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JP6437365B2 - Fixing method, covered conductor fixing structure - Google Patents
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Description

本発明は、被覆導線の芯線と基材との固定方法、および被覆導線固定構造に関する。   The present invention relates to a method for fixing a core wire of a coated conductor and a substrate, and a coated conductor fixing structure.

近年、電気部品に対して、小型化、軽量化、性能、信頼性等の観点で要求が高まっている。電気部品の例としては、電源、電池、回路基板、コネクタなどが挙げられる。一般に、これらの電気部品を基板、端子などに接続する場合には、導線(電線)が用いられる。   In recent years, there has been an increasing demand for electrical components from the viewpoints of size reduction, weight reduction, performance, reliability, and the like. Examples of electrical components include power supplies, batteries, circuit boards, connectors, and the like. Generally, when connecting these electric components to a substrate, a terminal, etc., a conducting wire (electric wire) is used.

導線(電線)に関連する技術が特許文献1〜5に開示されている。   Techniques related to conductive wires (electric wires) are disclosed in Patent Documents 1 to 5.

特許文献1は、ケーブルの端末と電子機器などの基板とを抵抗溶接により接続した耐屈曲ケーブルの接続部を開示する。特許文献1では、ケーブルの導体として、外周に熱硬化性樹脂が塗装された軟銅線が使用されている。   Patent Document 1 discloses a connection portion of a bending resistant cable in which a cable end and a substrate such as an electronic device are connected by resistance welding. In Patent Document 1, an annealed copper wire whose outer periphery is coated with a thermosetting resin is used as a cable conductor.

特許文献2は、導体の外周に絶縁層を設け、そのさらに外周に半導電層を設けた絶縁被覆電線を開示する。当該絶縁被覆電線の末端部は、レーザー剥離により半導電層が除去され、絶縁層のみが設けられている。   Patent Document 2 discloses an insulated coated electric wire in which an insulating layer is provided on the outer periphery of a conductor and a semiconductive layer is further provided on the outer periphery. The semiconductive layer is removed by laser peeling at the end portion of the insulating coated electric wire, and only the insulating layer is provided.

特許文献3は、(1)外側から外部被覆、シールド線、内部被覆の順に設けられ中心に芯線が備えられている同軸ケーブル、および、(2)当該同軸ケーブルの外部被覆、シールド線および内部被覆を切断し除去する端末加工方法、を開示する。   Patent Document 3 describes (1) a coaxial cable provided in the order of outer coating, shielded wire, and inner coating from the outside and having a core wire at the center, and (2) outer coating, shielded wire, and inner coating of the coaxial cable. Disclosed is a terminal processing method for cutting and removing a wire.

特許文献4は、ランプおよびランプ用のワイヤーハーネスを樹脂材料からなるサブフレームに組付け、このサブフレームを車両のボディ天井に組付けたワイヤーハーネスの配索構造を開示する。当該配索構造では、ワイヤーハーネスは被覆されていない複数の導線から構成されている。そして、各導線がサブフレームに溶着されることで、上記ワイヤーハーネスはサブフレームに固定される。   Patent Document 4 discloses a wiring structure of a wire harness in which a lamp and a wire harness for the lamp are assembled to a subframe made of a resin material, and the subframe is assembled to a vehicle body ceiling. In the wiring structure, the wire harness is composed of a plurality of uncoated conductors. And the said wire harness is fixed to a sub-frame because each conducting wire is welded to a sub-frame.

特許文献5は、以下の構成を開示する。具体的には、引用文献5では、アルミ被覆電線は、複数のアルミ素線が撚り合わされた芯線の外側に絶縁被覆を有する。このアルミ被覆電線にハンダ付けする際には、(1)絶縁被覆を除去されて芯線が露出したアルミ被覆電線の一端が溶融ハンダに浸され、(2)溶融ハンダに超音波振動が印加され、(3)アルミ被覆電線の他端からアルミ被覆電線の絶縁被覆内側の空気が吸引される。これにより、溶融ハンダが、芯線の外周に付着し、芯線の内部にまで浸透する。   Patent Document 5 discloses the following configuration. Specifically, in Cited Document 5, the aluminum-coated electric wire has an insulating coating on the outside of the core wire in which a plurality of aluminum strands are twisted together. When soldering to this aluminum-coated electric wire, (1) one end of the aluminum-coated electric wire from which the insulation coating is removed and the core wire is exposed is immersed in molten solder, (2) ultrasonic vibration is applied to the molten solder, (3) Air inside the insulation coating of the aluminum-coated wire is sucked from the other end of the aluminum-coated wire. As a result, the molten solder adheres to the outer periphery of the core wire and penetrates into the core wire.

特開2002−358831号公報(2002年12月13日公開)JP 2002-358831 A (published on December 13, 2002) 特開2005−285755号公報(2005年10月13日公開)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-285755 (released on October 13, 2005) 特開2008−300110号公報(2008年12月11日公開)JP 2008-300110 A (released on December 11, 2008) 特開2001−130347号公報(2001年 5月15日公開)JP 2001-130347 A (published May 15, 2001) 特開2011−222406号公報(2011年11月 4日公開)JP 2011-222406 A (published November 4, 2011)

しかしながら、特許文献1〜5の技術には次のような問題がある。   However, the techniques of Patent Documents 1 to 5 have the following problems.

特許文献1の技術は、耐屈曲ケーブルの端末の被覆を除去し、軟銅線を露出させ、そのうえで、軟銅線と配線基板とを溶融により接続する。つまり、特許文献1の技術は、軟銅線と配線基板とを溶融により接続するために、耐屈曲ケーブルの端末の被覆を除去する工程を必要とする。   The technique of Patent Document 1 removes the coating of the end of the bending-resistant cable, exposes the annealed copper wire, and then connects the annealed copper wire and the wiring board by melting. That is, the technique of Patent Document 1 requires a step of removing the coating of the end of the bending-resistant cable in order to connect the annealed copper wire and the wiring board by melting.

特許文献2および特許文献3の技術は、レーザー剥離により端末から被覆を除去する工程を必要とし、その工程の後で、絶縁被覆電線または同軸ケーブルと基板等とを固定する。   The techniques of Patent Document 2 and Patent Document 3 require a step of removing the coating from the terminal by laser peeling, and after that step, the insulated coated electric wire or coaxial cable and the substrate or the like are fixed.

特許文献4は、被覆を有する導線と被配索部分とを溶着または接続させる技術を開示していない。   Patent Document 4 does not disclose a technique for welding or connecting a conductor having a coating and a portion to be routed.

特許文献5の技術は、溶融ハンダを芯線の外周に付着させるために、絶縁被覆の一端を除去する工程を必要とする。   The technique of Patent Document 5 requires a step of removing one end of the insulating coating in order to attach the molten solder to the outer periphery of the core wire.

本発明は、上記の課題に鑑み、被覆導線の芯線と基材とを効率的に固定する固定方法、および、被覆導線の芯線と基材とを固定する被覆導線固定構造を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention aims to provide a fixing method for efficiently fixing a core wire of a coated conductor and a substrate, and a covered conductor fixing structure for fixing the core wire of the coated conductor and a substrate. And

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る固定方法は、被覆導線の芯線と基材とを固定する固定方法であって、上記基材上に載置された上記被覆導線に対して、コールドスプレーにより粉末材料を噴射することにより、上記被覆導線の被覆層の少なくとも一部を溶融させ、当該被覆導線の上記芯線を露出させる露出ステップと、上記露出ステップにて露出した上記芯線に対して、コールドスプレーにより上記粉末材料を噴射することにより、上記芯線と上記基材とを固定する固定ステップと、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problem, a fixing method according to an embodiment of the present invention is a fixing method for fixing a core wire of a coated conductor and a base material, and the coated conductor wire placed on the base material On the other hand, by spraying a powder material by cold spray, at least a part of the coating layer of the coated conductor is melted, and an exposure step that exposes the core wire of the coated conductor and the exposure step that is exposed in the exposure step A fixing step of fixing the core wire and the base material by spraying the powder material onto the core wire by cold spray.

上述の構成によれば、本発明の一実施形態に係る固定方法は、露出ステップにて被覆導線の被覆層の少なくとも一部を溶融させることにより、当該被覆導線の芯線を露出させる。したがって、本発明の一実施形態に係る固定方法では、露出ステップにて、上記芯線を露出させることができる。   According to the above-described configuration, the fixing method according to the embodiment of the present invention exposes the core wire of the coated conductor by melting at least a part of the coating layer of the coated conductor in the exposing step. Therefore, in the fixing method according to an embodiment of the present invention, the core wire can be exposed in the exposure step.

そして、本発明の一実施形態に係る固定方法は、上記露出ステップにて露出した上記芯線に対して、コールドスプレーにより上記粉末材料を噴射することにより、上記芯線と上記基材とを固定する固定ステップを含む。したがって、本発明の一実施形態に係る固定方法は、露出ステップにて露出した上記芯線に対してコールドスプレーをすることで、上記芯線と上記基材とを固定することができる。   And the fixing method which concerns on one Embodiment of this invention is the fixing which fixes the said core wire and the said base material by spraying the said powder material with respect to the said core wire exposed at the said exposure step by cold spray. Includes steps. Therefore, the fixing method according to an embodiment of the present invention can fix the core wire and the base material by performing cold spraying on the core wire exposed in the exposure step.

このように、本発明の一実施形態に係る固定方法は、露出ステップにより被覆導線の芯線を露出させるため、被覆導線の被覆層を除去するための工程を別途設ける必要がない。さらに、本発明の一実施形態に係る固定方法は、露出ステップにて露出した上記芯線に対してコールドスプレーにより上記芯線と上記基材とを固定することから、被覆導線の芯線と基材とを効率的に固定することができる。   As described above, the fixing method according to the embodiment of the present invention exposes the core wire of the coated conductor in the exposing step, and thus does not require a separate process for removing the coating layer of the coated conductor. Furthermore, the fixing method according to an embodiment of the present invention fixes the core wire and the base material by cold spraying to the core wire exposed in the exposure step. It can be fixed efficiently.

また、本発明の一実施形態に係る固定方法では、上記基材は、当該基材の表面に、上記粉末材料とは異なる他の粉末材料がコールドスプレーされてなる粉末堆積層を備えており、上記露出ステップにて、上記粉末堆積層上に載置された上記被覆導線に対して、コールドスプレーにより上記粉末材料を噴射することが好ましい。   Further, in the fixing method according to an embodiment of the present invention, the base material includes a powder deposition layer formed by cold spraying another powder material different from the powder material on the surface of the base material, In the exposing step, the powder material is preferably sprayed by cold spray onto the coated conductor placed on the powder deposition layer.

上述の構成によれば、粉末堆積層は、基材の表面に、粉末材料とは異なる他の粉末材料がコールドスプレーされてなる層である。そして、露出ステップにて、粉末堆積層上に載置された被覆導線に対して、コールドスプレーにより上記粉末材料が噴射される。   According to the above-described configuration, the powder deposition layer is a layer formed by cold spraying another powder material different from the powder material on the surface of the substrate. In the exposure step, the powder material is sprayed by cold spray onto the coated conductor placed on the powder deposition layer.

したがって、本発明の一実施形態に係る固定方法は、被覆導線の芯線と基材とを、粉末材料が堆積することで形成された皮膜、および/または、粉末堆積層を介して固定することができる。   Therefore, in the fixing method according to an embodiment of the present invention, the core wire of the coated conductor and the base material are fixed through a film and / or a powder deposition layer formed by depositing the powder material. it can.

それゆえ、上記粉末がコールドスプレーでは上記基材にのめり込むことが困難な場合には、最初に、上記粉末材料とは異なる他の粉末材料を上記基材の表面にコールドスプレーして粉末堆積層を形成すればよい。これにより、上記粉末堆積層上に載置された上記被覆導線に対して、コールドスプレーにより上記粉末材料を噴射することで、上記芯線と上記基材とを固定することができる。   Therefore, when the powder is difficult to be applied to the substrate by cold spraying, first, a powder material different from the powder material is cold sprayed on the surface of the substrate to form a powder deposition layer. What is necessary is just to form. Thereby, the said core wire and the said base material can be fixed by spraying the said powder material with respect to the said covered conducting wire mounted on the said powder deposition layer by cold spray.

また、本発明の一実施形態に係る固定方法では、上記粉末材料は、錫粉末であり、上記他の粉末材料は、亜鉛粉末であり、上記基材は、銅基板であり、上記芯線は、アルミニウム芯線であってもよい。   In the fixing method according to an embodiment of the present invention, the powder material is tin powder, the other powder material is zinc powder, the base material is a copper substrate, and the core wire is An aluminum core wire may be used.

これにより、本発明の一実施形態に係る固定方法では、上記芯線と上記基材とを効率的に固定することができる。   Thereby, in the fixing method which concerns on one Embodiment of this invention, the said core wire and the said base material can be fixed efficiently.

また、本発明の一実施形態に係る固定方法では、上記粉末材料は、錫粉末と亜鉛粉末とが混合された粉末材料であり、上記基材は、銅基板であり、上記芯線は、アルミニウム芯線であってもよい。   In the fixing method according to an embodiment of the present invention, the powder material is a powder material in which tin powder and zinc powder are mixed, the base material is a copper substrate, and the core wire is an aluminum core wire. It may be.

これにより、本発明の一実施形態に係る固定方法では、上記芯線と上記基材とを効率的に固定することができる。   Thereby, in the fixing method which concerns on one Embodiment of this invention, the said core wire and the said base material can be fixed efficiently.

また、本発明の一実施形態に係る固定方法では、上記粉末材料は、錫粉末とアルミニウム粉末とが混合された粉末材料であり、上記基材は、アルミニウム基板であり、上記芯線は、アルミニウム芯線であってもよい。   In the fixing method according to an embodiment of the present invention, the powder material is a powder material in which tin powder and aluminum powder are mixed, the base material is an aluminum substrate, and the core wire is an aluminum core wire. It may be.

これにより、本発明の一実施形態に係る固定方法では、上記芯線と上記基材とを効率的に固定することができる。   Thereby, in the fixing method which concerns on one Embodiment of this invention, the said core wire and the said base material can be fixed efficiently.

また、本発明の一実施形態に係る被覆導線固定構造は、アルミニウム芯線と当該アルミニウム芯線を被覆する被覆層とを有する被覆導線と、アルミニウムとは異なる他の金属材料を含む基材と、を備え、上記被覆層の少なくとも一部から露出した上記アルミニウム芯線と上記基材とが、コールドスプレーにより形成された皮膜により固定されていることを特徴とする。   The coated conductor fixing structure according to an embodiment of the present invention includes a coated conductor having an aluminum core wire and a coating layer that covers the aluminum core wire, and a base material including another metal material different from aluminum. The aluminum core wire exposed from at least a part of the coating layer and the base material are fixed by a film formed by cold spraying.

上述の構成によれば、本発明の一実施形態に係る被覆導線固定構造では、被覆層の少なくとも一部から露出したアルミニウム芯線と基材とが、コールドスプレーにより形成された皮膜により固定されている。   According to the above-described configuration, in the coated conductive wire fixing structure according to one embodiment of the present invention, the aluminum core wire exposed from at least a part of the coating layer and the base material are fixed by a film formed by cold spray. .

したがって、本発明の一実施形態に係る被覆導線固定構造は、コールドスプレーを用いて上記アルミニウム芯線と上記基材とが固定された被覆導線固定構造を提供することができる。   Therefore, the covered conductor fixing structure according to an embodiment of the present invention can provide a covered conductor fixing structure in which the aluminum core wire and the base material are fixed using a cold spray.

本発明の一態様によれば、被覆導線の芯線と基材とを効率的に固定する固定方法、および、被覆導線の芯線と基材とを固定する被覆導線固定構造を提供することができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a fixing method for efficiently fixing a core wire of a coated conductor and a base material, and a coated conductor fixing structure for fixing the core wire of the coated conductor and a base material.

本実施形態に係るコールドスプレー装置の概略図である。It is the schematic of the cold spray apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に基づく、Al導線の芯線とCu基板との固定方法を説明するための図であり、(a)は、Cu基板にZn膜を成膜する工程を示す図であり、(b)は、Zn膜およびAl導線にSn粉末をコールドスプレーする工程を示す図であり、(c)は、Zn膜およびAl導線にSn膜が成膜された状態を示す図である。It is a figure for demonstrating the fixing method of the core wire of Al conducting wire and Cu board | substrate based on this embodiment, (a) is a figure which shows the process of forming Zn film in Cu board | substrate, (b) These are figures which show the process of carrying out the cold spray of Sn powder on Zn film | membrane and Al conducting wire, (c) is a figure which shows the state by which Sn film | membrane was formed into a film on Zn film and Al conducting wire. Al導線の芯線とCu基板との固定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fixing method of the core wire of Al conducting wire, and Cu board | substrate. Cu基板に対してZn粉末とSn粉末とを順にコールドスプレーしたときの写真である。It is a photograph when the Zn powder and the Sn powder are sequentially cold sprayed on the Cu substrate. Cu基板に対してSn粉末をコールドスプレーしたときの写真である。It is a photograph when Sn powder is cold sprayed on the Cu substrate. 他の実施形態に基づく、Al導線の芯線とCu基板との固定方法を説明するための図であり、(a)は、Cu基板およびAl導線にSn+Zn混合粉末をコールドスプレーする工程を示す図であり、(b)は、Cu基板およびAl導線にSn+Zn混合膜が成膜された状態を示す図である。It is a figure for demonstrating the fixing method of the core wire of Al conducting wire and Cu board | substrate based on other embodiment, (a) is a figure which shows the process of cold-spraying Sn + Zn mixed powder on Cu board | substrate and Al conducting wire. FIG. 6B is a diagram showing a state in which a Sn + Zn mixed film is formed on the Cu substrate and the Al conductive wire. Al導線の芯線とCu基板との固定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fixing method of the core wire of Al conducting wire, and Cu board | substrate. Cu基板に対してSn+Zn混合粉末をコールドスプレーしたときの写真である。It is a photograph when Sn + Zn mixed powder is cold sprayed on the Cu substrate. さらに他の実施形態に基づく、Al導線の芯線とAl基板との固定方法を説明するための図であり、(a)は、Al基板およびAl導線にSn+Al混合粉末をコールドスプレーする工程を示す図であり、(b)は、Al基板およびAl導線にSn+Al混合膜が成膜された状態を示す図である。It is a figure for demonstrating the fixing method of the core wire of Al conducting wire and Al board | substrate based on other embodiment, (a) is a figure which shows the process of cold-spraying Sn + Al mixed powder to Al board | substrate and Al conducting wire (B) is a figure which shows the state by which the Sn + Al mixed film was formed into the Al board | substrate and the Al conducting wire. Al導線の芯線とAl基板との固定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fixing method of the core wire and Al board | substrate of Al conducting wire. Al基板に対してSn+Al混合粉末をコールドスプレーしたときの写真である。It is a photograph when Sn + Al mixed powder is cold sprayed on the Al substrate.

以下、図面を参照しつつ、各実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。   Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts and components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

〔コールドスプレーについて〕
近年、コールドスプレー法と呼ばれる皮膜形成法が利用されている。コールドスプレー法は、金属皮膜の材料となる金属粉末の融点または軟化温度よりも低い温度のキャリアガスを高速流にし、そのキャリアガス流中に金属粉末を投入し加速させ、固相状態のまま基板等に高速で衝突させて皮膜を形成する方法である。
[About cold spray]
In recent years, a film forming method called a cold spray method has been used. In the cold spray method, a carrier gas having a temperature lower than the melting point or softening temperature of the metal powder that is the material of the metal film is made to flow at high speed, and the metal powder is injected into the carrier gas flow to accelerate it, and the substrate remains in a solid state. In other words, the film is formed by colliding with a high speed.

コールドスプレー法の成膜原理は、次のように理解されている。   The film forming principle of the cold spray method is understood as follows.

金属粉末が基板に付着・堆積して成膜するには、ある臨界値以上の衝突速度が必要であり、これを臨界速度と称する。金属粉末が臨界速度よりも低い速度で基板と衝突すると、基板が摩耗し、基板には小さなクレーター状の窪みしかできない。臨界速度は、金属粉末の材質、大きさ、形状、温度、酸素含有量、基板の材質などによって変化する。   In order for the metal powder to adhere to and deposit on the substrate and form a film, a collision speed higher than a certain critical value is required, and this is called a critical speed. When the metal powder collides with the substrate at a speed lower than the critical speed, the substrate is worn and the substrate can only have a small crater-like depression. The critical speed varies depending on the material, size, shape, temperature, oxygen content, substrate material, etc. of the metal powder.

金属粉末が基板に対して臨界速度以上の速度で衝突すると、金属粉末と基板(あるいはすでに成形された皮膜)との界面付近で大きなせん断による塑性変形が生じる。この塑性変形、および衝突による固体内の強い衝撃波の発生に伴い、界面付近の温度も上昇し、その過程で、金属粉末と基板、および、金属粉末と皮膜(すでに付着した金属粉末)との間で固相接合が生じる。   When the metal powder collides with the substrate at a speed equal to or higher than the critical speed, plastic deformation due to a large shear occurs in the vicinity of the interface between the metal powder and the substrate (or the already formed film). Along with this plastic deformation and the generation of a strong shock wave in the solid due to the collision, the temperature near the interface also rises, and in the process, between the metal powder and the substrate, and between the metal powder and the coating (the metal powder that has already adhered) Solid phase bonding occurs.

〔実施形態1〕
以下、図1〜図5を参照して実施形態1を説明する。
Embodiment 1
The first embodiment will be described below with reference to FIGS.

(コールドスプレー装置100)
図1は、コールドスプレー装置100の概略を示す図である。図1に示すように、コールドスプレー装置100は、タンク110と、ヒーター120と、ノズル130と、フィーダ140と、基材ホルダー150と、制御装置(不図示)とを備える。
(Cold spray device 100)
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a cold spray device 100. As shown in FIG. 1, the cold spray apparatus 100 includes a tank 110, a heater 120, a nozzle 130, a feeder 140, a base material holder 150, and a control device (not shown).

タンク110は、キャリアガスを貯蔵する。キャリアガスは、タンク110からヒーター120へ供給される。キャリアガスの一例として、窒素、ヘリウム、空気、またはそれらの混合ガスが挙げられる。キャリアガスの圧力は、タンク110の出口において、例えば70PSI以上150PSI以下(約0.48Mpa以上約1.03Mpa以下)となるよう調整される。ただし、タンク110の出口におけるキャリアガスの圧力は、上記の範囲に限られるものではなく、金属粉末の材質、大きさ、基板の材質等により適宜調整される。   The tank 110 stores a carrier gas. The carrier gas is supplied from the tank 110 to the heater 120. Examples of the carrier gas include nitrogen, helium, air, or a mixed gas thereof. The pressure of the carrier gas is adjusted to be, for example, 70 PSI or more and 150 PSI or less (about 0.48 Mpa or more and about 1.03 Mpa or less) at the outlet of the tank 110. However, the pressure of the carrier gas at the outlet of the tank 110 is not limited to the above range, and is appropriately adjusted depending on the material and size of the metal powder, the material of the substrate, and the like.

ヒーター120は、タンク110から供給されたキャリアガスを加熱する。より具体的に、キャリアガスは、フィーダ140からノズル130に供給される金属粉末の融点より低い温度に加熱される。例えば、キャリアガスは、ヒーター120の出口において測定したときに、50℃以上500℃以下の範囲で加熱される。ただし、キャリアガスの加熱温度は、上記の範囲に限られるものではなく、金属粉末の材質、大きさ、基板の材質等により適宜調整される。   The heater 120 heats the carrier gas supplied from the tank 110. More specifically, the carrier gas is heated to a temperature lower than the melting point of the metal powder supplied from the feeder 140 to the nozzle 130. For example, the carrier gas is heated in the range of 50 ° C. or more and 500 ° C. or less when measured at the outlet of the heater 120. However, the heating temperature of the carrier gas is not limited to the above range, and is appropriately adjusted depending on the material and size of the metal powder, the material of the substrate, and the like.

キャリアガスは、ヒーター120により加熱された後、ノズル130へ供給される。   The carrier gas is heated by the heater 120 and then supplied to the nozzle 130.

ノズル130は、ヒーター120により加熱されたキャリアガスを300m/s以上1200m/s以下の範囲で加速し、基材10へ向けて噴射する。なお、キャリアガスの速度は、上記の範囲に限られるものではなく、金属粉末の材質、大きさ、基板の材質等により適宜調整される。   The nozzle 130 accelerates the carrier gas heated by the heater 120 in a range of 300 m / s or more and 1200 m / s or less, and injects the carrier gas toward the substrate 10. The speed of the carrier gas is not limited to the above range, and is appropriately adjusted depending on the material and size of the metal powder, the material of the substrate, and the like.

フィーダ140は、ノズル130により加速されるキャリアガスの流れの中に、金属粉末を供給する。フィーダ140から供給される金属粉末の粒径は、1μm以上50μm以下といった大きさである。フィーダ140から供給された金属粉末は、ノズル130からキャリアガスとともに基材10へ噴射される。   The feeder 140 supplies metal powder into the flow of carrier gas accelerated by the nozzle 130. The particle size of the metal powder supplied from the feeder 140 is 1 μm or more and 50 μm or less. The metal powder supplied from the feeder 140 is jetted from the nozzle 130 to the substrate 10 together with the carrier gas.

基材ホルダー150は、基材10を固定する。基材ホルダー150に固定された基材10に対して、キャリアガスおよび金属粉末がノズル130から噴射される。基材10の表面とノズル130の先端との距離は、例えば、5mm以上30mm以下の範囲で調整される。ただし、基材10の表面とノズル130との距離は、上記の範囲に限られるものではなく、金属粉末の材質、大きさ、基板の材質等により適宜調整される。   The base material holder 150 fixes the base material 10. Carrier gas and metal powder are sprayed from the nozzle 130 onto the base material 10 fixed to the base material holder 150. The distance between the surface of the substrate 10 and the tip of the nozzle 130 is adjusted within a range of 5 mm to 30 mm, for example. However, the distance between the surface of the base material 10 and the nozzle 130 is not limited to the above range, and is appropriately adjusted according to the material and size of the metal powder, the material of the substrate, and the like.

制御装置は、予め記憶した情報、および/または、オペレーターの入力に基づいて、コールドスプレー装置100を制御する。具体的に、制御装置は、タンク110からヒーター120へ供給されるキャリアガスの圧力、ヒーター120により加熱されるキャリアガスの温度、フィーダ140から供給される金属粉末の種類および量、基材10の表面とノズル130との距離などを制御する。   The control device controls the cold spray device 100 based on information stored in advance and / or an operator input. Specifically, the control device controls the pressure of the carrier gas supplied from the tank 110 to the heater 120, the temperature of the carrier gas heated by the heater 120, the type and amount of the metal powder supplied from the feeder 140, The distance between the surface and the nozzle 130 is controlled.

(被覆導線の芯線と基板との固定方法)
次に、本実施形態に基づく、アルミニウム(Al)導線の芯線と銅(Cu)基板との固定方法を図2および図3により説明する。
(Fixing method between core wire of coated conductor and substrate)
Next, a method for fixing an aluminum (Al) conductor core wire and a copper (Cu) substrate based on the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図2は、本実施形態に基づく、Al導線の芯線とCu基板との固定方法を説明するための図である。図2の(a)は、Cu基板に亜鉛(Zn)膜を成膜する工程を示す図である。図2の(b)は、Zn膜およびAl導線に錫(Sn)粉末をコールドスプレーする工程を示す図である。図2の(c)は、Zn膜およびAl導線上にSn膜が成膜された状態を示す図である。図3は、Al導線の芯線とCu基板との固定方法を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a view for explaining a method of fixing the core wire of the Al conductor and the Cu substrate based on the present embodiment. FIG. 2A is a diagram illustrating a process of forming a zinc (Zn) film on a Cu substrate. FIG. 2B is a diagram showing a step of cold spraying tin (Sn) powder on the Zn film and the Al conductor. FIG. 2C is a view showing a state in which an Sn film is formed on the Zn film and the Al conductor. FIG. 3 is a flowchart showing a method for fixing the core wire of the Al conductor and the Cu substrate.

まず、図2の(a)に示すように、基材ホルダー150(不図示)が基板11(基材、銅基板、アルミニウムとは異なる他の金属材料を含む基材)を固定した状態で、キャリアガスとともにZn粉末31(他の粉末材料、亜鉛粉末)が基板11に噴射される。これにより、基板11上にZn粉末31が堆積し、基板11上にZn膜41(粉末堆積層)が成膜される。なお、図2の(a)では、便宜上、Zn膜41は矩形状で示されている。   First, as shown in FIG. 2A, in a state where the base material holder 150 (not shown) fixes the substrate 11 (base material, copper substrate, base material containing a metal material different from aluminum), Zn powder 31 (another powder material, zinc powder) is injected onto the substrate 11 together with the carrier gas. As a result, Zn powder 31 is deposited on the substrate 11, and a Zn film 41 (powder deposition layer) is formed on the substrate 11. In FIG. 2A, for convenience, the Zn film 41 is shown in a rectangular shape.

次に、図2の(b)に示すように、Zn膜41上に導線21(被覆導線)が載置された状態で、キャリアガスとともにSn粉末32(粉末材料、錫粉末)が、Zn膜41および導線21に噴射される。これにより、図2の(c)に示すように、Zn膜41および導線21上にSnが堆積し、Zn膜41および導線21上にSn膜42(皮膜)が成膜される。   Next, as shown in FIG. 2 (b), Sn powder 32 (powder material, tin powder) together with the carrier gas is placed on the Zn film 41 in a state where the conductive wire 21 (covered conductive wire) is placed. 41 and the conductor 21. Thereby, as shown in FIG. 2C, Sn is deposited on the Zn film 41 and the conductive wire 21, and an Sn film 42 (film) is formed on the Zn film 41 and the conductive wire 21.

ここで、導線21は、芯線21aと、芯線21aの周囲を被覆する被覆層21bとを備える。芯線21aは、Alの他、Cu、またはSnでめっきされたCuなどであってもよく、また、単線および撚線のいずれでもよい。被覆層21bは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂等を材料とする。   Here, the conducting wire 21 includes a core wire 21a and a covering layer 21b covering the periphery of the core wire 21a. The core wire 21a may be Cu or Cu plated with Sn in addition to Al, and may be either a single wire or a stranded wire. The covering layer 21b is made of polyvinyl chloride, polyethylene, fluororesin, polyester, polyurethane, acrylic resin, or the like.

図2の(b)において、導線21の被覆層21bは、Sn粉末32が噴射された箇所およびその周辺が熱により溶融し、除去される。これにより、被覆層21bの一部から芯線21aが露出する。そして、その露出した芯線21aに対してSn粉末32がコールドスプレーされることにより、露出した導線21の芯線21aは、Zn膜41、および/または、Sn膜42を介して、基板11に固定される。   In FIG. 2B, the coating layer 21 b of the conductive wire 21 is removed by melting the portion where the Sn powder 32 is sprayed and its periphery by heat. Thereby, the core wire 21a is exposed from a part of the coating layer 21b. Then, the Sn powder 32 is cold sprayed on the exposed core wire 21a, whereby the exposed core wire 21a of the conductive wire 21 is fixed to the substrate 11 via the Zn film 41 and / or the Sn film 42. The

なお、Sn粉末32が噴射される範囲を制限するために、所定の径の孔部が形成された金属板などをマスクとして導線21上に配置し、その孔部に対してSn粉末32を噴射してもよい。これにより、Sn粉末32が基板11に噴射される範囲が限定され、被覆層21bの溶融、除去される範囲を制限することができる。   In order to limit the range in which the Sn powder 32 is sprayed, a metal plate or the like in which a hole having a predetermined diameter is formed as a mask is disposed on the conductive wire 21 and the Sn powder 32 is sprayed into the hole. May be. Thereby, the range in which the Sn powder 32 is sprayed onto the substrate 11 is limited, and the range in which the coating layer 21b is melted and removed can be limited.

次に、図3を参照して、導線21の芯線21aと基板11との固定方法を説明する。   Next, with reference to FIG. 3, the fixing method of the core wire 21a of the conducting wire 21 and the board | substrate 11 is demonstrated.

最初に、SA1では、コールドスプレーによりZn粉末31が基板11に噴射される。これにより、基板11上にZn膜41が成膜される。   First, in SA1, Zn powder 31 is sprayed onto the substrate 11 by cold spray. Thereby, a Zn film 41 is formed on the substrate 11.

次に、SA2では、Zn膜41上に載置された導線21に対して、コールドスプレーによりSn粉末32が噴射される。これにより、導線21の被覆層21bの少なくとも一部が溶融し、導線21の芯線21aが露出する(露出ステップ)。   Next, in SA2, Sn powder 32 is sprayed by cold spray onto the conductive wire 21 placed on the Zn film 41. Thereby, at least a part of the coating layer 21b of the conducting wire 21 is melted, and the core wire 21a of the conducting wire 21 is exposed (exposure step).

続いて、SA3では、上記露出ステップにて露出した芯線21aに対して、コールドスプレーによりSn粉末32が噴射される。これにより、芯線21aと基板11とが固定される(固定ステップ)。   Subsequently, in SA3, Sn powder 32 is sprayed by cold spray onto the core wire 21a exposed in the exposure step. Thereby, the core wire 21a and the board | substrate 11 are fixed (fixation step).

以上のSA1〜SA3の工程を経ることにより、芯線21aと基板11とが固定される。このとき、被覆層21bを除去するために別工程を設ける必要がない。   The core wire 21a and the board | substrate 11 are fixed by passing through the process of the above SA1-SA3. At this time, it is not necessary to provide a separate process for removing the coating layer 21b.

また、以上のSA1〜SA3の工程を経ることにより形成される被覆導線固定構造(基板11、芯線21a、Zn膜41、およびSn膜42が互いに固定された固定構造)は、芯線21aと芯線21aを被覆する被覆層21bとを有する導線21と、Cu製の基板11とを備える。また、上記被覆導線固定構造では、被覆層21bの少なくとも一部から露出した芯線21aと基板11とが、コールドスプレーにより形成された皮膜(Sn膜42)により固定されている。   In addition, the covered conductive wire fixing structure (fixed structure in which the substrate 11, the core wire 21a, the Zn film 41, and the Sn film 42 are fixed to each other) formed by performing the above-described steps SA1 to SA3 includes the core wire 21a and the core wire 21a. And a substrate 11 made of Cu. Moreover, in the said covered conducting wire fixing structure, the core wire 21a exposed from at least one part of the coating layer 21b and the board | substrate 11 are being fixed by the membrane | film | coat (Sn film | membrane 42) formed by cold spray.

近年では、リード線を軽量化するため、リード線の芯材などにAlが使用されることが多くなっている。ただし、従来の半田を使った固定方法では、金属製基板にAl線を固定する場合に問題がある。   In recent years, in order to reduce the weight of lead wires, Al is often used for the core material of lead wires. However, the conventional fixing method using solder has a problem when the Al wire is fixed to a metal substrate.

具体的に、Al線をAl基板に半田で固定することはできる。しかしながら、Al線をAlとは異なる金属材料の基板に固定する場合、例えば、Alと錫めっきの場合、両者を半田で固定することは困難である。   Specifically, the Al wire can be fixed to the Al substrate with solder. However, when fixing an Al wire to a substrate made of a metal material different from Al, for example, in the case of Al and tin plating, it is difficult to fix both with solder.

また、Al線とAlとは異なる金属材料の基板とをネジにより固定する場合、基板の材質によっては腐食が生じる虞がある。例えば、基板の材質がCuである場合、Al線とCu基板との接続部にて電池作用が生じ、Al線が腐食する虞がある。   In addition, when an Al wire and a substrate made of a metal material different from Al are fixed with screws, corrosion may occur depending on the material of the substrate. For example, when the material of the substrate is Cu, battery action may occur at the connection portion between the Al wire and the Cu substrate, and the Al wire may corrode.

また、Al線とAlとは異なる金属材料の基板とを溶接により固定する場合、Al線および基板の表面を活性化し、Al線と溶融した金属との表面張力を小さくするため、酸化膜を除去するなどの工程が必要となり、手間がかかる。   Also, when fixing the Al wire and the substrate made of a metal material different from Al by welding, the oxide film is removed to activate the surface of the Al wire and the substrate and reduce the surface tension between the Al wire and the molten metal. It is necessary to perform a process such as, and it takes time and effort.

この点、本実施形態に係る固定方法は、被覆層を除去する工程を経ることなく、Al線とAlとは異なる金属材料の基板とを固定することが可能である。また、その結果、本実施形態に係る固定方法は、上記の被覆導線固定構造を形成することができる。   In this regard, the fixing method according to the present embodiment can fix the Al wire and the substrate made of a metal material different from Al without going through the step of removing the coating layer. As a result, the fixing method according to the present embodiment can form the above-described covered conductor fixing structure.

(実施例1)
次に、導線21の芯線21aと基板11とを固定する実施例1を説明する。
Example 1
Next, Example 1 which fixes the core wire 21a of the conducting wire 21 and the substrate 11 will be described.

(条件)
実施例1では、図2の基板11が、図1に記載した基材10に相当する。基板11は、銅製の板材であり、矩形状で、厚みが0.5mmである。導線21の芯線21aは、撚り線であり、直径が1mmである。被覆層21bは、塩化ビニールである。
(conditions)
In Example 1, the substrate 11 of FIG. 2 corresponds to the base material 10 described in FIG. The substrate 11 is a copper plate material, is rectangular, and has a thickness of 0.5 mm. The core wire 21a of the conducting wire 21 is a stranded wire and has a diameter of 1 mm. The covering layer 21b is vinyl chloride.

実施例1において、金属粉末は、ノズル130からコールドスプレーされる順番に、Zn粉末31、Sn粉末32である。Zn粉末31は平均粒径が約7μmであり、Sn粉末32は平均粒径が約38μmである。   In Example 1, the metal powder is Zn powder 31 and Sn powder 32 in the order of cold spray from the nozzle 130. The Zn powder 31 has an average particle size of about 7 μm, and the Sn powder 32 has an average particle size of about 38 μm.

また、ノズル130の先端と基板11との距離は10mmである。タンク110から供給されるキャリアガスは、空気である。   The distance between the tip of the nozzle 130 and the substrate 11 is 10 mm. The carrier gas supplied from the tank 110 is air.

キャリアガスの圧力は、ノズル130からZn粉末31およびSn粉末32が噴射される場合のいずれの場合も、タンク110の出口において120PSI(約0.83Mpa)に設定されている。   The carrier gas pressure is set to 120 PSI (about 0.83 Mpa) at the outlet of the tank 110 in any case where the Zn powder 31 and the Sn powder 32 are injected from the nozzle 130.

キャリアガスの加熱温度は、ノズル130からZn粉末31が噴射される場合には、ヒーター120の出口において、Znの融点(419.6℃)よりも低い200℃に設定されている。また、キャリアガスの加熱温度は、ノズル130からSn粉末32が噴射される場合には、ヒーター120の出口において、Snの融点(231.97℃)より低い150℃に設定されている。   The heating temperature of the carrier gas is set to 200 ° C. lower than the melting point of Zn (419.6 ° C.) at the outlet of the heater 120 when the Zn powder 31 is injected from the nozzle 130. The carrier gas heating temperature is set to 150 ° C. lower than the melting point of Sn (231.97 ° C.) at the outlet of the heater 120 when the Sn powder 32 is injected from the nozzle 130.

キャリアガスの加熱温度は、被覆層21bへの熱影響を考慮して設定されている。本実施例1では、被覆層21bは塩化ビニール製である。そのため、キャリアガスの加熱温度が150℃よりも大きいと、被覆層21bは、Sn粉末32が噴射された領域を超えて広範囲にわたって溶融する。そのことを考慮して、実施例1では、Sn粉末32を導線21に噴射する際に、キャリアガスの加熱温度は150℃に設定されている。なお、ノズル130から基板11に噴射されたSn粉末32が基板11へ到達する時の温度は約103℃である。   The heating temperature of the carrier gas is set in consideration of the thermal effect on the coating layer 21b. In the present Example 1, the coating layer 21b is made of vinyl chloride. Therefore, when the heating temperature of the carrier gas is higher than 150 ° C., the coating layer 21b melts over a wide range beyond the region where the Sn powder 32 is injected. Taking this into consideration, in Example 1, when the Sn powder 32 is sprayed onto the conducting wire 21, the heating temperature of the carrier gas is set to 150 ° C. The temperature at which the Sn powder 32 sprayed from the nozzle 130 onto the substrate 11 reaches the substrate 11 is about 103 ° C.

(被覆導線の芯線と基板との固定の様子)
図4は、Cu製の基板11に対してZn粉末31とSn粉末32とをその順にコールドスプレーしたときの写真である。図4に示すように、基板11および導線21上にSn膜42が成膜されている。このとき、導線21は、被覆層21bの一部が溶融し、そこから芯線21aが露出している(不図示)。そして、露出した芯線21a上にSn膜42が成膜されている。これにより、芯線21aは、Zn膜41、および/または、Sn膜42を介して、基板11に固定される。なお、Zn膜41は、Sn膜42に覆われているため、図4中には現れていない。
(Fixed state of coated conductor core and substrate)
FIG. 4 is a photograph when the Zn powder 31 and the Sn powder 32 are cold sprayed in that order on the Cu substrate 11. As shown in FIG. 4, an Sn film 42 is formed on the substrate 11 and the conductive wire 21. At this time, as for the conducting wire 21, a part of coating layer 21b melt | dissolves and the core wire 21a is exposed from there (not shown). An Sn film 42 is formed on the exposed core wire 21a. Thereby, the core wire 21 a is fixed to the substrate 11 via the Zn film 41 and / or the Sn film 42. The Zn film 41 is not shown in FIG. 4 because it is covered with the Sn film 42.

(比較例)
次に、実施例1に対する比較例を説明する。
(Comparative example)
Next, a comparative example for Example 1 will be described.

実施例1では、Zn粉末31およびSn粉末32が、その順序で基板11上にコールドスプレーされる。これに対して、本比較例では、Zn粉末31が基板11にコールドスプレーされることなく、Sn膜42が基板11にコールドスプレーされる。本比較例において、基板11、Sn粉末32、およびコールドスプレー装置100に関する種々の条件は、実施例1と同様である。   In Example 1, the Zn powder 31 and the Sn powder 32 are cold sprayed on the substrate 11 in that order. On the other hand, in this comparative example, the Sn film 42 is cold sprayed on the substrate 11 without the Zn powder 31 being cold sprayed on the substrate 11. In this comparative example, various conditions relating to the substrate 11, the Sn powder 32, and the cold spray device 100 are the same as those in the first embodiment.

図5は、基板11に対してSn粉末32のみをコールドスプレーしたときの写真である。図5に示されるように、基板11にSn粉末32が直接噴射された場合、Sn膜42は基板11上に均一に成膜されず、一部が剥離している。そして、Sn膜42の一部から基板11が露出している。その様子が図5に示されている。   FIG. 5 is a photograph when only the Sn powder 32 is cold sprayed on the substrate 11. As shown in FIG. 5, when the Sn powder 32 is directly sprayed onto the substrate 11, the Sn film 42 is not uniformly formed on the substrate 11, and a part thereof is peeled off. The substrate 11 is exposed from a part of the Sn film 42. This is shown in FIG.

剥離の原因としては、Sn膜42と基板11との密着性が良くないことが考えられる。このため、先に噴射されたSn粉末32により形成されたSn膜42に、後から噴射されたSn粉末32が衝突することで、Sn膜42が剥離したと考えられる。このことは、タンク110から供給されるキャリアガスの圧力を120PSIより大きくした場合も同様である。   As a cause of peeling, it is considered that the adhesion between the Sn film 42 and the substrate 11 is not good. For this reason, it is considered that the Sn film 42 formed by the previously injected Sn powder 32 collides with the Sn film 42 injected later, so that the Sn film 42 is peeled off. The same applies to the case where the pressure of the carrier gas supplied from the tank 110 is greater than 120 PSI.

金属粒子と基板との密着性については、金属粒子および基板の硬度、噴射される金属粒子の形状および速度などが影響するものと考えられる。   The adhesion between the metal particles and the substrate is considered to be affected by the hardness of the metal particles and the substrate, the shape and speed of the metal particles to be injected, and the like.

(実施例1および比較例からの考察)
以上より、以下(1)、(2)が導き出される。
(1)Zn粉末31の成膜材料としての役割
上述したように、Sn粉末32は、Cuの基板11にコールドスプレーされても、基板11上にSn膜42を成膜することは困難である。これに対して、Zn粉末31が基板11へコールドスプレーされると、基板11上にZn膜41が成膜される。そこで、最初にZn粉末31を基板11へコールドスプレーして基板11上にZn膜41を成膜し、そのあとで、Sn粉末32をZn膜41にコールドスプレーすることにより、Zn膜41上にSn膜42を成膜することができる。
(Consideration from Example 1 and Comparative Example)
From the above, the following (1) and (2) are derived.
(1) Role of Zn Powder 31 as Film Formation Material As described above, it is difficult to form the Sn film 42 on the substrate 11 even if the Sn powder 32 is cold sprayed on the Cu substrate 11. . On the other hand, when the Zn powder 31 is cold sprayed onto the substrate 11, a Zn film 41 is formed on the substrate 11. Therefore, first, the Zn powder 31 is cold sprayed onto the substrate 11 to form the Zn film 41 on the substrate 11, and then the Sn powder 32 is cold sprayed onto the Zn film 41 to thereby form the Zn film 41 on the Zn film 41. The Sn film 42 can be formed.

このように、基板11との密着性が良い膜を成膜可能なZn粉末31を用いて、基板11に最も近い堆積層であるZn膜41を形成することにより、Cuの基板11上にSn膜42を成膜することが可能となる。
(2)Zn粉末31の防食材料としての役割
次に、防食材料としてのZn粉末31の役割を述べる。金属の腐食は、金属に水滴などが付着した場合に、当該金属が電気分解されることで発生する。具体的には、金属が水滴中に電子を放出し、金属イオンとして水滴中に溶解する。
In this way, by using the Zn powder 31 that can form a film having good adhesion to the substrate 11, the Zn film 41, which is the deposited layer closest to the substrate 11, is formed on the Cu substrate 11. The film 42 can be formed.
(2) Role of Zn powder 31 as anticorrosion material Next, the role of Zn powder 31 as an anticorrosion material will be described. Corrosion of a metal occurs when water drops or the like adhere to the metal and the metal is electrolyzed. Specifically, the metal emits electrons into the water droplets and dissolves in the water droplets as metal ions.

Al製である芯線21aとZn膜41とが接触している場合、以下の現象が生じる。芯線21aから水滴中に電子が放出された場合、Zn膜41から芯線21aに電子が移動し、Zn膜41がイオン化する。したがって、芯線21aは、Zn膜41と接触している間にはイオン化されにくい。すなわち、芯線21aは、Zn膜41と接触していることにより、腐食から保護される。この場合、Zn膜41は、芯線21aの代わりに電気分解されることから、犠牲電極と呼ばれる。   When the core wire 21a made of Al is in contact with the Zn film 41, the following phenomenon occurs. When electrons are emitted from the core wire 21a into the water droplets, the electrons move from the Zn film 41 to the core wire 21a, and the Zn film 41 is ionized. Therefore, the core wire 21 a is not easily ionized while in contact with the Zn film 41. That is, the core wire 21a is protected from corrosion by being in contact with the Zn film 41. In this case, the Zn film 41 is called a sacrificial electrode because it is electrolyzed instead of the core wire 21a.

このように、防食材料としての役割をZn粉末31に見出すことができる。   Thus, the role as an anticorrosive material can be found in the Zn powder 31.

〔実施形態2〕
以下、図6〜図8を参照して実施形態2を説明する。
[Embodiment 2]
The second embodiment will be described below with reference to FIGS.

(被覆導線の芯線と基板との固定方法)
本実施形態に基づく、Al導線の芯線とCu基板との固定方法を図6および図7により説明する。
(Fixing method between core wire of coated conductor and substrate)
A method for fixing the core wire of the Al conductive wire and the Cu substrate based on the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図6は、本実施形態に基づく、Al導線の芯線とCu基板との固定方法を説明するための図である。図6の(a)は、Cu基板およびAl導線にSn+Zn混合粉末をコールドスプレーする工程を示す図である。図6の(b)は、Cu基板およびAl導線にSn+Zn混合膜が成膜された状態を示す図である。図7は、Al導線の芯線とCu基板との固定方法を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a diagram for explaining a method of fixing the core wire of the Al conductive wire and the Cu substrate based on the present embodiment. (A) of FIG. 6 is a figure which shows the process of cold-spraying Sn + Zn mixed powder on Cu board | substrate and Al conducting wire. FIG. 6B is a diagram showing a state in which a Sn + Zn mixed film is formed on the Cu substrate and the Al conductive wire. FIG. 7 is a flowchart showing a method for fixing the core wire of the Al conductor and the Cu substrate.

まず、図6の(a)に示すように、基材ホルダー150(不図示)が基板11を固定し、基板11上に導線21が載置される。この状態で、キャリアガスとともにSn+Zn混合粉末(粉末材料、錫粉末と亜鉛粉末とが混合された粉末材料)33が、基板11および導線21に噴射される。これにより、図6の(b)に示すように、基板11および導線21上にSnおよびZnが堆積し、基板11および導線21上にSn+Zn混合膜(皮膜)43が成膜される。   First, as shown in FIG. 6A, the substrate holder 150 (not shown) fixes the substrate 11, and the conducting wire 21 is placed on the substrate 11. In this state, Sn + Zn mixed powder (powder material, powder material in which tin powder and zinc powder are mixed) 33 is injected onto the substrate 11 and the conductor 21 together with the carrier gas. As a result, as shown in FIG. 6B, Sn and Zn are deposited on the substrate 11 and the conductive wire 21, and a Sn + Zn mixed film (film) 43 is formed on the substrate 11 and the conductive wire 21.

導線21は、実施形態1と同様、芯線21aと、芯線21aの周囲を被覆する被覆層21bとを備える。図6の(b)において、被覆層21bは、Sn+Zn混合粉末33が噴射された箇所およびその周辺が熱により溶融し、除去される。これにより、被覆層21bの一部から芯線21aが露出する(不図示)。そして、その露出した芯線21aに対してSn+Zn混合粉末33がコールドスプレーされることにより、露出した導線21の芯線21aは、Sn+Zn混合膜43を介して、基板11に固定される。   As in the first embodiment, the conducting wire 21 includes a core wire 21a and a coating layer 21b that covers the periphery of the core wire 21a. In FIG. 6B, the coating layer 21 b is removed by melting the portion where the Sn + Zn mixed powder 33 is sprayed and its periphery by heat. Thereby, the core wire 21a is exposed from a part of the coating layer 21b (not shown). Then, the Sn + Zn mixed powder 33 is cold sprayed on the exposed core wire 21 a, whereby the exposed core wire 21 a of the conductive wire 21 is fixed to the substrate 11 via the Sn + Zn mixed film 43.

次に、図7を参照して、導線21の芯線21aと基板11との固定方法を説明する。   Next, with reference to FIG. 7, the fixing method of the core wire 21a of the conducting wire 21 and the board | substrate 11 is demonstrated.

最初に、SB1では、基板11上に載置された導線21に対して、コールドスプレーによりSn+Zn混合粉末33が噴射される。これにより、導線21の被覆層21bの少なくとも一部が溶融し、導線21の芯線21aが露出する(露出ステップ)。   First, in SB1, the Sn + Zn mixed powder 33 is sprayed onto the conducting wire 21 placed on the substrate 11 by cold spray. Thereby, at least a part of the coating layer 21b of the conducting wire 21 is melted, and the core wire 21a of the conducting wire 21 is exposed (exposure step).

次に、SB2では、上記露出ステップにて露出した芯線21aに対して、コールドスプレーによりSn+Zn混合粉末33が噴射される。これにより、芯線21aと基板11とが固定される(固定ステップ)。   Next, in SB2, Sn + Zn mixed powder 33 is sprayed by cold spray onto the core wire 21a exposed in the exposure step. Thereby, the core wire 21a and the board | substrate 11 are fixed (fixation step).

以上のSB1、SB2の工程を経ることにより、芯線21aと基板11とが固定される。このとき、被覆層21bを除去するために別工程を設ける必要がない。   Through the processes of SB1 and SB2, the core wire 21a and the substrate 11 are fixed. At this time, it is not necessary to provide a separate process for removing the coating layer 21b.

また、以上のSB1、SB2の工程を経ることにより形成される被覆導線固定構造(基板11、芯線21a、およびSn+Zn混合膜43が互いに固定された固定構造)は、芯線21aと芯線21aを被覆する被覆層21bとを有する導線21と、Cu製の基板11とを備える。また、上記被覆導線固定構造では、被覆層21bの少なくとも一部から露出した芯線21aと基板11とが、コールドスプレーにより形成された皮膜(Sn+Zn混合膜43)により固定されている。   Further, the covered conductive wire fixing structure (fixed structure in which the substrate 11, the core wire 21a, and the Sn + Zn mixed film 43 are fixed to each other) formed through the above steps SB1 and SB2 covers the core wire 21a and the core wire 21a. A conductive wire 21 having a coating layer 21b and a Cu substrate 11 are provided. Moreover, in the said covered conducting wire fixing structure, the core wire 21a exposed from at least one part of the coating layer 21b and the board | substrate 11 are being fixed by the membrane | film | coat (Sn + Zn mixed film 43) formed by cold spray.

(実施例2)
次に、導線21の芯線21aと基板11とを固定する実施例2を説明する。
(Example 2)
Next, a second embodiment in which the core wire 21a of the conducting wire 21 and the substrate 11 are fixed will be described.

(条件)
実施例2では、図6の基板11が、図1に記載された基材10に相当する。基板11は銅製の板材であり、矩形状で、厚みが0.5mmである。導線21の芯線21aは、撚り線であり、直径が1mmである。被覆層21bは、塩化ビニールである。
(conditions)
In Example 2, the substrate 11 of FIG. 6 corresponds to the base material 10 described in FIG. The substrate 11 is a copper plate, is rectangular, and has a thickness of 0.5 mm. The core wire 21a of the conducting wire 21 is a stranded wire and has a diameter of 1 mm. The covering layer 21b is vinyl chloride.

実施例2において、金属粉末は、Sn+Zn混合粉末33である。Sn+Zn混合粉末33に含まれるSn粉末の平均粒径は約38μmであり、Zn粉末の平均粒径は約7μmである。Sn+Zn混合粉末33におけるSn粉末とZn粉末の体積比率は50%ずつである。   In Example 2, the metal powder is Sn + Zn mixed powder 33. The average particle diameter of the Sn powder contained in the Sn + Zn mixed powder 33 is about 38 μm, and the average particle diameter of the Zn powder is about 7 μm. The volume ratio of Sn powder to Zn powder in the Sn + Zn mixed powder 33 is 50%.

また、ノズル130の先端と基板11との距離は10mmである。タンク110から供給されるキャリアガスは、空気である。   The distance between the tip of the nozzle 130 and the substrate 11 is 10 mm. The carrier gas supplied from the tank 110 is air.

キャリアガスの圧力は、タンク110の出口において、120PSI(約0.83Mpa)に設定されている。また、キャリアガスの加熱温度は、ヒーター120の出口において、Znの融点(419.6℃)およびSnの融点(231.97℃)より低い125℃に設定されている。   The pressure of the carrier gas is set to 120 PSI (about 0.83 Mpa) at the outlet of the tank 110. Further, the heating temperature of the carrier gas is set to 125 ° C. lower than the melting point of Zn (419.6 ° C.) and the melting point of Sn (231.97 ° C.) at the outlet of the heater 120.

キャリアガスの加熱温度は、導線21の被覆層21bへの熱影響を考慮して設定されている。本実施例2では、被覆層21bは塩化ビニール製である。キャリアガスの加熱温度が125℃よりも低いと、塩化ビニール製である被覆層21bの溶融が不十分になり、被覆層21bを除去することができない。そのことを考慮して、実施例2では、Sn+Zn混合粉末33を導線21にコールドスプレーする際に、キャリアガスの加熱温度が125℃に設定される。なお、ノズル130から基板11にコールドスプレーされたSn+Zn混合粉末33が基板11へ到達する時の温度は約85℃である。   The heating temperature of the carrier gas is set in consideration of the thermal effect on the coating layer 21b of the conducting wire 21. In the second embodiment, the covering layer 21b is made of vinyl chloride. If the heating temperature of the carrier gas is lower than 125 ° C., the coating layer 21b made of vinyl chloride is not sufficiently melted, and the coating layer 21b cannot be removed. Considering this, in Example 2, when the Sn + Zn mixed powder 33 is cold sprayed onto the conductive wire 21, the heating temperature of the carrier gas is set to 125 ° C. The temperature at which the Sn + Zn mixed powder 33 cold sprayed from the nozzle 130 onto the substrate 11 reaches the substrate 11 is about 85 ° C.

(被覆導線の芯線と基板との固定の様子)
図8は、Cu製の基板11に対してSn+Zn混合粉末33をコールドスプレーしたときの写真である。図8に示すように、基板11および導線21上にSn+Zn混合膜43が成膜されている。このとき、導線21は、被覆層21bの一部が溶融し、そこから芯線21aが露出している(不図示)。そして、露出した芯線21a上にSn+Zn混合膜43が成膜されている。これにより、芯線21aは、Sn+Zn混合膜43を介して、基板11に固定される。
(Fixed state of coated conductor core and substrate)
FIG. 8 is a photograph when the Sn + Zn mixed powder 33 is cold sprayed on the Cu substrate 11. As shown in FIG. 8, a Sn + Zn mixed film 43 is formed on the substrate 11 and the conductive wire 21. At this time, as for the conducting wire 21, a part of the coating layer 21b is melted, and the core wire 21a is exposed therefrom (not shown). An Sn + Zn mixed film 43 is formed on the exposed core wire 21a. Thereby, the core wire 21a is fixed to the substrate 11 via the Sn + Zn mixed film 43.

〔実施形態3〕
以下、図9〜図11を参照して実施形態3を説明する。
[Embodiment 3]
The third embodiment will be described below with reference to FIGS.

(被覆導線の芯線と基板との固定方法)
本実施形態に基づく、Al導線の芯線とAl基板との固定方法を図9および図10により説明する。
(Fixing method between core wire of coated conductor and substrate)
A method of fixing the core wire of the Al conductive wire and the Al substrate based on the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図9は、本実施形態に基づく、Al導線の芯線とAl基板との固定方法を説明するための図である。図9の(a)は、Al基板およびAl導線にSn+Al混合粉末をコールドスプレーする工程を示す図である。図9の(b)は、Al基板およびAl導線にSn+Al混合膜が成膜された状態を示す図である。図10は、Al導線の芯線とAl基板との固定方法を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a view for explaining a method of fixing the core wire of the Al conductive wire and the Al substrate based on the present embodiment. (A) of FIG. 9 is a figure which shows the process of carrying out the cold spray of Sn + Al mixed powder to Al board | substrate and Al conducting wire. FIG. 9B is a diagram showing a state in which an Sn + Al mixed film is formed on the Al substrate and the Al conductive wire. FIG. 10 is a flowchart showing a method of fixing the core wire of the Al conductor and the Al substrate.

まず、図9の(a)に示すように、基材ホルダー150(不図示)が基板12を固定し、基板12上に導線21が載置される。この状態で、キャリアガスとともにSn+Al混合粉末34(粉末材料、錫粉末とアルミニウム粉末とが混合された粉末材料)が、基板12および導線21に噴射される。これにより、図9の(b)に示すように、基板12および導線21上にSnおよびAlが堆積し、基板12および導線21上にSn+Al混合膜44(皮膜)が成膜される。   First, as shown in FIG. 9A, the base material holder 150 (not shown) fixes the substrate 12, and the conductive wire 21 is placed on the substrate 12. In this state, Sn + Al mixed powder 34 (powder material, powder material in which tin powder and aluminum powder are mixed) is injected onto the substrate 12 and the conductive wire 21 together with the carrier gas. As a result, as shown in FIG. 9B, Sn and Al are deposited on the substrate 12 and the conductive wire 21, and a Sn + Al mixed film 44 (film) is formed on the substrate 12 and the conductive wire 21.

導線21は、実施形態1、2と同様、芯線21aと、芯線21aの周囲を被覆する被覆層21bとを備える。被覆層21bは、Sn+Al混合粉末34が噴射された箇所およびその周辺が熱により溶融し、除去される。これにより、被覆層21bの一部から芯線21aが露出する。そして、その露出した芯線21aに対してSn+Al混合粉末34がコールドスプレーされることにより、露出した導線21の芯線21aは、Sn+Al混合膜44を介して、基板12に固定される。   The conducting wire 21 includes a core wire 21a and a covering layer 21b that covers the periphery of the core wire 21a, as in the first and second embodiments. The coating layer 21b is removed by melting the portion where the Sn + Al mixed powder 34 is sprayed and its surroundings by heat. Thereby, the core wire 21a is exposed from a part of the coating layer 21b. Then, the Sn + Al mixed powder 34 is cold sprayed on the exposed core wire 21 a, whereby the exposed core wire 21 a of the conductive wire 21 is fixed to the substrate 12 via the Sn + Al mixed film 44.

次に、図10を参照して、導線21の芯線21aと基板12との固定方法を説明する。   Next, with reference to FIG. 10, the fixing method of the core wire 21a of the conducting wire 21 and the board | substrate 12 is demonstrated.

最初に、SC1では、基板12上に載置された導線21に対してSn+Al混合粉末34が噴射される。これにより、導線21の被覆層21bの少なくとも一部が溶融し、導線21の芯線21aが露出する(露出ステップ)。   First, in SC <b> 1, Sn + Al mixed powder 34 is sprayed onto the conductive wire 21 placed on the substrate 12. Thereby, at least a part of the coating layer 21b of the conducting wire 21 is melted, and the core wire 21a of the conducting wire 21 is exposed (exposure step).

次に、SC2では、上記露出ステップにて露出した芯線21aに対して、コールドスプレーによりSn+Al混合粉末34を噴射する。これにより、芯線21aと基板12とが固定される(固定ステップ)。   Next, in SC2, Sn + Al mixed powder 34 is sprayed by cold spray onto the core wire 21a exposed in the exposure step. Thereby, the core wire 21a and the board | substrate 12 are fixed (fixing step).

以上のSC1、SC2の工程を経ることにより、芯線21aと基板12とが固定される。このとき、被覆層21bを除去するために別工程を設ける必要がない。   Through the processes of SC1 and SC2, the core wire 21a and the substrate 12 are fixed. At this time, it is not necessary to provide a separate process for removing the coating layer 21b.

また、以上のSC1、SC2の工程を経ることにより形成される導線固定構造(基板12、芯線21a、およびSn+Al混合膜44が互いに固定された固定構造)は、芯線21aと芯線21aを被覆する被覆層21bとを有する導線21と、Al製の基板12とを備える。また、上記被覆導線固定構造では、被覆層21bの少なくとも一部から露出した芯線21aと基板12とが、コールドスプレーにより形成された皮膜(Sn+Al混合膜44)により固定されている。   In addition, the conductive wire fixing structure (fixed structure in which the substrate 12, the core wire 21a, and the Sn + Al mixed film 44 are fixed to each other) formed through the processes of SC1 and SC2 described above is a coating that covers the core wire 21a and the core wire 21a. A conductive wire 21 having a layer 21b and an Al substrate 12 are provided. Moreover, in the said covered conducting wire fixing structure, the core wire 21a exposed from at least one part of the coating layer 21b and the board | substrate 12 are being fixed by the membrane | film | coat (Sn + Al mixed film 44) formed by the cold spray.

(実施例3)
次に、基板12と導線21の芯線21aとを固定する実施例3を説明する。
Example 3
Next, Example 3 which fixes the board | substrate 12 and the core wire 21a of the conducting wire 21 is demonstrated.

(条件)
実施例3では、図9の基板12が、図1に記載された基材10に相当する。基板12は、アルミニウム製の板材であり、矩形状で、厚みが0.5mmである。導線21の芯線21aは、撚り線であり、直径が1mmである。被覆層21bは、塩化ビニールである。
(conditions)
In Example 3, the substrate 12 of FIG. 9 corresponds to the base material 10 described in FIG. The substrate 12 is an aluminum plate, is rectangular, and has a thickness of 0.5 mm. The core wire 21a of the conducting wire 21 is a stranded wire and has a diameter of 1 mm. The covering layer 21b is vinyl chloride.

実施例3において、金属粉末は、Sn+Al混合粉末34である。Sn+Al混合粉末34に含まれるSn粉末の平均粒径は約38μmであり、Al粉末の平均粒径は約40μmである。Sn+Al混合粉末34におけるSn粉末とAl粉末の体積比率は50%ずつである。   In Example 3, the metal powder is Sn + Al mixed powder 34. The average particle diameter of the Sn powder contained in the Sn + Al mixed powder 34 is about 38 μm, and the average particle diameter of the Al powder is about 40 μm. The volume ratio of Sn powder to Al powder in the Sn + Al mixed powder 34 is 50%.

また、ノズル130の先端と基板12との距離は10mmである。タンク110から供給されるキャリアガスは、空気である。   The distance between the tip of the nozzle 130 and the substrate 12 is 10 mm. The carrier gas supplied from the tank 110 is air.

キャリアガスの圧力は、タンク110の出口において、120PSI(約0.83Mpa)に設定されている。また、キャリアガスの加熱温度は、ヒーター120の出口において、Alの融点(660.4℃)およびSnの融点(231.97℃)より低い125℃に設定される。   The pressure of the carrier gas is set to 120 PSI (about 0.83 Mpa) at the outlet of the tank 110. The heating temperature of the carrier gas is set to 125 ° C. lower than the melting point of Al (660.4 ° C.) and the melting point of Sn (231.97 ° C.) at the outlet of the heater 120.

キャリアガスの加熱温度は、導線21の被覆層21bへの熱影響を考慮して設定されている。本実施例3では、被覆層21bは塩化ビニール製である。キャリアガスの加熱温度が125℃よりも低いと、塩化ビニール製である被覆層21bの溶融が不十分になり、被覆層21bを除去することができない。そのことを考慮して、実施例3では、Sn+Al混合粉末34を導線21にコールドスプレーする際に、キャリアガスの加熱温度は125℃に設定される。なお、ノズル130から基板12にコールドスプレーされたSn+Al混合粉末34が基板12へ到達する時の温度は約85℃である。   The heating temperature of the carrier gas is set in consideration of the thermal effect on the coating layer 21b of the conducting wire 21. In the third embodiment, the covering layer 21b is made of vinyl chloride. If the heating temperature of the carrier gas is lower than 125 ° C., the coating layer 21b made of vinyl chloride is not sufficiently melted, and the coating layer 21b cannot be removed. Considering this, in Example 3, when the Sn + Al mixed powder 34 is cold sprayed onto the conductive wire 21, the heating temperature of the carrier gas is set to 125 ° C. The temperature at which the Sn + Al mixed powder 34 cold sprayed from the nozzle 130 onto the substrate 12 reaches the substrate 12 is about 85 ° C.

(被覆導線の芯線と基板との固定の様子)
図11は、Al製である基板12に対してSn+Al混合粉末34をコールドスプレーしたときの写真である。図11に示すように、基板12および導線21上にSn+Al混合膜44が成膜されている。このとき、導線21は、被覆層21bの一部が溶融し、そこから芯線21aが露出している。そして、露出した芯線21a上にSn+Al混合膜44が成膜されている。これにより、芯線21aは、Sn+Al混合膜44を介して、基板12に固定される。
(Fixed state of coated conductor core and substrate)
FIG. 11 is a photograph when the Sn + Al mixed powder 34 is cold sprayed on the substrate 12 made of Al. As shown in FIG. 11, an Sn + Al mixed film 44 is formed on the substrate 12 and the conductive wire 21. At this time, a part of the coating layer 21b of the conductive wire 21 is melted, and the core wire 21a is exposed therefrom. An Sn + Al mixed film 44 is formed on the exposed core wire 21a. Thereby, the core wire 21 a is fixed to the substrate 12 via the Sn + Al mixed film 44.

(用途)
上述したとおり、実施形態1では、Zn粉末およびSn粉末をその順序でコールドスプレーすることにより、被覆導線に含まれるアルミニウム芯線とCu基板とを固定する方法を説明した。実施形態2では、Sn+Zn混合粉末をコールドスプレーすることにより、被覆導線に含まれるアルミニウム芯線とCu基板とを固定する方法を説明した。実施形態3では、Sn+Al混合粉末をコールドスプレーすることにより、被覆導線に含まれるアルミニウム芯線とアルミニウム基板とを固定する方法を説明した。
(Use)
As described above, in the first embodiment, the method of fixing the aluminum core wire and the Cu substrate included in the coated conducting wire by cold spraying Zn powder and Sn powder in that order has been described. In the second embodiment, the method of fixing the aluminum core wire and the Cu substrate included in the coated conductive wire by cold spraying the Sn + Zn mixed powder has been described. In the third embodiment, the method of fixing the aluminum core wire and the aluminum substrate included in the coated conductor by cold spraying the Sn + Al mixed powder has been described.

しかしながら、本実施形態に係る固定方法は、例えば以下の用途にも適用可能である。   However, the fixing method according to the present embodiment is applicable to the following uses, for example.

まず、本実施形態に係る固定方法は、例えば、芯線がアルミニウム、銅、鉄、ニッケル、またはそれらの合金、あるいはそれらが錫、銀等によりめっきされた線等である複数種の被覆導線に対して適用することができる。また、被覆層がポリ塩化ビニール、ポリエチレン、フッ素樹脂、ポリエステル等である複数種の被覆導線に対して適用することができる。この被覆導線には、例えば、一般的な被覆導線、リード線、ケーブル、光ファイバーなどが含まれる。   First, the fixing method according to the present embodiment is applicable to, for example, a plurality of types of coated conductors in which the core wire is aluminum, copper, iron, nickel, or an alloy thereof, or a wire plated with tin, silver, or the like. Can be applied. Further, the present invention can be applied to a plurality of types of coated conductors whose coating layers are polyvinyl chloride, polyethylene, fluororesin, polyester, and the like. Examples of the coated conductor include a general coated conductor, a lead wire, a cable, and an optical fiber.

また、本実施形態に係る固定方法は、各種の導電性基材に対して適用することができる。基材として、例えば、銅、アルミニウム、または、錫などによりめっきされた銅等の回路基板、コネクタ、端子(ラミネート型リチウムイオン電池の出力端子であるタブリードなど)等が挙げられる。さらに、基材は、非導電性基材であってもよい。   Moreover, the fixing method according to the present embodiment can be applied to various conductive substrates. Examples of the substrate include circuit boards such as copper, aluminum, or copper plated with tin, connectors, terminals (tab leads that are output terminals of laminated lithium ion batteries, etc.), and the like. Further, the substrate may be a non-conductive substrate.

このように、本実施形態に係る固定方法は、各種の用途に適用することができる。具体的に、コールドスプレーされる対象物の材料等に応じて、金属粉末の材質、大きさ、基板の材質等が適宜調整されればよい。同様に、タンク110からヒーター120へ供給されるキャリアガスの圧力、ヒーター120により加熱されるキャリアガスの温度、フィーダ140から供給される金属粉末の種類および量、基材10の表面とノズル130との距離などが適宜調整されればよい。このようにして、本実施形態に係る固定方法は、各種の用途に適用することができる。   Thus, the fixing method according to the present embodiment can be applied to various uses. Specifically, the material and size of the metal powder, the material of the substrate, and the like may be appropriately adjusted according to the material of the object to be cold sprayed. Similarly, the pressure of the carrier gas supplied from the tank 110 to the heater 120, the temperature of the carrier gas heated by the heater 120, the type and amount of the metal powder supplied from the feeder 140, the surface of the substrate 10 and the nozzle 130 And the like may be adjusted as appropriate. Thus, the fixing method according to the present embodiment can be applied to various uses.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、被覆を有する芯材と基材とを固定する方法に利用することができる。   The present invention can be used for a method of fixing a core material having a coating and a base material.

10 基材
11 基板(基材、銅基板、アルミニウムとは異なる他の金属材料を含む基材)
12 基板(基材)
21 導線(被覆導線)
21a 芯線
21b 被覆層
31 Zn粉末(他の粉末材料、亜鉛粉末)
32 Sn粉末(粉末材料、錫粉末)
33 Sn+Zn混合粉末(粉末材料、錫粉末と亜鉛粉末とが混合された粉末材料)
34 Sn+Al混合粉末(粉末材料、錫粉末とアルミニウム粉末とが混合された粉末材料)
41 Zn膜(粉末堆積層)
42 Sn膜(皮膜)
43 Sn+Zn混合膜(皮膜)
44 Sn+Al混合膜(皮膜)
100 コールドスプレー装置
10 base material 11 substrate (base material, copper substrate, base material containing other metal material different from aluminum)
12 Substrate (base material)
21 Conductor (Coated conductor)
21a Core wire 21b Coating layer 31 Zn powder (other powder materials, zinc powder)
32 Sn powder (powder material, tin powder)
33 Sn + Zn mixed powder (powder material, powder material in which tin powder and zinc powder are mixed)
34 Sn + Al mixed powder (powder material, powder material in which tin powder and aluminum powder are mixed)
41 Zn film (powder deposition layer)
42 Sn film (film)
43 Sn + Zn mixed film (film)
44 Sn + Al mixed film (film)
100 cold spray equipment

Claims (6)

被覆導線の芯線と基材とを固定する固定方法であって、
上記基材上に載置された上記被覆導線に対して、コールドスプレーにより粉末材料を噴射することにより、上記被覆導線の被覆層の少なくとも一部を溶融させ、当該被覆導線の上記芯線を露出させる露出ステップと、
上記露出ステップにて露出した上記芯線に対して、コールドスプレーにより上記粉末材料を噴射することにより、上記芯線と上記基材とを固定する固定ステップと、
を含むことを特徴とする固定方法。
A fixing method for fixing a core wire of a coated conductor and a base material,
By spraying a powder material by cold spray onto the coated conductor placed on the base material, at least a part of the coating layer of the coated conductor is melted and the core wire of the coated conductor is exposed. Exposure step,
A fixing step of fixing the core wire and the base material by spraying the powder material by cold spray on the core wire exposed in the exposure step;
The fixing method characterized by including.
上記基材は、当該基材の表面に、上記粉末材料とは異なる他の粉末材料がコールドスプレーされてなる粉末堆積層を備えており、
上記露出ステップにて、上記粉末堆積層上に載置された上記被覆導線に対して、コールドスプレーにより上記粉末材料を噴射することを特徴とする請求項1に記載の固定方法。
The base material includes a powder deposition layer formed by cold spraying another powder material different from the powder material on the surface of the base material,
The fixing method according to claim 1, wherein, in the exposing step, the powder material is sprayed by cold spray onto the coated conducting wire placed on the powder deposition layer.
上記粉末材料は、錫粉末であり、
上記他の粉末材料は、亜鉛粉末であり、
上記基材は、銅基板であり、
上記芯線は、アルミニウム芯線である、ことを特徴とする請求項2に記載の固定方法。
The powder material is tin powder,
The other powder material is zinc powder,
The base material is a copper substrate,
The fixing method according to claim 2, wherein the core wire is an aluminum core wire.
上記粉末材料は、錫粉末と亜鉛粉末とが混合された粉末材料であり、
上記基材は、銅基板であり、
上記芯線は、アルミニウム芯線である、ことを特徴とする請求項1に記載の固定方法。
The powder material is a powder material in which tin powder and zinc powder are mixed,
The base material is a copper substrate,
The fixing method according to claim 1, wherein the core wire is an aluminum core wire.
上記粉末材料は、錫粉末とアルミニウム粉末とが混合された粉末材料であり、
上記基材は、アルミニウム基板であり、
上記芯線は、アルミニウム芯線である、ことを特徴とする請求項1に記載の固定方法。
The powder material is a powder material in which tin powder and aluminum powder are mixed,
The base material is an aluminum substrate,
The fixing method according to claim 1, wherein the core wire is an aluminum core wire.
アルミニウム芯線と当該アルミニウム芯線を被覆する被覆層とを有する被覆導線と、
アルミニウムとは異なる他の金属材料を含む基材と、
上記被覆導線の両端とは異なる位置において上記被覆層から露出した上記アルミニウム芯線と上記基材とを固定する固定膜と、を備えることを特徴とする被覆導線固定構造。
A coated conductor having an aluminum core wire and a coating layer covering the aluminum core wire;
A substrate comprising another metallic material different from aluminum;
A covered conductor fixing structure comprising: a fixing film that fixes the aluminum core wire exposed from the covering layer and the base material at positions different from both ends of the covered conductor.
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