1: Proces produkcji elektrolitycznej folii miedzianej można podsumować w trzech głównych etapach:
Etap foliowania roztworu: Warstwa miedzi osadzana jest na powierzchni walca katodowego poprzez elektrolizę.
Etap obróbki powierzchni: Foliowany arkusz poddawany jest szorstczeniu,-utlenianiu i innym zabiegom.
Etap cięcia produktu: Zgodnie z wymaganiami klienta produkt jest cięty i pakowany.
W całym procesie produkcyjnym wykorzystuje się metodę ciągłej elektrolizy-rolkowej. Kontrolując parametry elektrolizy (takie jak gęstość prądu, prędkość rolki katodowej itp.), można uzyskać produkty z folii miedzianej o różnej grubości i wydajności.
II. Szczegółowy przebieg procesu produkcji elektrolitycznej folii miedzianej
1. Elektrolityczne rozpuszczanie miedzi (przygotowanie roztworu)
Pierwszym krokiem w produkcji elektrolitycznej folii miedzianej jest przygotowanie roztworu elektrolitu:
Przygotowanie surowca: Użyj miedzi elektrolitycznej lub materiałów miedzianych o tej samej czystości (takich jak miedź z recyklingu)
Reakcja chemiczna: Materiał miedziowy reaguje z roztworem kwasu siarkowego w temperaturze 70-90 stopni, tworząc roztwór siarczanu miedzi
Oczyszczanie: poprzez wielokrotne procesy filtracji w celu usunięcia zanieczyszczeń i dostosowania składu roztworu elektrolitu
Przechowywanie: Oczyszczony roztwór elektrolitu jest wtryskiwany do zbiornika magazynowego w celu zatrzymania
Kluczem do tego procesu jest otrzymanie-roztworu siarczanu miedzi o wysokiej czystości, zapewniającego stabilne źródło jonów miedzi do późniejszej elektrolizy.
2. Produkcja folii elektrolitycznej
Produkcja folii elektrolitycznej jest podstawową częścią całego procesu:
Skład sprzętu: Maszyna elektrolityczna składa się z wałka katodowego, płyty anodowej (zwykle ze stopu ołowiu-cynku) i zbiornika elektrolitycznego
Proces elektrolizy: Pod wpływem napięcia prądu stałego jony miedzi przemieszczają się w kierunku wałka katodowego i ulegają redukcji do atomów miedzi
Tworzenie folii miedzianej: Atomy miedzi osadzają się na powierzchni wałka katodowego, tworząc jednolitą warstwę krystaliczną miedzi
Obieranie i nawijanie: Po osiągnięciu wymaganej grubości warstwa miedzi jest odrywana od walca katodowego, myta wodą, suszona, a następnie nawijana
Podczas procesu elektrolizy grubość folii miedzianej jest precyzyjnie kontrolowana poprzez regulację gęstości prądu katody (zwykle 2-4 A/dm²) i prędkości obrotowej rolki katody (zwykle 0,5-3 obr/min).
3. Obróbka powierzchniowa
Oryginalna folia otrzymana elektrolitycznie (folia szorstka) nie może być bezpośrednio użyta; wymaga obróbki powierzchniowej:
Zgrubna obróbka powierzchni (połączenie z podłożem):
Obróbka zgrubna: Formowanie wystających struktur na chropowatej powierzchni poprzez galwanizację
Utwardzanie:-ponowne powlekanie miedzią występów w celu zwiększenia przyczepności
Obróbka pasywacyjna: nakładanie stopu cynku/cynku-niklu itp. w celu utworzenia warstwy-odpornej na ciepło
Obróbka sprzęgająca: Natryskiwanie substancji organicznych w celu utworzenia warstwy sprzęgającej
Gładka obróbka powierzchni (powierzchnia obwodu):
Powlekanie warstwami metali/stopów (takich jak nikiel, cyna itp.) w celu poprawy odporności na ciepło, lutowalności itp.
Obróbka powierzchni sprawia, że folia miedziana ma dobrą przyczepność, odporność na ciepło i odporność na chemikalia z podłożem żywicznym.
4. Cięcie produktu
Końcowym procesem jest obróbka folii miedzianej zgodnie z wymaganiami klienta:
Cięcie: Za pomocą dedykowanej maszyny do cięcia przyciąć szeroką folię miedzianą na różne szerokości
Inspekcja: Sprawdzanie grubości, chropowatości powierzchni, wytrzymałości na rozciąganie itp.
Opakowanie: Pakowanie kwalifikujących się produktów zgodnie z wymaganiami
Zakres grubości wyrobów z folii miedzianej po cięciu wynosi zwykle od 4,5 μm do 70 μm, a w zastosowaniach specjalnych do 3,5 μm.
III. Sprzęt i materiały do produkcji folii miedzianej elektrolitycznej
1. Główny sprzęt produkcyjny
Do kluczowych urządzeń do produkcji folii z miedzi elektrolitycznej zalicza się:
Nazwa urządzenia Opis funkcjonalny Parametry techniczne
Rolka katodowa Podłoże do osadzania folii miedzianej Tytan o średnicy 1,5-3 m, powierzchnia polerowana do Ra Mniejszego lub równego 0,05 μm
Płytka anodowa Anoda do reakcji elektrolitycznej Pb-stop cynku lub-anoda pokryta tytanem
Zbiornik ogniwa elektrolitycznego do reakcji elektrolitycznej ze stali-kwasoodpornej, wyposażony w system kontroli temperatury
Maszyna do blachy Pierwotna jednostka do produkcji folii miedzianej. Wiele ogniw elektrolitycznych połączonych szeregowo, z automatycznym systemem sterowania
Linia do obróbki powierzchni-Końcowa obróbka folii miedzianej Wiele zbiorników galwanicznych, zbiorników czyszczących i urządzeń suszących
Do głównych materiałów stosowanych w produkcji folii z miedzi elektrolitycznej zalicza się:
Surowce miedziowe: miedź elektrolityczna (o czystości większej lub równej 99,95%) lub miedź o równoważnej czystości z recyklingu
Elektrolit: roztwór siarczanu miedzi (zawartość miedzi 80-120g/L) i kwas siarkowy (stężenie około 50g/L)
Dodatki: środki wyrównujące, rozjaśniacze, inhibitory itp. (dawka 0,1-5 ppm)
Chemikalia do obróbki powierzchni: różne roztwory do galwanizacji (takie jak roztwór do cynkowania, roztwór do niklowania itp.)
IV. Parametry techniczne i kontrola jakości
Główne parametry techniczne folii z miedzi elektrolitycznej są następujące:
Specyfikacje grubości: powszechnie dostępne grubości to 12 μm, 18 μm, 35 μm, 70 μm itp. Folia miedziana litowo--jonowa może osiągać grubość 4,5 μm.
Chropowatość powierzchni (Rz): folia miedziana RTF mniejsza lub równa 2,5 μm, folia miedziana HVLP mniejsza lub równa 1,0 μm
Wytrzymałość na rozciąganie: folia miedziana 18 μm Większa lub równa 310 MPa
Współczynnik wydłużenia: folia miedziana 18 μm Większy lub równy 9%
Wytrzymałość na odrywanie (PS): Folia miedziana o grubości 18 μm Większa lub równa 0,4 N/mm (podłoże z żywicy PPE)
Krajowa norma GB/T5230-2020 zawiera szczegółowe regulacje dotyczące odchyłek wymiarowych i właściwości fizycznych folii z miedzi elektrolitycznej.