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