JPH10137836A - 鋼線用皮むきダイス - Google Patents
鋼線用皮むきダイスInfo
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- JPH10137836A JPH10137836A JP30039396A JP30039396A JPH10137836A JP H10137836 A JPH10137836 A JP H10137836A JP 30039396 A JP30039396 A JP 30039396A JP 30039396 A JP30039396 A JP 30039396A JP H10137836 A JPH10137836 A JP H10137836A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 銅被覆鋼線を製造するデイップフォーミング
装置において、鋼線表面を研削して清浄化する皮むきダ
イスの寿命を著しく延長することができる鋼線用皮むき
ダイスを提供する。 【解決手段】 ＨＲＣ（ロックウェル硬さ、Ｃスケー
ル）が６３以上、６６未満の鋼材で成形され、被加工材
と接触する表面がＴｉＮ層により硬化処理されている。
装置において、鋼線表面を研削して清浄化する皮むきダ
イスの寿命を著しく延長することができる鋼線用皮むき
ダイスを提供する。 【解決手段】 ＨＲＣ（ロックウェル硬さ、Ｃスケー
ル）が６３以上、６６未満の鋼材で成形され、被加工材
と接触する表面がＴｉＮ層により硬化処理されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速度鉄道の電車
に給電するのに好適の銅被覆鋼トロリ線又は放電加工用
ワイヤとして使用される銅被覆鋼線の製造装置に配置さ
れる鋼線用皮むきダイスに関し、特に靱性に優れた鋼線
用皮むきダイスに関する。
に給電するのに好適の銅被覆鋼トロリ線又は放電加工用
ワイヤとして使用される銅被覆鋼線の製造装置に配置さ
れる鋼線用皮むきダイスに関し、特に靱性に優れた鋼線
用皮むきダイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】トロリ線及び放電加工用ワイヤ等の各種
電線には、常に、高強度及び高導電率であることが求め
られている。そこで、高強度である鋼線を芯線とし、高
導電率である銅又は銅合金を被覆材として被覆し接合し
た複合線が開発され、実用化されている。銅と鋼を接合
する場合、これらの接合面に汚染が存在すると、著しく
接合強度が低下し、複合線の強度を低下させると共に、
接合不良の部分に腐食が進行する。また、鋼線芯線の表
面に疵が存在すると、この複合線の強度を著しく低下さ
せる。
電線には、常に、高強度及び高導電率であることが求め
られている。そこで、高強度である鋼線を芯線とし、高
導電率である銅又は銅合金を被覆材として被覆し接合し
た複合線が開発され、実用化されている。銅と鋼を接合
する場合、これらの接合面に汚染が存在すると、著しく
接合強度が低下し、複合線の強度を低下させると共に、
接合不良の部分に腐食が進行する。また、鋼線芯線の表
面に疵が存在すると、この複合線の強度を著しく低下さ
せる。
【０００３】銅被覆鋼線の製造方法には、鋼線に銅テー
プを縦添えし、鋼線を銅テープで包んだ後、その鋼線長
手方向に延びる突き合わせ端部で銅テープを溶接し、そ
の後伸線する方法、鋼線の周囲に銅をメッキで付着させ
る方法等があるが、複合材料の導電率が６０％ＩＡＣＳ
以上となるように、厚く銅を被覆する方法としては、鋼
線を溶銅中に浸漬するデイップフォーミング法が公知で
ある（特公平２−１１４６０）。これらの方法では、鋼
線の表面が僅かでも汚染されていると、鋼線に銅が付着
しないという問題点がある。
プを縦添えし、鋼線を銅テープで包んだ後、その鋼線長
手方向に延びる突き合わせ端部で銅テープを溶接し、そ
の後伸線する方法、鋼線の周囲に銅をメッキで付着させ
る方法等があるが、複合材料の導電率が６０％ＩＡＣＳ
以上となるように、厚く銅を被覆する方法としては、鋼
線を溶銅中に浸漬するデイップフォーミング法が公知で
ある（特公平２−１１４６０）。これらの方法では、鋼
線の表面が僅かでも汚染されていると、鋼線に銅が付着
しないという問題点がある。
【０００４】鋼線の表面の酸化スケール、油等の汚染及
び疵を除去するためには、酸及び温水等による洗浄、シ
ョットブラスト、ブラシ等による表面研磨並びに皮むき
ダイスによる表面研削等がある。この中で、最も清浄な
鋼線表面が得られるのは、皮むきダイスで完全に新鮮な
鋼線表面を得る方法である。 このようなことから、鋼
線を溶銅中に浸漬する銅被覆鋼線の製造においては、無
潤滑下の皮むきダイスによって、鋼線の表面を清浄化処
理している。
び疵を除去するためには、酸及び温水等による洗浄、シ
ョットブラスト、ブラシ等による表面研磨並びに皮むき
ダイスによる表面研削等がある。この中で、最も清浄な
鋼線表面が得られるのは、皮むきダイスで完全に新鮮な
鋼線表面を得る方法である。 このようなことから、鋼
線を溶銅中に浸漬する銅被覆鋼線の製造においては、無
潤滑下の皮むきダイスによって、鋼線の表面を清浄化処
理している。
【０００５】しかしながら、銅被覆鋼線の製造ラインに
おいては、生産効率の観点から鋼線の送行速度は２０〜
５０m／minに設定されており、このような高速度の鋼線
を連続して皮むきすることが必要である。このため、皮
むきダイスの損耗は極めて激しい。こうして、皮むきダ
イスが損耗すると、鋼線径が変化し、また皮むき後の鋼
線表面の粗さの増大等が生じるため、鋼線芯線と銅被覆
材との接合強度が低下し、所望の性能の銅被覆鋼線が得
られなくなる。従って、皮むきのダイスの損耗を防ぎ、
寿命を長くすることは、製造効率を高める上で極めて大
きな効果をもたらす。また、皮むきダイスが摩耗しにく
くなることにより、従来使用できなかった高強度の鋼線
を使用できるようになるため、銅被覆鋼線の強度を向上
させることも可能となる。
おいては、生産効率の観点から鋼線の送行速度は２０〜
５０m／minに設定されており、このような高速度の鋼線
を連続して皮むきすることが必要である。このため、皮
むきダイスの損耗は極めて激しい。こうして、皮むきダ
イスが損耗すると、鋼線径が変化し、また皮むき後の鋼
線表面の粗さの増大等が生じるため、鋼線芯線と銅被覆
材との接合強度が低下し、所望の性能の銅被覆鋼線が得
られなくなる。従って、皮むきのダイスの損耗を防ぎ、
寿命を長くすることは、製造効率を高める上で極めて大
きな効果をもたらす。また、皮むきダイスが摩耗しにく
くなることにより、従来使用できなかった高強度の鋼線
を使用できるようになるため、銅被覆鋼線の強度を向上
させることも可能となる。
【０００６】而して、このような皮むきダイスには、従
来、炭素含有量１．０乃至１．２重量％程度の高炭素鋼
を母材とし、被加工材と接触する部分がＴｉＮ（窒化チ
タン）でコーティングされたものが使用されている。ま
た、この母材の硬さは、熱処理によってＨＲＣ（ロック
ウェル硬さ、Ｃスケール）が６７〜７２に調整されてい
る。
来、炭素含有量１．０乃至１．２重量％程度の高炭素鋼
を母材とし、被加工材と接触する部分がＴｉＮ（窒化チ
タン）でコーティングされたものが使用されている。ま
た、この母材の硬さは、熱処理によってＨＲＣ（ロック
ウェル硬さ、Ｃスケール）が６７〜７２に調整されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この皮
むきダイスを使用して、直径１２mmの鋼線を４０m／min
で皮むきし、銅被覆鋼線を製造した場合、皮むきダイス
の寿命は５〜１０時間程度であり、それ以後は銅の鋼線
への付着状況が悪化した。そして、使用後の皮むきダイ
スの状態を調査した結果、ダイスの刃先部分に多くのク
ラックが存在していた。このように、従来の皮むきダイ
スは寿命が５〜１０時間程度と短いという難点がある。
むきダイスを使用して、直径１２mmの鋼線を４０m／min
で皮むきし、銅被覆鋼線を製造した場合、皮むきダイス
の寿命は５〜１０時間程度であり、それ以後は銅の鋼線
への付着状況が悪化した。そして、使用後の皮むきダイ
スの状態を調査した結果、ダイスの刃先部分に多くのク
ラックが存在していた。このように、従来の皮むきダイ
スは寿命が５〜１０時間程度と短いという難点がある。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、母材の靱性を高めることにより、寿命を著
しく延長することができる鋼線用皮むきダイスを提供す
ることを目的とする。
のであって、母材の靱性を高めることにより、寿命を著
しく延長することができる鋼線用皮むきダイスを提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鋼線用皮む
きダイスは、ＨＲＣ（ロックウェル硬さ、Ｃスケール）
が６３以上、６６未満の鋼材で成形され、被加工材と接
触する表面がＴｉＮ層により硬化処理されていることを
特徴とする。
きダイスは、ＨＲＣ（ロックウェル硬さ、Ｃスケール）
が６３以上、６６未満の鋼材で成形され、被加工材と接
触する表面がＴｉＮ層により硬化処理されていることを
特徴とする。
【００１０】本願発明者は、母材の靱性を高めることに
着目して、皮むきダイスの寿命を延長させるべく鋭意実
験研究した結果、母材の組成は変化させることなく、熱
処理条件の適正化により硬さを低下させることにより所
期の目的を達成できることを見出した。
着目して、皮むきダイスの寿命を延長させるべく鋭意実
験研究した結果、母材の組成は変化させることなく、熱
処理条件の適正化により硬さを低下させることにより所
期の目的を達成できることを見出した。
【００１１】従来の皮むきダイスの母材の硬さは、ＨＲ
Ｃで６７〜７２である。本発明においては、熱処理時の
焼き入れ温度を低下させることにより、ＨＲＣを６３以
上、６６未満に調整した。皮むきダイスは、従来の２倍
以上に向上することができる。
Ｃで６７〜７２である。本発明においては、熱処理時の
焼き入れ温度を低下させることにより、ＨＲＣを６３以
上、６６未満に調整した。皮むきダイスは、従来の２倍
以上に向上することができる。
【００１２】母材の硬さがＨＲＣで６３未満であると、
母材が軟らかすぎるため、被加工材との間の凝着摩耗が
増大する。一方、母材の硬さがＨＲＣで６６以上である
と、従来品と同様の寿命となる。従って、本発明におい
ては、母材の硬さを従来の皮むきダイスより低下させる
ことにより、靱性を増大させ、クラックが入るまでの時
間を長くし、寿命を延長させるものである。
母材が軟らかすぎるため、被加工材との間の凝着摩耗が
増大する。一方、母材の硬さがＨＲＣで６６以上である
と、従来品と同様の寿命となる。従って、本発明におい
ては、母材の硬さを従来の皮むきダイスより低下させる
ことにより、靱性を増大させ、クラックが入るまでの時
間を長くし、寿命を延長させるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施例について説明する。先ず、図１に基いて、本
発明の実施例に係る皮むきダイス１２が装着された所謂
デイップフォーミング装置について説明する。このデイ
ップフォーミング装置においては、鋼線の供給装置１０
の上方に銅又は銅合金の被覆装置２０が配設されてい
る。
明の実施例について説明する。先ず、図１に基いて、本
発明の実施例に係る皮むきダイス１２が装着された所謂
デイップフォーミング装置について説明する。このデイ
ップフォーミング装置においては、鋼線の供給装置１０
の上方に銅又は銅合金の被覆装置２０が配設されてい
る。
【００１４】先ず、図１に示すように、鋼線１は皮むき
ダイス１２によりその表面層が連続研削されつつ真空排
気されたハウジング１１内に導入される。この鋼線１
は、例えば４０m／minの供給速度で図１の矢印の方向か
ら皮むきダイス１２を通過する。ここで皮むきダイス１
２により鋼線１の表面は研削され、清浄な表面を有する
鋼線１はキャプスタン１３に巻き架けられてその進行方
向を上方に変更する。この場合に、キャプスタン１３に
より鋼線１には曲がりぐせがつくが、この鋼線１は整直
装置１４の各コロ１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより真直に
矯正される。
ダイス１２によりその表面層が連続研削されつつ真空排
気されたハウジング１１内に導入される。この鋼線１
は、例えば４０m／minの供給速度で図１の矢印の方向か
ら皮むきダイス１２を通過する。ここで皮むきダイス１
２により鋼線１の表面は研削され、清浄な表面を有する
鋼線１はキャプスタン１３に巻き架けられてその進行方
向を上方に変更する。この場合に、キャプスタン１３に
より鋼線１には曲がりぐせがつくが、この鋼線１は整直
装置１４の各コロ１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより真直に
矯正される。
【００１５】次いで、鋼線１はピンチロール１６により
上方に引き抜かれ、被覆装置２０のルツボ２２の底部に
設けられた挿入口２３からルツボ２２内に導入される。
そして、鋼線１はルツボ２２内を上方に引き抜かれ、そ
の間にルツボ２２内の溶湯２１が鋼線１に付着する。そ
して、付着した溶湯２１が凝固して鋼線１の周囲に銅又
は銅合金が付着した複合線２が得られる。
上方に引き抜かれ、被覆装置２０のルツボ２２の底部に
設けられた挿入口２３からルツボ２２内に導入される。
そして、鋼線１はルツボ２２内を上方に引き抜かれ、そ
の間にルツボ２２内の溶湯２１が鋼線１に付着する。そ
して、付着した溶湯２１が凝固して鋼線１の周囲に銅又
は銅合金が付着した複合線２が得られる。
【００１６】複合線２は、次いで、熱間圧延装置により
圧延され、これにより芯材の鋼線と、被覆材の銅又は銅
合金の領域とが金属結合して、図２にその断面図を示す
ように、被覆材４が芯材３に強固に被着される。こうし
て製造される複合線においては、鋼線と銅又は銅合金領
域との界面で原子の拡散が生じ、極めて強固に接合され
る。この場合に、皮むきダイスに異常があると、挿入口
２３から溶銅の漏れが生じ、又は鋼線への銅の付着不良
が生じる。
圧延され、これにより芯材の鋼線と、被覆材の銅又は銅
合金の領域とが金属結合して、図２にその断面図を示す
ように、被覆材４が芯材３に強固に被着される。こうし
て製造される複合線においては、鋼線と銅又は銅合金領
域との界面で原子の拡散が生じ、極めて強固に接合され
る。この場合に、皮むきダイスに異常があると、挿入口
２３から溶銅の漏れが生じ、又は鋼線への銅の付着不良
が生じる。
【００１７】本実施例においては、鋼線用皮むきダイス
１２として、その母材の硬さを、ＨＲＣで６３以上、６
６未満に調整したものを使用する。これは母材の組成の
調整ではなく、熱処理条件の適正化により調整する。即
ち、この母材の熱処理としては、熱処理時の焼入れ温度
を従来よりも低下させることにより、ＨＲＣ（ロックウ
ェルかたさ、Ｃスケール）で６３以上、６６未満に調整
する。その後、被加工材と接触する表面にＴｉＮ層を形
成して硬化処理する。このようにして製造した皮むきダ
イス１２においては、寿命は従来の２倍以上に向上す
る。
１２として、その母材の硬さを、ＨＲＣで６３以上、６
６未満に調整したものを使用する。これは母材の組成の
調整ではなく、熱処理条件の適正化により調整する。即
ち、この母材の熱処理としては、熱処理時の焼入れ温度
を従来よりも低下させることにより、ＨＲＣ（ロックウ
ェルかたさ、Ｃスケール）で６３以上、６６未満に調整
する。その後、被加工材と接触する表面にＴｉＮ層を形
成して硬化処理する。このようにして製造した皮むきダ
イス１２においては、寿命は従来の２倍以上に向上す
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例についてその比較例と
比較して説明する。図１に示すデイップフォーミング装
置により銅被覆鋼線を製造した。本実施例においては、
鋼線１の送給速度は４０m／minであり、皮むきダイス通
過前の鋼線径は１２．３mm、皮むきダイスの孔径は１
２．０mmであった。なお、比較例の場合も同様の製造条
件で行った。
比較して説明する。図１に示すデイップフォーミング装
置により銅被覆鋼線を製造した。本実施例においては、
鋼線１の送給速度は４０m／minであり、皮むきダイス通
過前の鋼線径は１２．３mm、皮むきダイスの孔径は１
２．０mmであった。なお、比較例の場合も同様の製造条
件で行った。
【００１９】実施例の皮むきダイス１２は母材の硬さが
ＨＲＣ（ロックウエル硬さ、Ｃスケール）で６４であ
り、表面にＴｉＮ層をコーティングしたものを使用し
た。
ＨＲＣ（ロックウエル硬さ、Ｃスケール）で６４であ
り、表面にＴｉＮ層をコーティングしたものを使用し
た。
【００２０】一方、比較例の場合、皮むきダイス１２の
母材の硬さＨＲＣ及び表面コーティング層の種類は比較
例１が夫々６７及びＴｉＮであり、比較例２が夫々６２
及びＴｉＮであり、比較例３が夫々７０及びＴｉＣであ
る。
母材の硬さＨＲＣ及び表面コーティング層の種類は比較
例１が夫々６７及びＴｉＮであり、比較例２が夫々６２
及びＴｉＮであり、比較例３が夫々７０及びＴｉＣであ
る。
【００２１】各実施例及び比較例の判定寿命及び判定結
果を下記表１に示す。
果を下記表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記表１から明らかなように、本実施例の
鋼線用皮むきダイスの母材の硬さはＨＲＣ（ロックウェ
ルかたさ、Ｃスケール）で６４であり、その表面にＴｉ
Ｎコーティング層を設けたことにより、鋼線用皮むきダ
イスの寿命は１５時間となり、従来の皮むきダイスの２
〜８時間に比して寿命が著しく延長された。
鋼線用皮むきダイスの母材の硬さはＨＲＣ（ロックウェ
ルかたさ、Ｃスケール）で６４であり、その表面にＴｉ
Ｎコーティング層を設けたことにより、鋼線用皮むきダ
イスの寿命は１５時間となり、従来の皮むきダイスの２
〜８時間に比して寿命が著しく延長された。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鋼線
用皮むきダイスは、ＨＲＣ（ロックウェルかたさ、Ｃス
ケール）で６３以上、６６未満の鋼材で成形され、被加
工材と接触する表面がＴｉＮ層により硬化処理されてい
るので、従来の皮むきダイスに比して寿命を著しく延長
することができる。
用皮むきダイスは、ＨＲＣ（ロックウェルかたさ、Ｃス
ケール）で６３以上、６６未満の鋼材で成形され、被加
工材と接触する表面がＴｉＮ層により硬化処理されてい
るので、従来の皮むきダイスに比して寿命を著しく延長
することができる。
【図１】 本発明の実施例に係る皮むきダイスが設けら
れたデイップフォーミング装置を示す模式図である。
れたデイップフォーミング装置を示す模式図である。
【図２】 銅被覆鋼線の断面図である。
【符号の説明】 １；鋼線 ２；複合線 ３；芯材 ４；被覆材 １２；皮むきダイス １３；キャプスタン １４；整直装置 ２２；ルツボ
Claims (1)
- 【請求項１】 ＨＲＣ（ロックウェル硬さ、Ｃスケー
ル）が６３以上、６６未満の鋼材で成形され、被加工材
と接触する表面がＴｉＮ層により硬化処理されているこ
とを特徴とする鋼線用皮むきダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30039396A JPH10137836A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 鋼線用皮むきダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30039396A JPH10137836A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 鋼線用皮むきダイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10137836A true JPH10137836A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17884256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30039396A Pending JPH10137836A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 鋼線用皮むきダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10137836A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119303878A (zh) * | 2024-09-18 | 2025-01-14 | 铃木加普腾钢丝（苏州）有限公司 | 高质量钢丝去皮方法 |
-
1996
- 1996-11-12 JP JP30039396A patent/JPH10137836A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119303878A (zh) * | 2024-09-18 | 2025-01-14 | 铃木加普腾钢丝（苏州）有限公司 | 高质量钢丝去皮方法 |
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