163292. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rézlemez burkolatú aluminium huzalok előállítására

3 163292 4 huzal átmérője tovább csökkenthető anélkül, hogy a rézlemez, illetve rézréteg leválna, lerepedne. Minden további méretcsökkentés ezek tapadását csak javítja. Az ilyen módon előállított huzalok egy későbbi időpontban újból alávethetők lágyító izzításnak, illetve ezek átmérője például húzással tovább csökkenthető. Ez lényegében csupán attól függ, hogy a találmány szerint előállított rézlemez burkolatú alumínium huzaltól milyen tulajdonságokat kívánunk meg. A huzal minőségét főként a rézszalag és alumíniumszál közötti diffúziós réteg vastagsága határozza meg. Ha a diffúziós réteg vastagsága kicsi, akkor a két fém között nem jön létre kellő, hegesztés jellegű kapcsolat. Ha a diffúziós réteg vastagsága túlságosan nagy, akkor rideg réz-alumínium kapcsolat jön létre, minek eredményeként a kapcsolat a huzal hajlításakor megszakad, a réz az alumíniumtól elválik. A diffúziós réteg kellő vastagságának biztosítására ezért az izzítást előnyösen legalább 50 % keresztmetszetcsökkenésen átment huzalon végezzük, mégpedig 300 °C fölötti, előnyösen 400 °C és 548 °C közötti hőmérsékleten. A hevítést, izzítást végezhetjük közvetett melegítéssel, mint például vezetéssel, sugárzással, konvekcióval vagy hasonló módon, azonban végezhetjük közvetlen melegítés, például elektromos áram révén is. Ha az alumíniumszálból és rézszalagból előállított huzal izzítását, hevítését ennek folyamatos mozgása közben végezzük, akkor a diffúziós réteg kívánt vastagságának elérésére előnyös legalább 500 °C izzítási hőmérsékletet és néhány másodperc izzítási időtartamot választani. Abban az esetben, ha a huzalt nem mozgó, azaz nyugvó állapotban izzítjuk, előnyös, ha 400 °C izzítási hőmérsékletet, valamint néhány perc és több óra közötti izzítási időtartamot alkalmazunk. Lényeges, hogy a három tényezőt, azaz a keresztmetszetcsökkentést, a hőkezelő hőfokát, valamint a hőkezelés időtartamát a kívánt huzaltulajdonságoknak megfelelően, optimálisan állítsuk be. így például már kismértékű keresztmetszetcsökkentéseknél, azonban magasabb hőmérsékleteknél diffúzió jöhet létre, ha az alkalmazott hőfokot csak rövid ideig hagyjuk az anyagra hatni. Attól függetlenül, hogy a folyamatosan mozgó anyagnál az izzítást, hevítést magasabb hőmérsékleten és rövidebb időtartamig, vagy alacsonyabb hőmérsékleten és hosszabb időtartamig végezzük, az öntött, sajtolt vagy más módon előállított huzal hőmérsékletét előnyösen 450 °C alattira, főként 400 °C alattira választjuk. Minden esetben el kell érnünk, hogy az alumíniumhuzal lehűlése után az eltérő hőtágulások következtében ne keletkezzen rés az alumíniumbél és rézköpeny között, amelybe a levegő oxigénje be tudna hatolni és ezáltal a felület oxidálódását okozhatná. Ha a keresztmetszetcsökkenés 60%-nál nagyobb, előnyösen 80 %, a találmány egy további foganatosítási módja szerint a réz és alumínium között fémes kötés érhető el hőkezelés nélkül is. Egy 80%-os keresztmetszetcsökkenés a két fém között olyan kapcsolatot biztosít, amely további keresztmetszetcsökkentések révén tovább javítható. Ekkor a keresztmetszetcsökkentések kis hajlítósugár nélküli húzógépeken végezhetők, például egy dobról dobra húzó szerkezet révén, amelynél a dob átmérője az összetett szál átmérőjének mintegy 10—50-szerese. Az alkalmazott anyagok egymással való kapcsolatba hozásához, egymáshoz kötéséhez az alumínium tisztasága mellett döntő jelentősége van az alkalmazott rézszalag tisztaságának is. A találmány szerinti eljárással folytatott kísérletek során előnyösnek mutatkozott, ha a burkoló köpenyhez használt rézszalagot, illetve ennek felületét védőgáz alatt kezeltük, tisztítottuk. E művelet célszerű módon úgy végezhető, hogy a szalagnak alumíniumszál 5 felé levő felületét például kefék révén tisztítjuk, durvítjuk. A tisztítási művelet folyamán a szalag hajlamos arra, hogy az ellenkező oldal irányában kitérjen. Ennek megakadályozására a szalagnak kefékkel ellentétes oldalán — előnyösen védőgáz atmoszférában levő—ellennyomást kifej -10 tő támasztékokat alkalmazunk, amelyek alakja például henger vagy hasonló lehet. Előnyös lehet továbbá, ha a hőkezelés befejezése után, tehát mikor már a diffúziós réteg létrejött, a huzalszálat újból áthúzzuk egy az átmérőjét csökkentő eszközön 15 annak érdekében, hogy az alumíniumbél és rézszalag közötti tapadást tovább növeljük. A találmány szerinti eljárás tovább javítható azáltal, ha a köpennyel való burkolás megkezdéséhez az alumíniumszál meghatározott hosszúságú kezdeti szakaszát 20 például az ossz keresztmetszetcsökkenés kívánt méretének megfelelően lehúzzuk, e szakaszon a keresztmetszetet csökkentjük. Ilyen módon a burkolt, köpennyel ellátott szál lehúzása, azaz a szál keresztmetszetének csökkentése már kezdetben is lehetővé válik, anélkül hogy a rézköpeny 25 leszakadna. A csővé formált rézszalag élein kifogástalan hegesztési varrat létrehozására célszerű, ha a befutó alumíniumszálat a burkolóanyag zárása előtt a csőalakban meghajlított rézszalag fenekére nyomjuk. Ezáltal elérhető, hogy 30 hegesztés folyamán a cső a hegesztési varrat alatt levő alumíniumszálat kellő módon körülfogja. Ezenkívül gyakran előnyös lehet, ha az alumíniumbélből és rézszalagból álló szálat a lágyító izzítás céljaira szolgáló hőkezeléssel váltakozva, illetve az alumínium-35 szál meleg állapotában, fokozatosan húzzuk le. Ezáltal az előállítani kívánt huzal minősége lényegesen javítható. A találmány foganatosítása során előnyösnek mutatkozott az is, ha az öntő vagy sajtoló berendezésből kilépő alumíniumszálakat egy vagy több tárolóba vezetjük és e 40 tárolóból, illetve tárolókból egyenként vagy együtt egy vagy több szalagformáló, illetve hegesztő szerkezethez vezetjük. Ilyen módon a gyártási kapacitás lényegesen növelhető. Az alumíniumszálat öntő szerkezet, például Properzi-berendezés vagy más alumíniumszálat előállító 45 szerkezet, például szálsajtológép után előnyösen egy vagy több, szalagot formáló csőformáló szerkezet és ehhez tartozó hegesztőszerkezet is helyezhető, amely esetben a hegesztőszerkezeteket a huzalok átmérőit csökkentő szerkezetek, valamint izzító szerkezetek követik. 50 A találmányt részleteiben a találmány szerinti berendezés rajzokon vázolt példaképpeni kiviteli alakjaival kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának elvi vázlata. 55 Az la ábra az 1. ábrán vázolt berendezés segítségével készített, rézlemez burkolatú alumínium huzal metszete. A 2. ábra a berendezés egy további kiviteli alakjának vázlata. A 3. ábra a diffúziós réteg izzítási időtől függő vastag-60 ságváltozását szemléltető diagram. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló, 1. ábrán vázolt berendezés 1 alumíniumpréséből kilépő 2 szál 3 huzaltárolóba jut, amelyben megkerüli a 4 és 5 terelőgörgőket. A második 4 terelőgörgőtől tovább halad 65 a 6 hegesztőkészülékhez. A 2 szál teljes mozgásútján 7 2