DD276941A1

DD276941A1 - Verfahren zur herstellung metallummantelter und mineralisolierter spezialhalbzeuge

Info

Publication number: DD276941A1
Application number: DD32171688A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Rolle; Guenter Haschke; Waldemar Kolb; Manfred Beger
Original assignee: Hettstedt Walzwerk
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1990-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallummantelter und mineralisolierter Spezialhalbzeuge, bei denen die Leiterdraehte untereinander und gegen den Metallmantel durch ein Mineralpulver isoliert und die fuer die Produktion von mineralisolierten Mantelleitungen, Mantelheizleitern und anderen Messwertwandlern geeignet sind. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein Leiterkerndraht mit einem in an sich bekannter Weise galvanisch aufgebrachten Nickelueberzug mit einer Dicke von 5 bis 25 mm beschichtet und der entstehende Verbundkoerper nach einer Zwischengluehung oberhalb 1 000C einer sich anschliessenden Kaltverformung unterworfen wird.

Description

Beispiel 1

Für die Herstellung von Verbundwerkstoffen werden üblicherweise austenitische Edelstahle als Schulzmantel, MgO-Pulver als Isoliermaterial und Leitermaterialien mit hoher Leitfähigkeit, beispielsweise >56S.m/mm², eingesetzt. Beim Einsatz eines feinkörnigen Isolierweikstoffes mit Korngrößen < 100μπι beim Füllen kann vorteilhafterweise ein galvanisch vernickelter Kupferdraht mit einer Nickelauflage von 5 bid ΙΟμιτι verwendet werden. Diese Nickelauflage ist ausreichend, um nach Querschnittsreduzierung und Glühung einen Isolationswiderstandsabfall über die Oxidation des Kupfers zu vermeiden und eine hinreichende Stabilität des Leiterdrahtes zu gewährleisten. Die gsringe Nickelauflage führt nicht zu einer Unterschreitung des Grenzwertes der oben genannten Leitfähigkeit.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 wird bei Verwendung eines pulverförmiger! Isoliermaterials mit Korngrößen > 100pm die Nickelauflage des Leiterdrahtes auf 20 bis 25μηι erhöht, wobei der l.eiterdraht aus einer Kupfer-Zink-Legierung besteht. Diese erhöhte Nickelauflage bietet bei den nachfolgenden Umformprozessen einen ausreichenden Schutz des Leiterkerndrahtes vor Oxidation und vermeidet einen Isolationswiderstandsabfall durch Metalloxidteilchen im Isoliermaterial unter Beibehaltung des Sollwertes der Leitfähigkeit von 18S.m/mm² sowie der mechanischen Stabilität.

Claims

Verfahren rur Herstellung metallummantelter und mineralisolierter Spezialhalbzeuge, bei denen die Leiterdrähte untereinander und gegen den rohrförmigen Metallmantel durch ein Mineralpulver isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leiterkerndraht mit einem in an sich bekannter Weise galvanisch aufgebrachten Nickelüberzug mit einer Dicke von 5 bis 25μηΊ beschichtet und der entstehende Verbundkörper nach einer Zwischenglühung oberhalb 1 000°C einer sich anschließenden Kaltverformung unterworfen wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallummantelter und mineralisolierter Spezialhalbzeuge, bei denen die Leiterdrähte untereinander und gegen den Metallmantel durch ein Mineralpulver isoliert und die für die Produktion von mineralisoiicrten Mantelleitungen, Mantelheizleitern und anderen Meßwert- /andlern geeignet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach dem Stand der Technik wird zur Herstellung metallmantelgeschützter und mineralisolierter Kabel ein Schutzrohr größeren Durchmessers mit Leiterdraht und keramischem Isoliermaterial gefüllt, danach das Mineralpulver soweit als möglich verdichtet, und anschließend wird der Verbundkörper, bestehend aus Metallmantel, Isolierschicht und Kerndraht, einer Querschnittsreduzierung mit anschließender Zwischen- beziehungsweise Schlußglühung unterworfen (DD-PS 2244'ιΛ). Die Effektivität des Herstellungsprozesses und die Qualität des mantelgeschützten Spezialhalbzeuges werden durch A irisse des Kerndrahtes negativ beeinflußt. Eine Ursache ist dadurch gegeben, daß die Verdichtung des Isolierstoffes nicht einen solcnen Grad erreicht, wie es für die Kraftschlüssigkeit zwischen Kerndraht und Isolierpulver notwendig ist. Eine weitere Ursache besteht darin, daß das Isolierpulver nicht so beschaffen ist, daß es die Geometrieänderung der Umhüllung und des Kerndrahtes kontinuierlich nachvollziehen kann. Beim Verformen kommt es besonders in den ersten Umformstufen zu Relativverschiebungen zwischen Metallmantel und Kerndraht.

Dies hat eine unkontrollierte Dehnung des Kerndrahtes zur Folge und kann bis zum Riß führen. Die nach der Umformung erforderlichen Glühbehandlungen zur Einstellung der gewünschten mechanischen Eigenschaften des Kabels, bestehend aus Metallmantel, Isolierwerkstoff und Leiterdraht, können in den nachfolgenden Bearbeitungsstufen zu Drahtabrissen führen. Als Metallmantel sind häufig hochlegierte austenitische Edelstahle, beispielsweise X£CrNiTi18.10 beziehungsweise X15CrNiSi25.20 und als Leitermaterial Kupferdraht im Einsatz. Der Schutzmantel erfordert Glühtemperaturen um 1050°C. Diese hohe Glühtemperatur in der Nähe des Schmelzpunktes von Kupfer führt beim verwendeten Kupferdraht als Leitermaterial zur Grobkornbildung, damit zu verminderter Dehnung, und kann bei weiterer mechanischer Belastung des Verbundkörpers zum Drahtbruch führen. Negativ ist auch, daß bei diesen Glühprozessen eine Oxidation des Kupferkerndrahtes auftritt. Kupferoxidteilchen im Isolierpulver bewirken einen Abfall des Isolationswiderstandes und damit eine Beeinträchtigung der Qualität des metallummantelten Kabels.

Weiterhin ist es bekannt, daß die Warmfestigkeit des Kupferkerndrahtes und die Neigung zur Oxidation durch Legierungszusätze beeinflußt werden können. Bekannt sind beispielsweise binäre Kupferleitlegierungen mit Zusätzen von Ag, Cr, Cd, Te, Be, Ti und Zr beziehungsweise Mehrkomponenten-Kupferleitlegierungen Cu-Co-Be, Cu-Ni-P, Cu-Ni-Si, Cu-Si-Mn, Cu-Ti-Fe sowie Cu-Zr-Be.

Allen diesen genannten Legierungen haftet der Mangel an, daß sie sämtlich eine wesentlich schlechtere Leitfähigkeit als reines Kupfer aufweisen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, welches sowohl zur Erhöhung der Arbeitsproduktivität als auch der Qualität bei der Herstellung motallummantelter und mineralisolierter Kabel führt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dor Erfindung Mögt dio Aufgabe zugrunde, die Häufigkeit der Drahtabrisse bei der Herstellung metallummantelter und minoralisoliertor Spozialhulbzeugo zu vormindern und eine Beeinträchtigung des Isolationswiderstandes der Isolierstoffüllung durch Kupferoxidtoilchon zu vorhindorn.

Erfindungsgomäß wird dio Aufgabo dadurch gelöst, daß ein Loiterkorndraht, wolcher innerhalb eines mit Isolierpulver gefüllten Schutzrohros angeordnot ist, vor der Umhüllung mit oinom in an sich bekannter Weise galvanisch aufgebrachten Nickelüberzug mit oinor Schichtdicke von 5 bis 25 pm vorsohon wird und clor ontstohondo Verbundkörper nach einer Zwischenglühung oborhalb 1000°C oinor sich anschließondon Kaltvorformung untorworfon wird.

Ausführungsbeispiel

Dio Erfindung soll nachstehend an Hand von zwei Beispiolon nähor erläutert werden.