JPS5911366B2

JPS5911366B2 - 複合線材の製造方法

Info

Publication number: JPS5911366B2
Application number: JP4217480A
Authority: JP
Inventors: 正範日向; 重彰吉田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1984-03-15
Also published as: JPS56139222A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は金属芯材の周りに異種の外被金属な被覆した複
合線材の製造方法に関する。

外被金属より本質的に硬質の金属を芯材とする複合線材
の製造法とじ又は、従来より種々の方法が提案され℃い
るが、被覆材比率のコントロール、生産性、品質面など
の有利性から押出被覆法が最善と言える。

この方法には、例えば特公昭４３−１８２７４号で提案
されたように、シース型押出機を使用し、ダイブロック
内で両金属が圧着されてダイスより複合線として押出さ
れる方法がある。

この方法では、ダイブロック内で芯材が外被材により強
く把持され、かつ芯材と外被材の速度がダイブロック内
で異なる。

このため、押出材に前方張力を付与しない場合はダイス
出口で残留圧縮応力により外被材が座屈し易く、押出径
が一定しない。

また前方張力を付与しない場合、油圧プレスでは押出し
速度が一定しない。

さらに押出速度を上げるために押出材に前方張力を付加
した場合（例えば特公昭４７−３２９１１号）は、芯材
は、ダイブロック内外で張力を受けるので、芯材が軟か
い場合は芯材が引きちぎられる恐れがあり、付与できる
前方張力には限度がある。

従ってこのダイブロック内圧着型の方法は、芯材が外被
金属に比し、強度が極めて高い場合、例えばアルミニウ
ム被覆鋼線等に有効であるが、強度比が余り大きくない
場合は不適当である。

さらにこの方式は偏肉の制御が難しく、外被金属比２０
％以下の複合材を得るのは困難であった。

その上この方法はバッチ式であるため、押出単重に制限
がある。

これに対し、摩擦駆動型押出装置（コンフォーム装置と
称す）を使用し、複合線を押出す方法が提案されている
（例えば特開昭５２−５７０６９号、特開昭５３−１３
５８６号）。

これは後で詳しく述べるように、外周面に溝を有する駆
動ホイールの溝面と、前記ホイールの外周の一部と係合
されている固定シューブロックの内壁面とより形成され
る管路な外被金属の加圧容器とするもので、外被材と芯
材は前記管路の後端又は後端に連通した集合室内で出会
って圧着され、ダイスより複合線として押出される方法
である。

この方法では外被金属を連続に供給し５るので、無限長
の複合線の製造が可能であり、押出速度の制御も容易で
あるが、ダイスに入る前に外被材と芯材が出会い、圧着
されることは前述のダイブロック内圧着型と同様であり
、押出材に前方張力が必要であり、芯材と外被金属の強
度比が余り大きくない場合は不適当であり、又薄肉複合
材の製造も困難である。

本発明をζ上述の問題真に鑑み成されたもので、押出装
置として摩擦駆動型押出装置を使用し、押出したパイプ
中にそのパイプの内径より小さい外径を有する芯材を挿
入した後、連続して締付ダイスにより前記パイプを前記
芯材上に締め付けることにより、連続押出しが可能で無
限長の複合線が得られると共に、芯材、外被金属共大き
な張力を受けず、製造が容易で、高速比も容易であり、
かつ外被金属断面積比２０％以下の薄肉複合材の製造が
行なえ、その上芯材と外被金属の強度比が余り大きくな
い複合線材も断線せず、容易に製造し得る方法を提供せ
んとするものである。

本発明は、図に実施例を示すように、外周面に溝を有す
る駆動ホイール１の溝面２と、前記ホイール１の外周の
一部と係合されている固定シューブロック３の内壁面４
とにより管路５が形成され、かつ該管路５の駆動方向の
後端１が閉じられ、前記管路５の前端６より金属材１２
を連続的に供給し、前記管路５の後端７付近に連通し、
かつ前記管路５と異なる個所にある押出室８に設けられ
た管押出ダイス９より持出すように構成された摩擦駆動
型押出装置を使用し、前記管押出ダイス９の出口の中央
に通じた芯材挿入孔１０より芯材１１を挿入すると共に
、その周りに前記管押出ダイス９により前記芯材１１の
外径より大きい内径を有するパイプ１３を押出して被覆
した後、タンデムに配置した締付ダイス１４により前記
パイプ１３を前記芯材１１上に隙間をなくするように締
め付けることを特徴とする複合線材の製造方法である。

本発明において、使用される芯材はアルミニウム、銅、
鉄（鋼）又はそれらの合金で、外被金属は鉛、錫、亜鉛
、アルミニウム、銅又はそれらの合金である。

本発明は、特に芯材と外被金属の強度比が余り大きくな
い（約１０以下）、例えば６２５３又は７０７２合金被
覆５０５６合金線等のＡｌ又は１合金複合線、Ａｌ被覆
Ｃｕ又は鋼線、Ｓｎ被覆Ｃｕ又はＡ［線、はんだ被覆Ｃ
ｕ線、Ｃｕ被覆Ａｌ又は鋼又はＦｅ − Ｎｉ合金
線等の複合線材の製造に対して有効である。

以下、本発明を図面を用いて実施例により説明する。

図は本発明方法の実施例を説明するための縦断面図であ
る。

図において、駆動ホイール１の溝面２と固定シューブロ
ック３の内壁面４とで管路５が形成され、この閉じた後
端７付近には、管路５と、例えば直角方向に連通し、か
つ管路５と異なる個所に押出室８が設けられている。

押出室８には、管押出ダイス９、その出口の中央に芯材
挿入孔１０の出口が位置し、固定シューブロック３の外
側より芯材１１を挿入する中空マンドレル１６が取付け
られている。

管路５の前端６より金属材１２を供給すると、駆動ホイ
ール１０回転に伴ない、溝面２と金属材１２との接触摩
擦抵抗により、金属材１２は、管路５の後端７へ向って
送り込まれ、圧力をかけられ、押出室８より管押出ダイ
ス９を通って押出され、内径が芯材１１の外径より大き
いパイプ１３が形成される。

この場合、金属材１２は管路５の壁面との摩擦熱および
圧縮熱により加熱されるが、押出温度が不足する場合を
東予熱又は適当な加熱装置により加熱される。

一方、芯材１１を、予め脱脂、ワイヤーブラシ又は皮は
ぎ等で表面清浄化処理し、必要により芯材入口を無酸化
、又は真空雰囲気でおおい、中空マンドレル１６の芯材
挿入孔１０より、押出されたパイプ１３内に挿入すると
、芯材１１とパイプ１３の間に隙間の空いた複合線材が
得られ、必要により、冷却槽（図示せず）により冷却し
た後、タンデムに配置された締付ダイス１４により、芯
材１１との間の隙間がなくなるようにパイプ１３が締め
付けられ、複合線材１５として巻取られる。

図においてＴは締め付けのために付与される引抜力であ
る。

この場合締付ダイスによる締め付けは、高温で行つ工も
、又低温で行っても良い。

なお固定シューブロック３は、押出圧力に耐えるため、
図に示すような押付力Ｐにより駆動ホイール１の外周に
押付けられている。

又図では押出方向は、駆動ホイール１の切線に平行な方
向であるが、他の方向、例えばこれに垂直な方向（駆動
ホイール１の軸線に平行な方向）に押出しても良い。

このようにし℃押出された本発明方法による複合線材を
ζ芯材１１とパイプ１３（外被金属）との間に隙間がな
いが、金属学的結合が充分でないので、通常爾後の冷間
減面加工と拡散焼鈍の組合せ、或いは熱間減面加工によ
り、芯材と外被金属の界面の金属学的結合を得ると共に
、所望の外径に仕上げられる。

実施例１図に示す摩擦駆動型押出装置を使用し、７０７２合金被
覆５０５６合金線を作成した。

芯材として８１ＩＩｊＩｔｊ；５０５６合金線材を用い
、連続的に研磨して中空マンドレル１６から挿入した。

外被金属材として１１．７．＄７０７２合金荒引線を用
い、管押出ダイス９より外径１１１ＩＬＩｆｔ、内径９
闘のパイプに５０ｍ／分の速度で押出し、タンデムに配
置したダイス角２α＝４５°の締付ダイスにより外径９
．５Ｍに締め付けて芯材とパイプの間の隙間をなくして
巻取った。

得られた複合線材を４．６藺Ｊまで強制潤滑伸線後、３
５０℃で４時間焼鈍し、さらに０．９ｍａ！！まで伸線
後、３５０℃で４時間焼鈍し、０．２５ｇ＄ｌ３３まで
伸線した。

得られた０．２５ｍ＄７０７２合金被覆５０
５６合金線は、芯材断面積比７５％で、芯材は真円であ
り、外被金属との金属学的結合も完全であり、抗張力は
４３．７Ｋｇ／ｖａｎ”であった。

実施例２図に示す摩擦駆動型押出装置を使用し、アルミニウム被
覆鋼線を作成した。

芯材として８ｕ！！のＣ０．４５％鋼線材を用い、連続
的に研磨して中空マンドレル１６から挿入した。

外被金属材としてｔ１．７Ｍ！！の電気用アルミニウム
荒引線を用い、外径１１Ｍ、内径９Ｍのパイプに５０ｒ
ｒＬＺ分の速度で押出し、ダイス角２α＝４５°の締付
ダイスにより外径９．２５Ｍに締め付けて芯材とパイプ
の間の隙間をなくして巻取った。

得られた９．２５ｖａｔ！！の複合線材を次の２
種の工程により３．２２ａ＄の複合線に仕上げた。

（．）複合線材をそのまま、３．２ｇ，（まで強制
潤滑伸線した。

（ｂ）複合線材を４５０℃の温度でタークスヘッド
により８．２ｍａｊ；に加工後、３− ２ｖａ
ｎ！！まで強制潤滑伸線した。

得られた２種の３．２ｇｆ複合線について、性能を測定
した結果は表１に示す通りである。

表１より、本発明によるアルミニウム被覆鋼線は、ＡＣ
ＳＲ用又は架空地線用として優れた性能を有し、ｉ被覆
層の偏肉が極めて少なく、又Ａ［と鋼の金属学的結合も
完全であった。

実施例３図に示す摩擦駆動型押出装置を使用１，、薄肉アルミニ
ウム被覆インバー線を作成した。

芯材として８．６ｗｎ！Ｉの高強度Ｆｅ−Ｎｉ（
インバー）線材を用い、連続的に研磨し℃中空マンドレ
ル１６から挿入した。

外被金属材とし”（１１．７ＷＩｊＩｌｆの電気用アル
ミニウム荒引線を用い、外径１１藺、内径９．２ｕのパ
イプに５０ｍ／分の速度で押出し、ダイス角２α＝４５
°の締付ダイスにより外径９．２５ｇに締め付けて芯材
とパイプの間の隙間をな＜Ｌ”Ｃ巻取った。

得られた９．２５１ａＳ６’の複合線材をそのまま３．
２ｇｊ；まで強制潤滑伸線し、性能を測定した結果
は表２に示す通りである。

表２より、本発明によるアルミニウム被覆インバー線は
、電線用とし℃優れた特性を有し、Ａｌ被覆層の偏肉が
極めて少な《、本発明は外被金属断面積比２０係以下の
複合材製造な偏肉少なく、容易に行なえることが分る。

以上述べたように、本発明は、前述のような摩擦駆動顧
押出装置を使用し、前記管押出ダイスの出口の中央に通
じた芯材挿入孔より芯材を挿入すると共に、その周りに
前記管押出ダイスにより前記芯材の外径より大きい内径
を有するパイプを押出して被覆した後、タンデムに配置
した締付ダイスにより前記パイプを前記芯材上に隙間を
なくするように締め付けるから、従来のように押出前の
集合室での芯材と外被材との密着による、芯材と外被材
との速度差や芯材にかかる異常な張力がなく、芯材、外
被金属共大きな張力を受けないので、特に芯材と外被金
属の強度比が余り大きくない複合線材の製造も可能であ
り、又偏肉の制御が容易なため、通常の押出被覆では困
難な薄肉複合材の製造も容易であると共に、摩擦駆動型
押出装置により押出速度の制御が容易であるので、簡単
な設備で製造が容易で、高速化も容易であり、芯材と外
被金属の間に隙間のない複合線材が得られる効果がある
。

又本発明は、外被金属が摩擦駆動型押出装置により押出
されるので、無限長の複合線材の連続生産が可能である
と共に、外被金属が均一な厚さで、かつ厚い被覆も可能
であり、又ビンホール等の欠陥がなく、品質の優れた複
合線材が得られる効果がある。

さらに本発明による複合線材は、通常爾後の低温又は高
温減面加工、拡散焼鈍等により芯材と外被金属間の金属
学的結合が得られるので、押出、締付け引伸後必ずしも
強固な密着性を得る必要がないので、例えば芯材加熱や
大きな前方張力付与などの設備を必要としない利点があ
る。

図面の簡単な説明 ′ 図は本発明の実施例を説明するための縦断面図である。

１・・・駆動ホイール、２・・・溝面、３・・・固定シ
ューブロック、４・・・内壁面、５・・・管路、６・・
・前端、１・・・後端、８・・・押出室、９・・・管押
出ダイス、１０・・・芯材挿入孔、１１・・・芯材、１
２・・・金属材、１３・・・パイプ、１４・・・締付ダ
イス、１５・・・複合線材、１６・・・中空マンドレル
。

Claims

【特許請求の範囲】

１外周面に溝を有する駆動ホイールの溝面と、前記ホ
イールの外周の一部と係合されている固定シューブロッ
クの内壁面とにより管路が形成され、かつ該管路の駆動
方向の後端が閉じられ、前記管路の前端より金属材を連
続的に供給し、前記管路の後端付近に連通し、かつ前記
管路と異なる個所にある押出室に設けられた管押出ダイ
スより押出すように構成された摩擦駆動型押出装置を使
用し、前記管押出ダイスの出口の中央に通じた芯材挿入
孔より芯材を挿入すると共に、その周りに前記管押出ダ
イスにより前記芯材の外径より大きい内径を有するパイ
プを押出して被覆した後、タンデムに配置された締付ダ
イスにより前記パイプを前記芯材上に隙間をなくするよ
うに締め付けることを特徴とする複合線材の製造方法。