JP3008687B2 - 架空送電線用複合素線の製造方法 - Google Patents
架空送電線用複合素線の製造方法Info
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- JP3008687B2 JP3008687B2 JP4220390A JP22039092A JP3008687B2 JP 3008687 B2 JP3008687 B2 JP 3008687B2 JP 4220390 A JP4220390 A JP 4220390A JP 22039092 A JP22039092 A JP 22039092A JP 3008687 B2 JP3008687 B2 JP 3008687B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強度に優れ、任意の径の
架空送電線用複合素線を連続的に製造することが可能な
架空送電線用複合素線の製造方法に関する。
架空送電線用複合素線を連続的に製造することが可能な
架空送電線用複合素線の製造方法に関する。
【０００２】アルミ又はアルミ合金と炭化ケイ素繊維と
を複合した複合素線の製造方法として一般に知られてい
るものには以下の方法がある。
を複合した複合素線の製造方法として一般に知られてい
るものには以下の方法がある。
【０００３】(1) アルミニウム溶湯中に短尺繊維分散材
を鋳造間際に添加し、溶湯を連続的に複合素線としてベ
ルト・アンド・ホイール方式等により鋳造圧延する連続
鋳造法（特開平２−１８１３０３号公報）。
を鋳造間際に添加し、溶湯を連続的に複合素線としてベ
ルト・アンド・ホイール方式等により鋳造圧延する連続
鋳造法（特開平２−１８１３０３号公報）。
【０００４】(2) 金属箔あるいは薄板と繊維とを重ね合
わせておき、ホットプレスにより高温で圧力を加えなが
ら繊維にマトリクスを拡散結合させる。
わせておき、ホットプレスにより高温で圧力を加えなが
ら繊維にマトリクスを拡散結合させる。
【０００５】(3) 整列させた繊維束の間に溶融金属を浸
透させ、高圧で鋳造する。
透させ、高圧で鋳造する。
【０００６】(4) 種線として銅線を用い、これを連続的
にディップ・フォーミングすることにより線径を大きく
し、伸線する。
にディップ・フォーミングすることにより線径を大きく
し、伸線する。
【０００７】(5) 芯線として銅線を用い、連続押出加工
によりアルミを被覆し、ＡＳ線を形成する。
によりアルミを被覆し、ＡＳ線を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法には以下のような問題点がある。
た方法には以下のような問題点がある。
【０００９】(1) ベルト・アンド・ホイール方式等を用
いた連続鋳造法の場合、短尺繊維を複合したインゴット
を圧延・伸線することにより素線製造が可能であるが、
長尺繊維を複合する場合、繊維の応力−歪特性から複合
材の圧延、伸線を行うことが困難である（特開平２−１
８１３０１号公報）。
いた連続鋳造法の場合、短尺繊維を複合したインゴット
を圧延・伸線することにより素線製造が可能であるが、
長尺繊維を複合する場合、繊維の応力−歪特性から複合
材の圧延、伸線を行うことが困難である（特開平２−１
８１３０１号公報）。
【００１０】(2) ホットプレスを用いた拡散結合法ある
いは高圧鋳造法は、短尺繊維を複合する場合に有効であ
るが、長尺繊維（１０００ｍ程度）とマトリクスとを連
続的に複合製造することは困難である。
いは高圧鋳造法は、短尺繊維を複合する場合に有効であ
るが、長尺繊維（１０００ｍ程度）とマトリクスとを連
続的に複合製造することは困難である。
【００１１】(3) 鋼線を芯線としたアルミの連続押出加
工の場合、鋼線とアルミとが結合しておらず、接着強度
が弱い。
工の場合、鋼線とアルミとが結合しておらず、接着強度
が弱い。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、強度に優れ、任意の径の架空送電線用複合素線を連
続的に製造することが可能な架空送電線用複合素線の製
造方法を提供することにある。
し、強度に優れ、任意の径の架空送電線用複合素線を連
続的に製造することが可能な架空送電線用複合素線の製
造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、アルミ又はアルミ合金と長尺繊維とからな
るプリフォームワイヤを形成し、そのワイヤを複数本束
ねてアルミ溶湯又はアルミ合金溶湯でディップフォーミ
ング法により一体化して芯線を形成し、この芯線の外周
に連続押出加工によりアルミ又はアルミ合金を被覆した
ものである。
に本発明は、アルミ又はアルミ合金と長尺繊維とからな
るプリフォームワイヤを形成し、そのワイヤを複数本束
ねてアルミ溶湯又はアルミ合金溶湯でディップフォーミ
ング法により一体化して芯線を形成し、この芯線の外周
に連続押出加工によりアルミ又はアルミ合金を被覆した
ものである。
【００１４】
【００１５】さらに本発明はアルミ溶湯又はアルミ合金
溶湯の中にあらかじめ短尺繊維を含ませて芯線を一体化
したものである。
溶湯の中にあらかじめ短尺繊維を含ませて芯線を一体化
したものである。
【００１６】
【作用】上記構成によればアルミ又はアルミ合金と長尺
繊維とであらかじめプリフォームワイヤを形成し、この
プリフォームワイヤを複数本束ねてアルミ溶湯又はアル
ミ合金溶湯でディップフォーミング法により一体化して
芯線とすることで長手方向の引張強度が向上するので連
続押し出し加工が可能となる。又、芯線の外周に被覆す
るアルミ又はアルミ合金との接着強度が向上する。
繊維とであらかじめプリフォームワイヤを形成し、この
プリフォームワイヤを複数本束ねてアルミ溶湯又はアル
ミ合金溶湯でディップフォーミング法により一体化して
芯線とすることで長手方向の引張強度が向上するので連
続押し出し加工が可能となる。又、芯線の外周に被覆す
るアルミ又はアルミ合金との接着強度が向上する。
【００１７】さらに、芯線の本数及び外周のアルミ又は
アルミ合金の厚さを任意に加減できるので任意の線径を
有する複合素線を形成することができる。
アルミ合金の厚さを任意に加減できるので任意の線径を
有する複合素線を形成することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１９】図１は本発明の架空送電線用複合素線の製
造方法を適用した複合素線製造装置の一実施例の概略図
である。
造方法を適用した複合素線製造装置の一実施例の概略図
である。
【００２０】同図において、複合素線製造装置は、Ｓｉ
Ｃ／Ａｌプリフォームワイヤ１を供給する供給ローラ２
と、供給ローラ２の前方（図の左側）に配置され供給ロ
ーラ２から引き出されたプリフォームワイヤ１を集合さ
せて前処理する処理装置３と、前処理装置３の前面に配
置され短尺繊維（又はウイスカ）を含む溶融アルミ４を
収容すると共に前処理された素線１ａが通過可能なるつ
ぼ５と、るつぼ５の上部に設けられるつぼ５を通過し短
尺繊維を含むアルミで被覆された素線１ｂを冷却する冷
却系６と、冷却系６の上に設けられ冷却された素線１ｂ
を折り返すためのローラ７と、短尺繊維を含むアルミで
被覆された素線１ｂの外周にアルミ（又はアルミ合金）
を被覆して架空送電線用複合素線１ｃを形成する連続押
出機８と、架空送電線用複合素線１ｃを巻き取る巻取ロ
ーラ９とで構成されている。
Ｃ／Ａｌプリフォームワイヤ１を供給する供給ローラ２
と、供給ローラ２の前方（図の左側）に配置され供給ロ
ーラ２から引き出されたプリフォームワイヤ１を集合さ
せて前処理する処理装置３と、前処理装置３の前面に配
置され短尺繊維（又はウイスカ）を含む溶融アルミ４を
収容すると共に前処理された素線１ａが通過可能なるつ
ぼ５と、るつぼ５の上部に設けられるつぼ５を通過し短
尺繊維を含むアルミで被覆された素線１ｂを冷却する冷
却系６と、冷却系６の上に設けられ冷却された素線１ｂ
を折り返すためのローラ７と、短尺繊維を含むアルミで
被覆された素線１ｂの外周にアルミ（又はアルミ合金）
を被覆して架空送電線用複合素線１ｃを形成する連続押
出機８と、架空送電線用複合素線１ｃを巻き取る巻取ロ
ーラ９とで構成されている。
【００２１】ＳｉＣ／Ａｌプリフォームワイヤ１は、例
えば約０．５ｍｍ径の長尺ＳｉＣ線（以下長尺繊維）１
０を溶融アルミ層内を通過させることにより得られる長
尺複合線である。
えば約０．５ｍｍ径の長尺ＳｉＣ線（以下長尺繊維）１
０を溶融アルミ層内を通過させることにより得られる長
尺複合線である。
【００２２】ここで複合素線製造装置による複合素線１
ｃの製造工程は、素線１ａをるつぼ５内に通過させる第
１の工程と、第１の工程でディップ・フォーミング処理
された素線１ｂを芯線としてその外周にアルミ又はアル
ミ合金を連続押出する第２の工程とからなっている。
ｃの製造工程は、素線１ａをるつぼ５内に通過させる第
１の工程と、第１の工程でディップ・フォーミング処理
された素線１ｂを芯線としてその外周にアルミ又はアル
ミ合金を連続押出する第２の工程とからなっている。
【００２３】図２は第１の工程を詳しく説明するための
説明図である。
説明図である。
【００２４】同図において、任意の繊維体積率Ｖｆとな
るように選定された複数本（図では３本）のプリフォー
ムワイヤ１が集合部１１及び前処理装置１２からなる処
理装置３を介して１本に束ねられ、るつぼ５を通過する
ようになっている。るつぼ５の周囲にはるつぼ５内に収
容されたアルミを溶融するためのヒータ１３が設けられ
ている。このるつぼ５内にはアルミの他短尺繊維（又は
ウイスカ）が混合されており、１本に束ねられた素線１
ａは溶融アルミを通過する際に一体化されると共に短尺
繊維が付着するようになっている。短尺繊維が付着した
素線１ｂは、ガスにより冷却された後ローラダイス１４
により成形されて架空送電線用複合素線１ｃの中心部分
となり、巻取ローラ１５に巻き取られる。すなわち、第
１の工程によって中心部に長尺繊維１０とアルミとを複
合した芯線としての素線が形成される。
るように選定された複数本（図では３本）のプリフォー
ムワイヤ１が集合部１１及び前処理装置１２からなる処
理装置３を介して１本に束ねられ、るつぼ５を通過する
ようになっている。るつぼ５の周囲にはるつぼ５内に収
容されたアルミを溶融するためのヒータ１３が設けられ
ている。このるつぼ５内にはアルミの他短尺繊維（又は
ウイスカ）が混合されており、１本に束ねられた素線１
ａは溶融アルミを通過する際に一体化されると共に短尺
繊維が付着するようになっている。短尺繊維が付着した
素線１ｂは、ガスにより冷却された後ローラダイス１４
により成形されて架空送電線用複合素線１ｃの中心部分
となり、巻取ローラ１５に巻き取られる。すなわち、第
１の工程によって中心部に長尺繊維１０とアルミとを複
合した芯線としての素線が形成される。
【００２５】ここで、第１の工程によって形成された素
線１ｂは一体化されているため、押出加工中における素
線１ｂのバラケの発生が抑圧される。
線１ｂは一体化されているため、押出加工中における素
線１ｂのバラケの発生が抑圧される。
【００２６】図３は第２の工程に用いられる連続押出機
の説明図である。
の説明図である。
【００２７】同図において、連続押出機８は本体に設け
られ素線１ｂを挿入するための挿入路８ａと、本体上部
及び下部に設けられアルミ（又はアルミ合金）を挿入す
るための挿入路８ｂ、８ｃと、これら各挿入路８ａ、８
ｂ、８ｃが交差する交差部近傍に設けられアルミを溶融
するための溶融部１８と、溶融部１８の傍に設けられ素
線１ｂの外周に溶融したアルミを被覆するためのローラ
１６、１７と、アルミが被覆された素線１ｂの外径を規
制するダイス１８と、複合素線１ｃを排出するための排
出路８ｄとからなっている。
られ素線１ｂを挿入するための挿入路８ａと、本体上部
及び下部に設けられアルミ（又はアルミ合金）を挿入す
るための挿入路８ｂ、８ｃと、これら各挿入路８ａ、８
ｂ、８ｃが交差する交差部近傍に設けられアルミを溶融
するための溶融部１８と、溶融部１８の傍に設けられ素
線１ｂの外周に溶融したアルミを被覆するためのローラ
１６、１７と、アルミが被覆された素線１ｂの外径を規
制するダイス１８と、複合素線１ｃを排出するための排
出路８ｄとからなっている。
【００２８】すなわち、この連続押出機８の挿入路８ａ
に第１の工程で形成された素線１ｂを挿入し、素線１ｂ
の外周にアルミ又はアルミ合金を被覆することにより、
図４に示すような構造を有する最終素線としての複合素
線１ｃが形成される。尚、図４は図１に示した装置によ
り形成される複合素線の断面図である。同図に示すよう
に複合素線は３本のＳｉＣ／Ａｌプリフォームワイヤ１
が撚り合され、その周囲に短尺繊維１９が被覆され、短
尺繊維１９の外周にアルミ２０が被覆されて構成されて
いる。
に第１の工程で形成された素線１ｂを挿入し、素線１ｂ
の外周にアルミ又はアルミ合金を被覆することにより、
図４に示すような構造を有する最終素線としての複合素
線１ｃが形成される。尚、図４は図１に示した装置によ
り形成される複合素線の断面図である。同図に示すよう
に複合素線は３本のＳｉＣ／Ａｌプリフォームワイヤ１
が撚り合され、その周囲に短尺繊維１９が被覆され、短
尺繊維１９の外周にアルミ２０が被覆されて構成されて
いる。
【００２９】次に実施例の作用を述べる。
【００３０】アルミ又はアルミ合金と長尺繊維１０とで
あらかじめプリフォームワイヤ１を形成し、このプリフ
ォームワイヤを複数本束ねてアルミ溶湯又はアルミ合金
溶湯でディップフォーミング法により一体化して芯線と
することでプリフォームワイヤ１の長手方向の引っ張り
強度が向上すると共に、プリフォームワイヤ１の連続押
出加工が可能となる。又は芯線の外周に巻き付けられた
アルミ又はアルミ合金との接着強度が向上する。さらに
プリフォームワイヤ１の本数やダイスの大きさを加減す
ることにより架空送電線用複合素線１ｃの径を任意の大
きさに加減することができる。
あらかじめプリフォームワイヤ１を形成し、このプリフ
ォームワイヤを複数本束ねてアルミ溶湯又はアルミ合金
溶湯でディップフォーミング法により一体化して芯線と
することでプリフォームワイヤ１の長手方向の引っ張り
強度が向上すると共に、プリフォームワイヤ１の連続押
出加工が可能となる。又は芯線の外周に巻き付けられた
アルミ又はアルミ合金との接着強度が向上する。さらに
プリフォームワイヤ１の本数やダイスの大きさを加減す
ることにより架空送電線用複合素線１ｃの径を任意の大
きさに加減することができる。
【００３１】以上において本実施例によれば、アルミ又
はアルミ合金と長尺繊維とからなるプリフォームワイヤ
を形成し、そのワイヤの複数本を束ねてアルミ溶湯又は
アルミ合金溶湯でディップフォーミング法により一体化
して芯線とし、この芯線の外周に連続押出加工によりア
ルミ又はアルミ合金を被覆したので、強度に優れた任意
の径の架空送電線用複合素線を連続的に製造することが
できる。
はアルミ合金と長尺繊維とからなるプリフォームワイヤ
を形成し、そのワイヤの複数本を束ねてアルミ溶湯又は
アルミ合金溶湯でディップフォーミング法により一体化
して芯線とし、この芯線の外周に連続押出加工によりア
ルミ又はアルミ合金を被覆したので、強度に優れた任意
の径の架空送電線用複合素線を連続的に製造することが
できる。
【００３２】尚、第１の工程において、るつぼ内に短尺
繊維あるいはウイスカを混合したが、これに限定される
ものではなく、短尺繊維あるいはウイスカを混合しなく
てもよい。この場合の断面は図５に示すようになる。す
なわち、複合素線は３本の素線１がアルミ層２０ａで被
覆され、そのアルミ層２０ａの周囲がアルミ２０で被覆
された構造を有している。
繊維あるいはウイスカを混合したが、これに限定される
ものではなく、短尺繊維あるいはウイスカを混合しなく
てもよい。この場合の断面は図５に示すようになる。す
なわち、複合素線は３本の素線１がアルミ層２０ａで被
覆され、そのアルミ層２０ａの周囲がアルミ２０で被覆
された構造を有している。
【００３３】尚、本実施例では第１の工程と第２の工程
で架空送電線用複合素線を形成したが、これに限定され
るものではなく、第１の工程のみあるいは第２の工程の
みでも架空送電線用複合素線を形成することができる。
で架空送電線用複合素線を形成したが、これに限定され
るものではなく、第１の工程のみあるいは第２の工程の
みでも架空送電線用複合素線を形成することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００３５】(1) 架空送電線として軽量化、低弛度化、
増容量化が可能となり、繊維強化電線用素線が連続的に
製造できる。
増容量化が可能となり、繊維強化電線用素線が連続的に
製造できる。
【００３６】(2) 撚線等の製造工程中のプリフォーム
（ばらけないための塑性加工）が可能となり、複合部を
中心に配置し、外層にアルミを有する構造の素線が製造
可能となる。
（ばらけないための塑性加工）が可能となり、複合部を
中心に配置し、外層にアルミを有する構造の素線が製造
可能となる。
【００３７】(3) 製造開始段階において、種線としてＳ
ｉＣ／Ａｌプリフォームワイヤを用いることにより製造
効率が向上し、任意の繊維体積率及び外径を有する複合
素線を得ることができる。
ｉＣ／Ａｌプリフォームワイヤを用いることにより製造
効率が向上し、任意の繊維体積率及び外径を有する複合
素線を得ることができる。
【００３８】(4) 製造後の圧延、伸線が不要であり、連
続押出機のダイスを交換することにより任意の大きさの
径を有する複合素線の製造が可能である。
続押出機のダイスを交換することにより任意の大きさの
径を有する複合素線の製造が可能である。
【００３９】(5) 連続押出加工の前処理としてプリフォ
ームワイヤを数本ディップフォーミング法で一体化する
ことにより、プリフォームワイヤのバラケあるいは押出
圧力による劣化を防止することができ、プリフォームワ
イヤ間の接着強度が向上し、さらに中央部に繊維を均一
に複合した複合素線の製造が可能である。
ームワイヤを数本ディップフォーミング法で一体化する
ことにより、プリフォームワイヤのバラケあるいは押出
圧力による劣化を防止することができ、プリフォームワ
イヤ間の接着強度が向上し、さらに中央部に繊維を均一
に複合した複合素線の製造が可能である。
【００４０】(6) プリフォームワイヤのアルミ層へのア
ルミ被覆を行うことにより芯線と被覆層との接着強度が
向上する。
ルミ被覆を行うことにより芯線と被覆層との接着強度が
向上する。
【図１】本発明の架空送電線用複合素線の製造方法を適
用した複合素線製造装置の一実施例の概略図である。
用した複合素線製造装置の一実施例の概略図である。
【図２】図１に示した複合素線製造装置における第１の
工程を説明するための説明図である。
工程を説明するための説明図である。
【図３】図１に示した複合素線製造装置における第２の
工程に用いられる連続押出機の説明図である。
工程に用いられる連続押出機の説明図である。
【図４】図１に示した装置により形成される複合素線の
断面図である。
断面図である。
【図５】図１に示した装置において短尺繊維（またはウ
イスカ）を混合しない場合に形成される複合素線の断面
図である。
イスカ）を混合しない場合に形成される複合素線の断面
図である。
１ ＳｉＣ／Ａｌプリフォームワイヤ １ａ、１ｂ 素線 １ｃ 複合素線 ２ 供給ローラ ３ 処理装置 ４ 溶融アルミ ５ るつぼ ６ 冷却系 ７ ローラ ８ 連続押出機 ９ 巻取ローラ １０ 長尺ＳｉＣ線（長尺繊維）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 13/00 501 D07B 1/06 H01B 5/00 - 5/16
Claims (2)
- 【請求項１】アルミ又はアルミ合金と長尺繊維とからな
るプリフォームワイヤを形成し、そのワイヤを複数本束
ねてアルミ溶湯又はアルミ合金溶湯でディップフォーミ
ング法により一体化して芯線を形成し、この芯線の外周
に連続押出加工によりアルミ又はアルミ合金を被覆した
ことを特徴とする架空送電線用複合素線の製造方法。 - 【請求項２】前記アルミ溶湯又はアルミ合金溶湯の中に
あらかじめ短尺繊維を含ませて前記芯線を一体化したこ
とを特徴とする請求項１に記載の架空送電線用複合素線
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220390A JP3008687B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 架空送電線用複合素線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220390A JP3008687B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 架空送電線用複合素線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0668721A JPH0668721A (ja) | 1994-03-11 |
| JP3008687B2 true JP3008687B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=16750372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4220390A Expired - Lifetime JP3008687B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 架空送電線用複合素線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008687B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723451B1 (en) * | 2000-07-14 | 2004-04-20 | 3M Innovative Properties Company | Aluminum matrix composite wires, cables, and method |
| US6344270B1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-02-05 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
| US6485796B1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-11-26 | 3M Innovative Properties Company | Method of making metal matrix composites |
| US6329056B1 (en) * | 2000-07-14 | 2001-12-11 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
| US7131308B2 (en) * | 2004-02-13 | 2006-11-07 | 3M Innovative Properties Company | Method for making metal cladded metal matrix composite wire |
| CN103000312A (zh) * | 2011-09-14 | 2013-03-27 | 吴江市神州机械有限公司 | 卧式漆包机的独立收线装置 |
| CN111172519A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-19 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种碳化硅纤维表面连续制备复合界面层的设备及方法 |
| CN112885518B (zh) * | 2021-01-13 | 2022-09-27 | 上海榕融新材料科技有限公司 | 一种连续氧化铝纤维增强铝基电缆芯及其制备方法和设备 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP4220390A patent/JP3008687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0668721A (ja) | 1994-03-11 |
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