鋁電線制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種制造鋁電線的方法。
【背景技術】
[0002]傳統上，具有一束電線的線束已被用于諸如機動車和飛機的交通機械或裝置以及諸如機器人的工業機械或裝置的布線結構。線束中電線導體的主流材料是諸如銅和銅合金的具有優異導電性的銅系材料。
[0003]近來存在改進機動車和飛機等的燃料效率的需求，并且正在研究將比重為銅的比重的約1/3的鋁用作導體(參見專利文獻1)。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:JP5021855B1

【發明內容】

[0007]本發明要解決的技術問題
[0008]然而，專利文獻1中描述的鋁電線存在在制造期間導體容易斷裂的問題，導致電線制造的操作效率降低。即，由于鋁具有比銅的斷裂強度低50%以上的斷裂強度和比銅的硬度低60%以上的硬度，所以鋁易于加工，但當即使向其施加稍微過大的力時，鋁也容易斷
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[0009]已經完成本發明以解決這樣的傳統問題，本發明的目的是提供一種能夠改進電線制造的操作效率的鋁電線制造方法。
[0010]解決問題的手段
[0011 ] 利用以下配置來實現本發明的目的。
[0012](1) 一種用于制造鋁電線的方法，該鋁電線包括:內層導體，該內層導體具有一個或多個包含鋁的內層合金單線；和外層導體，該外層導體具有多個包含鋁的外層合金單線并設置在內層導體上，該方法包括:在內層導體上扭絞設置在內層導體上的外層合金單線的扭絞步驟；以及在與扭絞步驟中的扭絞方向相同的方向上旋轉外層合金單線的同時壓縮在扭絞步驟中扭絞的外層合金單線的旋轉壓縮步驟。
[0013]根據具有上述配置(1)的鋁電線制造方法，由于已經在扭絞步驟中扭絞的外層合金單線在與扭絞步驟中的扭絞方向相同的方向上被旋轉的同時被壓縮，所以由壓縮導致的力被分散在旋轉方向上，使得摩擦力降低并且使外層導體的伸長率不易降低。結果，降低了制造期間的斷線的可能性，并且能夠實現提尚電線制造的操作效率。
[0014](2)具有配置(1)的鋁電線制造方法，其中，扭絞步驟中的扭絞節距為13mm至30mmo
[0015]根據具有上述配置(2)的鋁電線制造方法，扭絞步驟中的扭絞節距為13mm以上。因此，夠防止如扭絞節距小于13mm的情況下那樣，由在施加至外層合金單線的張力變得過高并超出驗證應力時將會發生的加工硬化而導致的伸長率惡化。此外，將扭絞步驟中的扭絞節距設定為30mm以下能夠防止彎曲特性惡化。
[0016](3)根據(1)或(2)的鋁電線制造方法在扭絞步驟之前，包括:鑄造含有0.5質量％至1.3質量％的鐵和0質量％至0.4質量％的鎂，剩余物包含招和雜質的合金的鑄造步驟；在250°C至450°C的溫度下對在鑄造步驟中鑄造的合金進行退火的退火步驟；以及對在所述退火步驟中獲得的合金進行拉絲，以提供所述內層合金單線和所述外層合金單線的拉絲步驟。
[0017]根據具有上述配置(2)的鋁電線制造方法，由于通過鑄造提供含有0.5質量％至1.3質量％的鐵和0質量％至0.4質量％的鎂，剩余物為鋁和雜質的合金并在250°C至450°C的溫度下退火，所以溶解在合金中的鎂析出，從而提高了導線電阻。
[0018](4)鋁電線制造方法，在扭絞步驟之前，包括:鑄造含有0.2質量％至1.2質量％的鎂和0.1質量％至2.0質量％的硅，剩余物包含鋁和雜質的合金的鑄造步驟；在400°C至630°C的溫度下對在所述鑄造步驟中鑄造的合金進行退火的第一退火步驟；對在所述第一退火步驟中獲得的合金進行拉絲，以提供所述內層合金單線和所述外層合金單線的拉絲步驟；以及在100°C至300°C的溫度下對在所述拉絲步驟中獲得的所述內層合金單線和所述外層合金單線進行退火的第二退火步驟。
[0019]根據具有上述配置⑷的鋁電線制造方法，由于含有0.2質量％至1.2質量％的鎂和0.1質量％至2.0質量％的硅，剩余物為鋁和雜質的合金被鑄造并在400°C至630°C的溫度下退火，所以使硅和鎂形成固溶體。此外，通過在100°C至300°C的溫度下對所得合金進行退火，能夠形成細小的析出物，以實現導體強度的提高。
[0020]本發明的效果
[0021]根據本發明，能夠提供一種能夠改進電線制造的操作效率的鋁電線制造方法。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出根據本發明的實施方式的鋁電線制造方法制造的鋁電線的實例的示意圖。
[0023]圖2是示出根據本實施方式的鋁電線制造方法的流程圖。
[0024]圖3是示出執行圖2所示的電線加工的制造裝置的示意圖。
[0025]圖4是圖3所示的內層旋轉模具和外層旋轉模具的放大圖。
[0026]圖5是示出根據本實施方式的鋁電線制造方法的另一個實例(第一實施例)流程圖。
[0027]圖6是示出根據本實施方式的鋁電線制造方法的另一個實例(第二實施例)流程圖。
[0028]圖7是示出根據本實施方式的鋁電線制造方法的另一個實例(第三實施例)流程圖。
[0029]圖8是示出根據本實施方式的鋁電線制造方法的另一個實例(第四實施例)流程圖。
[0030]圖9示出外層旋轉壓縮步驟中的外層旋轉模具的旋轉速度與外層導體的斷裂負載之間的關系，其中，圖9(a)為曲線圖，圖9(b)為表格。
[0031]圖10示出外層旋轉壓縮步驟中的外層旋轉模具的旋轉速度與外層導體的導線電阻之間的關系，其中，圖10(a)為曲線圖，圖10(b)為表格。
[0032]圖11示出外層旋轉壓縮步驟中的外層旋轉模具的旋轉速度與外層導體的伸長率之間的關系，其中，圖11(a)為曲線圖，圖11(b)為表格。
[0033]圖12示出外層旋轉壓縮步驟中的外層旋轉模具的旋轉速度與外層合金單線的斷線率之間的關系，其中，圖12(a)為曲線圖，圖12(b)為表格。
[0034]圖13示出外層扭絞步驟中的扭絞節距與外層導體的斷裂負載之間的關系，其中，圖13(a)為曲線圖，圖13(b)為表格。
[0035]圖14示出外層扭絞步驟中的扭絞節距與外層導體的導線電阻之間的關系，其中，圖14(a)為曲線圖，圖14(b)為表格。
[0036]圖15示出外層扭絞步驟中的扭絞節距與外層導體的伸長率之間的關系，其中，圖15(a)為曲線圖，圖15(b)為表格。
[0037]圖16示出外層扭絞步驟中的扭絞節距與外層導體的彎曲特性之間的關系，其中，圖16(a)為曲線圖，圖16(b)為表格。
[0038]參考標記列表
[0039]L...鋁電線
[0040]10…導體[0041 ]11…內層導體
[0042]11a…單線
[0043]12…外層導體
[0044]12a…單線
[0045]20…絕緣部件
[0046]100…制造裝置
[0047]101…內層扭絞口
[0048]102…內層旋轉引導部
[0049]103…內層旋轉模具
[0050]104…外層扭絞口
[0051]105…外層旋轉引導部
[0052]106a, 106b …棍
[0053]107…外層旋轉模具
【具體實施方式】
[0054]以下基于【附圖說明】本發明的優選實施方式，但本發明不應被解釋為局限于以下實施方式。圖1是示出通過根據本發明的實施方式的鋁電線制造方法制造的鋁電線的一個實例的示意圖。
[0055]如圖1所示，本實施方式的鋁電線1是通過以具有絕緣性能的絕緣部件20被覆導體10而獲得的鋁電線。
[0056]導體10由內層導體11和設置在內層導體11上的外層導體12構成，并且其截面積具體為0.13mm2至1.5mm 2。
[0057]內層導體11和外層導體12構造為通過扭絞多個單線11a、12a而獲得的絞合線。在本實施方式中，單線lla、12a由包含鋁的合金(內層合金和外層合金)制成。具體地，合金含有0.5質量％至1.3質量％的鐵和0質量％至0.4質量％的鎂，剩余物包含鋁和雜質。
[0058]單線11a和12a不限于此，并且可以由含有0.2質量％至1.2質量％的鎂和0.1質量％至2.0質量％的娃，剩余物包含招和雜質的合金制成。此外，單線lla、12a不限于上述這些，并且可以含有特定質量％的選自鐵、鎂、硅、鈦、銅、鋅、鎳、錳、銀、鉻和鋯的一種以上元素。
[0059]此外，盡管圖1所示的導體10中，內層導體11由3個單線11a組成并且外層導體12由8個單線12a組成，但這是非限定性的。例如，內層導體11可以由單個單線11a組成并且外層導體12a可以由6個單線12a構成，或者內層導體11可以由6個單線11a組成并且外層導體12a可以由10個單線12a構成。對單線11a、12a并沒有具體限定。
[0060]接下來，簡單說明根據本實施方式的用于制造鋁電線1的方法。圖2是示出根據本實施方式的用于制造鋁電線1的方法流程圖。鋁電線制造方法被分為用于制造單線11a、12a的材料加工和用于由單線11a、12a制造鋁電線1的電線加工。
[0061]材料加工包括鑄造步驟、乳制步驟、第一拉絲步驟、第一退火步驟(退火步驟)和第二拉絲步驟(拉絲步驟)。
[0062]在鑄造步驟中，制造用作單線lla、12a的鋁合金。在該步驟中，獲得含有0.5質量％至1.3質量％的鐵和0質量％至0.4質量％的鎂，剩余物包含鋁和雜質的合金(以下稱作合金1)。可替換地，在該步驟中，可以制造含有0.2質量％至1.2質量％的鎂和0.1質量％至2.0質量％的硅，剩余物包含鋁和雜質的鋁合金(以下稱作合金2)，或者可以制