تكنولوجيا إنتاج شريط النحاس وخصائص طريقة الإنتاج وحلول المشاكل الشائعة
الشريط النحاسي هو مكون معدني شائع جدًا. غالبًا ما يتم رؤيته في المكونات الكهربائية، وحاملات المصابيح، وأغطية البطاريات، والأزرار، والأختام، والموصلات، وما إلى ذلك. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توصيل الكهرباء، والحرارة، ومقاومة التآكل، وما إلى ذلك. هناك ستة مجالات في إنتاج شريط النحاس، وهي منطقة الفرن والمختبر ومنطقة القطع ومنطقة الدرفلة على الساخن ومنطقة غسيل المياه ومنطقة لف الألواح.
تدفق عملية إنتاج شريط النحاس:
1. التحضير: وفقاً لهدف الإنتاج المحدد مسبقاً، يتم إضافة كميات مختلفة من كتل الزنك إلى مادة النحاس الخردة لإنتاج مواد خام النحاس بمواصفات مختلفة.
2. الاختبارات المعملية: من أجل ضمان إنتاج منتجات نهائية مؤهلة ومفيدة اقتصاديًا، تعد دقة نتائج الاختبارات المعملية أمرًا في غاية الأهمية. تتمثل مسؤولية المختبر في الإبلاغ بسرعة ودقة عن نتائج الاختبار إلى رئيس الفرن بناءً على الكتل النحاسية المقدمة للفحص.
3. القطع: يتم سحب شريط النحاس الكامل بواسطة حبل معلق، ويتم وضعه بثبات على طاولة قطع خاصة، ومن ثم يتم قطعه بواسطة منشار عجلة القطع. يتم بعد ذلك تنعيم السطح غير المستوي للقضيب النحاسي بواسطة غسالة القضبان النحاسية، وهو أمر مفيد للمعالجة اللاحقة. التسطيح ونعومة سطح الشريط النحاسي.
4. الدرفلة على الساخن: يتم تسخين شريط النحاس المقطوع عند درجة حرارة عالية تبلغ 1000 درجة، ثم يتم لفه على الساخن، وتدحرجه إلى شريط نحاسي بسمك حوالي 2.3 سم.
5. الغسيل المائي: بعد أن يتم دحرجة كل كتلة نحاسية، بسبب وجود شوائب سطحية، لتجنب التأثير على جودة المنتج النهائي، يجب أن تمر عبر فرن الختم مرة أخرى ومن ثم تمر بعملية الغسيل المائي. تنقسم منطقة غسيل المياه إلى نوعين من المسابح حسب الحموضة. التركيز العالي 6-8 درجة والتركيز المنخفض 3-5 درجة. من بينها، يمكن غسل البقع الحمراء المتوسطة الموجودة على سطح قضبان النحاس والأشرطة النحاسية بواسطة الحمض الموجود في خزان الغسيل، بينما يمكن إزالة البقع الحمراء الداكنة عن طريق تنظيف الشعر بشعر حديدي ناعم أثناء الغسيل. من الواضح أن الشرائط النحاسية بعد هذه السلسلة من المعالجات تتألق بالبريق المتأصل للنحاس. وبالمثل، إذا كانت لا تزال هناك بقع حمراء وبقع حمراء أثناء عملية اللف، فلا تزال هناك حاجة إلى تكرار خطوة الغسيل بالماء. خلال فترة الغسيل، يجب فحص الحموضة في حوض السباحة بانتظام ويجب إضافة الحمض في الوقت المناسب لتجنب عدم كفاية الغسيل بسبب انخفاض المحتوى الحمضي.
6. درفلة اللوحة: منطقة درفلة اللوحة مقسمة إلى 180 درفلة أولية و 110 درفلة متوسطة وفقًا لمنطقة الأسطوانة. وفقاً للأحجام المختلفة للأسطوانات المختلفة، فإن شرائح النحاس المدرفلة على الساخن التي تم تشكيلها في فرن الختم تتم معالجتها من الخام إلى الناعم من خلال الخطوتين المذكورتين أعلاه.
خصائص طرق إنتاج شريط النحاس:
1. الدرفلة على البارد لشريط النحاس
(1) تشوه البلاستيك.
(2) الضغط في منطقة فجوة اللفة مرتفع ويوجد توزيع للضغط يمكن أن يصل إلى 2700MPa كحد أقصى.
(3) توجد قوى احتكاك على طول اتجاه التدحرج واتجاه التدحرج المعاكس في نفس الوقت.
(4) درجة الحرارة اللحظية لفجوة اللفة مرتفعة، حيث تصل إلى 200~300 درجة.
(5) تتعايش حالات التمرير والانزلاق.
2. الدرفلة على الساخن لشريط النحاس
مزايا شريط النحاس المتداول على الساخن:
(1) الدرفلة على الساخن يمكن أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة والتكلفة. أثناء الدرفلة على الساخن، يتمتع المعدن بمرونة عالية ومقاومة منخفضة للتشوه، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة للدرفلة على الساخن أثناء تشوه المعدن.
(2) الدرفلة على الساخن يمكن أن تحسن أداء معالجة المعادن والسبائك، أي كسر الحبوب الخشنة في حالة الصب، ومعالجة الشقوق بشكل كبير، وتقليل أو إزالة عيوب الصب، وتحويل الهيكل المصبوب إلى هيكل مشوه، وتحسين أداء المعالجة للسبائك.
(3) عادة ما تستخدم الدرفلة على الساخن سبائك كبيرة وتخفيضات كبيرة في الدرفلة، الأمر الذي لا يحسن كفاءة الإنتاج فحسب، بل يخلق أيضًا الظروف لزيادة سرعة الدرفلة وتحقيق الاستمرارية والأتمتة لعملية الدرفلة.
مساوئ شريط النحاس المتداول على الساخن:
(1) بعد الدرفلة على الساخن، يتم ضغط الشوائب غير المعدنية (أساسًا الكبريتيدات والأكاسيد والسيليكات) الموجودة داخل المعدن إلى صفائح رقيقة، مما يؤدي إلى التصفيح (الشطيرة). يؤدي التصفيح إلى تدهور خصائص الشد للمعدن بشكل كبير على طول اتجاه السُمك وقد يتسبب في تمزق بين الصفائح مع انكماش اللحام. غالبًا ما يصل الإجهاد المحلي الناتج عن انكماش اللحام إلى عدة أضعاف إجهاد نقطة الخضوع، وهو أكبر بكثير من الإجهاد الناتج عن الحمل.
(2) الإجهاد المتبقي الناتج عن التبريد غير المتساوي. الإجهاد المتبقي هو الإجهاد الداخلي المتوازن ذاتياً في غياب القوة الخارجية. تحتوي المقاطع الفولاذية المدرفلة على الساخن في مختلف الأقسام على مثل هذا الضغط المتبقي. بشكل عام، كلما كان حجم المقطع العرضي للصلب أكبر، كلما زاد الضغط المتبقي. على الرغم من أن الإجهاد المتبقي متوازن ذاتيًا، إلا أنه لا يزال له تأثير معين على أداء المعدن تحت تأثير القوى الخارجية. على سبيل المثال، قد يكون لها آثار سلبية على التشوه، والاستقرار، ومقاومة التعب، وما إلى ذلك.
(3) لا يمكن للدرفلة على الساخن التحكم في الخواص الميكانيكية المطلوبة للمنتج بدقة شديدة، ولا يمكن أن يكون هيكل وخصائص المنتجات المدرفلة على الساخن موحدة. مؤشر قوتها أقل من المنتجات المتصلدة بالعمل البارد، ولكنه أعلى من المنتجات الملدنة بالكامل؛ مؤشر اللدونة الخاص به أعلى من المنتجات المتصلدة بالعمل البارد، ولكنه أقل من المنتجات الملدنة بالكامل.
(4) من الصعب التحكم في سمك وحجم المنتجات المدرفلة على الساخن، ودقة التحكم ضعيفة نسبيًا؛ يكون سطح المنتجات المدرفلة على الساخن أكثر خشونة من سطح المنتجات المدرفلة على البارد، وتكون قيمة Ra بشكل عام 0.5 إلى 1.5 ميكرومتر. لذلك، يتم استخدام المنتجات المدرفلة على الساخن بشكل عام كفراغات لمعالجة الدرفلة على البارد.
حلول للمشاكل الشائعة مع شرائح النحاس:
1. محلول لتغير لون شرائح النحاس
(1) التحكم في تركيز الحمض أثناء التخليل. في حالة غسل طبقة الأكسيد الموجودة على سطح شريط النحاس الملدن، فإن التركيز العالي للحمض ليس له أي معنى. على العكس من ذلك، إذا كان التركيز مرتفعًا جدًا، فلن يكون من السهل غسل الحمض المتبقي المتصل بسطح شريط النحاس، ويسرع من تلوث مياه التنظيف، مما يتسبب في انخفاض تركيز الحمض المتبقي في مياه التنظيف. تكون عالية جدًا، مما يجعل الشريط النحاسي المنظف أكثر عرضة لتغيير اللون. لذلك، عند تحديد تركيز محلول التخليل، ينبغي اتباع المبدأ التالي: على أساس إمكانية تنظيف طبقة الأكسيد الموجودة على سطح شريط النحاس، يجب تقليل التركيز قدر الإمكان.
(2) التحكم في موصلية الماء النقي. التحكم في موصلية الماء النقي، أي التحكم في محتوى المواد الضارة مثل أيونات الكلوريد في الماء النقي. بشكل عام، من الآمن التحكم في الموصلية أقل من 50 ميكرو سيمز/سم.
(3) التحكم في موصلية مياه التنظيف الساخنة وعامل التخميل. الزيادة في التوصيل لمياه التنظيف الساخنة وعامل التخميل تأتي بشكل رئيسي من الحمض المتبقي الناتج عن تشغيل شريط النحاس. لذلك، مع ضمان جودة الماء النقي للتنظيف، فإن التحكم في الموصلية يعني التحكم في كمية الحمض المتبقي. وفقًا للعديد من التجارب، من الآمن التحكم في موصلية مياه التنظيف الساخنة وعامل التخميل أقل من 200 ميكرو سيميز/سم على التوالي.
(4) تأكد من جفاف الشريط النحاسي. قم بإغلاق مخرج اللف لفرن وسادة الهواء جزئيًا، واستخدم مزيل الرطوبة ومكيف الهواء في الجهاز المغلق جزئيًا للتحكم في الرطوبة ودرجة الحرارة أثناء لف شريط النحاس ضمن نطاق معين.
(5) استخدام عامل التخميل للتخميل. تستخدم معظم مصانع معالجة النحاس الآن البنزوتريازول، أو BTA (الصيغة الجزيئية: C6H5N3) كعامل تخميل. لقد أثبتت الممارسة أنه عامل تخميل سهل الاستخدام واقتصادي وعملي. عندما يمر شريط النحاس عبر محلول BTA، يخضع فيلم الأكسيد الموجود على السطح لتفاعل معقد مع BTA لتشكيل مركب كثيف، والذي يحمي مصفوفة النحاس.
2. حل المسافة البادئة لقص شريط النحاس
لمنع المسافة البادئة لشفرة القص، يجب تحديد فرق القطر الخارجي بين السكين الدائري وحلقة التجريد المطاطية بناءً على سمك الشريط ونعومته وصلابته؛ يجب أن تلبي صلابة حلقة التجريد المطاطية متطلبات استخدام الشريط الذي يتم قطعه؛ عند القطع عندما يكون عرض الشريط صغيرًا، يجب اختيار سمك السكين الدائري بشكل مناسب لزيادة عرض حلقة التقشير المطاطية.
