JPS6213086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンデンサ用リード線として使用され
る銅被覆軟鉄線、特に導電性を必要とするバネ材
に用いられる銅被覆銅線、その他比較的加工硬化
特性の大きい線材（芯材）に銅もしくは銅合金テ
ープが被覆されてなる銅被覆複合線を製造する方
法に関するものである。

従来、この種の複合線材の製法に関しては、芯
材にテープ材を被覆し、溶接、絞り込みを行つた
後、冷間伸線を行う方法が提案されている（特公
昭51―8382、特公昭51―2064号公報等）が、これ
ら方法では、芯線金属と被覆金属との組合せ種類
によつては、芯材及びテープ被覆材の表面清浄処
理を十分に行つても冷間伸線時に芯材とテープ材
との間の金属結合が十分に行われず、伸線途中で
テープ材の剥離、断線等が生じる問題があつた。
特に、芯材として鉄線、鋼線等の比較的加工硬化
特性の大きい線材を使用し、またテープ被覆材と
して加工硬化特性の小さい銅、銅合金テープ等を
使用し、このように芯材とテープ被覆材との加工
硬化特性が異り、芯材の加工硬化特性がテープ被
覆材のそれと比較してかなり大きい場合には、あ
る程度冷間伸線加工を行うと芯材がテープ被覆材
に比較して硬くなり、このため表面側の被覆材の
みが引き伸され、最終的にはシワ状になり、断線
に至つて伸線不能になるという問題を有してい
た。

このため、この種の複合線材を製造する場合、
適度な冷間伸線を行つた後、焼鈍を行うことが提
案されている（特開昭51―109271、特開昭51―
120960号公報等）が、この方法においても、焼鈍
するまでは、基本的に芯材と被覆テープ間の金属
結合がなされていないためにいずれにしても伸線
時に特に注意を払わないとテープにシワが入り、
断線する等の問題があり、しかも伸線の途中に焼
鈍を行うため、工程がかなり繁雑になる等の欠点
を有していた。

また従来、銅被覆複合線、特に銅被覆鋼線を製
造する方法としては、線材を螺旋状にくり出して
連続的に電気メツキを行う電気メツキ法、鋼ビレ
ツトのまわりに銅を鋳込み、これを熱間圧延及び
冷間伸線する鋳込法、デイツプ方式で溶融メツキ
を行うクラツドキヤスト法、銅パイプの中に鋼線
を装入し、伸線するパイプ装入法が知られてい
る。しかしながら、電気メツキ法では銅被覆膜の
厚いものを得るのが困難であると共に、水素脆性
が生じる場合があり、かつ排水処理上の問題があ
る等の欠点を有し、また鋳込法は工程が繁雑で安
定した品質の複合線が得られないという欠点があ
る。更に、クラツドキヤスト法では均一厚さの被
覆膜が得られず、パイプ装入法では長尺物を得る
ことができない等の問題を有し、これら従来法は
いずれも一長一短で、良好な品質を有する銅被覆
複合線を簡単かつ確実に製造することは困難であ
つた。

本発明は上記事情を改善するためなされたもの
で、鉄、鋼等の加工硬化特性の大きい金属材より
なる芯線と銅もしくは銅合金テープとから銅被覆
複合線を製造するに当り、上記芯線に上記テープ
を被覆し、このテープの接合部を溶接すると共
に、絞り込みを行つて芯線とテープとの間の隙間
を消滅させて銅被覆母線を製造し、この母線に圧
力付加ダイスを用い、1000〜5000Kg／cm²の圧力下
で60％以上の冷間伸線加工を施した後、通常のダ
イスで所望の径まで冷間伸線加工を行うことによ
り、上記圧力付加条件下の伸線時に芯線とテープ
とが同時に伸び、このとき銅、銅合金テープにシ
ワが生じ、断線することがないと共にこの圧力付
加条件下の伸線加工工程において芯線とテープと
が結合し、このため通常のダイスによる冷間伸線
時においてもシワが生じたり、断線する不都合が
なく、従つて途中の焼鈍工程を省略して簡単かつ
確実に芯線とテープとが密着接合された良好な品
質の銅被覆複合線を容易かつ確実に得ることがで
き、しかも伸線工程中の熱処理が不要なため、エ
ネルギーの削滅と同時に大幅な生産性増加を達成
でき、このように工程も簡単で連続長尺物をも能
率的かつ安価に製造し得る銅被覆複合線の製造方
法を提供することを目的とする。

以下、本発明につき詳しく説明する。

本発明に係る銅被覆複合線の製造に使用される
芯材としては、鉄線、鋼線、合金鋼線等の比較的
加工硬化特性の大きい金属線を使用する。また、
これら芯材の被覆に用いる被覆材としては銅テー
プもしくは銅合金テープを使用する。本発明は、
このように芯材とテープ材との加工硬化特性が異
なり、芯材の加工硬化特性がテープ材のそれより
もかなり大きい場合の材料の組合せにおいて、複
合線材を製造するものであり、以下その製造方法
を説明すると、芯線送出装置より送出され、スト
レートナーを経た上記芯線を表面清浄装置に導
き、芯線表面を清浄にする。一方、被覆テープ送
出装置より送出された上記テープを別の清浄装置
に導き、その表面、特に上記芯線を被覆する側の
面を清浄にする。次に、表面清浄処理を施した鉄
線、鋼線等の上記芯線に別途表面清浄処理を施し
た上記テープを被覆せしめ、次いでテープ接合部
を適宜な溶接機にて好ましくは不活性ガス雰囲気
中で溶接し、上記テープを筒状になすと共に、芯
線とテープ（筒体）との間の隙間を通常のダイス
等を使用して絞り込んで消滅させ、銅被覆母線を
製造する。この状態において、この母線は芯線と
テープとが密着されて形成されているが、芯線と
テープとは互に接合されていない。

次に、上記母線に圧力付加ダイスを使用して
1000〜5000Kg／cm²の圧力を付加しながらトータル
加工度60％以上の冷間伸線加工を施す。この圧力
付加ダイスとしては、例えば図面に示すような円
筒状コンテナ１の内周面一端側に入口側シールド
ダイス２が突設されていると共に内周面他端側に
主ダイス３が突設され、これら両ダイス２，３間
に圧力媒体室４が形成され、この圧力媒体室４内
に導入された潤滑剤を兼ねた圧力媒体５を上記コ
ンテナ１側部を貫通して上記室４に連通する管６
に連結された圧力発生装置７により所定圧力に加
圧する構成の液圧付加ダイスが使用される。上記
潤滑剤を兼ねる圧力媒体としては、例えば“Ｙマ
ツク―Ｈ”（日本グリース社製）や“コーレツク
スPD―200A”（コーキ油業社製）などの鉱油系
で粘度が100〓で500〜5000cstの範囲の潤滑油が
用いられる。この種の潤滑油は本来伸線加工用潤
滑剤として知られているものであるが、この潤滑
油がそのまま高圧用の圧力媒体として使用できる
ことを見い出し、ここにおいて潤滑剤を兼ねる圧
力媒体として使用するものである。この場合、上
記母線８は入口側シールドダイス２より入り、こ
こで若干絞り込まれると共に、上記圧力媒体室４
内を通つて主ダイス３にて所定径まで伸線されて
送出され、この間において上記母線８は圧力媒体
室４内の圧力媒体５の加圧力を受け、これにより
芯線とテープとが確実に強く密着されて伸線され
るとともに圧力媒体５が潤滑性を有するので主ダ
イス３とテープとの間の滑りが良好となる。この
ため、主ダイス３による絞り込み、伸線におい
て、銅、銅合金テープが芯線に対しスリツプし
て、テープのみが引伸ばされ、テープにシワが生
じ、断線するごとき不都合がなく、芯線とテープ
は同時的に引き伸ばされて良好に伸線されると共
に、この伸線加工により芯線とテープとの間が強
固に結合する。この際、圧力付加ダイス内の圧力
媒体５の加圧力により、母線８に後方張力が加わ
り、主ダイス３に加わるスラスト荷重が減少し、
主ダイス３の寿命が延びるとともに、テープの割
れや伸線後の複合線の不規則な曲りを防止するこ
とができる。

なお、圧力付加ダイスとして上記のような外部
から母線に圧力を付加する液圧ダイスを用いる以
外に、高粘度の圧力媒体兼潤滑剤を線材自身の走
行により圧力ボツクスの内部に持込むことによつ
て圧力を発生させ、母線に圧力を付加する方式を
採用することもできる。

また、上記母線に上述したようにして圧力を付
加する場合、その圧力は1000〜5000Kg／cm²とさ
れ、これにより確実にテープと芯線との間でスリ
ツプを生じさせることなく伸線することができ
る。

更に、この圧力付加条件下における伸線加工度
は、上述したように60％以上必要であり、これに
より芯線と被覆テープ間の十分な結合が得られ
る。これに対し、加工度が60％よりも少ないと芯
線と被覆テープ間で完全な結合が得られない。

上記圧力付加ダイスを用いてトータル加工度60
％以上の伸線加工を施した銅被覆母線は、次いで
所定径の普通のダイスを用いて所定の径まで冷間
伸線を行い、銅被覆複合線を製造する。この場
合、上記圧力付加ダイスにより芯線とテープとが
強固に結合されているため、この結合部分がスリ
ツプ防止作用を果し、このためこの冷間伸線時に
おいて、加工硬化特性の小さい外側の銅、銅合金
テープのみが引き伸ばされてシワが生じ、断線す
るようなことが確実に防止され、芯線とテープと
は同時に引き伸ばされ、この間において芯線とテ
ープとは全周に亘つて更に強く接合されて、鉄、
銅等の加工硬化特性の大きい金属材が芯になり、
その周囲を銅、銅合金で一体的に被覆接合した銅
被覆複合線が得られる。

なお、上記銅被覆複合線は連続的に製造するこ
とができ、芯線にテープを連続的に被覆し、また
銅被覆母線の製造後、直ちに加圧付加ダイスによ
り連続伸線を行うと共に、連続冷間伸線を行つて
所定径の複合線を製造することができる。

以上説明したように、本発明は鉄、鋼等の加工
硬化特性の大きい金属材よりなる芯線に銅もしく
は銅合金テープを被覆し、このテープの接合部を
溶接すると共に、上記芯線とテープとの隙間を絞
り込みにより消滅させて銅被覆母線を製造し、こ
の母線に潤滑剤を兼ねる圧力媒体を収容した圧力
付加ダイスを用い、1000〜5000Kg／cm²の圧力下で
60％以上の冷間伸線加工を施した後、所望の径ま
で冷間伸線加工を行うものである。従つて、上記
圧力付加ダイスによる伸線によつて、テープとダ
イスとの間の滑り性が良好となり、芯線とテープ
とが強く密着押圧された状態で伸線されるので芯
線とテープとが同時に伸び、このときに銅、銅合
金テープにシワが生じ、断線することがないと共
に、芯線とテープとが強固に結合される。このた
め、次の冷間伸線時にその結合部分が被覆テープ
のすべり止め作用をなし、テープにシワが生じた
り断線することなく良好に伸線を行うことがで
き、かつこの伸線時に芯材とテープ材とが互に全
周に亘つて更に確実かつ完全に接合され、鉄、鋼
等の加工硬化特性の大きい金属材に加工硬化特性
の小さい銅、銅合金が一体的に被覆接合された複
合線を途中の焼鈍工程を省略して簡単かつ確実に
製造することができる。更に、本発明によればこ
のように熱処理が不要なため、エネルギーの削減
と同時に大幅な生産性増加を達成でき、しかも連
続的に長尺物、被覆層の厚いもの等を簡単に製造
できる上、得られた複合線は被覆層の厚さが均一
であり、かつ工程も比較的簡単で、能率的かつ安
価に複合線材を製造できる等の利点を有し、芯材
として軟鉄線を使用した銅被覆軟鉄線、鋼線を使
用した銅被覆鋼線等を容易に製造し得て、これら
複合線をコンデンサー用リード線の素線、導電性
を必要とするバネ材等の用途に好適に使用するこ
とができる。

以下実施例を示し、本発明を具体的に説明す
る。

〔実施例〕

芯線材として直径8.5mmの軟鉄線、テープ材と
して1.0mm厚の無酸素銅テープをそれぞれ使用
し、各材料をそれぞれ連続的に表面清浄処理した
後、銅テープを鉄線上に被覆し、その接合部をア
ルゴンガス中でアーク溶接すると共に絞り込み、
外径10.5mm弱（被覆率35％）の銅被覆軟鉄母線を
製造した。

この母線を図面に示すような液圧付加ダイスを
使用し、内圧3000Kg／cm²の条件下においてワンパ
スリダクシヨン20％で外径4.5mm（トータル加工
度80％）まで伸線を行つた後、この線材を通常の
ダイスを用いて外径0.5mmまで伸線し、銅被覆軟
鉄線を製造した。

上記液圧ダイスによる4.5mmまでの伸線におい
て、その途中でシワ発生による断線もなく良好に
伸線加工を行うことができ、またこの伸線により
芯線である軟鉄線と被覆銅テープとは全周に亘つ
て完全に金属結合していることが認められた。更
に、液圧ダイスによる伸線後の通常のダイスによ
る冷間伸線において、同様にシワ発生、断線もな
く、銅線とほぼ同等の良好な伸線ができ、また得
られた複合線は良好な品質を有していた。

なお、液圧ダイスの代りに高粘度の圧媒兼潤滑
剤を線材自身の走行により圧力ボツクスの内部に
持込むことによつて圧力を付加する方式を採用
し、上記と同様に操作して銅被覆軟鉄線を製造し
たが、上述したところと同様の効果が認められ
た。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に使用する圧力付加ダイスの一例
を示す概略断面図である。 １……コンテナ、２……入口側シールドダイ
ス、３……主ダイス、４……圧力媒体室、５……
圧力媒体、７……圧力発生装置、８……銅被覆母
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉄、鋼等の加工硬化特性の大きい金属材より
   なる芯線に銅もしくは銅合金テープを被覆し、こ
   のテープの接合部を溶接すると共に、上記芯線と
   テープとの隙間を絞り込みにより消滅させて銅被
   覆母線を製造し、この母線に潤滑剤を兼ねる圧力
   媒体を収めた圧力付加ダイスを用い、1000〜5000
   Kg／cm²の圧力下で60％以上の冷間伸線加工を施し
   た後、所望の径まで冷間伸線加工を行うことを特
   徴とする銅被覆複合線の製造方法。