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行業(yè)動態(tài)
鍍錫扁銅線的用途及生產(chǎn)工藝
2019-04-27
鍍錫扁銅線主要用于橡皮絕緣的礦用電纜、機車車輛用電纜和船用電纜等的導(dǎo)電線芯, 以及電線電纜的外屏蔽編織層。銅線鍍錫后可以有效防止銅線的氧化及銅線與橡皮接觸引起的橡皮發(fā)粘、銅線變黑等問題, 同時提高電纜使用壽命和線芯的焊接性。
鍍錫扁銅線主要用于橡皮絕緣的礦用電纜、機車車輛用電纜和船用電纜等的導(dǎo)電線芯, 以及電線電纜的外屏蔽編織層。銅線鍍錫后可以有效防止銅線的氧化及銅線與橡皮接觸引起的橡皮發(fā)粘、銅線變黑等問題, 同時提高電纜使用壽命和線芯的焊接性。
目前, 我國線纜行業(yè)鍍錫銅線的生產(chǎn), 主要有化學(xué)鍍錫 (電鍍錫) 和物理鍍錫( 熱鍍錫)兩種方式。電鍍錫是較的生產(chǎn)方式, 它的主要優(yōu)點是鍍層厚度均勻, 并可任意控制, 但其工藝較熱鍍錫復(fù)雜, 操作要求嚴(yán)格, 設(shè)備價格較高。熱鍍錫工藝簡單, 且設(shè)備價格低, 因而被許多廠家采用。由于各廠熱鍍錫的工藝不盡相同, 生產(chǎn)的鍍錫銅線的質(zhì)量也各不相同。筆者根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗, 認(rèn)為以下幾種因素是影響鍍錫銅線質(zhì)量的關(guān)鍵, 僅供參考。
2 銅、錫的質(zhì)量
鍍錫銅線的原材料是銅和錫。由于我廠生產(chǎn)的鍍錫銅線的直徑為 0. 2 mm 以下, 因而對銅線的要求比較高。這樣可以有效提高銅線在鍍制過程中的單線長度, 減少鍍錫銅線的斷線率。有人認(rèn)為, 銅線在鍍錫之前要經(jīng)過酸洗, 因而對銅線的質(zhì)量要求不嚴(yán)。須知表面氧化嚴(yán)重或沾污的銅線在酸洗過程中無法在短時間內(nèi)達(dá)到清潔目的, 這樣生產(chǎn)出的鍍錫銅線錫層和銅體結(jié)合不牢, 易脫落, 且針孔較多。正因為銅線質(zhì)量直接影響到鍍錫銅線的質(zhì)量, 因此, 必須糾正對鍍錫銅線用銅線質(zhì)量要求不高的偏見。筆者認(rèn)為鍍錫銅線用銅線的質(zhì)量應(yīng)達(dá)到制造漆包線所用銅線的技術(shù)要求。
錫的質(zhì)量也直接影響到鍍錫銅線的質(zhì)量。如果使用純度低的錫錠或市場中的雜錫, 在生產(chǎn)過程中錫爐的溫度不易控制, 容易導(dǎo)致成品線的錫層合金化, 影響錫層的連續(xù)性和附著性。而且由于雜質(zhì)過多, 很容易堵塞模孔, 造成頻繁斷線, 影響成品單線長度。因此, 為了保證鍍錫銅線的質(zhì)量, 所用的錫錠應(yīng)不低于GB /T 728- 1984 中二號錫的技術(shù)要求。
3 生產(chǎn)中應(yīng)注意的幾個問題
熱鍍錫細(xì)銅線的生產(chǎn)流程為: 放線→退火→酸洗→鍍錫→冷卻→牽引→收排線等七個流程, 以下按這流程分別陳述工藝要點以及注意事項。
(1)放線。放線是生產(chǎn)中的關(guān)鍵。鍍制用的銅線表面應(yīng)盡量光滑圓整, 符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。剛拉出的細(xì)銅線由于表面有潤滑液, 銅線表面極易氧化,應(yīng)盡快鍍錫。筆者建議收線的使用φ160 線盤(可裝銅線 7 kg ), 并要求銅線排線均勻, 松緊要適中, 盤沿要光滑。放線宜采用越端式 (不加放線器) ,這是因為線徑比較細(xì), 放線速度快, 生產(chǎn)過程中極易斷線。經(jīng)過反復(fù)試驗, 我們采用在盤上加放線毛氈來擋線, 很好地避免了線碰盤沿。同時又增加了放線盤與放線導(dǎo)輪之間的高度, 提高了放線的可靠性, 減少了斷線機率。
(2) 退火。銅線的退火溫度是影響成品線伸長率的關(guān)鍵因素。由于還要進(jìn)錫爐二次加熱, 因而退火溫度不要太高 (略低于正常退火溫度) 。對于直徑為0. 2 mm以下的細(xì)線來說, 宜控制在 300～ 330 °C, 使其伸長率稍低于標(biāo)準(zhǔn)。
(3 )酸洗。銅線進(jìn)入錫爐前, 一定要用適當(dāng)?shù)乃嵯匆哼M(jìn)行清洗, 以保證錫層和銅線有良好的附著性。酸洗液采用氯化鋅、氯化銨、******和水的混合液,其比例為1∶5∶10∶100。為保證清洗干凈, 應(yīng)采用毛氈壓線方式, 毛氈寬度為 20 cm, 定期用酸洗液澆注毛氈。
(4 )錫爐。錫爐的溫度對產(chǎn)品的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。爐溫偏低, 鍍錫銅線表面毛糙、易斷線; 爐溫偏高, 則鍍錫銅線易發(fā)黃。經(jīng)過反復(fù)試驗, 錫爐的溫度以320 °C為宜 (因選用的銅線退火溫度相對低一些,這里有意把錫爐溫度適當(dāng)提高) 。生產(chǎn)出的成品線表面鍍層光滑、連續(xù), 伸長率也達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
錫爐中的錫在加熱時, 表面氧化很快, 會造成浪費。為防止這一點, 可在熔化的錫液表面覆蓋一層云母、木炭粉等, 以隔絕空氣與錫液表面的接觸。
錫與銅線結(jié)合的好壞, 除了銅線表面需酸洗外,錫液本身的純度也是重要因素。因此錫液的成分應(yīng)每半月檢測一次, 其中銅含量不得超過 1%, 如超過1%應(yīng)進(jìn)行再生處理或換錫。再生的具體方法是放入裝有硫磺粉的有孔金屬筒, 使金屬筒沉入槽底, 直至二氧化硫充分逸出為止。這樣錫液中所含的銅將成為硫化銅浮起, 即可除去。操作時應(yīng)注意生成物是有毒的。
(5 ) 刮錫模。目前市場上的刮錫模主要有鉆石模和橡皮模。采用鉆石刮錫模, 鍍錫銅線表面質(zhì)量好, 但價格高。對于生產(chǎn)細(xì)鍍錫銅線來說, 由于速度比較快, 采用橡皮模操作和控制比較困難, 容易造成斷線, 而且每次重新生產(chǎn)都會用一段銅線作為牽引線而產(chǎn)生十幾米的未鍍錫銅線造成不必要的浪費。使用鉆石模操作簡單且鍍錫銅線表面質(zhì)量好, 因此生產(chǎn)細(xì)線用鉆石模比較好。生產(chǎn)中要注意對模架角度的調(diào)整, 以保證錫爐中的壓線支點、刮錫模中心點及導(dǎo)輪上的支撐點在一條直線上。
刮錫模的孔徑也是影響鍍錫銅線質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素?？讖狡? 則斷線頻繁?？讖狡? 錫層則偏厚, 影響涂層的質(zhì)量, 且耗錫量增加, 成本提高。經(jīng)過生產(chǎn)試驗及對產(chǎn)品性能的測試, 刮錫模的孔徑應(yīng)比銅線外徑大0. 05 mm 為好。
(6 ) 冷卻方式。對于線徑小于 0. 2 mm的鍍錫銅線, 宜采用空冷, 生產(chǎn)中要控制好牽引和鍍錫銅線出爐之間的距離即可。對于線徑為0. 2～ 0. 6 mm的鍍錫銅線, 采用水冷方式比較好, 它可以有效避免鍍錫銅線因冷卻不夠在收線后產(chǎn)生線間粘錫現(xiàn)象, 保證鍍錫銅線的表面質(zhì)量。
(7 ) 收線、牽引速度。收線、牽引速度應(yīng)依據(jù)線徑大小而定, 同時也考慮退火( ≥10 s)及銅線在錫爐中的時間 (≥0. 03 s)。對于直徑為 0. 2mm以下的細(xì)線, 牽引速度應(yīng)控制在 130 m/min 為宜。牽引速度過快, 會導(dǎo)致退火不充分而影響伸長率, 同時也增加了斷線機率; 速度太慢則銅線在退火爐中時間太長, 線會發(fā)硬。
目前, 我國線纜行業(yè)鍍錫銅線的生產(chǎn), 主要有化學(xué)鍍錫 (電鍍錫) 和物理鍍錫( 熱鍍錫)兩種方式。電鍍錫是較的生產(chǎn)方式, 它的主要優(yōu)點是鍍層厚度均勻, 并可任意控制, 但其工藝較熱鍍錫復(fù)雜, 操作要求嚴(yán)格, 設(shè)備價格較高。熱鍍錫工藝簡單, 且設(shè)備價格低, 因而被許多廠家采用。由于各廠熱鍍錫的工藝不盡相同, 生產(chǎn)的鍍錫銅線的質(zhì)量也各不相同。筆者根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗, 認(rèn)為以下幾種因素是影響鍍錫銅線質(zhì)量的關(guān)鍵, 僅供參考。
2 銅、錫的質(zhì)量
鍍錫銅線的原材料是銅和錫。由于我廠生產(chǎn)的鍍錫銅線的直徑為 0. 2 mm 以下, 因而對銅線的要求比較高。這樣可以有效提高銅線在鍍制過程中的單線長度, 減少鍍錫銅線的斷線率。有人認(rèn)為, 銅線在鍍錫之前要經(jīng)過酸洗, 因而對銅線的質(zhì)量要求不嚴(yán)。須知表面氧化嚴(yán)重或沾污的銅線在酸洗過程中無法在短時間內(nèi)達(dá)到清潔目的, 這樣生產(chǎn)出的鍍錫銅線錫層和銅體結(jié)合不牢, 易脫落, 且針孔較多。正因為銅線質(zhì)量直接影響到鍍錫銅線的質(zhì)量, 因此, 必須糾正對鍍錫銅線用銅線質(zhì)量要求不高的偏見。筆者認(rèn)為鍍錫銅線用銅線的質(zhì)量應(yīng)達(dá)到制造漆包線所用銅線的技術(shù)要求。
錫的質(zhì)量也直接影響到鍍錫銅線的質(zhì)量。如果使用純度低的錫錠或市場中的雜錫, 在生產(chǎn)過程中錫爐的溫度不易控制, 容易導(dǎo)致成品線的錫層合金化, 影響錫層的連續(xù)性和附著性。而且由于雜質(zhì)過多, 很容易堵塞模孔, 造成頻繁斷線, 影響成品單線長度。因此, 為了保證鍍錫銅線的質(zhì)量, 所用的錫錠應(yīng)不低于GB /T 728- 1984 中二號錫的技術(shù)要求。
3 生產(chǎn)中應(yīng)注意的幾個問題
熱鍍錫細(xì)銅線的生產(chǎn)流程為: 放線→退火→酸洗→鍍錫→冷卻→牽引→收排線等七個流程, 以下按這流程分別陳述工藝要點以及注意事項。
(1)放線。放線是生產(chǎn)中的關(guān)鍵。鍍制用的銅線表面應(yīng)盡量光滑圓整, 符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。剛拉出的細(xì)銅線由于表面有潤滑液, 銅線表面極易氧化,應(yīng)盡快鍍錫。筆者建議收線的使用φ160 線盤(可裝銅線 7 kg ), 并要求銅線排線均勻, 松緊要適中, 盤沿要光滑。放線宜采用越端式 (不加放線器) ,這是因為線徑比較細(xì), 放線速度快, 生產(chǎn)過程中極易斷線。經(jīng)過反復(fù)試驗, 我們采用在盤上加放線毛氈來擋線, 很好地避免了線碰盤沿。同時又增加了放線盤與放線導(dǎo)輪之間的高度, 提高了放線的可靠性, 減少了斷線機率。
(2) 退火。銅線的退火溫度是影響成品線伸長率的關(guān)鍵因素。由于還要進(jìn)錫爐二次加熱, 因而退火溫度不要太高 (略低于正常退火溫度) 。對于直徑為0. 2 mm以下的細(xì)線來說, 宜控制在 300～ 330 °C, 使其伸長率稍低于標(biāo)準(zhǔn)。
(3 )酸洗。銅線進(jìn)入錫爐前, 一定要用適當(dāng)?shù)乃嵯匆哼M(jìn)行清洗, 以保證錫層和銅線有良好的附著性。酸洗液采用氯化鋅、氯化銨、******和水的混合液,其比例為1∶5∶10∶100。為保證清洗干凈, 應(yīng)采用毛氈壓線方式, 毛氈寬度為 20 cm, 定期用酸洗液澆注毛氈。
(4 )錫爐。錫爐的溫度對產(chǎn)品的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。爐溫偏低, 鍍錫銅線表面毛糙、易斷線; 爐溫偏高, 則鍍錫銅線易發(fā)黃。經(jīng)過反復(fù)試驗, 錫爐的溫度以320 °C為宜 (因選用的銅線退火溫度相對低一些,這里有意把錫爐溫度適當(dāng)提高) 。生產(chǎn)出的成品線表面鍍層光滑、連續(xù), 伸長率也達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
錫爐中的錫在加熱時, 表面氧化很快, 會造成浪費。為防止這一點, 可在熔化的錫液表面覆蓋一層云母、木炭粉等, 以隔絕空氣與錫液表面的接觸。
錫與銅線結(jié)合的好壞, 除了銅線表面需酸洗外,錫液本身的純度也是重要因素。因此錫液的成分應(yīng)每半月檢測一次, 其中銅含量不得超過 1%, 如超過1%應(yīng)進(jìn)行再生處理或換錫。再生的具體方法是放入裝有硫磺粉的有孔金屬筒, 使金屬筒沉入槽底, 直至二氧化硫充分逸出為止。這樣錫液中所含的銅將成為硫化銅浮起, 即可除去。操作時應(yīng)注意生成物是有毒的。
(5 ) 刮錫模。目前市場上的刮錫模主要有鉆石模和橡皮模。采用鉆石刮錫模, 鍍錫銅線表面質(zhì)量好, 但價格高。對于生產(chǎn)細(xì)鍍錫銅線來說, 由于速度比較快, 采用橡皮模操作和控制比較困難, 容易造成斷線, 而且每次重新生產(chǎn)都會用一段銅線作為牽引線而產(chǎn)生十幾米的未鍍錫銅線造成不必要的浪費。使用鉆石模操作簡單且鍍錫銅線表面質(zhì)量好, 因此生產(chǎn)細(xì)線用鉆石模比較好。生產(chǎn)中要注意對模架角度的調(diào)整, 以保證錫爐中的壓線支點、刮錫模中心點及導(dǎo)輪上的支撐點在一條直線上。
刮錫模的孔徑也是影響鍍錫銅線質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素?？讖狡? 則斷線頻繁?？讖狡? 錫層則偏厚, 影響涂層的質(zhì)量, 且耗錫量增加, 成本提高。經(jīng)過生產(chǎn)試驗及對產(chǎn)品性能的測試, 刮錫模的孔徑應(yīng)比銅線外徑大0. 05 mm 為好。
(6 ) 冷卻方式。對于線徑小于 0. 2 mm的鍍錫銅線, 宜采用空冷, 生產(chǎn)中要控制好牽引和鍍錫銅線出爐之間的距離即可。對于線徑為0. 2～ 0. 6 mm的鍍錫銅線, 采用水冷方式比較好, 它可以有效避免鍍錫銅線因冷卻不夠在收線后產(chǎn)生線間粘錫現(xiàn)象, 保證鍍錫銅線的表面質(zhì)量。
(7 ) 收線、牽引速度。收線、牽引速度應(yīng)依據(jù)線徑大小而定, 同時也考慮退火( ≥10 s)及銅線在錫爐中的時間 (≥0. 03 s)。對于直徑為 0. 2mm以下的細(xì)線, 牽引速度應(yīng)控制在 130 m/min 為宜。牽引速度過快, 會導(dǎo)致退火不充分而影響伸長率, 同時也增加了斷線機率; 速度太慢則銅線在退火爐中時間太長, 線會發(fā)硬。
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