JPH0424168B2 - - Google Patents

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JPH0424168B2
JPH0424168B2 JP61075581A JP7558186A JPH0424168B2 JP H0424168 B2 JPH0424168 B2 JP H0424168B2 JP 61075581 A JP61075581 A JP 61075581A JP 7558186 A JP7558186 A JP 7558186A JP H0424168 B2 JPH0424168 B2 JP H0424168B2
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JP
Japan
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steel wire
die
liquid nitrogen
main drive
wire
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JP61075581A
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Japanese (ja)
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Inventor
Haruo Tominaga
Teruyuki Takayama
Naotada Shibata
Yoshio Ogura
Tetsuo Yamaguchi
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐摩耗性と耐熱性に優れている高
強度の導電性金属被覆鋼線を製造する方法に関す
る。 〔従来の技術〕 従来、この種の鋼線として、銅被覆鋼線が使用
されており、その製造方法として、皮剥ぎダイス
を用いて予め皮剥ぎ処理を行つた鋼線を用意し、
この鋼線を銅溶湯中あるいは銅合金溶湯湯中に通
過させてその外部に被覆層を形成し、圧延加工と
冷却処理を施して被覆鋼線を形成する浸漬形成法
(いわゆるデイツプフオーミング法)が知られて
いる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記デイツプフオーミング法にあつては、被覆
率を20〜70%程度の広い範囲で設定できる利点を
有するものの、鋼線に前処理として皮剥ぎ処理を
施して鋼線の表面に新生清浄面を出し、溶湯の凝
固付着時に鋼線の表面に付着していた汚染物質に
よつて生じるガス発生を防止して、ブローホール
(微細な空孔)の発生を阻止することが必要であ
る。ところが、前記鋼線表面の皮剥ぎを行なう皮
剥ぎダイスは、常に鋼線と擦れあう関係から寿命
が短かく、短期間で交換する必要があるために、
長時間に亘る被覆鋼線の連続製造が不可能であ
り、このため製造コストが上昇する問題があると
ともに、強度の高い鋼線(例えばピアノ線)で
は、ほとんど皮剥ぎが出来ない欠点があり、デイ
ツプフオーミング法を適用できる鋼種に制限を生
じる問題があつた。 〔発明の目的〕 この発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、耐摩耗性と耐熱性に優れ、高強度の導電性金
属被覆鋼線を、連続的にかつ速くしかも低コスト
で製造できる方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、前述の問題点を解消するために、
鋼線をダイスに案内してその表皮を剥いで芯線を
形成し、この芯線を銅、または銅合金の溶湯中に
浸漬、通過せしめて芯線の表面に銅または銅合金
の被覆層を形成する被覆鋼線の製造方法におい
て、前記ダイスを液体窒素で冷却するように構成
したものである。 〔作用〕 ダイスが液体窒素で冷却されるため、ダイス刃
先の温度上昇が少くない。このためダイスの寿命
が延びて連続製造が可能になり、さらにまた今迄
ほとんど表皮を剥ぐことのできなかつた高強度の
鋼線、例えばピアノ線にも適用できる。 〔実施例〕 第1図および第2図はこの発明を実施するため
に使用される装置の一例を示すものであつて、予
め所定の線径に伸線されている鋼線1がダイス2
によつてその表皮が剥がされて芯線3が形成され
る。この芯線3は密閉されているメインドライブ
室5の中に設置された駆動ロールからなり引取り
駆動手段6によつて上方へ移動される。 メインドライブ室5の上方には、芯線3の通路
に臨んでるつぼ7が設けられており、このるつぼ
7は誘導加熱装置(図示は省略した)によつて温
度調整されている。さらに前記るつぼ7は溶湯供
給装置8に連通されており、この装置からるつぼ
7内に溶融銅あるいは溶融銅合金10が供給され
ると共に、るつぼ7の底面には芯線3の導入孔9
が設けられている。 一方、前記メインドライブ室5内にはガスジエ
ネレータ11からNxガス(例えばN2、H2、CO
の混合気体)が供給されて、メインドライブ室5
内が還元性雰囲気に保持されている。 なお12は芯線3に真直性を付与するストレー
ナ、13はメインドライブ室内に充満したガスの
圧力を調整するためのガス排出口であり、このガ
ス排出口13には調圧弁が接続される。また20
はダイス2による鋼線1の剥取屑である。 そして前記ダイス2はその材質として、例えば
SKH9相当の母材を熱処理した後TiNをコーテ
イングしたものが用いられ、第2図に示されるよ
うに、メインドライブ室5の入口に突設したダイ
スホルダ14の端部のテーパー内面に、ダイス2
のテーパー外面が着脱自在に嵌合係止され、かつ
ダイスホルダ14の端部のテーパー外面に設けら
れた雄ねじに、ダイス押えキヤツプ2Aのテーパ
ー内面に設けられた雄ねじが螺合され、そのダイ
ス押えキヤツプ2Aによりダイスホルダ14の端
部が縮径変形されてダイス2に圧接される。 なおダイスホルダ14の内面にダイス2の挿入
を制限するストツパーを一体に設けると共に、ダ
イス押えキヤツプ2Aにダイス2に係合する抜止
め用ストツパーを一体に設けてもよい。このよう
にすれば、ダイス2とダイスホルダ14とダイス
押えキヤツプ2Aとの嵌合部にテーパーを設けな
くてもよい。 液体窒素供給パイプ15がダイスホルダ14を
貫通して内部に挿入され、かつこの液体窒素供給
パイプ15の先端はダイス2の刃先内面の近傍に
まで届くように屈曲延長されている。さらにまた
前記ダイス押えキヤツプ2Aにもまた液体窒素供
給孔16が穿設されている。 なお17はダイスホルダ14に連通する液体窒
素供給パイプ15の挿入口、18はこれ等を封止
するためのハンダ付けまたはシール材による封止
部である。 次に本発明方法の一例について詳述する。 直径7.5mmに伸線加工された鋼線(例えば
SWRM8)をダイス2に案内して、直径が7.0mm
になるようにその表皮を皮剥ぎする。このとき前
記液体窒素供給パイプ15からダイス2の刃先内
面に向けて液体窒素が20Kg/時の割合で吐出さ
れ、ダイス2の刃先内面を冷却する。さらにダイ
ス押えキヤツプ2Aの液体窒素供給孔16からも
また液体窒素が吐出され、これによつてダイスの
刃先外面が冷却されると共に、鋼線1の表面に付
着している不要物質、例えば鋼線1を伸線加工す
る際に表面に塗布された固体の潤滑剤が除去され
る。 このようにして形成された芯線3は、引取り駆
動手段6およびストレーナ12を介してるつぼ7
の底面に穿設されている導入孔9よりるつぼ7内
に引き入れられる。このるつぼ7内には湯の深さ
が800mmの溶湯が満されており、この中を70m/
分の速さで芯線3を通過させることにより直径が
約11.8mmの被覆鋼線19が得られる。 なおこの被覆鋼線は次の圧延加工の工程(図示
は省略した)において、圧延装置にて直径が9mm
に圧延された後冷却されて巻き取られる。 ところで前記メインドライブ室5内には、前記
Nxガスが充満されているので、芯線3の表面の
酸化が防止され、その新生清浄面が保持されるわ
けであるが、このメインドライブ室内に液体窒素
の気化ガスが充満してくるとメインドライブ室内
のガス圧が上昇し、このためるつぼ内の湯面が押
し上げられるおそれがあるが、このときは、調圧
弁によりガス排出口13が自動的に開放されて室
内のガス圧が自動的に一定以下に調整される。 表1に、ダイス2を冷却水によつて間接的に冷
却した場合、つまりダイスホルダ14の肉厚部分
を中空状にくり貫いて、ここに冷却水を循環させ
てダイスを間接的に冷却させた方法と、この発明
の液体窒素によつてダイスを直接冷却させた方法
とにより、鋼線の種類を変えて被覆鋼線を製造し
た場合において、冷却方法の差異が被覆鋼線の連
続製造可能な時間に与えた影響を示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a high-strength conductive metal-coated steel wire that has excellent wear resistance and heat resistance. [Prior Art] Copper-coated steel wire has conventionally been used as this type of steel wire, and its manufacturing method involves preparing a steel wire that has been previously stripped using a stripping die.
This steel wire is passed through molten copper or copper alloy to form a coating layer on the outside, and then rolled and cooled to form a coated steel wire using an immersion forming method (so-called deep forming method). )It has been known. [Problems to be Solved by the Invention] Although the dip forming method has the advantage of being able to set the coverage over a wide range of about 20 to 70%, it does not require stripping the steel wire as a pretreatment. This process creates a new clean surface on the surface of the steel wire, and prevents gas generation caused by contaminants that adhered to the surface of the steel wire when the molten metal solidifies and adheres, thereby preventing the formation of blowholes (microscopic pores). It is necessary to prevent this. However, the stripping die that strips the surface of the steel wire has a short lifespan because it constantly rubs against the steel wire, and needs to be replaced in a short period of time.
It is not possible to continuously manufacture coated steel wire over a long period of time, which raises the problem of increased manufacturing costs.In addition, high strength steel wire (for example, piano wire) has the disadvantage that it is almost impossible to strip the coated steel wire. There was a problem that limited the types of steel to which the dip forming method could be applied. [Object of the Invention] This invention was made in view of the above circumstances, and provides a method for manufacturing a conductive metal-coated steel wire with excellent wear resistance and heat resistance, and high strength, continuously, quickly, and at low cost. The purpose is to provide a method. [Means for solving the problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following features:
A coating in which a steel wire is guided through a die, its skin is peeled off to form a core wire, and this core wire is immersed in and passed through molten copper or copper alloy to form a coating layer of copper or copper alloy on the surface of the core wire. In the method for manufacturing steel wire, the die is configured to be cooled with liquid nitrogen. [Operation] Since the die is cooled with liquid nitrogen, the temperature rise at the die edge is not small. This extends the life of the die, making continuous production possible, and it can also be applied to high-strength steel wires, such as piano wires, which until now have been almost impossible to peel. [Example] Figures 1 and 2 show an example of an apparatus used to carry out the present invention, in which a steel wire 1 drawn to a predetermined wire diameter is passed through a die 2.
The outer skin is peeled off to form the core wire 3. The core wire 3 is moved upward by a take-up drive means 6, which is made up of a drive roll installed in a sealed main drive chamber 5. A crucible 7 is provided above the main drive chamber 5 facing the passage of the core wire 3, and the temperature of the crucible 7 is adjusted by an induction heating device (not shown). Further, the crucible 7 is communicated with a molten metal supply device 8, from which molten copper or molten copper alloy 10 is supplied into the crucible 7, and an introduction hole 9 for the core wire 3 is provided in the bottom of the crucible 7.
is provided. On the other hand, Nx gas (for example, N 2 , H 2 , CO
) is supplied to the main drive chamber 5.
The inside is maintained in a reducing atmosphere. Note that 12 is a strainer that imparts straightness to the core wire 3, and 13 is a gas exhaust port for adjusting the pressure of the gas filling the main drive chamber, and a pressure regulating valve is connected to this gas exhaust port 13. 20 again
is the scraps removed from the steel wire 1 by the die 2. The material of the dice 2 is, for example,
A base material equivalent to SKH9 is heat-treated and then coated with TiN.As shown in FIG.
The tapered outer surface of the die holder 14 is removably fitted and locked, and the male thread provided on the tapered inner surface of the die holder cap 2A is screwed into the male thread provided on the tapered outer surface of the end of the die holder 14. 2A, the end of the die holder 14 is deformed to reduce its diameter and is pressed into contact with the die 2. In addition, a stopper for restricting the insertion of the die 2 may be integrally provided on the inner surface of the die holder 14, and a stopper for preventing the die 2 from coming off that engages with the die 2 may be integrally provided on the die holding cap 2A. In this way, there is no need to provide a taper at the fitting portion between the die 2, the die holder 14, and the die holding cap 2A. A liquid nitrogen supply pipe 15 is inserted into the die holder 14 through the die holder 14, and the tip of the liquid nitrogen supply pipe 15 is bent and extended so as to reach near the inner surface of the cutting edge of the die 2. Furthermore, a liquid nitrogen supply hole 16 is also provided in the die holding cap 2A. Note that 17 is an insertion port for the liquid nitrogen supply pipe 15 communicating with the die holder 14, and 18 is a sealing portion for sealing these by soldering or sealing material. Next, an example of the method of the present invention will be described in detail. Steel wire drawn to a diameter of 7.5 mm (e.g.
SWRM8) is guided to die 2, and the diameter is 7.0mm.
Peel off the epidermis so that it looks like this. At this time, liquid nitrogen is discharged from the liquid nitrogen supply pipe 15 toward the inner surface of the cutting edge of the die 2 at a rate of 20 kg/hour, thereby cooling the inner surface of the cutting edge of the die 2. Furthermore, liquid nitrogen is also discharged from the liquid nitrogen supply hole 16 of the die holding cap 2A, which cools the outer surface of the cutting edge of the die and removes unnecessary substances attached to the surface of the steel wire 1, such as the steel wire. When wire drawing 1, the solid lubricant applied to the surface is removed. The core wire 3 thus formed is transferred to a crucible 7 via a take-up drive means 6 and a strainer 12.
The crucible is drawn into the crucible 7 through an introduction hole 9 formed in the bottom surface of the crucible. This crucible 7 is filled with molten metal with a depth of 800 mm, and the inside of the melt is 70 m/
A coated steel wire 19 having a diameter of about 11.8 mm is obtained by passing the core wire 3 through the core wire at a speed of about 11.8 mm. In the next rolling process (not shown), this coated steel wire was rolled to a diameter of 9 mm using a rolling machine.
After being rolled, it is cooled and wound. By the way, in the main drive chamber 5, the
Since it is filled with Nx gas, oxidation of the surface of the core wire 3 is prevented and its new clean surface is maintained. However, when the main drive chamber is filled with liquid nitrogen vaporized gas, the main drive There is a risk that the gas pressure in the room will rise and the hot water level in the crucible will be pushed up, but in this case, the pressure regulating valve will automatically open the gas outlet 13 and the gas pressure in the room will automatically become constant. Adjusted below. Table 1 shows the case where the die 2 is indirectly cooled by cooling water, that is, the die is indirectly cooled by hollowing out the thick part of the die holder 14 and circulating the cooling water here. When a coated steel wire is produced by changing the type of steel wire using the method of this invention and the method of this invention in which the die is directly cooled by liquid nitrogen, the difference in the cooling method makes it possible to continuously produce the coated steel wire. Show the impact on time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、デイツプフオーミング装置
におけるメインドライブ室5の入口に設置される
ダイス2に鋼線1を案内して、その表皮を剥いで
芯線3を形成し、この芯線3を銅または銅合金の
溶湯中に浸漬して通過せしめて、芯線の表面に銅
または銅合金の被覆層4を形成する被覆鋼線の製
造方法において、前記ダイス2における鋼線1の
入口側に液体窒素を吐出させて、該ダイス2自体
を直接冷却させると共に、鋼線2の表面に付着し
ている不要物質を除去せしめるように構成されて
いるので、(1)ダイス2の刃先が高温になりにく
く、このため刃先の損耗を抑制してダイス2の寿
命が延びる。したがつて長時間の連続運転が可能
になるばかりでなく、ピアノ線のような高強度の
鋼線に対しても連続して表皮を剥ぐことができ
る。(2)鋼線1が伸線加工される際に、その表面に
塗布された潤滑剤、その他の不要物質が気化した
窒素ガスによつて飛散され、除去される等の効果
がある。
According to this invention, a steel wire 1 is guided to a die 2 installed at the entrance of a main drive chamber 5 in a deep forming device, the outer skin of the steel wire 1 is peeled off to form a core wire 3, and this core wire 3 is made of copper or In a method for manufacturing a coated steel wire, which forms a coating layer 4 of copper or copper alloy on the surface of the core wire by immersing it in a molten copper alloy and passing it through, liquid nitrogen is applied to the inlet side of the steel wire 1 in the die 2. Since it is configured to discharge and directly cool the die 2 itself and remove unnecessary substances adhering to the surface of the steel wire 2, (1) the cutting edge of the die 2 is unlikely to become hot; Therefore, the wear of the cutting edge is suppressed and the life of the die 2 is extended. Therefore, it is not only possible to operate continuously for a long time, but also to continuously strip the skin of high-strength steel wire such as piano wire. (2) When the steel wire 1 is drawn, there is an effect that the lubricant and other unnecessary substances applied to the surface of the steel wire 1 are scattered and removed by the vaporized nitrogen gas.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の方法の実施に使用される装
置の一例を示す縦断側面図、第2図は第1図にお
ける一部拡大縦断側面図である。 図において、1は鋼線、2はダイス、3は芯
線、4は被覆層、5はメインドライブ室、7はる
つぼ、8は溶湯供給装置、10は溶融銅合金、1
3はガス排出口、15は液体窒素供給パイプ、1
6は液体窒素供給孔である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing an example of an apparatus used for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional side view of FIG. 1. In the figure, 1 is a steel wire, 2 is a die, 3 is a core wire, 4 is a coating layer, 5 is a main drive chamber, 7 is a crucible, 8 is a molten metal supply device, 10 is a molten copper alloy, 1
3 is a gas discharge port, 15 is a liquid nitrogen supply pipe, 1
6 is a liquid nitrogen supply hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 デイツプフオーミング装置におけるメインド
ライブ室5の入口に設置されるダイス2に鋼線1
を案内してその表皮を剥いで芯線3を形成し、こ
の芯線3を銅または銅合金の溶湯中に浸漬して通
過せしめて、芯線の表面に銅または銅合金の被覆
層4を形成する被覆鋼線の製造方法において、前
記ダイス2における鋼線1の入口側に液体窒素を
吐出させて、該ダイス2自体を直接冷却させると
共に、鋼線2の表面に付着している不要物質を除
去せしめることを特徴とする被覆鋼線の製造方
法。 2 前記ダイス2における芯線3の出口側に液体
窒素を吐出させて、該ダイス2自体を直接冷却さ
せると共に気化した液体窒素の気体をメインドラ
イブ室5内に案内することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の被覆鋼線の製造方法。 3 メインドライブ室5にガス排出口を設けて、
該メインドライブ室5に充満する気体の圧力を調
整することを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載の被覆鋼線の製造方法。
[Claims] 1. A steel wire 1 is attached to a die 2 installed at the entrance of a main drive chamber 5 in a deep forming device.
A core wire 3 is formed by guiding and peeling off the skin, and the core wire 3 is immersed in and passed through a molten copper or copper alloy to form a coating layer 4 of copper or copper alloy on the surface of the core wire. In the steel wire manufacturing method, liquid nitrogen is discharged to the inlet side of the steel wire 1 in the die 2 to directly cool the die 2 itself and remove unnecessary substances adhering to the surface of the steel wire 2. A method of manufacturing a coated steel wire, characterized in that: 2. Liquid nitrogen is discharged to the outlet side of the core wire 3 in the die 2 to directly cool the die 2 itself, and the vaporized liquid nitrogen gas is guided into the main drive chamber 5. A method for manufacturing a coated steel wire according to scope 1. 3 Provide a gas exhaust port in the main drive chamber 5,
3. The method of manufacturing a coated steel wire according to claim 1 or 2, wherein the pressure of the gas filling the main drive chamber 5 is adjusted.
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