KR20180118765A - 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

용융 알루미늄 도금욕(1)에 강선(2)을 침지시키는 강선(2)의 침지부(6)에 강선(2)을 내부로 통선시키기 위한 관통 구멍(8)을 갖고, 전장이 10∼1000mm인 관형상체(9)로 이루어지고, 관형상체(9)의 일단의 단부로부터 관형상체(9)의 길이방향을 따라 길이 2∼400mm의 범위 내로 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지시키기 위한 침지 영역(9a)을 갖고, 관통 구멍(8)의 개구부의 면적과 강선(2)의 횡단면의 면적의 비[관형상체(9)가 갖는 관통 구멍(8)의 개구부의 면적/강선(2)의 횡단면에 있어서의 면적]의 값이 3∼4000인 강선 도입 장치(7)의 침지 영역(9a)을 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지시킨 상태에서 강선(2)을 강선 도입 장치(7) 내로 통선시킨 후에 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지시키는 것을 특징으로 하는 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법.

Description

용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법

본 발명은 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 예를 들면 자동차의 와이어 하니스 등에 적합하게 사용할 수 있는 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법 및 상기 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 적합하게 사용할 수 있는 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치에 관한 것이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 용융 알루미늄 도금 강선은 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시킨 후, 상기 용융 알루미늄 도금욕으로부터 강선을 연속해서 끌어올림으로써 알루미늄 도금이 실시된 강선을 의미한다. 또한, 용융 알루미늄 도금욕은 용융되어 있는 알루미늄의 도금액을 의미한다.

자동차의 와이어 하니스 등에 사용되는 전선에는 종래 동선이 사용되고 있다. 그러나, 최근 동선을 대신하여 도전성을 손상시키지 않고 경량화를 도모할 수 있는 전선으로서, 동선보다 경량인 알루미늄 소선과, 알루미늄보다 강도가 높은 금속선을 합쳐 꼬은 복합 전선의 개발이 소망되고 있다. 알루미늄보다 강도가 높은 금속선으로서, 강심선에 용융 알루미늄 도금이 실시된 용융 Al 도금 강선이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1의 청구항 1 및 단락 [0004] 참조).

상기 용융 Al 도금 강선은 강심선으로 이루어지는 소재 강선 또는 상기 강심선의 표면에 아연 도금층 또는 니켈 도금층을 갖는 도금 강선으로 이루어지는 소재 강선을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시킨 후, 기상 공간으로 연속해서 끌어올리는 방법에 의해 제조되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1의 단락 [0024] 참조).

일본 특허공개 2014-185355호 공보

그러나, 상기 방법에서는 소재 강선이 강심선이거나 또는 심선의 표면에 니켈 도금층을 갖는 도금 강선일 때, 이들 강선을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시킨 후 기상 공간으로 연속해서 끌어올렸을 때에, 얻어지는 용융 알루미늄 도금 강선의 표면에 도금 피막이 형성되지 않은 개소가 발생할 우려가 있다.

본 발명은 상기 종래 기술을 감안하여 이루어진 것이며, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선을 효율적으로 제조할 수 있는 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법, 및 상기 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 적합하게 사용할 수 있는 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은,

(1) 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시킨 후, 상기 용융 알루미늄 도금욕으로부터 강선을 연속해서 끌어올림으로써 용융 알루미늄 도금 강선을 제조하는 방법으로서, 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시키는 강선의 침지부에 강선을 내부로 통선시키기 위한 관통 구멍을 갖고, 전장이 10∼1000mm인 관형상체로 이루어지고, 상기 관형상체의 일단의 단부로부터 상기 관형상체의 길이방향을 따라 길이 2∼400mm의 범위 내로 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키기 위한 침지 영역을 갖고, 관통 구멍의 개구부의 면적과 용융 알루미늄 도금에 사용되는 강선의 횡단면에 있어서의 면적의 비[관형상체가 갖는 관통 구멍의 개구부의 면적/강선의 횡단면에 있어서의 면적]의 값이 3∼4000인 강선 도입 장치의 침지 영역을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시킨 상태에서 강선을 강선 도입 장치 내로 통선시킨 후에 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키는 것을 특징으로 하는 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법,

(2) 강선이 탄소강 또는 스테인리스강으로 이루어지는 강선인 상기 (1)에 기재된 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법, 및

(3) 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시킨 후, 상기 용융 알루미늄 도금욕으로부터 강선을 연속해서 끌어올림으로써 용융 알루미늄 도금 강선을 제조할 때에, 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시키는 강선의 침지부에 사용되는 강선 도입 장치로서, 강선을 내부로 관통시키기 위한 관통 구멍을 갖고, 전장이 10∼1000mm인 관형상체로 이루어지고, 상기 관형상체의 일단의 단부로부터 상기 관형상체의 길이방향을 따라 길이 2∼400mm의 범위 내로 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키기 위한 침지 영역을 갖고, 관통 구멍의 개구부의 면적과 용융 알루미늄 도금에 사용되는 강선의 횡단면에 있어서의 면적의 비[관형상체가 갖는 관통 구멍의 개구부의 면적/강선의 횡단면에 있어서의 면적]의 값이 3∼4000인 것을 특징으로 하는 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치에 관한 것이다.

본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법 및 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치에 의하면, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선을 효율적으로 제조할 수 있는다고 하는 우수한 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 개략 설명도이다.
도 2는 본 발명의 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법의 다른 일 실시형태를 나타내는 개략 설명도이다.
도 4는 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 있어서, 강선을 용융 알루미늄 도금욕으로부터 끌어올릴 때의 강선과 용융 알루미늄 도금욕의 욕면(浴面)의 경계부의 개략 설명도이다.
도 5는 각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선의 도금 피막의 평균 두께를 측정하는 방법의 일 실시형태를 나타내는 개략 설명도이다.

본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법은, 상기한 바와 같이, 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시킨 후, 상기 용융 알루미늄 도금욕으로부터 강선을 연속해서 끌어올림으로써 용융 알루미늄 도금 강선을 제조하는 방법이고, 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시키는 강선의 침지부에 강선을 내부로 통선시키기 위한 관통 구멍을 갖고, 전장이 10∼1000mm인 관형상체로 이루어지고, 상기 관형상체의 일단의 단부로부터 상기 관형상체의 길이방향을 따라 길이 2∼400mm의 범위 내로 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키기 위한 침지 영역을 갖고, 관통 구멍의 개구부의 면적과 용융 알루미늄 도금에 사용되는 강선의 횡단면에 있어서의 면적의 비[관형상체가 갖는 관통 구멍의 개구부의 면적/강선의 횡단면에 있어서의 면적]의 값이 3∼4000인 강선 도입 장치의 침지 영역을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시킨 상태에서 강선을 강선 도입 장치 내로 통선시킨 후에 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 의하면, 상기 조작이 채용되어 있으므로, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선을 효율적으로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치를 사용해서 용융 알루미늄 도금 강선을 제조했을 경우에는, 강선이 기상 공간으로부터 용융 알루미늄 도금욕에 침지되는 개소에서 용융 알루미늄 도금욕의 표면에 생성하여 있는 산화막을 강선이 수반해서 용융 알루미늄 도금욕 중으로 가이딩하는 것이 억제된다. 이것에 의해, 강선과 용융 알루미늄 도금욕의 반응성이 향상되기 때문에, 용융 알루미늄 도금 강선의 표면에 도금 피막이 형성되지 않은 개소가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이하에, 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법을 도면에 근거해서 설명하지만, 본 발명은 상기 도면에 기재된 실시형태에만 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 개략 설명도이다.

본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에서는 용융 알루미늄 도금욕(1)에 강선(2)을 침지시킨 후, 상기 용융 알루미늄 도금욕(1)으로부터 강선(2)을 연속해서 끌어올림으로써, 용융 알루미늄 도금 강선(3)이 제조된다.

강선(2)을 구성하는 강재로서는, 예를 들면 스테인리스강, 탄소강 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다.

스테인리스강은 크롬(Cr)을 10질량% 이상 함유하는 합금강이다. 스테인리스강으로서는, 예를 들면 JIS G4309에 규정되어 있는 오스테나이트계의 강재, 페라이트계의 강재, 마르텐사이트계의 강재 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다. 스테인리스강의 구체예로서는 SUS301, SUS304 등의 일반적으로 오스테나이트상이 준안정이라고 하는 스테인리스강; SUS305, SUS310, SUS316 등의 안정 오스테나이트계 스테인리스강; SUS405, SUS410L, SUS429, SUS430, SUS434, SUS436, SUS444, SUS447 등의 페라이트계 스테인리스강; SUS403, SUS410, SUS416, SUS420, SUS431, SUS440 등의 마르텐사이트계 스테인리스강 등을 비롯해서, SUS200번대로 분류되는 크롬-니켈-망간계의 스테인리스강 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다.

탄소강은 탄소(C)를 0.02질량% 이상 함유하는 강재이다. 탄소강으로서는, 예를 들면 JIS G3506의 경강선재의 규격으로 규정되어 있는 강재, JIS G3505의 연강선재의 규격으로 규정되어 있는 강재 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다. 탄소강의 구체예로서는 경강, 연강 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다.

상기 강재 중에서는 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 인장 강도를 높이는 관점에서 스테인리스강 및 탄소강이 바람직하고, 스테인리스강이 보다 바람직하다.

강선(2)의 직경은 특별히 한정되지 않고, 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 용도에 따라서 적당히 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 자동차의 와이어 하니스 등의 용도에 사용하는 경우에는 강선(2)의 직경은 통상 0.05∼0.5mm 정도인 것이 바람직하다.

강선(2)은 용융 알루미늄 도금이 실시되기 전에 탈지되어 있어도 좋다. 강선(2)의 탈지는, 예를 들면 강선(2)을 알칼리 탈지액에 침지한 후 수세해서 강선(2)에 부착되어 있는 알칼리분을 중화하고, 다시 수세함으로써 탈지를 행하는 방법, 강선(2)을 알칼리 탈지액에 침지한 상태에서 강선(2)에 통전함으로써 전해 탈지를 행하는 방법 등에 의해 행할 수 있다. 또한, 상기 알칼리 탈지액에는 탈지력을 향상시키는 관점에서 계면활성제를 함유시켜도 좋다.

용융 알루미늄 도금 강선(3)의 표면에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 도금 피막(도시 생략)이 형성되어 있다. 본 발명에 있어서는 이와 같이 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 표면 상에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 도금 피막이 형성되어 있으므로, 용융 알루미늄 도금 강선(3)은 용융 알루미늄 도금 강선(3)이 알루미늄 소선과 함께 묶어서 와이어 하니스에 사용될 때에, 상기 알루미늄 소선과의 밀착성이 우수하고, 인장 강도 및 전기 저항의 경시적 안정성도 우수하다.

도 1에 있어서, 강선(2)은 송출 장치(4)로부터 송출되고, 화살표(A) 방향으로 연속적으로 통선되어, 도금 욕조(5) 내의 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지된다.

또한, 강선(2)이 탄소강으로 이루어지는 강선(2)일 경우, 강선(2)이 탈지되어 있어도 용융 알루미늄 도금을 행할 때까지의 사이에 강선(2)의 표면에 녹이 발생할 우려가 있기 때문에, 송출 장치(4)로부터 용융 알루미늄 도금욕(1)과의 사이에서 강선(2)의 탈지를 행하는 것이 바람직하다. 탄소강으로 이루어지는 강선(2)의 탈지는 상기 강선(2)의 탈지와 동일한 방법에 의해 행할 수 있다.

용융 알루미늄 도금욕(1)에는 알루미늄만이 사용되어 있어도 좋고, 필요에 따라 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 다른 원소가 함유되어 있어도 좋다. 상기 다른 원소로서는, 예를 들면 니켈, 크롬, 아연, 규소, 구리, 철 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다. 이들 다른 원소를 알루미늄에 함유시켰을 경우에는 도금 피막의 기계적 강도를 높일 수 있고, 나아가서는 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 인장 강도를 높일 수 있다. 상기 다른 원소 중에서는 강선(2)의 종류에도 의하지만, 강선(2)에 포함되어 있는 철과 도금 피막에 포함되어 있는 알루미늄 사이에서 취성을 갖는 철-알루미늄 합금층의 생성을 억제하고, 도금 피막의 기계적 강도를 높임과 아울러 용융 알루미늄 도금욕(1)의 융점을 저하시킴으로써 강선(2)을 효율적으로 도금시키는 관점에서 규소가 바람직하다.

도금 피막에 있어서의 상기 다른 원소의 함유율의 하한값은 0질량%이지만, 상기 다른 원소가 갖는 성질을 충분히 발현시키는 관점에서 바람직하게는 0.3질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이상, 더욱 바람직하게는 1질량% 이상이며, 알루미늄 소선과의 접촉에 의한 전위차 부식을 억제하는 관점에서 바람직하게는 50질량% 이하, 보다 바람직하게는 20질량% 이하, 더욱 바람직하게는 15질량% 이하이다.

또한, 용융 알루미늄 도금욕(1)에는 니켈, 크롬, 아연, 구리, 철 등의 원소가 불가피하게 혼입되는 경우가 있다.

본 발명에 있어서는 강선(2)은 용융 알루미늄 도금욕(1)에 강선(2)을 침지시키는 침지부(6)에 설치되어 있는 강선 도입 장치(7) 내로 통선시킨 후에 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지된다. 이와 같이 용융 알루미늄 도금욕(1)에 강선(2)을 침지시키는 침지부(6)에 설치되어 있는 강선 도입 장치(7) 내로 강선(2)을 통선시킨 후에 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지시킨다고 하는 조작이 채용되어 있으므로, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조할 수 있다.

이하에, 본 발명의 강선 도입 장치(7)를 도 2에 근거해서 설명한다. 도 2는 도 1 및 도 3에 나타내지는 본 발명의 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치(7)의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.

도 2에 나타내는 강선 도입 장치(7)는, 상기한 바와 같이, 용융 알루미늄 도금욕(1)에 강선(2)을 침지시킨 후 용융 알루미늄 도금욕(1)으로부터 강선(2)을 연속해서 끌어올림으로써 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 제조할 때에, 용융 알루미늄 도금욕(1)에 강선(2)을 침지시키는 강선(2)의 침지부(6)에 사용되는 장치이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 강선 도입 장치(7)는 그 내부에 강선(2)을 화살표(B) 방향으로 관통시키기 위한 관통 구멍(8)을 갖고, 전장(L)이 10∼1000mm인 관형상체(9)를 갖는다. 강선 도입 장치(7)의 전장(L)은 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지시키기 위한 침지 영역(9a)을 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지시켰을 때, 강선(2)을 도입하기 위한 도입구(9b)로부터 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕액 또는 용융 알루미늄 도금욕(1)의 표면에 생성한 산화막이 관형상체(9)의 관통 구멍(8) 내로 침입하는 것을 방지하고, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 10mm 이상, 바람직하게는 30mm 이상, 보다 바람직하게는 40mm 이상, 더욱 바람직하게는 50mm 이상이며, 관형상체(9)를 축소화시켜 작업성을 향상시킴과 아울러, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 1000mm 이하, 바람직하게는 800mm 이하, 보다 바람직하게는 500mm 이하, 더욱 바람직하게는 300mm 이하, 더욱 한층 바람직하게는 100mm 이하이다.

강선 도입 장치(7)는 관형상체(9)를 갖는다. 관형상체(9)는 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지되는 측의 일단의 단부로부터 길이방향을 따라 길이 2∼400mm의 범위 내에서 도 2에 나타내는 가상선(P)까지 용융 알루미늄 도금욕(1)에 관형상체(9)를 침지시키기 위한 침지 영역(9a)을 갖는다. 침지 영역(9a)의 길이는 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면의 요동에 의한 영향을 받지 않도록 하고, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 2mm 이상, 바람직하게는 5mm 이상, 보다 바람직하게는 10mm 이상이며, 관형상체(9)를 축소화시켜 작업성을 향상시킴과 아울러, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 400mm 이하, 바람직하게는 100mm 이하, 보다 바람직하게는 50mm 이하, 더욱 바람직하게는 30mm 이하이다.

관형상체(9)의 길이방향에 있어서, 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지되지 않는 부분의 길이는 관형상체(9)의 도입구(9b)로부터 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕액 또는 용융 알루미늄 도금욕(1)의 표면에 생성한 산화막이 관형상체(9)의 관통 구멍(8) 내로 들어오지 않도록 하는 관점에서 바람직하게는 5mm 이상, 보다 바람직하게는 10mm 이상이다.

관형상체(9)가 갖는 관통 구멍(8)의 개구부의 면적과 용융 알루미늄 도금에 사용되는 강선(2)의 횡단면(소위 강선(2)의 단면)에 있어서의 면적의 비[관형상체(9)가 갖는 관통 구멍(8)의 개구부의 면적/강선(2)의 횡단면에 있어서의 면적]의 값은 관형상체(9)의 관통 구멍(8) 내로 강선(2)을 원활하게 도입하고, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 3 이상이며, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 4000 이하, 바람직하게는 3000 이하, 보다 바람직하게는 2000 이하, 더욱 바람직하게는 1000 이하이다.

관형상체(9)가 갖는 관통 구멍(8)의 개구부의 형상은 원형이어도 좋고, 타원형이어도 좋고, 또는 정방형, 직사각형 등의 다각형이어도 좋고, 본 발명은 이러한 형상에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 관형상체(9)가 갖는 관통 구멍(8)의 개구부와 강선(2)의 간극(클리어런스)은 관형상체(9)의 관통 구멍(8)의 내벽과 강선(2)이 슬라이딩하는 것을 회피하는 관점에서 바람직하게는 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이상, 더욱 한층 바람직하게는 100㎛ 이상이다.

또한, 관형상체(9)가 갖는 관통 구멍(8)의 개구부는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 관형상체(9)의 일단에 강선(2)을 도입하기 위한 도입구(9b)에 있어서의 개구부(9c) 및 관형상체(9)의 타단에 강선(2)을 배출하기 위한 배출구(9d)에 있어서의 개구부(9e)이다. 개구부(9c) 및 개구부(9e)에 있어서의 면적 및 형상은 동일해도 좋고 달라도 좋지만, 강선(2)이 관형상체(9)의 관통 구멍(8) 내로 원활하게 통선되고, 관형상체(9)의 관통 구멍(8)의 내벽과 강선(2)이 슬라이딩하는 것을 회피하고, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 개구부(9c) 및 개구부(9e)에 있어서의 면적 및 형상이 각각 동일한 것이 바람직하다.

강선(2)은 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 예비가열되어 있는 것이 바람직하다. 강선(2)을 예비가열하는 방법으로서는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 강선(2)을 강선 도입 장치(7) 내로 통선하기 전에 가열 장치(17) 내로 통선시키는 방법 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 3은 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 제조 방법의 다른 일 실시형태를 나타내는 개략 설명도이다. 가열 장치(17)로서는, 예를 들면 이하의 실시예에 기재된 가열 장치 등을 들 수 있다.

가열 장치(17)에 도입되는 가열 가스로서는, 예를 들면 공기를 비롯해 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다. 이들 중에서는, 가열 장치(17)의 하단으로부터 배출된 가열 가스를 상기 가열 장치(17)의 하방에 설치되어 있는 강선 도입 장치(7)의 상단의 도입구로부터 그 내부로 통기하여 그 내부를 불활성 가스 분위기로 함으로써, 강선 도입 장치(7) 내의 용융 알루미늄 도금욕(1)이 산화되는 것을 방지하는 관점에서 불활성 가스가 바람직하다. 가열 가스의 온도는 사용되는 강선(2)의 종류 및 직경, 통선 속도, 가열 가스의 유량 등의 조건에 따라 다르므로 일률적으로는 결정할 수 없기 때문에, 상기 조건에 따라서 강선(2)이 적절하게 가열되도록 조정하는 것이 바람직하다.

강선(2)의 예비가열 온도는 강선(2)의 종류 등에 따라 다르므로 일률적으로는 결정할 수 없지만, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 바람직하게는 50℃ 이상, 보다 바람직하게는 60℃ 이상, 더욱 바람직하게는 70℃ 이상이며, 그 상한은 강선(2)의 종류 등에 따라 다르므로 일률적으로는 결정할 수 없지만, 에너지 효율을 고려하여 통상 800℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 예비가열 온도는 이하의 실시예에 기재된 방법에 근거해서 측정했을 때의 온도이다.

다음에, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 용융 알루미늄 도금욕(1)에 침지된 강선(2)을 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)으로부터 상방향으로 끌어올림으로써, 강선(2)의 표면에 용융 알루미늄 도금욕(1)의 도금 피막이 형성되어 용융 알루미늄 도금 강선(3)이 얻어진다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 강선(2)을 화살표(C) 방향(상방향)으로 용융 알루미늄 도금욕(1)으로부터 끌어올릴 때에는, 강선(2)과 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)의 경계부에서 강선(2)에 안정화 부재(11)를 접촉시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 4는 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 있어서, 강선(2)을 용융 알루미늄 도금욕(1)으로부터 끌어올릴 때의 강선(2)과 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)의 경계부의 개략 설명도이다.

안정화 부재(11)로서는, 예를 들면 표면에 내열 클로스재(11a)가 감겨진 스테인리스강제의 각봉 등을 들 수 있다. 안정화 부재(11)에 감겨 있는 내열 클로스재(11a)로서는, 예를 들면 세라믹 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 이미드 섬유 등의 내열성 섬유를 함유하는 직포나 부직포 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다. 안정화 부재(11)에 감겨 있는 내열 클로스재(11a)는 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 표면에 알루미늄괴가 부착되는 것을 억제하는 관점에서, 상기 내열 클로스재(11a)에 있어서 알루미늄이 부착되어 있지 않은 면(신생면)을 강선(2)과 접촉시키는 것이 바람직하다.

안정화 부재(11)는 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)과 강선(2)의 쌍방에 동시에 접촉시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 안정화 부재(11)를 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)과 강선(2)의 쌍방에 동시에 접촉시켰을 경우에는 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)의 맥동이 억제되어, 강선(2)을 안정화 부재(11)와 접촉시킨 상태에서 끌어올렸을 때에 강선(2)이 미소 진동하는 것이 억제되고, 나아가서는 강선(2)의 표면에 용융 알루미늄 도금욕(1)의 도금 피막(18)을 균일하게 형성시킬 수 있다. 또한, 안정화 부재(11)를 강선(2)에 접촉시킬 때에는 강선(2)이 미소 진동하는 것을 억제하는 관점에서, 필요에 따라 강선(2)에 장력이 가해지도록 하기 위해서 안정화 부재(11)를 강선(2)에 가볍게 압박해도 좋다.

도 1 및 도 3에 나타내지는 실시형태에서는, 강선(2)과 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)의 경계부를 향해서 불활성 가스를 블로잉하기 위한 노즐(12)이 설치되어 있다. 또한, 도 4에 나타내지는 실시형태에서는, 노즐(12)의 선단(12a)은 강선(2)과 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)의 경계부에 불활성 가스를 블로잉하도록 설치되어 있다.

본 발명에 있어서는 강선(2)으로부터 노즐(12)의 선단(12a)까지의 거리(최단 거리), 노즐(12)의 선단(12a)으로부터 토출되는 불활성 가스의 온도, 노즐(12)의 선단(12a)의 내경, 및 노즐(12)로부터 토출되는 불활성 가스의 체적 유량을 적절하게 제어함으로써, 외경이 균일하고, 표면에 알루미늄괴가 거의 부착되지 않은 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조할 수 있다.

강선(2)으로부터 노즐(12)의 선단(12a)까지의 거리(최단 거리)는 강선(2)과의 접촉을 회피하고, 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 바람직하게는 1mm 이상이며, 외경이 균일하고, 표면에 알루미늄괴가 거의 부착되지 않은 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 얻는 관점에서 바람직하게는 50mm 이하, 보다 바람직하게는 40mm 이하, 더욱 바람직하게는 30mm 이하, 더욱 한층 바람직하게는 10mm 이하이다.

노즐(12)의 선단(12a)의 내경은 상기 노즐(12)의 선단(12a)으로부터 토출된 불활성 가스를 정확하게 강선(2)과 용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)의 경계부에 블로잉함으로써, 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 바람직하게는 1mm 이상, 보다 바람직하게는 2mm 이상이며, 외경이 균일하고, 표면에 알루미늄괴가 거의 부착되지 않은 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 얻는 관점에서 바람직하게는 15mm 이하, 보다 바람직하게는 10mm 이하, 더욱 바람직하게는 5mm 이하이다.

불활성 가스는, 예를 들면 도 1 및 도 3에 나타내지는 불활성 가스 공급 장치(13)로부터 배관(14)을 통해서 노즐(12)에 공급할 수 있다. 또한, 불활성 가스의 유량을 조정하기 위해서, 예를 들면 밸브 등의 유량 제어 장치(도시 생략)가 불활성 가스 공급 장치(13) 또는 배관(14)에 설치되어 있어도 좋다.

불활성 가스는 용융하고 있는 알루미늄에 대하여 불활성인 가스를 의미한다. 불활성 가스로서는, 예를 들면 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다. 불활성 가스 중에서는 질소 가스가 바람직하다. 또한, 불활성 가스에는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서, 예를 들면 산소 가스, 탄산 가스 등이 포함되어 있어도 좋다.

도 4에 있어서, 노즐(12)의 선단(12a)으로부터 토출되는 불활성 가스의 체적유량은 외경이 균일하고, 표면에 알루미늄괴가 거의 부착되지 않은 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 얻는 관점에서 바람직하게는 2L(리터)/min 이상, 보다 바람직하게는 5L/min 이상, 더욱 바람직하게는 10L/min 이상이며, 용융 알루미늄 도금욕(1)의 비산에 의해 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 표면에 알루미늄괴가 부착되는 것을 억제하는 관점에서 바람직하게는 200L/min 이하, 보다 바람직하게는 150L/min 이하, 더욱 바람직하게는 100L/min 이하이다.

노즐(12)의 선단(12a)으로부터 토출되는 불활성 가스의 온도는 외경이 균일하고, 표면에 알루미늄괴가 거의 부착되지 않은 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 얻는 관점에서 바람직하게는 200℃ 이상, 보다 바람직하게는 300℃ 이상, 더욱 바람직하게는 400℃ 이상이며, 지나치게 높을 경우에는 열효율이 저하하기 때문에 바람직하게는 800℃ 이하, 보다 바람직하게는 780℃ 이하, 더욱 바람직하게는 750℃ 이하이다. 또한, 노즐(12)의 선단(12a)으로부터 토출되는 불활성 가스의 온도는 노즐(12)의 선단(12a)으로부터 2mm의 거리로 떨어진 개소에 있어서의 불활성 가스 중에, 예를 들면, 직경이 1.6mm인 시스 열전쌍 등의 측온용 열전쌍을 삽입함으로써 측정했을 때의 값이다.

용융 알루미늄 도금욕(1)의 욕면(10)으로부터 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 끌어올릴 때의 인상 속도는 특별히 한정되지 않고, 상기 인상 속도를 적당히 조정 함으로써 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 표면에 존재하는 도금 피막(18)의 평균 두께를 조정할 수 있기 때문에, 상기 도금 피막(18)의 평균 두께에 따라서 적당히 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 인상 속도를 200m/min 이상이라는 고속으로 했을 경우에 있어서도, 외경이 균일하고, 표면 전체에 도금 피막(18)이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 얻을 수 있는다. 따라서, 본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법은 표면 전체에 도금 피막(18)이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조할 수 있기 때문에, 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 공업적 생산성이 우수하다. 또한, 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 인상 속도는 특별히 한정되지 않지만, 표면 전체에 도금 피막(18)이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 효율적으로 제조하는 관점에서 200m/min 이하인 것이 바람직하고, 100m/min 이하인 것이 보다 바람직하고, 50m/min 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 끌어올리는 과정에서 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 냉각하고, 표면에 형성되어 있는 도금 피막(18)을 효율적으로 응고시키기 위해서, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 필요에 따라 노즐(12)의 상부에 냉각 장치(15)가 설치되어 있어도 좋다. 냉각 장치(15)에서는 용융 알루미늄 도금 강선(3)에, 예를 들면 가스, 액체 미스트 등을 용융 알루미늄 도금 강선(3)에 블로잉함으로써, 상기 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 냉각할 수 있다.

이상과 같이 해서 제조되는 용융 알루미늄 도금 강선(3)은, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 권취 장치(16) 등으로 회수할 수 있다.

용융 알루미늄 도금 강선(3)의 표면에 존재하는 용융 도금 피막의 평균 두께는 꼬임선 가공, 코킹 가공 등의 시에 소지의 강선(2)이 외부에 노출되는 것을 억제함과 아울러, 단위외경당 기계적 강도를 높이는 관점에서 2∼20㎛ 정도인 것이 바람직하고, 4∼15㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다.

상기에서 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선(3)에는 필요에 따라 상기 용융 알루미늄 도금 강선(3)이 소망의 외경을 갖도록 하기 위해서, 다이스 등을 사용해서 신선(伸線) 가공을 실시해도 좋다.

본 발명의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 의해 얻어지는 용융 알루미늄 도금 강선은, 예를 들면 자동차의 와이어 하니스 등에 적합하게 사용할 수 있다.

실시예

다음에, 본 발명을 실시예에 근거해서 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1∼39 및 비교예 1∼3

용융 알루미늄 도금 강선의 제조는 도 1에 나타내는 실시형태에 준해서 행했다.

강선으로서 표 1∼3에 나타내는 직경을 갖고, 표 1∼3에 나타내는 강종으로 이루어지는 강선을 사용했다. 표 3의 강종의 란에 기재된 37A는 탄소를 0.37질량% 함유하는 경강으로 이루어지는 강선을 의미한다.

또한, 강선에는 용융 알루미늄 도금욕에 침지하기 전에 계면활성제를 함유하는 오르소 규산나트륨의 탈지액에 침지함으로써 탈지를 실시했다.

또한, 강선 도입 장치로서, 스테인리스강제의 블록 또는 각재를 조립하여, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전장(L)이 300mm이며, 관통 구멍(8)의 도입구(9b)에 있어서의 개구부(9c)와 배출구(9d)에 있어서의 개구부(9e)의 형상, 크기 및 면적이 동일한 강선 도입 장치(7)를 사용했다. 강선 도입 장치(7)의 관통 구멍(8)의 개구부의 형상, 크기, 면적 및 상기 면적과 강선의 횡단면에 있어서의 면적의 비의 값 (이하, 「면적비의 값」이라고 함)을 표 1∼3에 나타낸다. 강선 도입 장치(7)의 하단으로부터 30mm까지의 침지 영역(9a)을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키고, 강선 도입 장치(7)에 통선된 강선이 그대로의 상태로 용융 알루미늄 도금욕에 침지되도록 했다.

용융 알루미늄 도금욕으로서, 용융 알루미늄 도금욕(알루미늄의 순도: 99.7% 이상, 표 1∼3의 「종류」의 란에 「Al」이라고 표기), 4질량%의 규소를 함유하는 용융 알루미늄 도금욕: 표 1∼3의 「종류」의 란에 「4% Si」라고 표기), 8질량%의 규소를 함유하는 용융 알루미늄 도금욕: 표 1∼3의 「종류」의 란에 「8% Si」라고 표기), 11질량%의 규소를 함유하는 용융 알루미늄 도금욕: 표 1∼3의 「종류」의 란에 「11% Si」라고 표기) 또는 13질량%의 규소를 함유하는 용융 알루미늄 도금욕: 표 1∼3의 「종류」의 란에 「13% Si」라고 표기)을 사용하고, 표 1∼3에 나타내는 욕온에서 표 1∼3에 나타내는 통선 속도(강선의 인상 속도)로 강선을 용융 알루미늄 도금욕에 침지한 후, 상기 도금욕으로부터 끌어올렸다.

강선으로부터 2mm 떨어진 개소에 노즐의 선단이 위치하도록 선단의 내경이 3mm인 노즐을 설치하고, 상기 노즐의 선단으로부터 600℃의 온도로 조정된 불활성 가스(질소 가스)를 체적 유량 10L/min으로 강선과 용융 알루미늄 도금욕의 욕면의 경계부에 블로잉했다.

이상의 조작을 행함으로써, 표 1∼3에 나타내는 평균 두께를 갖는 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선을 얻었다. 또한, 도금 피막의 평균 두께의 측정 방법을 이하에 나타낸다.

[도금 피막의 평균 두께의 측정 방법]

각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선의 도금 피막의 평균 두께의 측정은 도 5에 나타내지는 실시형태에 근거해서 행했다. 도 5는 각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선의 도금 피막의 평균 두께를 측정하는 방법의 일 실시형태를 나타내는 개략 설명도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 통선식 강선 지름 측정 장치(19)로서, 연직 방향으로 배치된 한 쌍의 풀리(19c) 및 풀리(19d), 및 풀리(19c)와 풀리(19d) 사이의 중앙부에 수평 방향으로 설치된 한 쌍의 발광부(19a) 및 수광부(19b)를 갖는 광학식 외경 측정기[Keyence Corporation제, 품번: LS-7000]를 2대 갖는 통선식 강선 지름 측정 장치(19)를 사용했다. 한 쌍의 발광부(19a)와 수광부(19b)를 서로 대향시키고, 인접하는 발광부(19a)와 수광부(19b)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 90°의 각도를 이루도록 설치했다.

각 실시예 또는 각 비교예에서 얻어진 길이 100m의 용융 알루미늄 도금 강선(3)을 통선 속도 100m/분의 속도로 화살표(D) 방향으로 풀리(19c)와 풀리(19d) 사이를 주행시키면서, 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 길이 방향에 있어서 약 1.4mm의 간격으로 용융 알루미늄 도금 강선(3)의 외경을 통선식 강선 지름 측정 장치(19)로 측정했다. 또한, 상기 외경의 측정 점수를 약 71000점으로 했다.

다음에, 상기에서 측정한 용융 알루미늄 도금 강선의 외경의 평균치를 구하고, 상기 평균치로부터 도금 피막을 형성하기 전의 강선의 직경(이하의 표 1∼3에 나타내는 강선의 직경)을 감산하고, 얻어진 값을 2로 나눔으로써, 도금 피막의 평균 두께를 구했다. 그 결과를 표 1∼3에 나타낸다.

[도금 피막의 안정성]

각 실시예 또는 각 비교예에서 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선의 성능으로서, 도금 피막의 안정성을 이하의 방법에 근거해서 조사했다. 그 결과를 표 1∼3에 나타낸다.

도금 피막의 안정성은 각 실시예 또는 각 비교예에서 얻어진 길이가 100m인 용융 알루미늄 도금 강선의 표면을 전장에 걸쳐서 마이크로스코프를 사용해서 육안으로 관찰하고, 도금 피막이 존재하고 있지 않은 부분을 중심으로 하여 그 전후 250mm의 길이[이하, 관찰 길이(500mm)라고 함]를 발취하고, 상기 도금 피막이 존재하고 있지 않은 부분의 길이방향의 길이(이하, 불도금 길이라고 함)를 측정하고, 식:

[불도금률]= {[불도금 길이(mm)]/[관찰 길이(mm)]}×100

에 근거해서 불도금률을 구하고, 이하의 평가 기준에 근거해서 도금 피막의 안정성을 평가했다.

(도금 피막의 안정성의 평가 기준)

5: 불도금률이 1% 미만 (합격)

4: 불도금률이 1% 이상 5% 미만 (합격)

3: 불도금률이 5% 이상 30% 미만 (합격)

2: 불도금률이 30% 이상 60% 미만 (불합격)

1: 불도금률이 60% 이상 (불합격)

실시예 40∼67 및 비교예 4

용융 알루미늄 도금 강선의 제조는 도 3에 나타내진 실시형태에 준해서 행했다. 강선으로서, 표 4∼5에 나타내는 직경을 갖고, 표 4∼5에 나타내는 강종으로 이루어지는 강선을 사용했다. 표 5의 강종의 란에 기재된 37A는 탄소를 0.37질량% 함유하는 경강으로 이루어지는 강선을 의미한다.

또한, 강선에는 용융 알루미늄 도금욕에 침지하기 전에 계면활성제를 함유하는 오르소 규산나트륨의 탈지액에 침지함으로써 탈지를 실시했다.

또한, 강선을 강선 도입 장치에 통선시키기 전에 가열 장치에 통선시킴으로써, 표 4∼5에 나타내는 예비가열 온도로 예비가열했다. 가열 장치로서, 강선 도입 장치 직전에 관형상의 히터(도시 생략)를 설치했다. 이 히터에는 코일형상으로 권취된 칸탈선이 내장되어 있고, 상기 히터에 질소 가스를 공급하기 위한 가스 도입 시스템(도시 생략)을 접속함으로써, 가열 장치 내로 가열된 질소 가스를 도입하여 강선을 질소 가스 분위기 중에서 예비가열했다. 또한, 예비가열 온도는 강선에 열전쌍을 접속시킨 것을 준비하고, 가열 장치 중에 상기 열전쌍을 강선과 함께 통과시킴으로써 측정했다.

강선 도입 장치로서, 스테인리스강제의 블록 또는 각재를 조립하고, 도 2에 나타내는 바와 같이 전장(L)이 100mm이며, 관통 구멍(8)의 도입구(9b)에 있어서의 개구부(9c)와 배출구(9d)에 있어서의 개구부(9e)의 형상, 크기 및 면적이 동일한 강선 도입 장치(7)를 사용했다. 상기 강선 도입 장치(7)의 관통 구멍(8)의 개구부의 형상, 크기, 면적 및 면적비의 값을 표 4∼5에 나타낸다. 상기 강선 도입 장치(7)의 하단으로부터 10mm까지의 침지 영역(9a)을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키고, 강선 도입 장치(7)에 통선된 강선이 그대로의 상태로 용융 알루미늄 도금욕에 침지되도록 했다.

용융 알루미늄 도금욕으로서, 용융 알루미늄 도금욕(8질량%의 규소를 함유하는 용융 알루미늄 도금욕: 표 4∼5의 「종류」의 란에 「8% Si」라고 표기)을 사용하고, 표 4∼5에 나타내는 욕온에서 표 4∼5에 나타내는 통선 속도(강선의 끌어올림 속도)로 강선을 용융 알루미늄 도금욕에 침지한 후 상기 도금욕으로부터 끌어올렸다.

또한, 강선으로부터 2mm 떨어진 개소에 노즐의 선단이 위치하도록 선단의 내경이 3mm인 노즐을 설치하고, 상기 노즐의 선단으로부터 600℃의 온도로 조정된 불활성 가스(질소 가스)를 체적 유량 10L/min으로 강선과 용융 알루미늄 도금욕의 욕면의 경계부에 블로잉했다.

이상의 조작을 행함으로써, 표 4∼5에 나타내는 평균 두께의 도금 피막을 갖는 용융 알루미늄 도금 강선을 얻었다.

다음에, 상기에서 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선의 도금 피막의 평균 두께 및 도금 피막의 안정성을 상기와 같이 해서 조사했다. 그 결과를 표 4∼5에 나타낸다.

실시예 68∼83

용융 알루미늄 도금 강선의 제조는 도 1에 나타낸 실시형태에 준해서 행했다.

강선으로서, 표 6에 나타내는 직경을 갖고, 표 6에 나타내는 강종으로 이루어지는 강선을 사용했다. 표 6의 강종의 란에 기재된 37A는 탄소를 0.37질량% 함유하는 경강으로 이루어지는 강선을 의미한다.

또한, 강선에는 용융 알루미늄 도금욕에 침지하기 전에 계면활성제를 함유하는 오르소 규산나트륨의 탈지액에 침지함으로써 탈지를 실시했다.

강선 도입 장치로서, 스테인리스강제의 블록 또는 각재를 조립하고, 도 2에 나타내는 바와 같이 전장(L)이 800mm이며, 관통 구멍(8)의 도입구(9b)에 있어서의 개구부(9c)와 배출구(9d)에 있어서의 개구부(9e)의 형상, 크기 및 면적이 동일한 강선 도입 장치(7)를 사용했다. 상기 강선 도입 장치(7)의 관통 구멍(8)의 개구부의 형상, 크기, 면적 및 면적비의 값을 표 6에 나타낸다. 상기 강선 도입 장치(7)의 하단으로부터 100mm까지의 침지 영역(9a)을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시켜서, 강선 도입 장치(7)에 통선된 강선이 그대로의 상태로 용융 알루미늄 도금욕에 침지 되도록 했다.

용융 알루미늄 도금욕으로서, 용융 알루미늄 도금욕(8질량%의 규소를 함유하는 용융 알루미늄 도금욕: 표 6의 「종류」의 란에 「8% Si」라고 표기)을 사용하고, 표 6에 나타내는 욕온에서 표 6에 나타내는 통선 속도(강선의 인상 속도)로 강선을 용융 알루미늄 도금욕에 침지한 후 상기 도금욕으로부터 끌어올렸다.

또한, 강선으로부터 2mm 떨어진 개소에 노즐의 선단이 위치하도록 선단의 내경이 3mm인 노즐을 설치하고, 상기 노즐의 선단으로부터 600℃의 온도로 조정된 불활성 가스(질소 가스)를 체적 유량 10L/min으로 강선과 용융 알루미늄 도금욕의 욕면의 경계부에 블로잉했다.

이상의 조작을 행함으로써, 표 6에 나타내는 평균 두께를 갖는 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선을 얻었다.

다음에, 상기에서 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선의 도금 피막의 평균 두께 및 도금 피막의 안정성을 상기와 같이 해서 조사했다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.

표 1∼6에 나타낸 결과로부터, 각 실시예의 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법에 의하면, 표면 전체에 도금 피막이 형성된 용융 알루미늄 도금 강선을 효율적으로 제조할 수 있는다고 하는 우수한 효과가 발휘되는 것을 알 수 있다.

이것에 대하여, 비교예 1∼4에서는 강선 도입 장치가 설치되어 있지 않았기 때문에, 강선이 용융 알루미늄 도금욕에 침지될 때에 용융 알루미늄 도금욕의 용액 또는 용융 알루미늄 도금욕의 욕면에 부유하고 있었던 산화막이 말려들어가 침지 되었기 때문에, 용융 알루미늄 도금 강선은 표면에 도금 피막이 존재하고 있지 않은 부분이 많이 보여져서, 도금 피막의 안정성이 열화한 것을 알 수 있다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 용융 알루미늄 도금 강선은, 예를 들면 자동차의 와이어 하니스 등에 적합하게 사용할 수 있다.

1: 용융 알루미늄 도금욕
2: 강선
3: 용융 알루미늄 도금 강선
4: 송출 장치
5: 도금 욕조
6: 강선의 침지부
7: 강선 도입 장치
8: 관통 구멍
9: 관형상체
9a: 관형상체의 침지 영역
9b: 관형상체의 도입구
9c: 관형상체의 도입구에 있어서의 개구부
9d: 관형상체의 배출구
9e: 관형상체의 배출구에 있어서의 개구부
10: 용융 알루미늄 도금욕의 욕면
11: 안정화 부재
11a: 안정화 부재의 내열 클로스재
12: 노즐
12a: 노즐의 선단
13: 불활성 가스 공급 장치
14: 배관
15: 냉각 장치
16: 권취 장치
17: 가열 장치
18: 도금 피막
19: 통선식 강선 지름 측정 장치
19a: 통선식 강선 지름 측정 장치의 발광부
19b: 통선식 강선 지름 측정 장치의 수광부
19c: 통선식 강선 지름 측정 장치 풀리
19d: 통선식 강선 지름 측정 장치 풀리

Claims (3)

1. 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시킨 후, 상기 용융 알루미늄 도금욕으로부터 강선을 연속해서 끌어올림으로써 용융 알루미늄 도금 강선을 제조하는 방법으로서, 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시키는 강선의 침지부에 강선을 내부로 통선시키기 위한 관통 구멍을 갖고, 전장이 10∼1000mm인 관형상체로 이루어지고, 상기 관형상체의 일단의 단부로부터 상기 관형상체의 길이방향을 따라 길이 2∼400mm의 범위 내로 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키기 위한 침지 영역을 갖고, 관통 구멍의 개구부의 면적과 용융 알루미늄 도금에 사용되는 강선의 횡단면에 있어서의 면적의 비[관형상체가 갖는 관통 구멍의 개구부의 면적/강선의 횡단면에 있어서의 면적]의 값이 3∼4000인 강선 도입 장치의 침지 영역을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시킨 상태에서 강선을 강선 도입 장치 내로 통선시킨 후에 강선을 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키는 것을 특징으로 하는 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   강선이 탄소강 또는 스테인리스강으로 이루어지는 강선인 용융 알루미늄 도금 강선의 제조 방법.
3. 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시킨 후, 상기 용융 알루미늄 도금욕으로부터 강선을 연속해서 끌어올림으로써 용융 알루미늄 도금 강선을 제조할 때에, 용융 알루미늄 도금욕에 강선을 침지시키는 강선의 침지부에 사용되는 강선 도입 장치로서, 강선을 내부로 관통시키기 위한 관통 구멍을 갖고, 전장이 10∼1000mm인 관형상체로 이루어지고, 상기 관형상체의 일단의 단부로부터 상기 관형상체의 길이방향을 따라 길이 2∼400mm의 범위 내로 용융 알루미늄 도금욕에 침지시키기 위한 침지 영역을 갖고, 관통 구멍의 개구부의 면적과 용융 알루미늄 도금에 사용되는 강선의 횡단면에 있어서의 면적의 비[관형상체가 갖는 관통 구멍의 개구부의 면적/강선의 횡단면에 있어서의 면적]의 값이 3∼4000인 것을 특징으로 하는 용융 알루미늄 도금용 강선 도입 장치.
   

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