專利名稱：鍍焊錫線的制造方法和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電氣電子設(shè)備、通信設(shè)備的鍍焊錫線的制造方法和制造裝置，詳細(xì)而言，涉及適合于用作太陽(yáng)能電池的引線的具有適度的低條件屈服強(qiáng)度特性的鍍焊錫線的制造方法和制造裝置。
背景技術(shù)：
在用于電子零部件的鍍線中，有時(shí)要求O. 2%條件屈服強(qiáng)度值較低這樣的低條件屈服強(qiáng)度特性。例如，太陽(yáng)能電池用引線就是其中之一。
為了降低構(gòu)成太陽(yáng)能電池單體的硅材料的成本，緩和材料供給不足的影響，希望該太陽(yáng)能電池單體(celI)能夠薄型化。
不過(guò)，太陽(yáng)能電池單體一旦薄型化，強(qiáng)度會(huì)變?nèi)?，焊錫連接太陽(yáng)能電池單體中的太陽(yáng)能電池用引線的連接部分由于彼此的膨脹率不同而容易在太陽(yáng)能電池單體產(chǎn)生翹曲、破損的問(wèn)題。
由此，需要太陽(yáng)能電池用引線的與太陽(yáng)能電池單體的連接部分隨著太陽(yáng)能電池單體的變形而變形，重要的是使O. 2%條件屈服強(qiáng)度值降低。因此，作為太陽(yáng)能電池用引線，使用具有低條件屈服強(qiáng)度特性的鍍焊錫線。
不論這種鍍焊錫線是否具有低條件屈服強(qiáng)度特性，這種鍍焊錫線能夠經(jīng)由如專利文獻(xiàn)I所公開那樣的焊錫鍍工序而在被鍍線上形成鍍層。
專利文獻(xiàn)I公開有如下焊錫鍍工序?qū)⒆鳛楸诲兙€的金屬線材通過(guò)金屬線材導(dǎo)入口導(dǎo)入到容納有熔融焊錫鍍液的鍍液部，從鍍焊錫線導(dǎo)出口導(dǎo)出，進(jìn)行空氣冷卻等來(lái)對(duì)金屬線材實(shí)施鍍處理工序。
還有，在鍍焊錫線的制造工序中，除了上述焊錫鍍工序以外，還對(duì)金屬線材的表面實(shí)施清洗、退火等焊錫鍍前處理工序，在焊錫鍍工序的后工序中，進(jìn)行卷取鍍線的卷取工序。
并且，如果對(duì)減低了條件屈服強(qiáng)度后的被鍍線連續(xù)進(jìn)行這樣的工序，容易對(duì)被鍍線施加負(fù)荷，因此，連續(xù)加工變得困難，即使能夠進(jìn)行連續(xù)加工，也難以穩(wěn)定地獲得所期望品質(zhì)的鍍線。
例如，過(guò)于將重點(diǎn)置于對(duì)施加于減低了條件屈服強(qiáng)度后的被鍍線的負(fù)荷進(jìn)行抑制，有時(shí)無(wú)法充分地清洗被鍍線的表面，在表面殘留有雜質(zhì)、氧化層。
這樣一來(lái)，在隨后的焊錫鍍工序中在被鍍線的表面形成鍍層時(shí)，發(fā)生鍍層容易剝離等，難以穩(wěn)定地獲得所期望品質(zhì)的鍍線。
除此之外，也在鍍線的制造過(guò)程中，由于鍍線(被鍍線)的條件屈服強(qiáng)度較低，無(wú)法提高鍍線的行進(jìn)速度，花費(fèi)大量的制造時(shí)間，如果要進(jìn)行連續(xù)加工，反而造成制造效率降低這樣的難點(diǎn)。
作為具有低條件屈服強(qiáng)度特性的鍍焊錫線的制造方法，例如，在專利文獻(xiàn)2中提出有太陽(yáng)能電池用平角導(dǎo)體的制造方法。
專利文獻(xiàn)2中的太陽(yáng)能電池用平角導(dǎo)體的制造方法是如下制造方法利用軋制等工序?qū)?dǎo)體成形為平角狀之后，利用熱處理工序使O. 2%條件屈服強(qiáng)度值降低，對(duì)導(dǎo)體的表面實(shí)施焊錫鍍膜。
不過(guò)，在引用文獻(xiàn)2中并沒(méi)有進(jìn)行熱處理時(shí)的溫度設(shè)定、還原爐(軟化退火爐)的內(nèi)部的環(huán)境氣體的成分這樣的具體記載，也未具體提及例如清洗工序這樣的熱處理工序以外的工序。
因此，即使進(jìn)行清洗工序，能否利用獨(dú)立的生產(chǎn)線來(lái)進(jìn)行上述熱處理工序、清洗工序，或者鍍工序這樣的各工序的點(diǎn)上也不確定、即使連續(xù)地進(jìn)行上述多個(gè)工序，以什么工序順序進(jìn)行也不確定。
S卩，如上所述，引用文獻(xiàn)2并沒(méi)有對(duì)如下兩個(gè)相反的制造上的課題有任何關(guān)注隨著使平角導(dǎo)體的O. 2%條件屈服強(qiáng)度值降低而難以確保作為太陽(yáng)能電池的引線的品質(zhì)；為了確保使O. 2%條件屈服強(qiáng)度值降低后的鍍線的品質(zhì)而降低了制造效率。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開2000 - 80460號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006 - 54355號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種鍍焊錫線的制造方法和制造裝置，該鍍焊錫線的制造方法和制造裝置能夠獲得使O. 2%條件屈服強(qiáng)度值充分地降低后的期望的品質(zhì)的鍍線，通過(guò)穩(wěn)定地獲得這樣的鍍線使產(chǎn)品的成品率能夠提高，而且還能夠提高制造效率。
解決問(wèn)題的技術(shù)方案
本發(fā)明的鍍焊錫線的制造裝置包括對(duì)銅線進(jìn)行鍍前處理的鍍前處理部件；對(duì)銅線的表面實(shí)施焊錫鍍的鍍部件；卷取在表面實(shí)施了鍍處理的銅線的卷取部件，其中，所述鍍前處理部件具有對(duì)銅線進(jìn)行軟化退火而使銅線的條件屈服強(qiáng)度降低的軟化退火部件，卷取結(jié)構(gòu)利用所述卷取部件以比該銅線的條件屈服強(qiáng)度低的卷取力將條件屈服強(qiáng)度降低后的所述銅線卷取，所述軟化退火部件、所述鍍部件和所述卷取部件從銅線的行進(jìn)方向的上游側(cè)起按照所述軟化退火部件、所述鍍部件和所述卷取部件的順序一連串地配置。
在此，利用所述卷取部件以比上述銅線的條件屈服強(qiáng)度低的卷取力卷取的卷取結(jié)構(gòu)不限于單獨(dú)用所述卷取部件卷取銅線的結(jié)構(gòu)，也包括如下結(jié)構(gòu)例如，將輔助該卷取部件進(jìn)行卷取的輸送絞盤配置在比卷取部件靠上游側(cè)的位置，用所述卷取部件和該輸送絞盤卷取銅線。
所述銅線的形狀、尺寸沒(méi)有限定，但優(yōu)選為平角線。其理由在于，通過(guò)將所述銅線由上述純銅系導(dǎo)體材料以平角線形成并對(duì)表面實(shí)施鍍處理，從而能夠用作與硅晶圓(Si單體)的預(yù)定區(qū)域連接的連接用引線、即，太陽(yáng)能電池用鍍焊錫線。
所述一連串地配置表示沿著行進(jìn)方向的上游側(cè)到下游側(cè)，不論連續(xù)還是斷續(xù)地相連而以所謂的串聯(lián)配置。
作為本發(fā)明的方式，所述銅線能夠由純銅系材料形成，所述軟化退火部件包括軟化退火爐，該軟化退火爐的內(nèi)部包括用于對(duì)所述銅線的表面的氧化層進(jìn)行還原的還原氣體環(huán)境，將所述軟化退火爐以銅線行進(jìn)方向的下游側(cè)比銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)處于較低的位置的方式傾斜配置，在所述軟化退火爐中的銅線行進(jìn)方向的下游側(cè)部分設(shè)置有還原氣體供給部，該還原氣體供給部為允許向該軟化退火爐供給還原性氣體的還原氣體供給部。
所述純銅系材料只要是雜質(zhì)較少、導(dǎo)電率較高的純銅系導(dǎo)體材料，就沒(méi)有特別地限定，優(yōu)選例如無(wú)氧銅(0FC)、韌銅(Tough-Pitch Copper)、磷脫氧銅這樣的不含有氧化物等雜質(zhì)的純度為99. 9%以上的材料。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述還原性氣體能夠由氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w構(gòu)成。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠?qū)⑺龅獨(dú)馀c所述氫氣的體積比率設(shè)定為4 :1。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述鍍前處理部件能夠具有對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理的加熱處理部件，將所述加熱處理部件配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠由純銅系材料形成所述銅線，所述鍍前處理部件具有對(duì)銅線進(jìn)行清洗的清洗部件，將所述清洗部件配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述鍍前處理部件具有對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理的加熱處理部件，該加熱處理部件能夠配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置，將所述加熱處理部件配置在比所述清洗部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述清洗部件可以包括酸清洗部件和水清洗部件，作為所述鍍前處理部件，所述加熱處理部件、所述酸清洗部件、所述水清洗部件和所述軟化退火部件沿著銅線行進(jìn)方向按照所述加熱處理部件、所述酸清洗部件、所述水清洗部件和所述軟化退火部件的順序配置。
另外，作為本發(fā)明的方式，銅線能夠使用如下尺寸的平角銅線該平角銅線的在與長(zhǎng)度方向正交的正交截面上的寬度在O. 8 IOmm的范圍內(nèi)，厚度在O. 05 O. 5mm的范圍內(nèi)，銅線的行進(jìn)速度設(shè)定為約4. Om / min，在所述酸清洗部件中的酸清洗時(shí)間設(shè)定為約12.8秒。并且，在水清洗部件中的水清洗時(shí)間設(shè)定為約13. 5秒。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠由純銅系材料形成所述銅線，在比所述卷取部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置具有銅線輸送輔助部件，該銅線輸送輔助部件用于對(duì)所述卷取部件卷取銅線進(jìn)行輔助。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述銅線輸送輔助部件配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述銅線輸送輔助部件可以配置在比銅線行進(jìn)方向上的所述清洗部件靠近銅線行進(jìn)方向的下游側(cè)的位置。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述鍍部件包括儲(chǔ)存有熔融焊錫鍍液的熔融焊錫鍍槽， 在所述熔融焊錫鍍槽的內(nèi)部具有方向轉(zhuǎn)換輥，該方向轉(zhuǎn)換輥用于對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且，該方向轉(zhuǎn)換輥包括槽中方向轉(zhuǎn)換輥，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥在通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽前和通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥包括所述銅線輸送輔助部件。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠由純銅系材料形成所述銅線，所述鍍部件包括儲(chǔ)存有熔融焊錫鍍液的熔融焊錫鍍槽，在所述熔融焊錫鍍槽的上方具有方向轉(zhuǎn)換輥，該方向轉(zhuǎn)換輥用于對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且，該方向轉(zhuǎn)換輥包括槽上方向轉(zhuǎn)換輥，所述槽上方向轉(zhuǎn)換輥將通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后的銅線的行進(jìn)方向向所述卷取部件的一側(cè)轉(zhuǎn)換，所述卷取部件中的用于架設(shè)銅線的固定輥中，配置于上游側(cè)的固定輥包括卷取部件上游側(cè)配置輥，該卷取部件上游側(cè)配置輥將通過(guò)該槽上方向轉(zhuǎn)換輥后的銅線向所述卷取部件的下游側(cè)引導(dǎo)，所述槽上方向轉(zhuǎn)換輥配置在比所述卷取部件上游側(cè)配置輥的配置高度高的位置。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠?qū)⑺霾凵戏较蜣D(zhuǎn)換輥配置在距儲(chǔ)存于所述熔融焊錫鍍槽的熔融焊錫鍍液的液面的高度為約3m的位置。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述鍍部件包括儲(chǔ)存有熔融焊錫鍍液的熔融焊錫鍍槽， 在所述熔融焊錫鍍槽的內(nèi)部具有用于對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換的方向轉(zhuǎn)換輥，而且，該方向轉(zhuǎn)換輥包括槽中方向轉(zhuǎn)換輥，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥在通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽前和通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥包括銅線輸送輔助部件，該銅線輸送輔助部件對(duì)所述卷取部件卷取銅線進(jìn)行輔助。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠由純銅系材料形成所述銅線，在所述鍍部件中，用薄鍍層設(shè)定和厚鍍層設(shè)定中的任一個(gè)設(shè)定進(jìn)行，所述薄鍍層設(shè)定為通過(guò)薄鍍層鍍銅線，所述厚鍍層設(shè)定為比薄鍍層設(shè)定時(shí)的鍍層厚度厚的鍍層厚度，所述薄鍍層設(shè)定為在使銅線行進(jìn)的速度為低速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，所述厚鍍層設(shè)定為如下設(shè)定在使銅線行進(jìn)的速度為比所述低速行進(jìn)速度高的速度即高速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，并且，在所述高速行進(jìn)速度下基于焊錫溫度和鍍層厚度之間的預(yù)定的關(guān)系以與所述焊錫溫度相對(duì)應(yīng)的鍍層厚度對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠在所述清洗部件和所述軟化退火部件之間具有預(yù)加熱部件，該預(yù)加熱部件對(duì)要通過(guò)該軟化退火部件之前的銅線進(jìn)行加熱，在所述鍍部件時(shí)的設(shè)定為所述厚鍍層設(shè)定的情況下，所述鍍部件對(duì)通過(guò)所述預(yù)加熱部件和所述軟化退火部件后的銅線實(shí)施鍍處理。
另外，本發(fā)明是經(jīng)由對(duì)銅線進(jìn)行鍍前處理的鍍前處理工序、對(duì)銅線的表面實(shí)施焊錫鍍的鍍工序、卷取對(duì)表面實(shí)施了鍍處理的銅線的卷取工序而制造鍍焊錫線的制造方法， 其特征在于，在所述鍍前處理工序中，進(jìn)行使銅線軟化退火而使銅線條件屈服強(qiáng)度降低的軟化退火工序，所述卷取工序?yàn)橐员葪l件屈服強(qiáng)度降低后的所述銅線的條件屈服強(qiáng)度低的卷取力進(jìn)行卷取的工序，在進(jìn)行所述卷取工序的期間內(nèi)連續(xù)地進(jìn)行所述軟化退火工序和所述鍍工序。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述銅線能夠使用由純銅系材料形成的銅線，在所述軟化退火工序中，從設(shè)在行進(jìn)方向的下游側(cè)的還原氣體供給部向以行進(jìn)方向的下游側(cè)比行進(jìn)方向的上游側(cè)處于較低的位置的方式傾斜配置的軟化退火爐供給用于對(duì)所述銅線的表面的氧化層進(jìn)行還原的還原性氣體，使所述軟化退火爐的內(nèi)部處于還原性氣體環(huán)境，使所述銅線在該軟化退火爐行進(jìn)。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述還原性氣體能夠由氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w構(gòu)成。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠?qū)⑺龅獨(dú)夂退鰵錃獾捏w積比率設(shè)定為4 :1。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠在所述鍍前處理工序中，在所述軟化退火工序之前對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理工序。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述銅線能夠使用由純銅系材料形成的銅線，在所述鍍前處理工序中，在所述軟化退火工序之前進(jìn)行清洗銅線的清洗工序。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠在所述鍍前處理工序中包含在所述軟化退火工序之前對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理的加熱處理工序，在所述清洗工序之前進(jìn)行所述加熱處理工序。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述清洗工序具有酸清洗工序和水清洗工序，在所述鍍前處理工序中，以所述加熱處理工序、所述酸清洗工序、所述水清洗工序和所述軟化退火工序的順序進(jìn)行所述加熱處理工序、所述酸清洗工序、所述水清洗工序和所述軟化退火工序。
另外，作為本發(fā)明的方式，銅線能夠使用如下尺寸的平角銅線該平角銅線的在與長(zhǎng)度方向正交的正交截面上的寬度在O. 8 IOmm的范圍內(nèi)，厚度在O. 05 O. 5mm的范圍內(nèi)，將銅線的行進(jìn)速度設(shè)定為約4. Om / min，將所述酸清洗工序中的酸清洗時(shí)間設(shè)定為約12.8秒，并且，將水清洗工序中的水清洗時(shí)間設(shè)定為約13. 5秒。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述銅線能夠使用由純銅系材料形成的銅線，在進(jìn)行所述卷取工序的期間內(nèi)，進(jìn)行對(duì)在該卷取工序中卷取銅線實(shí)施輔助的銅線輸送輔助工序。
另外，作為本發(fā)明的方式，所述銅線能夠使用由純銅系材料形成的銅線，在所述鍍工序后利用槽上方向轉(zhuǎn)換輥將通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后的銅線的行進(jìn)方向向卷取部件上游側(cè)配置輥的一側(cè)進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換，該槽上方向轉(zhuǎn)換輥處于所述熔融焊錫鍍槽的上方，配置在所述卷取部件的上游側(cè)，且配置在比卷取部件上游側(cè)配置輥的配置高度高的位置，該卷取部件上游側(cè)配置輥用于將通過(guò)該槽上方向轉(zhuǎn)換輥后的銅線向所述卷取部件的下游側(cè)引導(dǎo)。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠由純銅系材料形成所述銅線，在所述鍍工序中，用通過(guò)薄鍍層鍍銅線的薄鍍層設(shè)定、作為比薄鍍層設(shè)定時(shí)的鍍層厚度厚的鍍層厚度的厚鍍層設(shè)定中的任一個(gè)設(shè)定進(jìn)行，所述薄鍍層設(shè)定為在使銅線行進(jìn)的速度為低速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，所述厚鍍層設(shè)定為如下設(shè)定在使銅線行進(jìn)的速度為比所述低速行進(jìn)速度高的速度即高速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，并且，在所述高速行進(jìn)速度下基于焊錫溫度和鍍層厚度之間的預(yù)定的關(guān)系以與所述焊錫溫度相對(duì)應(yīng)的鍍層厚度對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠?qū)⑺龅退傩羞M(jìn)速度設(shè)定為約4m / min左右，將高速行進(jìn)速度設(shè)定為約13m / min左右。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠在所述高速行進(jìn)速度中，將所述焊錫溫度設(shè)定為約 240°C左右。
另外，作為本發(fā)明的方式，能夠在以所述厚鍍層設(shè)定進(jìn)行所述鍍工序時(shí)，在所述清洗工序和所述軟化退火工序之間進(jìn)行加熱要進(jìn)行該軟化退火工序之前的銅線的預(yù)加熱工序，在所述預(yù)加熱工序后對(duì)已進(jìn)行了所述軟化退火工序的銅線進(jìn)行所述鍍工序。
發(fā)明的效果
采用本發(fā)明，能夠提供鍍焊錫線的制造方法和制造裝置，該鍍焊錫線的制造方法和制造裝置能夠獲得所期望品質(zhì)的O. 2%條件屈服強(qiáng)度值充分地降低后的鍍線，通過(guò)穩(wěn)定地獲得這種鍛線，能夠提聞廣品成品率，還能夠提聞制造效率。


圖I是鍍焊錫線的制造裝置的概略圖。
圖2是軟化退火爐的說(shuō)明圖。
圖3是骨架橫穿方式卷取機(jī)的說(shuō)明圖。
圖4是表示加熱處理溫度為100°C時(shí)的軟化退火爐中的軟化退火溫度與O. 2%條件屈服強(qiáng)度值的關(guān)系的圖表。
圖5是表示加熱處理溫度與O. 2%條件屈服強(qiáng)度值的關(guān)系的圖表。
圖6是表示在軟化退火工序中分別使用含氫還原氣體和不含氫還原氣體的情況下的被鍍線的O. 2%條件屈服強(qiáng)度值的圖表。
圖7是表示還原氣體的氫混合比與O. 2%條件屈服強(qiáng)度值的關(guān)系的圖表。
圖8是表示其他實(shí)施方式的鍍焊錫線的制造裝置的局部概略圖。
圖9是表示其他實(shí)施方式的鍍焊錫線的制造裝置的局部概略圖。
圖10是清洗裝置的概略圖。
圖11是表示與對(duì)應(yīng)于輸送絞盤和槽中方向轉(zhuǎn)換輥的設(shè)置方式的鍍線的O. 2%條件屈服強(qiáng)度值的關(guān)系的圖表。
圖12是表示其他實(shí)施方式的鍍焊錫線的制造裝置的局部概略圖。
圖13是鍍焊錫線的制造裝置的運(yùn)行說(shuō)明圖。
圖14是在鍍槽上輥配置高度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中使用的制造裝置的概略圖。
圖15是表示鍍焊錫線的制造裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。
圖16是表示以往的鍍焊錫線的制造裝置的局部概略圖。
圖17是表示其他實(shí)施方式的鍍焊錫線的制造裝置的局部概略圖。
具體實(shí)施方式
下面使用附圖對(duì)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。
如圖I所示，本實(shí)施方式的鍍焊錫線的制造裝置10包括對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行鍍前處理的鍍前處理部件2、對(duì)被鍍線Ia的表面實(shí)施焊錫鍍的鍍部件61，和用于卷取對(duì)表面實(shí)施了鍍處理的鍍線Ib的卷取部件71。
使用平角銅線作為被鍍線la，該平角銅線利用另外設(shè)置的平角線制造機(jī)(未圖示) 將無(wú)氧銅(OFC)軋制成厚度為O. 05 O. 5mm、寬度為O. 8 IOmm而成的，更優(yōu)選軋制成厚度為O. 08 O. 24mm、寬度為I 2_而成的。
所述鍍前處理部件2主要包括供給器12、加熱處理爐22、酸清洗槽31、超聲波水清洗槽41和軟化退火爐51。
供給器12通過(guò)使其滾筒旋轉(zhuǎn)而將卷繞于滾筒的被鍍線Ia依次松開并且向制造生產(chǎn)線供給。供給器12也可以根據(jù)需要是帶有張力調(diào)節(jié)功能的結(jié)構(gòu)，還可以是以通常的橫向抽出方式進(jìn)行抽出的結(jié)構(gòu)。
加熱處理爐22的結(jié)構(gòu)與后述的軟化退火爐51大致相同，構(gòu)成為相比于厚度方向， 在行進(jìn)方向的長(zhǎng)度較長(zhǎng)的長(zhǎng)方體形狀的外觀形狀。加熱處理爐22沿著行進(jìn)方向以行進(jìn)方向的下游側(cè)端部處于比上游側(cè)端部低的位置的方式進(jìn)行傾斜配置。加熱處理爐22的內(nèi)部為200°C的設(shè)定溫度的蒸氣環(huán)境。
另外，在相對(duì)于加熱處理爐22處于行進(jìn)方向的下游側(cè)的位置設(shè)置有用于對(duì)通過(guò)了加熱處理爐22內(nèi)部的被鍍線Ia進(jìn)行冷卻的冷卻水槽23。加熱處理爐22的下游側(cè)端部和冷卻水槽23由引導(dǎo)至冷卻水槽23的連結(jié)管24彼此連結(jié)，以使從加熱處理爐22導(dǎo)出的被鍍線Ia不與空氣接觸。
作為清洗部件30的酸清洗槽31用于儲(chǔ)存對(duì)被鍍線Ia的表面進(jìn)行酸清洗的磷酸系清洗液32。
在作為清洗部件30的超聲波水清洗槽41中儲(chǔ)存有水43，該水43用于采用另外設(shè)置的超聲波水清洗機(jī)來(lái)對(duì)附著在被鍍線Ia的表面的水溶性潤(rùn)滑劑、其他雜質(zhì)進(jìn)行清洗。在超聲波水清洗槽41的底面，沿著被鍍線Ia的行進(jìn)方向配置有用于構(gòu)成超聲波水清洗機(jī)42 的一部分的超聲波振動(dòng)板42a。此外，在超聲波水清洗槽41的上方設(shè)置有從被鍍線Ia的行進(jìn)的軌道上的側(cè)方朝著被鍍線Ia吹空氣的空氣吹掃裝置45。
如圖2所示，所述軟化退火爐51以行進(jìn)方向的下游側(cè)端部逐漸比行進(jìn)方向的上游側(cè)端部處于較低位置的方式傾斜配置。所述軟化退火爐51包括軟化退火爐主體52、管狀的鞘管53和加熱器54，所述軟化退火爐主體52由與加熱處理爐22同樣地呈長(zhǎng)方體形狀構(gòu)成；所述鞘管53以貫穿該軟化退火爐主體52的方式配置，具有允許被鍍線Ia插入的內(nèi)徑；所述加熱器54對(duì)軟化退火爐主體52的內(nèi)部進(jìn)行加熱。
鞘管53在軟化退火爐主體52的內(nèi)部空間沿著行進(jìn)方向配置，自軟化退火爐主體 52的長(zhǎng)度方向(行進(jìn)方向)的兩端部、即長(zhǎng)度方向的上端部和下端部突出。在鞘管53的自軟化退火爐主體52的上端部突出的鞘管上側(cè)突出部分55的上端形成有上端開口部55u。
上端開口部55u允許被鍍線Ia向鞘管53的內(nèi)部導(dǎo)入，并且如后所述，用于將填充到鞘管53的內(nèi)部的還原氣體G排出。在鞘管53的自軟化退火爐主體52的下端部突出的鞘管下側(cè)突出部分56的下端形成有下端開口部55d。
下端開口部55d允許被鍍線Ia自鞘管53導(dǎo)出。鞘管下側(cè)突出部分56與連結(jié)管 55串聯(lián)連結(jié)。并且，在鞘管下側(cè)突出部分56的中途部分構(gòu)成有分支部分，將該分支部分構(gòu)成為用于向鞘管53的內(nèi)部供給還原氣體G的還原氣體供給部57。
此外，雖未圖示，但在還原氣體供給部57上設(shè)置由壓力調(diào)節(jié)閥、壓力計(jì)等，該還原氣體供給部57能夠根據(jù)所述軟化退火爐51的內(nèi)部的還原氣體G的濃度調(diào)節(jié)還原氣體G的流入量。
通過(guò)從還原氣體供給部57使還原氣體G流入鞘管53的內(nèi)部，而使鞘管53的內(nèi)部為還原氣體環(huán)境。
加熱器54具有多個(gè)構(gòu)成為直線的棒狀的加熱器，以在軟化退火爐主體52的內(nèi)部空間距著鞘管53相對(duì)的方式配置在相對(duì)于鞘管53的上方側(cè)空間和下方側(cè)空間。加熱器54 沿著相當(dāng)于與被鍍線Ia的行進(jìn)方向正交的方向設(shè)置，詳細(xì)而言，相當(dāng)于從正面看圖2的紙面時(shí)與圖2的紙面垂直的方向，多根加熱器54分別在上方側(cè)空間和下方側(cè)空間中沿著行進(jìn)方向每隔預(yù)定間距并列配置。
軟化退火爐51的內(nèi)部利用加熱器54設(shè)定為800°C或者800°C以上的溫度設(shè)定。
通過(guò)將鞘管下側(cè)突出部分56與連結(jié)管55串聯(lián)連結(jié)，通過(guò)了軟化退火爐51的被鍍線I能夠以不與空氣接觸的方式行進(jìn)，直至浸入熔融焊錫鍍液63中。
鍍部件61包括儲(chǔ)存有熔融焊錫鍍液63的熔融焊錫鍍槽62，熔融焊錫鍍液63使用設(shè)定溫度為260°C的熔融錫(Sn - 3. OAg — O. 5Cu)。
在熔融焊錫鍍槽62的內(nèi)部，配置有槽中方向轉(zhuǎn)換輥64，該槽中方向轉(zhuǎn)換輥64用于將在表面附著有熔融焊錫鍍液63的鍍線Ib的行進(jìn)方向轉(zhuǎn)換成鉛垂上方。
并且，在槽中方向轉(zhuǎn)換棍64的鉛垂上方具有槽上方向轉(zhuǎn)換棍65,該槽上方向轉(zhuǎn)換輥65用于使鍍線Ib從向鉛垂上方的行進(jìn)方向轉(zhuǎn)換成朝向卷取部件71的方向。
槽中方向轉(zhuǎn)換輥64和槽上方向轉(zhuǎn)換輥65包括直徑比通常的Φ 20mm左右的輥大的例如Φ IOOmm左右的輥。并且，槽中方向轉(zhuǎn)換輥64和槽上方向轉(zhuǎn)換輥65利用分別設(shè)置的未圖示的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以與卷取部件71所具有的后述的張力調(diào)節(jié)輥74、骨架76的旋轉(zhuǎn)速度大致相同的旋轉(zhuǎn)速度自我積極地主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，以與卷取部件71的卷取速度同步的方式進(jìn)行鍍線Ib的方向轉(zhuǎn)換。
接著，對(duì)于卷取部件71進(jìn)行說(shuō)明。
卷取部件71包括卷取張力調(diào)節(jié)機(jī)72和骨架橫穿方式卷取機(jī)75。
卷取張力調(diào)節(jié)機(jī)72具有根據(jù)對(duì)架設(shè)于固定輥73的鍍線Ib施加的張力沿著上下方向可移動(dòng)地來(lái)調(diào)節(jié)張力的情況的張力調(diào)節(jié)輥74。雖未圖示，但還包括對(duì)所架設(shè)的鍍線Ib 的張力進(jìn)行檢測(cè)的張力檢測(cè)傳感器，根據(jù)該張力檢測(cè)傳感器檢測(cè)的張力以使張力穩(wěn)定的方式控制的控制部，基于控制部的指令使張力調(diào)節(jié)輥74可移動(dòng)的輥可動(dòng)機(jī)。
如圖3中的(a)所示，骨架橫穿方式卷取機(jī)75包括骨架76、電動(dòng)機(jī)77和傳遞部件 78，該骨架76構(gòu)成為相比于鍍線Ib的寬度寬，該電動(dòng)機(jī)77使該骨架76沿著該骨架76的軸向搖動(dòng)，該傳遞部件78為將電動(dòng)機(jī)77的驅(qū)動(dòng)傳遞的滾珠絲桿等。并且，骨架橫穿方式卷取機(jī)75包括對(duì)骨架76的卷取力進(jìn)行檢測(cè)的卷取力檢測(cè)傳感器79，根據(jù)由該卷取張力檢測(cè)傳感器79檢測(cè)的卷取力以使該張力穩(wěn)定的方式控制的控制部81，基于控制部81的指令而使骨架76旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)82。
這樣構(gòu)成的鍍焊錫線的制造裝置10從被鍍線Ia和鍍線Ib的行進(jìn)方向的上游側(cè)按照下述順序串聯(lián)一連串地配置作為鍍前處理部件2的供給器12、加熱處理爐22、酸清洗槽31、超聲波水清洗槽41、軟化退火爐51，作為鍍部件61的熔融焊錫鍍槽62，卷取部件71。
并且，鍍焊錫線的制造裝置10為如下結(jié)構(gòu)在實(shí)施鍍處理之前使被鍍線Ia的 O. 2%條件屈服強(qiáng)度值降低，之后，對(duì)該降低條件屈服強(qiáng)度后的被鍍線Ia實(shí)施鍍處理，在進(jìn)行上述工序期間，以比該鍍線Ib的條件屈服強(qiáng)度低的卷取力利用所述卷取部件71卷取已實(shí)施了鍍處理的被鍍線la。
具體而言，作為卷取部件71，采用上述的卷取張力調(diào)節(jié)機(jī)72和骨架橫穿方式卷取機(jī)75，并且，設(shè)置有對(duì)卷取部件71的卷取進(jìn)行輔助的第I輸送絞盤91和第2輸送絞盤92。 第I輸送絞盤91和第2輸送絞盤92均以對(duì)降低條件屈服強(qiáng)度前的被鍍線Ia的行進(jìn)進(jìn)行輸送輔助的方式設(shè)置在軟化退火爐51的上游側(cè)。
詳細(xì)而言，第I輸送絞盤91設(shè)置在加熱處理爐22和酸清洗槽31之間，并且，第2 輸送絞盤92設(shè)置在超聲波水清洗槽41和軟化退火爐51之間。
此外，鍍線Ib的卷取速度過(guò)慢或過(guò)快時(shí)，對(duì)鍍線Ib施加的負(fù)荷變大。特別是，卷取速度過(guò)快時(shí)，也產(chǎn)生線晃動(dòng)這樣的問(wèn)題，因此，在第I輸送絞盤91和第2輸送絞盤92中， 以比卷取部件71中的卷取速度稍快的速度，例如，以比卷取速度快+ Im / min左右的輸送速度將被鍍線Ia和鍍線Ib向下游側(cè)輸送出。
另外，在卷取部件71中，在上述的卷取張力調(diào)節(jié)機(jī)72和骨架橫穿方式卷取機(jī)7514的附近適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有用于架設(shè)鍍線Ib的多個(gè)固定輥73。
將配置在卷取部件71中的多個(gè)固定輥73中的設(shè)置在最靠近行進(jìn)方向上游側(cè)的固定輥73設(shè)定為卷取部件上游側(cè)配置輥73A。卷取部件上游側(cè)配置輥73A是將鍍線Ib在卷取部件71的一側(cè)開始架設(shè)的輥，該鍍線Ib利用槽上方向轉(zhuǎn)換輥65進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換后向卷取部件71的一側(cè)行進(jìn)來(lái)。
槽上方向轉(zhuǎn)換輥65配置在比卷取部件上游側(cè)配置輥73A高的位置。
接著，對(duì)鍍焊錫線的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
鍍焊錫線的制造方法是經(jīng)由對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行鍍前處理的鍍前處理工序，對(duì)被鍍線Ia的表面實(shí)施焊錫鍍的鍍工序和對(duì)表面已實(shí)施了鍍處理的鍍線Ib進(jìn)行卷取的卷取工序來(lái)制造鍍焊錫線的制造方法。
鍍前處理工序是以加熱處理工序、酸清洗工序、水清洗工序和軟化退火工序的順序進(jìn)行的。
在加熱處理工序中，通過(guò)使被鍍線Ia在處于蒸氣環(huán)境的加熱處理爐22的內(nèi)部行進(jìn)而對(duì)被鍍線Ia的表面進(jìn)行蒸氣清洗。利用該蒸氣清洗，能夠使附著在被鍍線Ia的表面的水溶性潤(rùn)滑劑和其他雜質(zhì)以易于除去的方式從表面分離。
在加熱處理工序中，將加熱處理爐22內(nèi)的退火溫度設(shè)定為比通常的650°C左右的退火溫度低的200°C，使設(shè)定為該較低溫度的加熱處理爐22內(nèi)為蒸氣環(huán)境，使被鍍線Ia行進(jìn)而對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行水蒸氣清洗。
在加熱處理工序中，如上所述，除了對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行水蒸氣清洗之外，也對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行退火從而進(jìn)行條件屈服強(qiáng)度的降低。但是通過(guò)將加熱處理工序的退火溫度設(shè)定為例如200°C等的低溫，對(duì)被鍍線Ia的條件屈服強(qiáng)度的降低程度進(jìn)行抑制。
另外，通過(guò)加熱處理爐22后的被鍍線Ia在通過(guò)連結(jié)管24后，在儲(chǔ)存在冷卻水槽 23的內(nèi)部的冷卻水中行進(jìn)，從而被冷卻到預(yù)定的溫度。
在酸清洗工序中，被鍍線Ia通過(guò)在儲(chǔ)存在酸清洗槽31中的磷酸系的清洗液32中行進(jìn)，對(duì)其表面進(jìn)行酸清洗。
在水清洗工序中，在超聲波水清洗槽41中對(duì)被鍍線Ia的表面進(jìn)行超聲波水清洗， 除去已附著在該被鍍線Ia的表面的水溶性潤(rùn)滑劑、其他雜質(zhì)。
軟化退火工序是如下工序使被鍍線Ia在內(nèi)部為還原氣體環(huán)境的軟化退火爐51 的內(nèi)部行進(jìn)，從而對(duì)該被鍍線Ia進(jìn)行軟化退火而使其降低條件屈服強(qiáng)度，并且對(duì)被鍍線Ia 的表面的氧化層進(jìn)行還原。
詳細(xì)而言，如圖2所示，在軟化退火工序中，從設(shè)置于鞘管下側(cè)突出部分56的還原氣體供給部57向以行進(jìn)方向的下游側(cè)比行進(jìn)方向的上游側(cè)處于較低的位置的方式傾斜配置的軟化退火爐51的鞘管53的內(nèi)部供給例如將氫氣混合于氮?dú)舛傻幕旌蠚怏w作為還原氣體G，使鞘管53的內(nèi)部預(yù)先處于還原性氣體環(huán)境。并且，利用加熱器54將軟化退火爐主體52的內(nèi)部空間加熱到約800°C。
在處于這樣的還原氣體環(huán)境的鞘管53的內(nèi)部中，將從上端開口部55u導(dǎo)入的被鍍線Ia朝向與還原氣體G上升來(lái)的方向dl相反的方向即下方向D行進(jìn)(參照?qǐng)D2中的局部放大圖所示的箭頭dl、箭頭D)。
在接下來(lái)的鍍工序中，被鍍線Ia在儲(chǔ)存于熔融焊錫鍍槽62的熔融焊錫鍍液63中行進(jìn)，從而使熔融錫附著在被鍍線Ia的表面。
從軟化退火爐51的下端開口部55d導(dǎo)出的被鍍線Ia在連結(jié)管55的內(nèi)部行進(jìn)，以不與空氣接觸的方式被引導(dǎo)，直到浸入到熔融焊錫鍍液63中。
熔融焊錫鍍液63附著在浸入到熔融焊錫鍍液63中的被鍍線Ia的表面，成為整個(gè)表面被熔融焊錫鍍液63包覆的鍍線lb。鍍線Ib在熔融焊錫鍍槽62的內(nèi)部行進(jìn)的過(guò)程中， 利用設(shè)置在熔融焊錫鍍槽62中的槽中方向轉(zhuǎn)換輥64在熔融焊錫鍍槽62中行進(jìn)的過(guò)程中向鉛垂上方進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換，從熔融焊錫鍍槽62朝向鉛垂上方導(dǎo)出。
鍍線Ib從熔融焊錫鍍槽62導(dǎo)出之后，利用槽上方向轉(zhuǎn)換輥65進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換，向卷取部件71側(cè)行進(jìn)。
在卷取工序中，在對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行上述的鍍前工序和鍍工序期間，將經(jīng)由了上述工序的鍍線Ib在卷取張力調(diào)節(jié)機(jī)72的張力調(diào)節(jié)輥74的控制下一邊進(jìn)行著鍍線Ib的張力調(diào)節(jié)一邊整齊地卷繞在骨架橫穿方式卷取機(jī)75所具有的骨架76上。
詳細(xì)而言，如圖3中的(a)和(b)所示，通過(guò)一邊使骨架橫穿方式卷取機(jī)75的骨架76繞軸線旋轉(zhuǎn)一邊向該骨架76的軸向搖動(dòng)，從而能夠?qū)㈠兙€Ib以沿著骨架76的軸向并列卷繞并重疊成多層的方式進(jìn)行卷取。
上述的鍍焊錫線的制造裝置10和制造方法能夠獲得以下所述的各種作用、效果。
鍍焊錫線的制造裝置10以從鍍線Ib的行進(jìn)方向的上游側(cè)向下游側(cè)按照作為鍍前處理部件2的供給器12、加熱處理爐22、酸清洗槽31、超聲波水清洗槽41、軟化退火爐51， 作為鍍部件61的熔融焊錫鍍槽62，卷取部件71的順序一連串地配置。
通過(guò)這樣將各部件一連串地配置，在制造過(guò)程中能夠防止降低條件屈服強(qiáng)度后的鍍線Ib行進(jìn)不必要的距離，能夠降低行進(jìn)過(guò)程中的鍍線Ib所受的負(fù)荷。
因而，能夠獲得所期望的品質(zhì)的O. 2%條件屈服強(qiáng)度值充分地降低后的鍍線lb， 通過(guò)穩(wěn)定地獲得這樣的鍍線lb，能夠提高產(chǎn)品成品率，還能夠提高制造效率。
另外，在鍍焊錫線的制造方法中，連續(xù)地進(jìn)行作為鍍前處理工序的加熱處理工序、 酸清洗工序、水清洗工序、軟化退火工序，鍍處理工序和卷取工序各工序。
通過(guò)這樣連續(xù)地進(jìn)行各工序，例如，省卻了每次經(jīng)由預(yù)定的工序都需要中斷鍍線 Ib (被鍍線Ia)的行進(jìn)，為進(jìn)行下一個(gè)工序而使鍍線Ib (被鍍線Ia)轉(zhuǎn)移到別的行進(jìn)生產(chǎn)線這樣的勞力和時(shí)間，因此，能夠大幅度地緩和對(duì)鍍線Ib施加的負(fù)荷，能夠穩(wěn)定地獲得所期望品質(zhì)的鍍線lb。
因而，能夠獲得所期望品質(zhì)的O. 2%條件屈服強(qiáng)度值充分地降低后的鍍線lb，通過(guò)穩(wěn)定地犾得這樣的鍛線lb，能夠提聞廣品成品率，還能夠提聞制造效率。
并且，由于能夠高效地制造所期望品質(zhì)的O. 2%條件屈服強(qiáng)度值充分地降低后的鍍線lb，所以能夠?qū)崿F(xiàn)大量生產(chǎn)適合于作為太陽(yáng)能電池用引線的降低條件屈服強(qiáng)度的鍍線 Ib0
另外，鍍焊錫線的制造裝置10是如下結(jié)構(gòu)將所述軟化退火爐51以行進(jìn)方向的下游側(cè)比行進(jìn)方向的上游側(cè)處于較低的位置的方式傾斜配置，在所述軟化退火爐51中的行進(jìn)方向的下游側(cè)設(shè)置有還原氣體供給部57，該還原氣體供給部57允許對(duì)鞘管53供給還原氣體G，該鞘管53允許被鍍線Ia在插入到該鞘管53的內(nèi)部的狀態(tài)下進(jìn)行行進(jìn)。
鍍焊錫線的制造方法是如下的制造方法在軟化退火工序中，在軟化退火爐51的內(nèi)部，通過(guò)被設(shè)于鞘管53的下端側(cè)部分(下游側(cè)部分)的還原氣體供給部57而將還原氣體 G向鞘管53的內(nèi)部供給，使處于還原氣體環(huán)境的鞘管53的內(nèi)部的被鍍線Ia從行進(jìn)方向的上游側(cè)朝向下游側(cè)行進(jìn)。
采用上述的鍍焊錫線的制造裝置10和制造方法，如圖2所示，被鍍線Ia能夠在處于還原氣體環(huán)境的鞘管53的內(nèi)部朝著與還原氣體G上升來(lái)的方向dl相反的方向即下方向 D行進(jìn)。
由此，能夠?qū)⒃谇使?3的內(nèi)部行進(jìn)的被鍍線Ia積極地暴露于要上升的還原氣體 G環(huán)境，因此，能夠高效地促進(jìn)被鍍線Ia的表面的氧化層的還原和被鍍線Ia條件屈服強(qiáng)度的降低。
而且，在鞘管53的內(nèi)部行進(jìn)的被鍍線Ia的長(zhǎng)度方向的靠近下端側(cè)的部分(下游側(cè)部分)能夠通過(guò)還原氣體供給部57而暴露于剛剛被新供給到鞘管53內(nèi)部的還原氣體G的環(huán)境(參照?qǐng)D2)。
S卩，在鞘管53的內(nèi)部中，行進(jìn)中的被鍍線Ia越接近還原氣體供給部57越能夠積極地促進(jìn)被鍍線Ia的條件屈服強(qiáng)度的降低和表面的氧化層的還原，被鍍線Ia在通過(guò)還原氣體供給部57直到自軟化退火爐51導(dǎo)出的期間內(nèi)能夠在由加熱器54進(jìn)行加熱的條件下可靠地進(jìn)行被鍍線Ia的條件屈服強(qiáng)度的降低和表面的氧化層的還原。
另外，這樣能夠可靠地且高效地對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行條件屈服強(qiáng)度的降低和表面的氧化層的還原，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)在軟化退火爐51的內(nèi)部行進(jìn)的被鍍線Ia的行進(jìn)距離的縮短化，并且，也能夠?qū)崿F(xiàn)被鍍線Ia的行進(jìn)速度的提高。
并且，在鍍前處理工序中，這樣使用軟化退火爐51在軟化退火工序同時(shí)地對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行條件屈服強(qiáng)度的降低和表面的氧化層的除去，與以分別獨(dú)立的工序串聯(lián)進(jìn)行還原在被鍍線Ia的表面所具有的氧化膜的還原工序和被鍍線Ia的軟化退火的軟化退火工序相比，能夠?qū)崿F(xiàn)被鍍線Ia的行進(jìn)距離的縮短化。
因而，能夠減小對(duì)條件屈服強(qiáng)度降低后的被鍍線Ia施加的負(fù)荷，能夠制造高品質(zhì)的鍍焊錫線lb。
另外，在軟化退火工序之前進(jìn)行的加熱處理工序中，在加熱處理爐22中，能夠利用加熱除去已附著在被鍍線Ia的表面的附著物。例如，附著物為油等液狀附著物情況下， 能夠進(jìn)行氣化。這樣無(wú)論附著物為固體形狀、液狀這樣的任何性質(zhì)和狀態(tài)，該附著物都能夠從被鍍線Ia的表面除去。
特別是，由于加熱處理工序在酸清洗工序之前進(jìn)行，被鍍線Ia在加熱處理工序中預(yù)先加熱，酸清洗工序中對(duì)已加熱了的狀態(tài)的被鍍線Ia進(jìn)行酸清洗，因此能夠進(jìn)一步地提高酸清洗效果。
并且，在加熱處理爐22中，也能夠利用加熱溫度獲得對(duì)被鍍線Ia的退火效果。
但是，采用上述的鍍焊錫線的制造裝置10和制造方法，在加熱處理工序中，配置于軟化退火爐51的上游側(cè)的加熱處理爐22中未完全地使被鍍線Ia軟化退火而降低成 O. 2%條件屈服強(qiáng)度值的預(yù)定的值，停留于輕度的軟化退火。并且，在加熱處理工序后的清洗工序中，對(duì)被鍍線Ia完成所需的清洗，之后，在鍍工序之前進(jìn)行的軟化退火工序中，對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行軟化退火直到O. 2%條件屈服強(qiáng)度值降低成預(yù)定的值。
由此，不需要對(duì)降低條件屈服強(qiáng)度后的被鍍線Ia進(jìn)行清洗工序，因此，能夠減輕對(duì)被鍍線Ia施加的負(fù)荷。
詳細(xì)而言，在通常的加熱處理爐中進(jìn)行退火時(shí)的設(shè)定溫度為約650°C，相對(duì)于此， 加熱處理爐22如上述那樣處于設(shè)定為例如約200°C這樣的低溫的蒸氣環(huán)境。
并且，通常的軟化退火爐中的溫度設(shè)定為約530°C，相對(duì)于此，軟化退火爐51如上述那樣設(shè)定為例如約800°C這樣的高溫。
由此，在加熱處理工序中，抑制被鍍線Ia的條件屈服強(qiáng)度的降低，在隨后的酸清洗、超聲波水清洗這樣的清洗工序后進(jìn)行的軟化退火工序中，使用軟化退火爐51對(duì)被鍍線 Ia進(jìn)行條件屈服強(qiáng)度的降低，直到O. 2%條件屈服強(qiáng)度值降低成預(yù)定的值。
由此，通過(guò)對(duì)降低條件屈服強(qiáng)度之前的被鍍線Ia進(jìn)行酸清洗、超聲波水清洗，例如，相比于以往那樣對(duì)降低條件屈服強(qiáng)度后的被鍍線Ia進(jìn)行所述工序的情況相比，能夠減輕對(duì)被鍍線Ia施加的負(fù)荷的影響，相應(yīng)地能夠?qū)崿F(xiàn)鍍線Ib的品質(zhì)提高。
此外，由于加熱處理爐22中的內(nèi)部處于蒸氣環(huán)境，因此，不但能夠利用加熱溫度進(jìn)行被鍍線Ia的軟化退火，也能夠期待蒸氣的清洗效果。由此，在加熱處理爐22中，對(duì)被鍍線Ia進(jìn)行蒸氣清洗的同時(shí)，能夠利用蒸氣進(jìn)行表層化以使附著在被鍍線Ia的表面的附著物易于除去，因此，在隨后進(jìn)行的酸清洗工序和水清洗工序中，能夠可靠地除去已附著在被鍍線Ia的表面的水溶性潤(rùn)滑劑和其他雜質(zhì)。
由此，能夠制造由均勻的鍍層厚度所包覆的高品質(zhì)鍍線lb。
以下，對(duì)效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。
(效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn))
首先，對(duì)作為與加熱處理工序和軟化退火工序相關(guān)的效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的退火效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)A、B這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。
(退火效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)A)
在退火效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)A中，在加熱處理溫度為100度這樣較低的溫度設(shè)定的條件下進(jìn)行加熱處理工序，之后，在軟化退火工序中，在各種退火溫度的條件下進(jìn)行了軟化退火。在該情況下，退火溫度的設(shè)定與卷取工序后的銅線的低條件屈服強(qiáng)度值之間的關(guān)系已清楚，基于該關(guān)系，對(duì)為了獲得所期望的低條件屈服強(qiáng)度值而在軟化退火工序中應(yīng)該設(shè)定的退火溫度進(jìn)行確認(rèn)。
此外，使用上述的制造裝置10在表I所示的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行了退火效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)A0
表I
實(shí)驗(yàn)條件
被鍍線(使用銅線)…0FC、平角線(O. 2X0. Imm)
加熱處理溫度…100°C
焊錫溫度…260°C
線速度…16m/min
卷取力…2· 8N
另外，將退火效果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)A的結(jié)果表不在表2和圖4中。
表2
權(quán)利要求
1.一種鍍焊錫線的制造裝置，該鍍焊錫線的制造裝置包括對(duì)銅線進(jìn)行鍍前處理的鍍前處理部件；對(duì)銅線的表面實(shí)施焊錫鍍的鍍部件；卷取對(duì)表面實(shí)施了鍍處理的銅線的卷取部件，其中，所述鍍前處理部件具有對(duì)銅線進(jìn)行軟化退火而使銅線的條件屈服強(qiáng)度降低的軟化退火部件，卷取結(jié)構(gòu)利用所述卷取部件以比該銅線的條件屈服強(qiáng)度低的卷取力將條件屈服強(qiáng)度降低后的所述銅線卷取，所述軟化退火部件、所述鍍部件和所述卷取部件從銅線的行進(jìn)方向的上游側(cè)起按照所述軟化退火部件、所述鍍部件和所述卷取部件的順序一連串地配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述銅線由純銅系材料形成，所述軟化退火部件包括軟化退火爐，該軟化退火爐的內(nèi)部處于用于對(duì)所述銅線的表面的氧化層進(jìn)行還原的還原氣體環(huán)境，所述軟化退火爐以銅線行進(jìn)方向的下游側(cè)比銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)處于較低的位置的方式傾斜配置，所述軟化退火爐中的銅線行進(jìn)方向的下游側(cè)部分設(shè)置有還原氣體供給部，該還原氣體供給部允許向該軟化退火爐供給還原性氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述還原性氣體包括氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述氮?dú)夂退鰵錃獾捏w積比率設(shè)定為4:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述鍍前處理部件具有對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理的加熱處理部件，所述加熱處理部件配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述銅線由純銅系材料形成，所述鍍前處理部件具有對(duì)銅線進(jìn)行清洗的清洗部件，所述清洗部件配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述鍍前處理部件具有對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理的加熱處理部件，該加熱處理部件配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置，所述加熱處理部件配置在比所述清洗部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述清洗部件包括酸清洗部件和水清洗部件，作為所述鍍前處理部件，所述加熱處理部件、所述酸清洗部件、所述水清洗部件和所述軟化退火部件沿著銅線行進(jìn)方向按照所述加熱處理部件、所述酸清洗部件、所述水清洗部件和所述軟化退火部件的順序配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，銅線使用如下尺寸的平角銅線該平角銅線的在與長(zhǎng)度方向正交的正交截面上的寬度在O. 8 IOmm的范圍內(nèi)、厚度在O. 05 O. 5mm的范圍內(nèi)，銅線的行進(jìn)速度設(shè)定為約4. Om / min,在所述酸清洗部件中的酸清洗時(shí)間設(shè)定為12. 8秒，并且，在水清洗部件中的水清洗時(shí)間設(shè)定為13. 5秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述銅線由純銅系材料形成，在比所述卷取部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置具有銅線輸送輔助部件，該銅線輸送輔助部件用于對(duì)所述卷取部件卷取銅線進(jìn)行輔助。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述銅線輸送輔助部件配置在比所述軟化退火部件靠近銅線行進(jìn)方向的上游側(cè)的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述銅線輸送輔助部件配置在比銅線行進(jìn)方向上的所述清洗部件靠近銅線行進(jìn)方向的下游側(cè)的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ12中任一項(xiàng)所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述鍍部件包括儲(chǔ)存有熔融焊錫鍍液的熔融焊錫鍍槽，所述熔融焊錫鍍槽的內(nèi)部具有方向轉(zhuǎn)換輥，該方向轉(zhuǎn)換輥用于對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且，該方向轉(zhuǎn)換輥包括槽中方向轉(zhuǎn)換輥，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥在通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽前和通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥包括所述銅線輸送輔助部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述銅線由純銅系材料形成，所述鍍部件包括儲(chǔ)存有熔融焊錫鍍液的熔融焊錫鍍槽，在所述熔融焊錫鍍槽的上方具有方向轉(zhuǎn)換輥，該方向轉(zhuǎn)換輥用于對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且，該方向轉(zhuǎn)換輥包括槽上方向轉(zhuǎn)換輥，所述槽上方向轉(zhuǎn)換輥將通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后的銅線的行進(jìn)方向向所述卷取部件的一側(cè)轉(zhuǎn)換，在所述卷取部件中的用于架設(shè)銅線的固定輥中，配置于上游側(cè)的固定輥包括卷取部件上游側(cè)配置輥，該卷取部件上游側(cè)配置輥將通過(guò)該槽上方向轉(zhuǎn)換輥后的銅線向所述卷取部件的下游側(cè)引導(dǎo)，所述槽上方向轉(zhuǎn)換輥配置在比所述卷取部件上游側(cè)配置輥的配置高度高的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述槽上方向轉(zhuǎn)換輥配置在距儲(chǔ)存于所述熔融焊錫鍍槽的熔融焊錫鍍液的液面的高度為約3m的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述鍍部件包括儲(chǔ)存有熔融焊錫鍍液的熔融焊錫鍍槽，所述熔融焊錫鍍槽的內(nèi)部具有方向轉(zhuǎn)換輥，該方向轉(zhuǎn)換輥用于對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且，該方向轉(zhuǎn)換輥包括槽中方向轉(zhuǎn)換輥，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥在通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽前和通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后對(duì)銅線的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述槽中方向轉(zhuǎn)換輥包括銅線輸送輔助部件，該銅線輸送輔助部件對(duì)所述卷取部件卷取銅線進(jìn)行輔助。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，所述銅線由純銅系材料形成，在所述鍍部件中，用薄鍍層設(shè)定和厚鍍層設(shè)定中的任一個(gè)設(shè)定進(jìn)行，所述薄鍍層設(shè)定為通過(guò)薄鍍層鍍銅線，所述厚鍍層設(shè)定為比薄鍍層設(shè)定時(shí)的鍍層厚度厚的鍍層厚度，所述薄鍍層設(shè)定為在使銅線行進(jìn)的速度為低速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，所述厚鍍層設(shè)定為如下設(shè)定在使銅線行進(jìn)的速度為比所述低速行進(jìn)速度高的速度即高速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，并且，在所述高速行進(jìn)速度下基于焊錫溫度和鍍層厚度之間的預(yù)定的關(guān)系以與所述焊錫溫度相對(duì)應(yīng)的鍍層厚度對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鍍焊錫線的制造裝置，其中，在所述清洗部件和所述軟化退火部件之間具有預(yù)加熱部件，該預(yù)加熱部件對(duì)要通過(guò)該軟化退火部件之前的銅線進(jìn)行加熱，在所述鍍部件的設(shè)定為所述厚鍍層設(shè)定的情況下，所述鍍部件對(duì)通過(guò)所述預(yù)加熱部件和所述軟化退火部件后的銅線實(shí)施鍍處理。
19.一種鍍焊錫線的制造方法，該制造方法是經(jīng)由對(duì)銅線進(jìn)行鍍前處理的鍍前處理工序、對(duì)銅線的表面實(shí)施焊錫鍍的鍍工序、卷取對(duì)表面實(shí)施了鍍處理的銅線的卷取工序而制造鍍焊錫線的制造方法，其中，在所述鍍前處理工序中，進(jìn)行使銅線軟化退火而使銅線的條件屈服強(qiáng)度變低的軟化退火工序，所述卷取工序?yàn)橐员葪l件屈服強(qiáng)度降低后的所述銅線的條件屈服強(qiáng)度低的卷取力進(jìn)行卷取的工序，在進(jìn)行所述卷取工序的期間內(nèi)連續(xù)地進(jìn)行所述軟化退火工序和所述鍍工序。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述銅線使用由純銅系材料形成的銅線，在所述軟化退火工序中，從設(shè)置在行進(jìn)方向的下游側(cè)的還原氣體供給部向以行進(jìn)方向的下游側(cè)比行進(jìn)方向的上游側(cè)處于較低的位置的方式傾斜配置的軟化退火爐供給用于對(duì)所述銅線的表面的氧化層進(jìn)行還原的還原性氣體，使所述軟化退火爐的內(nèi)部處于還原性氣體環(huán)境，使所述銅線在該軟化退火爐行進(jìn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述還原性氣體包括氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，將所述氮?dú)夂退鰵錃獾捏w積比率設(shè)定為4:1。
23.根據(jù)權(quán)利要求19 22中任一項(xiàng)所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，在所述鍍前處理工序中，在所述軟化退火工序之前對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理工序。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述銅線使用由純銅系材料形成的銅線，在所述鍍前處理工序中，在所述軟化退火工序之前進(jìn)行清洗銅線的清洗工序。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述鍍前處理工序包含在所述軟化退火工序之前對(duì)銅線進(jìn)行加熱處理的加熱處理工序，在所述清洗工序之前進(jìn)行所述加熱處理工序。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述清洗工序具有酸清洗工序和水清洗工序，在所述鍍前處理工序中，以所述加熱處理工序、所述酸清洗工序、所述水清洗工序和所述軟化退火工序的順序進(jìn)行所述加熱處理工序、所述酸清洗工序、所述水清洗工序和所述軟化退火工序。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，銅線使用如下尺寸的平角銅線該平角銅線的在與長(zhǎng)度方向正交的正交截面上的寬度在O. 8 IOmm的范圍內(nèi)、厚度在O. 05 O. 5mm的范圍內(nèi)，將銅線的行進(jìn)速度設(shè)定為約4.Om / min,將所述酸清洗工序中的酸清洗時(shí)間設(shè)定為約12. 8秒，并且，將水清洗工序中的水清洗時(shí)間設(shè)定為約13. 5秒。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述銅線使用由純銅系材料形成的銅線，在進(jìn)行所述卷取工序的期間內(nèi)，進(jìn)行對(duì)在該卷取工序中卷取銅線進(jìn)行輔助的銅線輸送輔助工序。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述銅線使用由純銅系材料形成的銅線，在所述鍍工序后利用槽上方向轉(zhuǎn)換輥將通過(guò)所述熔融焊錫鍍槽后的銅線的行進(jìn)方向向卷取部件上游側(cè)配置輥的一側(cè)進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換，該槽上方向轉(zhuǎn)換輥處于所述熔融焊錫鍍槽的上方，配置在所述卷取部件的上游側(cè)，且配置在比卷取部件上游側(cè)配置輥的配置高度高的位置，該卷取部件上游側(cè)配置輥用于將通過(guò)該槽上方向轉(zhuǎn)換輥后的銅線向所述卷取部件的下游側(cè)引導(dǎo)。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，所述銅線使用由純銅系材料形成的銅線，在所述鍍工序中，用通過(guò)薄鍍層鍍銅線的薄鍍層設(shè)定、作為比薄鍍層設(shè)定時(shí)的鍍層厚度厚的鍍層厚度的厚鍍層設(shè)定中的任一個(gè)設(shè)定進(jìn)行，所述薄鍍層設(shè)定為在使銅線行進(jìn)的速度為低速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，所述厚鍍層設(shè)定為如下設(shè)定在使銅線行進(jìn)的速度為比所述低速行進(jìn)速度高的速度即高速行進(jìn)速度的條件下對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定，并且，在所述高速行進(jìn)速度下基于焊錫溫度和鍍層厚度之間的預(yù)定的關(guān)系以與所述焊錫溫度相對(duì)應(yīng)的鍍層厚度對(duì)銅線實(shí)施鍍處理的設(shè)定。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，將所述低速行進(jìn)速度設(shè)定為約4m / min左右，將高速行進(jìn)速度設(shè)定為約13m / min左右。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，在所述高速行進(jìn)速度中，將所述焊錫溫度設(shè)定為約240°C左右。
33.根據(jù)權(quán)利要求3(Γ32中任一項(xiàng)所述的鍍焊錫線的制造方法，其中，在以所述厚鍍層設(shè)定進(jìn)行所述鍍工序時(shí)，在所述清洗工序和所述軟化退火工序之間進(jìn)行加熱要進(jìn)行該軟化退火工序之前的銅線的預(yù)加熱工序，在所述預(yù)加熱工序后對(duì)已進(jìn)行了所述軟化退火工序的銅線進(jìn)行所述鍍工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍焊錫線的制造方法和制造裝置，該鍍焊錫線的制造方法和制造裝置能夠獲得所期望的品質(zhì)的0.2％條件屈服強(qiáng)度值充分地降低后的鍍線，通過(guò)穩(wěn)定地獲得這樣的鍍線能夠使產(chǎn)品成品率提高，還能夠提高制造效率。制造裝置(10)包括對(duì)銅線(1a)進(jìn)行鍍前處理的鍍前處理部件(2)；對(duì)銅線(1a)的表面實(shí)施焊錫鍍的鍍部件(61)；卷取對(duì)表面實(shí)施了鍍處理的銅線(1a、1b)的卷取部件(71)，鍍前處理部件(2)包括對(duì)銅線(1a)進(jìn)行軟化退火而使銅線(1a)的條件屈服強(qiáng)度降低的軟化退火部件(51)，所述卷取部件(71)構(gòu)成為以比該銅線(1a、1b)的條件屈服強(qiáng)度低的卷取力將條件屈服強(qiáng)度降低后的銅線(1a、1b)卷取的結(jié)構(gòu)，將軟化退火部件(51)、鍍部件(61)和卷取部件(71)從銅線(1a、1b)的行進(jìn)方向的上游側(cè)起按照軟化退火部件(51)、鍍部件(61)和卷取部件(71)的順序一連串地配置。
文檔編號(hào)C23C2/08GK102939402SQ20118002886
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者若菜勝敏, 上村高敏, 增井隆之, 富松智, 藤間勝好, 塚野峻, 林孝政 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社, 理研電線株式會(huì)社