JPH05220545A - 金属複合線材の製造方法 - Google Patents
金属複合線材の製造方法Info
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- JPH05220545A JPH05220545A JP5892992A JP5892992A JPH05220545A JP H05220545 A JPH05220545 A JP H05220545A JP 5892992 A JP5892992 A JP 5892992A JP 5892992 A JP5892992 A JP 5892992A JP H05220545 A JPH05220545 A JP H05220545A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 芯材を複合線材の所定位置に直線状に複合で
きる鋳造法による金属複合線材の製造方法を提供する。 【構成】 坩堝炉３の側壁に鋳型４を取付け、前記鋳型
４内で溶融金属７を凝固させて鋳塊８となし、この鋳塊
８を水平方向に引出す横型連続鋳造装置１の前記鋳型４
内に芯材10を連続的に供給し、前記鋳型４内で前記芯材
10を鋳塊８にて鋳包んで引出す金属複合線材11の製造方
法において、前記坩堝炉３の鋳型４を取付けた側壁と対
向する側の側壁に鋳型中心軸の延長線が中心となる芯材
供給用穴５を設け、この芯材供給用穴５から芯材10を所
定の張力を付与しながら供給することにより、芯材10を
鋳塊８の中心位置に直線状に複合する。
きる鋳造法による金属複合線材の製造方法を提供する。 【構成】 坩堝炉３の側壁に鋳型４を取付け、前記鋳型
４内で溶融金属７を凝固させて鋳塊８となし、この鋳塊
８を水平方向に引出す横型連続鋳造装置１の前記鋳型４
内に芯材10を連続的に供給し、前記鋳型４内で前記芯材
10を鋳塊８にて鋳包んで引出す金属複合線材11の製造方
法において、前記坩堝炉３の鋳型４を取付けた側壁と対
向する側の側壁に鋳型中心軸の延長線が中心となる芯材
供給用穴５を設け、この芯材供給用穴５から芯材10を所
定の張力を付与しながら供給することにより、芯材10を
鋳塊８の中心位置に直線状に複合する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品リード線、ト
ロリー線、通信ケーブル等に用いられる複合線の母材と
なる金属複合線材を鋳造法により製造する方法に関す
る。
ロリー線、通信ケーブル等に用いられる複合線の母材と
なる金属複合線材を鋳造法により製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】金属複合線材は、例えば鋼線の如き芯材
の周囲に、銅の如き金属材料を複合したもので、電気メ
ッキ法、圧延法又は鋳造法等により製造されていた。上
記の電気メッキ法は、芯材を電解浴中を走行させ、この
芯材の周囲に金属材料を電着させて被覆する方法で、こ
の電気メッキ法には、電着層を厚く形成するには大型の
電解浴槽を要し、又電着層が厚くなると品質が悪化し、
又廃液処理費用が高い等の欠点があった。又圧延法は、
芯材の周囲に金属製パイプを焼バメした複合素材を圧延
加工する方法で、この圧延法には、長尺材が得難く、又
芯材と被覆材との結合性を高めるのに圧延加工途中に加
熱処理を何度も入れる必要があり、又金属製パイプの作
製にコストがかかる等の欠点があった。他方、鋳造法
は、両端開放の鋳型を用いた横型連続鋳造装置等の前記
鋳型内に芯材を連続的に供給して、前記芯材の周囲に鋳
塊を鋳包む方法で、厚い被覆層の長尺材を高速度で製造
できるという利点を有し、しかも芯材と被覆材の結合性
も特公昭44-27001に開示されているように、芯材を通電
加熱しながら鋳包む方法により改善されていた。
の周囲に、銅の如き金属材料を複合したもので、電気メ
ッキ法、圧延法又は鋳造法等により製造されていた。上
記の電気メッキ法は、芯材を電解浴中を走行させ、この
芯材の周囲に金属材料を電着させて被覆する方法で、こ
の電気メッキ法には、電着層を厚く形成するには大型の
電解浴槽を要し、又電着層が厚くなると品質が悪化し、
又廃液処理費用が高い等の欠点があった。又圧延法は、
芯材の周囲に金属製パイプを焼バメした複合素材を圧延
加工する方法で、この圧延法には、長尺材が得難く、又
芯材と被覆材との結合性を高めるのに圧延加工途中に加
熱処理を何度も入れる必要があり、又金属製パイプの作
製にコストがかかる等の欠点があった。他方、鋳造法
は、両端開放の鋳型を用いた横型連続鋳造装置等の前記
鋳型内に芯材を連続的に供給して、前記芯材の周囲に鋳
塊を鋳包む方法で、厚い被覆層の長尺材を高速度で製造
できるという利点を有し、しかも芯材と被覆材の結合性
も特公昭44-27001に開示されているように、芯材を通電
加熱しながら鋳包む方法により改善されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
横型連続鋳造装置等では、芯材を鋳型の所定位置、例え
ば中心位置に安定して供給することが、重力の影響等に
より特に困難で、芯材が一方の側に片寄ったり、蛇行し
たりして複合される場合が多く、このような複合線材
は、芯材が露出し易い為に細線化が難しく、又トロリー
線に用いると芯材が直ぐに露出して耐用年数が短いとい
うような問題があった。
横型連続鋳造装置等では、芯材を鋳型の所定位置、例え
ば中心位置に安定して供給することが、重力の影響等に
より特に困難で、芯材が一方の側に片寄ったり、蛇行し
たりして複合される場合が多く、このような複合線材
は、芯材が露出し易い為に細線化が難しく、又トロリー
線に用いると芯材が直ぐに露出して耐用年数が短いとい
うような問題があった。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】本発明はかかる状況に鑑み
鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的とする
ところは、芯材を複合線材の中心位置に直線状に複合し
得る金属複合線材の製造方法を提供することにある。即
ち、本発明は、坩堝炉の側壁に鋳型を取付け、前記鋳型
内で溶融金属を凝固させて鋳塊となし、この鋳塊を水平
方向に引出す横型連続鋳造装置の前記鋳型内に芯材を連
続的に供給し、前記鋳型内で前記芯材を鋳塊にて鋳包ん
で引出す金属複合線材の製造方法において、前記坩堝炉
の鋳型を取付けた側壁と対向する側の側壁に鋳型中心軸
の延長線が中心となる芯材供給用穴を設け、この芯材供
給用穴から芯材を所定の張力を付与しながら供給するこ
とを特徴とするものである。
鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的とする
ところは、芯材を複合線材の中心位置に直線状に複合し
得る金属複合線材の製造方法を提供することにある。即
ち、本発明は、坩堝炉の側壁に鋳型を取付け、前記鋳型
内で溶融金属を凝固させて鋳塊となし、この鋳塊を水平
方向に引出す横型連続鋳造装置の前記鋳型内に芯材を連
続的に供給し、前記鋳型内で前記芯材を鋳塊にて鋳包ん
で引出す金属複合線材の製造方法において、前記坩堝炉
の鋳型を取付けた側壁と対向する側の側壁に鋳型中心軸
の延長線が中心となる芯材供給用穴を設け、この芯材供
給用穴から芯材を所定の張力を付与しながら供給するこ
とを特徴とするものである。
【０００５】以下に本発明方法を図を参照して具体的に
説明する。図１は、本発明方法の態様例を示す工程説明
図である。横型連続鋳造装置１が無酸化室２内に配置さ
れている。横型連続鋳造装置１は坩堝炉３と坩堝炉３の
側壁に取付けた鋳型４から構成されており、前記鋳型４
が取付けられた坩堝炉３の側壁と対向する側の側壁に芯
材供給用穴５が設けられている。坩堝炉３には樋６から
供給される溶融金属７が満たされており、この溶融金属
７は鋳型４内で凝固し鋳塊８となる。他方、リール９か
ら供給される芯材10は前記芯材供給用穴５を通り、坩堝
炉３内の溶融金属７中を通過し、鋳型４内で前記鋳塊８
に鋳包まれ金属複合線材11としてピンチロール19により
引出される。
説明する。図１は、本発明方法の態様例を示す工程説明
図である。横型連続鋳造装置１が無酸化室２内に配置さ
れている。横型連続鋳造装置１は坩堝炉３と坩堝炉３の
側壁に取付けた鋳型４から構成されており、前記鋳型４
が取付けられた坩堝炉３の側壁と対向する側の側壁に芯
材供給用穴５が設けられている。坩堝炉３には樋６から
供給される溶融金属７が満たされており、この溶融金属
７は鋳型４内で凝固し鋳塊８となる。他方、リール９か
ら供給される芯材10は前記芯材供給用穴５を通り、坩堝
炉３内の溶融金属７中を通過し、鋳型４内で前記鋳塊８
に鋳包まれ金属複合線材11としてピンチロール19により
引出される。
【０００６】無酸化室２には、鋳型４、芯材10、樋６、
ガスパイプ12を通す穴がそれぞれ外気とシールされた状
態で設けられている。鋳型４は溶融金属入側がヒーター
13により加熱され、鋳塊出側が水冷ジャケット14により
冷却され、更に鋳型４から出た直後の鋳塊８に冷却水15
を直接掛けて冷却して、鋳型４内の鋳塊の初期凝固層が
厚みを急激に増して鋳塊８に欠陥が生じ難いように配慮
されている。芯材10に張力を付与する方法は、リール９
に芯材供給方向と逆方向に回転力を与えてなされる。逆
回転力はトルクモーター16を用いるのが好便である。芯
材10にかける張力は、溶融金属７の温度や鋳造速度等に
より選定されるが、芯材10の室温での引張強度の10〜40
％が好ましく、引張強度の10％未満では芯材10の鋳型４
内での固定位置が不安定となり、又引張強度の40％を超
えると芯材10が線細りしたり、破断したりする。前述の
横型連続鋳造装置１を用いた金属複合線材11の製造方法
では、芯材10は坩堝炉３内の溶融金属７中を通過する間
に加熱されるので、坩堝炉３入口で予熱したりしなくて
も鋳塊８との間に良好な結合性が得られる。
ガスパイプ12を通す穴がそれぞれ外気とシールされた状
態で設けられている。鋳型４は溶融金属入側がヒーター
13により加熱され、鋳塊出側が水冷ジャケット14により
冷却され、更に鋳型４から出た直後の鋳塊８に冷却水15
を直接掛けて冷却して、鋳型４内の鋳塊の初期凝固層が
厚みを急激に増して鋳塊８に欠陥が生じ難いように配慮
されている。芯材10に張力を付与する方法は、リール９
に芯材供給方向と逆方向に回転力を与えてなされる。逆
回転力はトルクモーター16を用いるのが好便である。芯
材10にかける張力は、溶融金属７の温度や鋳造速度等に
より選定されるが、芯材10の室温での引張強度の10〜40
％が好ましく、引張強度の10％未満では芯材10の鋳型４
内での固定位置が不安定となり、又引張強度の40％を超
えると芯材10が線細りしたり、破断したりする。前述の
横型連続鋳造装置１を用いた金属複合線材11の製造方法
では、芯材10は坩堝炉３内の溶融金属７中を通過する間
に加熱されるので、坩堝炉３入口で予熱したりしなくて
も鋳塊８との間に良好な結合性が得られる。
【０００７】次に坩堝炉の芯材供給用穴の形成位置を、
図を参照して具体的に説明する。図２イ〜ハは、横型連
続鋳造装置の坩堝炉の態様例を示す要部展開図で、それ
ぞれ平面図，側面図，背面図である。芯材供給用穴５
が、坩堝炉３の鋳型４を取付けた側壁と対向する側の側
壁に鋳型中心軸の延長線が中心となるように設けられて
いる。このように芯材供給用穴を、坩堝炉の鋳型を取付
けた側壁と対向する側の側壁に鋳型中心軸の延長線が中
心となるように設けると、鋳造初期に芯材が鋳塊の中心
に位置していなくても、芯材が張力を付与されて直線状
に供給される為、鋳型内での固液界面の前進後退が繰返
されるうちに、芯材は次第に移動して鋳型中心位置に複
合されるようになる。
図を参照して具体的に説明する。図２イ〜ハは、横型連
続鋳造装置の坩堝炉の態様例を示す要部展開図で、それ
ぞれ平面図，側面図，背面図である。芯材供給用穴５
が、坩堝炉３の鋳型４を取付けた側壁と対向する側の側
壁に鋳型中心軸の延長線が中心となるように設けられて
いる。このように芯材供給用穴を、坩堝炉の鋳型を取付
けた側壁と対向する側の側壁に鋳型中心軸の延長線が中
心となるように設けると、鋳造初期に芯材が鋳塊の中心
に位置していなくても、芯材が張力を付与されて直線状
に供給される為、鋳型内での固液界面の前進後退が繰返
されるうちに、芯材は次第に移動して鋳型中心位置に複
合されるようになる。
【０００８】しかしながら、鋳造初期から芯材を複合線
材の中心位置に複合したい時や、鋳造装置に、固液界面
が定位置を動かない加熱鋳型連続鋳造装置を用いる場合
は、図１に示したように鋳造開始時に用いるダミーバー
17の端部の断面中心位置に芯材10を固定して鋳造を開始
する。上記のように、芯材10をダミーバー17の端部の中
心位置に固定する方法には、図３イ，ロに例示したよう
に芯材10をダミーバー17の端部にネジ込んで固定する方
法（図イ）、ダミーバー17の端部にフック18を設けてお
いて、芯材10の端部に開けた穴をこのフック18に引掛け
て固定する方法（図ロ）等が好適である。坩堝炉の芯材
供給用穴からの湯もれは、芯材供給用穴の内径を芯材の
外径にできるだけ近づけて両者の間隙を狭めておけば、
芯材が坩堝炉内に移動していくので殆ど起きることはな
いが、芯材供給用穴部に内径が芯材の外径と一致する鋳
型を取付けておくことにより更に確実に防止することが
できる。鋳塊を垂直方向に引出す竪型連続鋳造方法で
は、重力による芯材の変形はないが、芯材に張力を付与
しておくことは、芯材が複合前に整直され、芯材の複合
形態がより直線状になり好ましいものである。
材の中心位置に複合したい時や、鋳造装置に、固液界面
が定位置を動かない加熱鋳型連続鋳造装置を用いる場合
は、図１に示したように鋳造開始時に用いるダミーバー
17の端部の断面中心位置に芯材10を固定して鋳造を開始
する。上記のように、芯材10をダミーバー17の端部の中
心位置に固定する方法には、図３イ，ロに例示したよう
に芯材10をダミーバー17の端部にネジ込んで固定する方
法（図イ）、ダミーバー17の端部にフック18を設けてお
いて、芯材10の端部に開けた穴をこのフック18に引掛け
て固定する方法（図ロ）等が好適である。坩堝炉の芯材
供給用穴からの湯もれは、芯材供給用穴の内径を芯材の
外径にできるだけ近づけて両者の間隙を狭めておけば、
芯材が坩堝炉内に移動していくので殆ど起きることはな
いが、芯材供給用穴部に内径が芯材の外径と一致する鋳
型を取付けておくことにより更に確実に防止することが
できる。鋳塊を垂直方向に引出す竪型連続鋳造方法で
は、重力による芯材の変形はないが、芯材に張力を付与
しておくことは、芯材が複合前に整直され、芯材の複合
形態がより直線状になり好ましいものである。
【０００９】
【作用】本発明方法では、坩堝炉の側壁に鋳型を取付
け、前記鋳型内で溶融金属を凝固させて鋳塊となし、こ
の鋳塊を水平方向に引出す横型連続鋳造装置の前記鋳型
内に芯材を連続的に供給し、前記鋳型内で前記芯材を鋳
塊にて鋳包んで引出す金属複合線材の製造方法におい
て、前記坩堝炉の鋳型を取付けた側壁と対向する側の側
壁に鋳型中心軸の延長線が中心となる芯材供給用穴を設
け、この芯材供給用穴から芯材を所定の張力を付与しな
がら供給するので、芯材は鋳塊の中心位置に直線状に複
合される。
け、前記鋳型内で溶融金属を凝固させて鋳塊となし、こ
の鋳塊を水平方向に引出す横型連続鋳造装置の前記鋳型
内に芯材を連続的に供給し、前記鋳型内で前記芯材を鋳
塊にて鋳包んで引出す金属複合線材の製造方法におい
て、前記坩堝炉の鋳型を取付けた側壁と対向する側の側
壁に鋳型中心軸の延長線が中心となる芯材供給用穴を設
け、この芯材供給用穴から芯材を所定の張力を付与しな
がら供給するので、芯材は鋳塊の中心位置に直線状に複
合される。
【００１０】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 図１に示した横型連続鋳造装置を用いて銅被覆鋼線を製
造した。７ｍｍφの鋼線をリールから供給し、前記鋼線
の先端部分をダミーバー端部の断面中心部位に設けたネ
ジ溝にネジ込んで固定し、しかるのち坩堝炉内に無酸素
銅の溶融金属を注入し、これを鋳型内で凝固せしめて鋼
線を銅鋳塊で鋳包んだ外径10ｍｍφの銅被覆鋼線を連続
的に引出して鋳造を開始した。鋳造は、引出速度３m/mi
n,引出時間0.2sec, 停止時間0.2secの条件で行った。芯
材に付与する張力は、リールにトルクモーターを取付け
て種々に変化させた。無酸化室内はアルゴン雰囲気に保
持した。 比較例１ 芯材に張力を付与しなかった他は、実施例１と同じ方法
により銅被覆鋼線を製造した。このようにして銅被覆鋼
線を各々連続10時間製造し、１時間毎にサンプルを採取
して芯材の複合位置及び芯材の径のバラツキを調査し
た。更に前記銅被覆鋼線を２ｍｍφに伸線加工して伸線
性を調査した。結果を表１に示した。
る。 実施例１ 図１に示した横型連続鋳造装置を用いて銅被覆鋼線を製
造した。７ｍｍφの鋼線をリールから供給し、前記鋼線
の先端部分をダミーバー端部の断面中心部位に設けたネ
ジ溝にネジ込んで固定し、しかるのち坩堝炉内に無酸素
銅の溶融金属を注入し、これを鋳型内で凝固せしめて鋼
線を銅鋳塊で鋳包んだ外径10ｍｍφの銅被覆鋼線を連続
的に引出して鋳造を開始した。鋳造は、引出速度３m/mi
n,引出時間0.2sec, 停止時間0.2secの条件で行った。芯
材に付与する張力は、リールにトルクモーターを取付け
て種々に変化させた。無酸化室内はアルゴン雰囲気に保
持した。 比較例１ 芯材に張力を付与しなかった他は、実施例１と同じ方法
により銅被覆鋼線を製造した。このようにして銅被覆鋼
線を各々連続10時間製造し、１時間毎にサンプルを採取
して芯材の複合位置及び芯材の径のバラツキを調査し
た。更に前記銅被覆鋼線を２ｍｍφに伸線加工して伸線
性を調査した。結果を表１に示した。
【００１１】
【表１】 芯材の室温での引張強度に対する百分率、複合線材
と芯材の中心間距離。
と芯材の中心間距離。
【００１２】表１より明らかなように、本発明方法品
（No１〜６）は、芯材が鋳塊断面のほぼ中心に位置して
おり、又芯材の径のバラツキも少なかった。従って伸線
性も良好で芯材が露出するようなこともなかった。特に
張力を10〜40％掛けたNo２〜５は芯材の複合位置も芯材
の径のバラツキも小さく、極めて品質に優れたものであ
った。これに対し、比較例品のNo７は、芯材に張力を掛
けなかった為、芯材が蛇行して複合され、芯材の複合位
置が鋳塊断面の中心から大幅にずれ、又伸線により芯材
が露出した。以上、銅被覆鋼線の製造方法について説明
したが、本発明方法は、Ａｌ鋳塊と鋼線、Ａｌ鋳塊と銅
線等の任意の組み合わせの金属複合線材の製造に適用す
ることができる。
（No１〜６）は、芯材が鋳塊断面のほぼ中心に位置して
おり、又芯材の径のバラツキも少なかった。従って伸線
性も良好で芯材が露出するようなこともなかった。特に
張力を10〜40％掛けたNo２〜５は芯材の複合位置も芯材
の径のバラツキも小さく、極めて品質に優れたものであ
った。これに対し、比較例品のNo７は、芯材に張力を掛
けなかった為、芯材が蛇行して複合され、芯材の複合位
置が鋳塊断面の中心から大幅にずれ、又伸線により芯材
が露出した。以上、銅被覆鋼線の製造方法について説明
したが、本発明方法は、Ａｌ鋳塊と鋼線、Ａｌ鋳塊と銅
線等の任意の組み合わせの金属複合線材の製造に適用す
ることができる。
【００１３】
【効果】以上述べたように、本発明方法によれば、芯材
が所定位置に直線状に複合された金属複合線材が容易に
製造され、工業上顕著な効果を奏する。
が所定位置に直線状に複合された金属複合線材が容易に
製造され、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】本発明方法の態様例を示す工程説明図である。
【図２】芯材供給用穴の設置位置を説明する為の坩堝炉
の要部展開図である。
の要部展開図である。
【図３】芯材をダミーバー端部に固定する方法の説明図
である。
である。
１ 横型連続鋳造装置 ２ 無酸化室 ３ 坩堝炉 ４ 鋳型 ５ 芯材供給用穴 ６ 樋 ７ 溶融金属 ８ 鋳塊 ９ リール 10 芯材 11 金属複合線材 12 ガスパイプ 13 ヒーター 14 水冷ジャケット 15 冷却水 16 トルクモーター 17 ダミーバー 18 フック 19 ピンチロール
Claims (2)
- 【請求項１】 坩堝炉の側壁に鋳型を取付け、前記鋳型
内で溶融金属を凝固させて鋳塊となし、この鋳塊を水平
方向に引出す横型連続鋳造装置の前記鋳型内に芯材を連
続的に供給し、前記鋳型内で前記芯材を鋳塊にて鋳包ん
で引出す金属複合線材の製造方法において、前記坩堝炉
の鋳型を取付けた側壁と対向する側の側壁に鋳型中心軸
の延長線が中心となる芯材供給用穴を設け、この芯材供
給用穴から芯材を所定の張力を付与しながら供給するこ
とを特徴とする金属複合線材の製造方法。 - 【請求項２】 鋳造開始時に鋳型先端部に配置するダミ
ーバーの端面の中心位置に芯材の先端部分を固定してお
くことを特徴とする請求項１に記載の金属複合線材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5892992A JPH05220545A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 金属複合線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5892992A JPH05220545A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 金属複合線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05220545A true JPH05220545A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13098529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5892992A Pending JPH05220545A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 金属複合線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05220545A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003187641A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Toshiba Corp | 電気機器用通電部材 |
| CN114247859A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-29 | 中科金龙金属材料开发有限公司 | 一种复合线材无水冷却工艺 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP5892992A patent/JPH05220545A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003187641A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Toshiba Corp | 電気機器用通電部材 |
| CN114247859A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-29 | 中科金龙金属材料开发有限公司 | 一种复合线材无水冷却工艺 |
| CN114247859B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-08-08 | 中科金龙金属材料开发有限公司 | 一种用于贯通地线的复合线材无水冷却工艺 |
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