JPS6123858B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、端子基材等として用いられる黄銅
材の製造において使用される亜鉛回収方法に関す
る。

従来、鍍金処理を施すことによつて黄銅材表面
に銅等の良導伝体（良導電体）の伝導層を形成さ
せ、黄銅材の接触抵抗を小さくすることが行なわ
れている。このように、黄銅材表面に伝導層を形
成させることにより、銅材等の良導伝性材料をそ
のまま用いるのに比べて原材料コストが安くてす
み、しかも接触抵抗が同程度となるといつたよう
な利点が生まれる。しかしながら、前記のような
従来法には、鍍金処理用の装置が大きなものとな
り、生産性も低いという問題があつた。そのう
え、鍍金処理によつて形成された伝導層は剥離し
易いので、フープ材の状態等となつた黄銅材を鍍
金処理したあと、折曲して部品にすることが非常
に困難であるという問題もあつた。

そこで、減圧下、黄銅材を加熱して表面の亜鉛
を蒸発させることにより、第１図に示されている
ような、銅成分の多い伝導層１ａを表面に備えた
黄銅材１をつくることが考え出された。このよう
にして黄銅材をつくるようにすれば、他の金属材
料を用いる必要がなく。鍍金処理を行なう場合に
比べ製造装置が小さなものですみ、生産性も高
い。そのうえ、得られる黄銅材の伝導層は剥離す
る恐れがほとんどない。

この黄銅材の製法を具体的に説明する。この黄
銅材の製造は、たとえば第２図に示されているよ
うな製造装置を用いて実施される。図にみるよう
に、この製造装置は巻戻ドラム２および巻取ドラ
ム３を備えており、巻取ドラム２にはフープ材と
なつた原材料の黄銅材４が巻かれて装着され、巻
取ドラム３には脱亜鉛処理が行なわれた黄銅材５
が巻き取られるようになつている。巻取ドラム２
と巻取ドラム３の間には、予熱器６、真空加熱炉
７、および圧延機８が順に設けられており、巻取
ドラム２から送られてくる黄銅材４がこれらを順
に通過するようになつている。予熱器６は黄銅材
４に付着した油が水分などを取り除いて乾燥させ
るためのものである。真空加熱炉７のまん中には
加熱室９が設けられており、加熱室９の前後には
予備真空室が二つづつ、すなわち、前に予備真空
室１０ａと１０ｂ、後に予備真空室１０ｃと１０
ｄが設けられている。予備真空室１０ａ〜１０ｄ
は、加熱室８に向かつて順に真空度（減圧度）を
上げることによつて、加熱室９を真空度を高いも
のとするために設けられたものである。予備真空
室１０ａ，１０ｄにはそれぞれ不活性ガス（例え
ば窒素ガス）の入口１１が設けられている。窒素
ガスは、加熱室９内の酸素を取除いて黄銅材４の
酸化が起こらないようにするために入れられる。
加熱室９内には加熱装置（加熱部）１２が配置さ
れている。図は省略したが、真空加熱炉７には真
空ポンプ等の減圧装置が配置されている。

この装置を使用し、つぎのようにして黄銅材を
つくる。巻取ドラム２に装着された原材料の黄銅
材４予熱室６に送つて油や水分を取り除くととも
に乾燥させ、つぎに、加熱室に送つてここで減圧
下加熱する。たえば、加熱室７内の気圧を10^-2〜
10^-4Torr程度（10^-2Torr程度よりも高真空）と
した場合は、黄銅材を500〜900℃程度に加熱す
る。亜鉛は１気圧では930℃を沸点として蒸発す
るが、10^-2〜10^-4Torr程度と完全真空に近い状態
では500〜900℃程度で蒸発する。他方、銅は１気
圧では沸点が2582℃であつて、亜鉛に比べて沸点
がかなり高く、前記のような気圧および温度では
ほとんど蒸発しない。このような亜鉛および銅の
沸点の差（蒸気圧の差）を利用し、第３図に示さ
れているように、黄銅材４表面の亜鉛１３を選択
的に蒸発させ除去する。そして、黄銅材４表面に
銅成分の多い伝導層４ａを形成させるのである。

脱亜鉛処理を行なつたあと、黄銅材４を圧延機
８に送り、ここで所定の厚みに圧延する。処理直
後の黄銅材４は高温加熱によつて電気的特性が向
上している反面、亜鉛が蒸発して孔ができる等し
て機械的特性、つまり強度が下がり、表面が粗面
となつている。しかし、この圧延により強度が向
上するとともに表面が平面となる。圧延されて得
られる黄銅材５は巻取ドラム３に巻取られる。こ
うして第１図に示されているような黄銅材が得ら
れる。

しかしながら、この黄銅材の製法では、黄銅材
の表面から亜鉛を蒸発（脱離、飛散）させるの
で、蒸発させた亜鉛が加熱部よりも温度の低い炉
壁に付着してしまうという問題があつた。炉壁に
付着した亜鉛を除去、回収するのは非常に困難で
ある。また、黄銅材の処理の増加と比例して亜鉛
が炉壁に蓄積付着して装置内が汚染されてゆく
と、亜鉛の除去、回収がいつそう困難になるとと
もに、一定した品質の黄銅材を得ることを困難と
なる。

発明者らは、この問題を取り除くため研究を重
ねた。その結果、加熱室に設けた取りはずし自在
のコレクタに対し、蒸発した亜鉛を付着させるこ
ととすれば、加熱室から亜鉛を容易に除去、回収
することができるということを見出し、ここにこ
の発明を完成した。

すなわち、この発明は、加熱室中において、減
圧下、黄銅材を加熱して表面の亜鉛を蒸発させ、
銅成分の多い伝導層を表面に備えた黄銅材をつく
るにあたつて、加熱室に設けた取りはずし自在の
コレクタに対し、蒸発した亜鉛を付着させて回収
することを特徴とする亜鉛回収方法をその要旨と
する。以下、この発明を詳しく説明する。

第４図は加熱室（加熱真空炉）にコレクタが設
けられている様子を示す。図に見るように、この
加熱室１４は、二つの箱形壁部材１５ａ，１５ｂ
を合わせた構造からなる。壁部材１５ａ，１５ｂ
は、ボルトナツト１６で互に組み合わされてお
り、必要に応じて分離することができるようにな
つている。分離可能としたのは、コレクタを取り
出すことができるようにするためであるが、壁部
に扉を設ける等して別の手段によりコレクタを取
り出すことができるようになつていてもよい。加
熱室１４の内部上方には、「ハ」の字形に互いに
向き合うよう加熱装置（加熱部）１７ａとコレク
タとなる金属板１８ａとが配置され、下方には逆
「ハ」の字形に互いに向き合うよう加熱装置１７
ｂと金属板１８ｂとが配置されている。ここで
は、加熱装置１７ａ，１７ｂは輻射熱１９を発生
させるものとなつている。金属板１８ａ，１８ｂ
の裏面にはそれぞれ冷却部２０，２０が設けられ
ており、金属板１８ａ，１８ｂは裏面から水冷等
によ冷却されるようになつている。冷却部２０
は、金属板１８ａや１８ｂの裏面の空間２１をつ
くるための壁材２２および壁材２２に接続され
て、空間２１や水やN₂等の冷媒の出入口となる
２本のパイプ２３，２４とで構成されている。金
属板１８ａ，１８ｂは冷却部から自由に取りはず
すことができるようになつている。加熱室１４の
内壁周面は、コレクタとなる金属板（全体として
筒形）２５で覆われている。

このように、冷却金属板１８ａ，１８ｂや無冷
却金属板２５を配置して黄銅材４の表面から亜鉛
を蒸発させると、亜鉛がこれらに付着する。すな
わち、金属板１８ａ，１８ｂは裏面から冷却され
ているので、亜鉛蒸気が表面に当たると冷えて付
着する。図中、２６は付着した亜鉛をあらわす。
また、金属板（筒）２５は加熱装置１７ａ，１７
ｂ近辺に比べて温度が低くなつているので、やは
り脱鉛蒸気が表面にあたると冷えて付着する。金
属板１８ａ，１８ｂや金属筒２５は、壁部材１５
ａ，１５ｂを分離すれば取り出すことができ、新
しい金属板や金属筒と交換することもできる。し
たがつて、加熱室１４から亜鉛を除去、回収する
のが非常に容易である。

前記では黄銅材の両面を同時に加熱する両面加
熱式の加熱室について説明したが、つぎに片面ず
つ加熱する片面加熱式の加熱室について説明す
る。片面加熱式は、両面加熱式に比べ、真空加熱
炉をコンパクトにすることが容易にできる、黄銅
材の脱亜鉛層（伝導層）の厚みをコントロールす
るのが容易である、必要面（片面）のみ脱亜鉛処
理をする必要が生じた場合に便利である、加熱装
置の数（ステージ数）を増やすことにより、分割
的且つ段階的に脱脱亜鉛処理を行なうことが容易
にできるといつたような利点がある。片面加熱式
の場合、たとえば第５図に示されているように、
二つの加熱室（加熱真空炉）２７（ステージ
１）、２８（ステージ２）を上下に配置し、黄銅
材４が加熱室２７を通過したあとＵターンして加
熱室２８を通過するようにする。そして、二つの
加熱室２７，２８で片面ずつ脱亜鉛処理を行な
う。加熱室２７，２８の内部は同じ構造であつ
て、それぞれ、コレクタとなる金属板と加熱装置
３０とが上下に互いに向かい合うよう配置されて
いる。また、それぞれ、コレクタとなる壁の内周
を覆う金属筒３１が配置されている。図では省略
したが、加熱室２７，２８の壁部が二つに分離す
ることができるようになつていたり、壁部に扉が
設けられている等して、加熱室２７，２８の内部
に配置された金属板２９や金属筒３１が容易に取
り出し、交換することができるようになつてい
る。したがつて、やはり、亜鉛を除去、回収する
のが非常に容易である。図中、２６は金属板に付
着した亜鉛をあらわす。

なお、前記の例ではいずれも加熱室に２種類の
コレクタを設けるようにしたが、１種類のみある
いは３種類以上のコレクタを設けるこけるように
する場合もある。また、設置するコレクタの数
は、適宜決められる。コレクタは金属製のものに
限られるものではなく、他の材料からなるものの
場合もある。コレクタの設置位置はできるだけ加
熱装置から離すようにするのがよい。コレクタを
亜鉛蒸気のよくあたる位置に配置したり、炉壁を
コレクタで覆うようにするといつたようなことは
適宜実施されてよい、コレクタに冷却部を接続す
る場合は冷却部もできるだけ加熱装置から離すよ
うにするのがよい。

この発明にかかる亜鉛の回収方法はこのように
構成されるものであつて、加熱室に設けた取りは
ずし自在のコレクタに対し、蒸発した亜鉛を付着
させるようにするので、亜鉛を除去、回収するの
が非常に容易である。そのため、加熱室の保守、
点検が容易になり、製造装置の稼動率が上がつ
て、黄銅材の生産性が高くなる。また、加熱室内
に亜鉛が蓄積しないうちにコレクタを取り換える
ようにすると、品質の一定した黄銅材を得ること
も容易にできるようになる。さらに、コレクタに
付着した純粋な亜鉛を工業的に再利用することも
容易にできるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は黄銅材の一部を切り欠いてあらわした
斜視図、第２図は黄銅材の製造装置の概略説明
図、第３図は脱亜鉛処理の説明図、第４図は両面
加熱式の加熱室にコレクタが配置された様子を示
す説明図、第５図は片面加熱式の加熱室にコレク
タが配置された様子を示す説明図である。 １，５……黄銅材、１ａ，４ａ……伝導層、４
……原材料たる黄銅材、１８ａ，１ｂ，２９……
金属板、２５，３１……金属筒、１３，２６……
亜鉛。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱室中において、減圧下、黄銅材を加熱し
   て表面の亜鉛を蒸発させ、銅成分の多い伝導層を
   表面に備えた黄銅材をつくるにあたつて、加熱室
   に設けた取りはずし自在のコレクタに対し、蒸発
   した亜鉛を付着させて回収することを特徴とする
   亜鉛回収方法。 ２ コレクタが、加熱室の内壁面を覆う金属筒、
   金属板および裏面から冷却される金属板のうちの
   少なくとも一つである特許請求の範囲第１項記載
   の亜鉛回収方法。