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铜及铜合金板带材表面清洗技术及装备
工艺『编号」2-20090504-09
铜及铜合金板带材表面清洗技术及装备
建莱工
2009.05.04
之至
北京建来机电技术有限公司工艺室
编制:王涛
2009
铜及铜合金板带材表面清洗技术及装备
铜及铜合金板带材表面清洗技术及装备
王涛尚希岩
北京建萊机电技术有限公司鄘编100036
前言
现代高精铜及铜合金带材必须具备光亮、平整、尤污染、耐大气腐蚀的优良表面质
量,以满足后续电镀、焊接、冲压等二次加工对铜帯表面日益严格的技术要求。铜及铜
合金板带材表面质量控制涉及整个生产工艺流程中的各个生产环节,其中带材中间及成
品清洗是提高带材表面质量最重要的生产工序。现代高精铜及铜合金板带材生产线中,
帯材的清沈是在高度现代化、自动化、连续化的清洗机列上:完成的,涉及脱脂、酸沈、
研磨、饨化、烘干等多个环节,正确运用相关的消沈技术、选择工艺结构合理的装备是
提高带材表面质量的关键,对推动我国以高性能、高精度、高表面质量为代表的高精铜
及铜合金板带材发展具有重要的意义
、铜及铜合金带材表面清洗技术
2.1、脱脂
表脱脂是改善表质量、提高抗蚀能力的重要工序,在板带材生产中常用作退火
前带材的清洮和使态加工材成品表面消沈,即可单独与烘干装置组成脱脂清沈线,又可
与酸洗、研磨、钝化、烘干组合成脱脂一酸洗表面处理线,提高酸洗、研磨等表面处理
效果。脱脂的口的是去除铜帯表面残留的车轧制工艺润滑液及各种油污,口前常见润滑油
如表1所示,实验表明由于不同油品碳氢链长短类型差异很大,导致残留物数量、拌发
温度范堌各不相同,同时由于添加剂类型、数量各不相同,退火残留物形态、颜色也不
相同,不同退火温度下残留物形态及数量见表2。在铜及铜合金表面清洗中,脱脂工序
是不可缺少的关键工艺环节,特别是純铜、高铜类合金,带卷间残留润滑液,如果脱脂
效果不好,即使采用带低温抽吸的真空高氢光亮退火,也很难彻底消除润滑剂分解对带
材表的污染及退火产生的变色,在金属表面形成云状的污迹,不仅降低表面质量,也
会加剧表面腐蚀影响二次加工性能;另外酸洮无法清除带材表面附着的残油及各种污
物,没有脱脂清沈工序会严重影响带材的酸洗质量,因此脱脂效果的好坏决定了铜带退
火、酸洗质量的高低。
铜及铜合金脱脂清洗方法及比较如表3所示,目前板带材成熟的脱脂方法是采用碱
铜及铜合金板带材表面清洗技术及装备
液脱脂,对于有机润滑剂,碱液具有良好的皂化作用,可以与饱和脂肪酸形成脂肪酸钠
(肥皂)和甘油,同吋饱和脂肪酸钠又是良好的清沈表面活性剂,具有良好的去除有机
润滑剂的作用。但对于大部分矿物润滑油,其?化反应不明显,单靠碱液去除效果有限,
必须添加一系列表面活性剂,才能达到良好的去油效果,日前普遍采用的是德国 Henkel
公司的P3-T7221脱脂剂,主要由背性钠、碳酸钠、焦磷酸钠、偏硅酸钠和系列表面活
性剂组成,易溶于水、清洗泡沫低,只有良好的水软化特性,一般加入量为0.3~2%
溶液温度在70~80C之间清洗效果最好,但由于溶液温度较高,脱脂时会产生大量的碱
雾,必须解决破雾的收集和处理问题。为此德国 SURTEC公司开发出一种以磷酸盐为主
的脱脂剂 surtecll32,其使用浓度大约2~6%,同时配入0.5%左右的 suntec084表面活
性剂,该种脱脂剂溶液使用温度在30~50℃之间,可以人幅减少碱雾的生成。
近年来表面脱脂技术新近的发展趋势是:为了提高脱脂效果,在脱脂洗前増加预
脱脂环节,以喷淋的方式去除带材表面大部分残油,提高脱脂刷洗质量,其中新近开发
的高压热水脱脂技术,采用20~60Mpa的热水高压喷射,配合两级热水喷淋,可达到优
良的脱脂、清污效果,是当前极具发展前途的环保、无污染的脱脂处理新技术
表1口前常用板帯轧制润滑介质的性状
编号
油品牌号
密度g(cm
外观
G-46
7.58「淡黄色透明液体,有少量絮状沉淀
2#」铜带精轧洲806黄色透明液体,无沉淀物
3#「 SOMENTOR N6080092「黄色透明液体,无沉淀物
4井
GEUEX24B
7.9514「棕黄色透明液体,尤沉淀物
PROSOL67
8.3290棕黄色乳剂
6非苏州691乳剂8.136深棕红色乳剂
7#「铜带轧制油乳剂7.9645深棕红色乳剂
表2不同润滑油不同温度退火后残留物的形及灰分
350℃×1h退火后
550℃×Ih退火后
编号」灰重g[灰分%残留物形态灰卖分%
戏留物形态
侧黑色薄膜,少许剥
1#0.014410.1905
0.00240.0318
尤明显残留,仅儿条灰
落,底部尢残留
迹
内壁有黑膜,底部有少
0.0306「0.3822
许黑色颗粒
0.000.0250底部有少量白色業合
物,内有棕黄色薄膜
3#10.049010618内壁有黑膜,底部有光
0.00.0375「有微量黑色粉末
内壁变黑,中下部有
4排0.062110.7808
0.00320.0409
内壁中下部及底部有浅
色粒状物
绿色聚合物
5#0.2920135058内壁有黑膜,部分剥落,0.05940.7132「底部有烟丝状聚合物