(57)【要約】【課題】伸線ダイス入口周辺への粉塵等や銅粉等の異物の堆積を防止し、冷間伸線加工性と表面品質に優れた銅線を製造することを可能とする。【解決手段】銅線１を連続的に冷間伸線加工して所望径の銅伸線材５を製造するにあたり、伸線ダイス３の入口近傍に液状潤滑剤７を高圧で噴射しながら伸線加工を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅線を連続的に冷間伸線加工して所望径の銅伸線材を製造するにあたり、伸線ダイスの入口近傍に液状潤滑剤を高圧で噴射しながら伸線加工を行うことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項２】
前記伸線ダイス入口近傍に噴射される液状潤滑剤のゲージ圧力が５×１０−２ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１記載の銅線の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法を実施するための銅線の伸線加工装置であって、液状潤滑剤を噴射する複数のノズルを冷間伸線加工前の銅線の周囲に均等に配置し、且つその噴射先を伸線ダイス入口近傍に向けて配向したことを特徴とする銅線の伸線加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅線の製造方法とその装置に関し、特に、銅線製造時の断線を防止する方法、表面品質に優れた銅線を製造する方法、ならびにこれらを達成するための製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種用途の導電材料として広く用いられる銅線は、一般には太サイズの銅荒引線を冷間で伸線ダイスを通して引き抜き、所望の寸法に加工されることが多い。この伸線加工装置には種々のタイプのものがあるが、近年では伸線速度の高速化や伸線作業の連続化の観点から、伸線ライン上に複数のダイスを配した連続伸線機が多く用いられている。
【０００３】
このような連続伸線機によって銅線を高速で伸線加工すると銅伸線材自体が発熱するとともに、この伸線材との摩擦によって引抜キャップスタンやドラムも発熱する場合がある。そこで、このような発熱を抑制するために、銅線を液状の潤滑液に浸漬しながら伸線加工が行われている。
【０００４】
図２は、従来行われている銅線の伸線加工方法の一例を模式的に示したものであり、銅線１を液状潤滑液７に浸漬しながら伸線ダイス３に通して銅伸線材５に伸線加工している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の銅線の製造方法においては次のような課題がある。
【０００６】
すなわち、図２に示すように、銅線１を伸線加工すると、素線表面に付着している粉塵等の外来異物や銅粉等の金属粉といった異物２が伸線ダイス３入口周辺に付着することがある。そして、伸線加工を続けていくと、前記のダイス入口付近に、これらの銅線表面付着物から成る堆積物４が成長し、増大することがある。この場合、この堆積物４に起因して銅伸線材５に表面傷６が発生することがある。さらには、堆積物４によって断線に至るケースもある。これより、銅伸線材５製品の品質低下や歩留低下を生じ、結果として製品のコストアップを余儀なくされることが問題となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、連続伸線装置によって製造される銅線に関し、伸線ダイス入口周辺への粉塵等の外来異物や銅粉等の金属粉といった異物の堆積を防止し、冷間伸線加工性と表面品質に優れた銅線の製造方法とその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【０００９】
請求項１の発明に係る銅線の製造方法は、銅線を連続的に冷間伸線加工して所望径の銅伸線材を製造するにあたり、伸線ダイスの入口近傍に液状潤滑剤を高圧で噴射しながら伸線加工を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の銅線の製造方法において、前記伸線ダイス入口近傍に噴射される液状潤滑剤のゲージ圧力は５×１０−２ＭＰａ以上であることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項３の発明に係る銅線の伸線加工装置は、請求項１又は２に記載の製造方法を実施するための銅線の伸線加工装置であって、液状潤滑剤を噴射する複数のノズルを冷間伸線加工前の銅線の周囲に均等に配置し、且つその噴射先を伸線ダイス入口近傍に向けて配向したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１において、１は伸線加工前の銅線であり、伸線ダイス３に通して銅伸線材５に冷間伸線加工される。この冷間伸線加工前の銅線１の周囲には、液状潤滑剤７を噴射する目的で、複数（ここでは３本）の潤滑剤噴霧ノズル８が均等に配置され、且つその噴射先が伸線ダイス３の入口近傍に向けて配向されている。
【００１４】
本発明の製造方法では、銅線１を連続的に冷間伸線加工して所望径の銅伸線材５を製造するにあたり、伸線ダイス３の入口近傍に液状潤滑剤７を高圧で噴射しながら伸線加工を行う。ここで、伸線ダイス入口近傍に噴射される液状潤滑剤７のゲージ圧力は５×１０−２ＭＰａ以上とする。
【００１５】
図２に示したような液状の潤滑剤７に浸漬しながら伸線加工を行う従来方法では、銅線１の表面に粉塵等の外来異物や銅粉等の金属粉といった異物２が付着したまま伸線ダイス３を通過するために、前記ダイス３入口周辺でのそれらの堆積が避けられないケースが見受けられた。
【００１６】
しかし、図１に示した、本発明の銅線の伸線加工によれば、液状潤滑剤７をノズル８より伸線ダイス３入口近傍に高圧で噴射するため、これにより堆積物４を除去することができる。なお、ノズル８の本数は一本でも良いが、堆積物４を十分に除去するために、上記のようにノズル８を複数本設置し、液状潤滑剤７を多方向より噴射することが望ましい。
【００１７】
以上の方法により、伸線ダイス入口周辺の粉塵、金属粉等の堆積を防止することができ、その結果、銅線の伸線性や表面品質を向上させることが可能となる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１９】
［実施例］
評価用試料として、酸素濃度が３００±２０ｍａｓｓ  ｐｐｍで残部が不可避的不純物からなる直径φ５０μｍの硬銅線を１０ｋｇ作製した。この硬銅線試料を伸線ダイスの１パスリダクション１０〜１５％、各伸線ダイス入口への潤滑剤の噴霧ゲージ圧２ＭＰａ、液状潤滑剤の噴霧方向３方向（液状潤滑剤の噴霧ノズル３本）の条件下で直径φ３０μｍまで連続伸線した。次に、これで得られた直径φ３０μｍの銅伸線材を先と同条件で直径φ２０μｍまで連続伸線した。そして、この直径φ２０μｍの銅伸線材を伸線ダイスの１パスリダクション５〜１０％、潤滑剤の噴霧ゲージ圧と潤滑剤の噴霧方向を先と同条件として直径φ１５μｍまで連続伸線した。
【００２０】
これらの伸線工程による冷間伸線銅線の伸線加工性と表面品質の評価結果を、表１に実施例として示す。評価は、連続伸線加工時における断線の有無を調べるとともに、銅伸線材の表面状態を電子顕微鏡で観察することで行った。
【００２１】
［比較例］
比較例として、上記実施例と同じ直径φ５０μｍの硬銅線試料を１パスリダクション１０〜１５％とし、液状潤滑液７に浸漬した条件にて、直径φ３０μｍまで連続伸線した。次に、この直径φ３０μｍ材を上と同条件にて直径φ２０μｍまで連続伸線した。そして、この直径φ２０μｍの銅伸線材を１パスリダクション５〜１０％、潤滑剤は先と同様液状潤滑液７に浸漬した浸漬状態のもとで、直径φ１５μｍまで連続伸線した。これらの伸線工程による冷間伸線銅線の伸線加工性と表面品質の評価結果を、表１に比較例として示す。試料の評価は、それぞれ上記実施例と同条件にて実施した。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
上記表１には上記の実施例および比較例について、伸線性および表面品質の評価結果が示されている。
【００２４】
表１より、実施例に示した本発明の方法によれば、直径φ５０μｍから直径φ３０μｍの伸線加工、直径３０μｍから直径φ２０μｍの伸線加工、及び直径φ２０μｍから直径φ１５μｍの伸線加工のいずれの場合においても、伸線加工時の断線はなく、伸線性が良好となることがわかった。また、これらの伸線材の表面傷は極めて少なく、高品質な銅線を製造することができた。
【００２５】
これに対し、比較例では、直径３０μｍ材を直径φ２０μｍまで伸線加工した際、断線が発生し、表面傷も見受けられた。また、直径φ２０μｍから直径φ１５μｍの伸線加工では、断線が多発し、表面傷も多かった。
【００２６】
よって、本実施例の銅伸線材は比較例の銅伸線材よりも伸線性および表面品質に優れることが明らかとなった。
【００２７】
以上のように、銅線を連続的に冷間伸線加工して所望径の銅伸線材を製造する工程において、伸線ダイスの入口近傍に液状潤滑剤を高圧で噴射しながら伸線加工を行う本発明の銅線の製造方法は、冷間伸線加工性と表面品質の向上に極めて有効となることが検証された。
【００２８】
本発明の製造方法を実施するに際し、潤滑剤の噴霧圧（ゲージ圧）が低いと、伸線ダイス入口周辺に堆積する粉塵等の外来異物、銅粉等の金属粉といった異物が十分に除去できない場合がある。したがって、ダイス入口への液状潤滑剤の噴霧ゲージ圧は、５×１０−２ＭＰａ以上であることが望ましい。
【００２９】
上記実施形態では、冷間伸線加工性および表面品質に優れた銅線の製造方法とそれを達成するための装置に関して説明したが、本発明は、変形例として、他の金属素線（例えば、アルミニウムなど）の加工への展開が可能であることは、いうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明してきたとおり、本発明によれば、銅線を連続的に冷間伸線加工して所望径の銅伸線材を製造する工程において、伸線ダイスの入口近傍に液状潤滑剤を高圧で噴射しながら伸線加工を行うため、これにより、伸線ダイス入口周辺の粉塵、金属粉等の堆積を防止することができ、その結果として、銅伸線材の冷間伸線時の断線と表面傷の発生を防止することができる。従って、銅線（銅伸線材）の表面品質と歩留を向上させることができ、製品のコストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の銅線の製造方法に係る伸線加工方法の一例を模式的に示した図である。
【図２】従来の銅線の伸線加工方法の一例を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１  銅線（ダイス通過前）
２  異物（粉塵、銅粉等）
３  伸線ダイス
４  堆積物（粉塵、銅粉等）
５  銅伸線材（ダイス通過後）
６  表面傷
７  液状潤滑剤
８  潤滑剤噴霧ノズル
【図１】
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【図２】
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