阴极辊的表面质量对于电解铜箔的质量好坏至关重要。如何高效、安全地研磨阴极辊,市场上有什么新产品可以使用水来离线研磨?本期小编将介绍一些最新的解决方案。
工业用铜箔制造工艺
工业用铜箔按制造工艺的不同可分为压延铜箔与电解铜箔两大类。电解铜箔和压延铜箔相比,具有制造成本较低的优势,因此电解铜箔目前是电子行业不可替代的基础材料,尤其对于线路板行业,覆铜板行业及锂电子电池行业而言,是不可或缺的重要原材料。
随着电子行业的飞速发展,电解铜箔的不但需求量不断地在增加,质量要求也是越来越高,电解铜箔的生产工艺及设备也在不断进步。这其中电解铜箔的主要核心部件—阴极辊也有了不小的变化。阴极辊筒的表面状态直接决定了铜箔的表面质量。阴极辊筒表面需要一直保持良好状态。今天小编就探讨下阴极辊筒使用过程中的研磨工艺。
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电解铜箔典型生产流程
下图为典型电解铜箔生产流程图。在电解铜箔生产过程中,阴极辊筒是非常重要的一个生产工具。其形状,表面粗糙度,平整度都对铜箔质量产生重要影响。
阴极辊运行一段时间后必须定期对其进行处理。其目的是把阴极辊表面因腐蚀而生成的银灰色氧化膜去除,让阴极辊表面重新呈现出平整,光滑,光亮的表面。
目前对阴极辊筒的处理方式主要可分为二大类:在线研磨与离线研磨。
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阴极辊在线研磨
目前在线研磨主要是采用不织布辊刷的研磨方式。其目的是清洁阴极辊表面,以去除阴极辊表面因腐蚀而生成的银灰色氧化膜,提高阴极辊表面一致性效果,钛辊的表面粗糙度一般要求不高于0.3 um (Ra值)或更低。
在研磨过程中,有以下几个方面会对辊筒质量产生影响:
不织布辊刷的粒度和质量,包括辊刷的粗细均匀性,圆度等
钛辊轴芯与辊刷的平行度
研磨前钛辊表面状况
抛光参数
我们先来看一下不织布辊刷。不织布辊刷的原料是由不织布纤维,矿砂以及胶构成的开放型、三维网状结构,它具有多种类型、多种粒度。
不织布辊刷的不织布材料沿径向固定在芯轴上,具有对辊筒表面贴服性好,被研磨表面均匀一致,粗糙度稳定的特点。因为辊筒一般宽度都较长,所以目前应用于在线研磨的辊刷长度及外径也较大,一般长度为1500m。
由于钛辊筒价值昂贵以及对其表面质量有较高的要求,因此能满足其高要求的高质量不织布辊刷并不多,3M可以根据辊筒表面粗糙的不同要求,提供不同尺寸及粗细不一(#400--#3000),软硬不同的辊刷。
在线研磨在使用辊刷过程中对辊刷的保养也非常重要。
辊刷保养小贴士
电解槽里面的强酸性液体会严重腐蚀不织布材料,因此每次使用辊刷后,都必须用清水冲洗辊刷表面, 清洗干净辊刷。
辊刷长期不使用时最好将其竖直放置,勿在辊刷上面放置重物,辊刷重新使用前需用清水均匀冲洗刷子表面几分钟。
良好的保养工作会有效延长不织布辊刷的使用寿命。
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阴极辊离线研磨
在有些情况下,在线研磨是无法让钛辊筒恢复到良好的表面状态的,这个时候必须使用离线研磨的方式来解决。那么哪些情况下需要进行离线研磨呢?
阴极辊表面腐蚀严重,在铜箔上留有明显痕迹;
电解槽里面阴阳极短路,强大的电流击伤阴极辊表面,产生较深的电击痕;
阴极辊表面析氢量大,形成氢烧,辊面被腐蚀得非常粗糙;
工人错误操作,人为击伤或硬物刮伤钛辊面。
A
目前主要采用进口PVA轮进行离线研磨。
PVA轮需要使用研磨油作为研磨润滑液,经过多次研磨后可以修复上述的钛辊上的缺陷。但是,PVA轮不能使用水磨的缺点同样突出。离线研磨后,如何清洗油成为客户一件额外头痛的事情。一般来说,离线研磨车间需要聘用专人,专门花费半小时至一小时来清洁钛辊上的油迹,严重影响生产效率。假如清洗不干净,油会随着钛辊带入电解液从而污染电解液,影响铜箔质量。而且,基于环保要求,研磨油需要处理后才能排走;工人长期处于充满油迹的车间,亦会影响工人的健康。
那么目前市场上有没有一种能支持水磨,并且能达到相同效果的研磨解决方案呢?
3M的一款可水磨的全新产品—XR轮,配备有80#,120#,240#等粒度,产品具有耐水磨,平整的表面,一定的表面硬度,切削力强,持续性好的特点。经测试,能完全满足客户对辊面的精度要求,同时也克服了油磨带来的弊端,提高了生产效率。
B
受放式砂带方式(开式磨削)进行离线研磨
开式砂带研磨采用成卷砂带,通过卷带轮带动砂带作极缓慢的移动,砂带绕过接触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面接触,工件回转,砂带头架或工作台作纵向及横向进给,从而对钛辊进行研磨。由于砂带在研磨过程中的缓慢递进,与工件接触区域不断出现新砂粒,这样可以保证钛辊筒表面质量高且研磨效果稳定。
3M公司也有一套薄膜聚酯背基的精密涂覆砂带,具有多种粒度,可以使用上述方法研磨钛辊。
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综述
阴极辊表面在生产运行中产生腐蚀是正常现象,需要定期研磨抛光。对钛辊筒的研磨也随着电解铜箔技术的发展,提出了更高要求。相信随着国内铜箔行业及铜箔设备的快速发展,阴极钛辊筒的研磨技术也会有一个快速的发展与提升,研磨技术的提升,反过来为铜箔生产提供了更高质量的钛辊,这必将进一步提高国内的铜箔产品的质量以及市场竞争力。
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