铝电线制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造铝电线的方法。
【背景技术】
[0002]传统上，具有一束电线的线束已被用于诸如机动车和飞机的交通机械或装置以及诸如机器人的工业机械或装置的布线结构。线束中电线导体的主流材料是诸如铜和铜合金的具有优异导电性的铜系材料。
[0003]近来存在改进机动车和飞机等的燃料效率的需求，并且正在研究将比重为铜的比重的约1/3的铝用作导体(参见专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP5021855B1
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题
[0008]然而，专利文献1中描述的铝电线存在在制造期间导体容易断裂的问题，导致电线制造的操作效率降低。即，由于铝具有比铜的断裂强度低50%以上的断裂强度和比铜的硬度低60%以上的硬度，所以铝易于加工，但当即使向其施加稍微过大的力时，铝也容易断
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[0009]已经完成本发明以解决这样的传统问题，本发明的目的是提供一种能够改进电线制造的操作效率的铝电线制造方法。
[0010]解决问题的手段
[0011 ] 利用以下配置来实现本发明的目的。
[0012](1) 一种用于制造铝电线的方法，该铝电线包括:内层导体，该内层导体具有一个或多个包含铝的内层合金单线；和外层导体，该外层导体具有多个包含铝的外层合金单线并设置在内层导体上，该方法包括:在内层导体上扭绞设置在内层导体上的外层合金单线的扭绞步骤；以及在与扭绞步骤中的扭绞方向相同的方向上旋转外层合金单线的同时压缩在扭绞步骤中扭绞的外层合金单线的旋转压缩步骤。
[0013]根据具有上述配置(1)的铝电线制造方法，由于已经在扭绞步骤中扭绞的外层合金单线在与扭绞步骤中的扭绞方向相同的方向上被旋转的同时被压缩，所以由压缩导致的力被分散在旋转方向上，使得摩擦力降低并且使外层导体的伸长率不易降低。结果，降低了制造期间的断线的可能性，并且能够实现提尚电线制造的操作效率。
[0014](2)具有配置(1)的铝电线制造方法，其中，扭绞步骤中的扭绞节距为13mm至30mmo
[0015]根据具有上述配置(2)的铝电线制造方法，扭绞步骤中的扭绞节距为13mm以上。因此，够防止如扭绞节距小于13mm的情况下那样，由在施加至外层合金单线的张力变得过高并超出验证应力时将会发生的加工硬化而导致的伸长率恶化。此外，将扭绞步骤中的扭绞节距设定为30mm以下能够防止弯曲特性恶化。
[0016](3)根据(1)或(2)的铝电线制造方法在扭绞步骤之前，包括:铸造含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含招和杂质的合金的铸造步骤；在250°C至450°C的温度下对在铸造步骤中铸造的合金进行退火的退火步骤；以及对在所述退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供所述内层合金单线和所述外层合金单线的拉丝步骤。
[0017]根据具有上述配置(2)的铝电线制造方法，由于通过铸造提供含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物为铝和杂质的合金并在250°C至450°C的温度下退火，所以溶解在合金中的镁析出，从而提高了导线电阻。
[0018](4)铝电线制造方法，在扭绞步骤之前，包括:铸造含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物包含铝和杂质的合金的铸造步骤；在400°C至630°C的温度下对在所述铸造步骤中铸造的合金进行退火的第一退火步骤；对在所述第一退火步骤中获得的合金进行拉丝，以提供所述内层合金单线和所述外层合金单线的拉丝步骤；以及在100°C至300°C的温度下对在所述拉丝步骤中获得的所述内层合金单线和所述外层合金单线进行退火的第二退火步骤。
[0019]根据具有上述配置⑷的铝电线制造方法，由于含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物为铝和杂质的合金被铸造并在400°C至630°C的温度下退火，所以使硅和镁形成固溶体。此外，通过在100°C至300°C的温度下对所得合金进行退火，能够形成细小的析出物，以实现导体强度的提高。
[0020]本发明的效果
[0021]根据本发明，能够提供一种能够改进电线制造的操作效率的铝电线制造方法。
【附图说明】
[0022]图1是示出根据本发明的实施方式的铝电线制造方法制造的铝电线的实例的示意图。
[0023]图2是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的流程图。
[0024]图3是示出执行图2所示的电线加工的制造装置的示意图。
[0025]图4是图3所示的内层旋转模具和外层旋转模具的放大图。
[0026]图5是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第一实施例)流程图。
[0027]图6是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第二实施例)流程图。
[0028]图7是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第三实施例)流程图。
[0029]图8是示出根据本实施方式的铝电线制造方法的另一个实例(第四实施例)流程图。
[0030]图9示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层导体的断裂负载之间的关系，其中，图9(a)为曲线图，图9(b)为表格。
[0031]图10示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层导体的导线电阻之间的关系，其中，图10(a)为曲线图，图10(b)为表格。
[0032]图11示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层导体的伸长率之间的关系，其中，图11(a)为曲线图，图11(b)为表格。
[0033]图12示出外层旋转压缩步骤中的外层旋转模具的旋转速度与外层合金单线的断线率之间的关系，其中，图12(a)为曲线图，图12(b)为表格。
[0034]图13示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的断裂负载之间的关系，其中，图13(a)为曲线图，图13(b)为表格。
[0035]图14示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的导线电阻之间的关系，其中，图14(a)为曲线图，图14(b)为表格。
[0036]图15示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的伸长率之间的关系，其中，图15(a)为曲线图，图15(b)为表格。
[0037]图16示出外层扭绞步骤中的扭绞节距与外层导体的弯曲特性之间的关系，其中，图16(a)为曲线图，图16(b)为表格。
[0038]参考标记列表
[0039]L...铝电线
[0040]10…导体[0041 ]11…内层导体
[0042]11a…单线
[0043]12…外层导体
[0044]12a…单线
[0045]20…绝缘部件
[0046]100…制造装置
[0047]101…内层扭绞口
[0048]102…内层旋转引导部
[0049]103…内层旋转模具
[0050]104…外层扭绞口
[0051]105…外层旋转引导部
[0052]106a, 106b …棍
[0053]107…外层旋转模具
【具体实施方式】
[0054]以下基于【附图说明】本发明的优选实施方式，但本发明不应被解释为局限于以下实施方式。图1是示出通过根据本发明的实施方式的铝电线制造方法制造的铝电线的一个实例的示意图。
[0055]如图1所示，本实施方式的铝电线1是通过以具有绝缘性能的绝缘部件20被覆导体10而获得的铝电线。
[0056]导体10由内层导体11和设置在内层导体11上的外层导体12构成，并且其截面积具体为0.13mm2至1.5mm 2。
[0057]内层导体11和外层导体12构造为通过扭绞多个单线11a、12a而获得的绞合线。在本实施方式中，单线lla、12a由包含铝的合金(内层合金和外层合金)制成。具体地，合金含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含铝和杂质。
[0058]单线11a和12a不限于此，并且可以由含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的娃，剩余物包含招和杂质的合金制成。此外，单线lla、12a不限于上述这些，并且可以含有特定质量％的选自铁、镁、硅、钛、铜、锌、镍、锰、银、铬和锆的一种以上元素。
[0059]此外，尽管图1所示的导体10中，内层导体11由3个单线11a组成并且外层导体12由8个单线12a组成，但这是非限定性的。例如，内层导体11可以由单个单线11a组成并且外层导体12a可以由6个单线12a构成，或者内层导体11可以由6个单线11a组成并且外层导体12a可以由10个单线12a构成。对单线11a、12a并没有具体限定。
[0060]接下来，简单说明根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法。图2是示出根据本实施方式的用于制造铝电线1的方法流程图。铝电线制造方法被分为用于制造单线11a、12a的材料加工和用于由单线11a、12a制造铝电线1的电线加工。
[0061]材料加工包括铸造步骤、乳制步骤、第一拉丝步骤、第一退火步骤(退火步骤)和第二拉丝步骤(拉丝步骤)。
[0062]在铸造步骤中，制造用作单线lla、12a的铝合金。在该步骤中，获得含有0.5质量％至1.3质量％的铁和0质量％至0.4质量％的镁，剩余物包含铝和杂质的合金(以下称作合金1)。可替换地，在该步骤中，可以制造含有0.2质量％至1.2质量％的镁和0.1质量％至2.0质量％的硅，剩余物包含铝和杂质的铝合金(以下称作合金2)，或者可以制