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鍍錫扁銅線的用途及生產工藝

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  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, 我國線纜行業鍍錫銅線的生產, 主要有化學鍍錫 (電鍍錫) 和物理鍍錫( 熱鍍錫)兩種方式。電鍍錫是較先進的生產方式, 它的主要優點是鍍層厚度均勻, 并可任意控制, 但其工藝較熱鍍錫復雜, 操作要求嚴格, 設備價格較高。熱鍍錫工藝簡單, 且設備價格低, 因而被許多廠家采用。由于各廠熱鍍錫的工藝不盡相同, 生產的鍍錫銅線的質量也各不相同。筆者根據多年的生產經驗, 認為以下幾種因素是影響鍍錫銅線質量的關鍵, 僅供參考。
  2 銅、錫的質量
  鍍錫銅線的原材料是銅和錫。由于我廠生產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。有人認為, 銅線在鍍錫之前要經過酸洗, 因而對銅線的質量要求不嚴。須知表面氧化嚴重或沾污的銅線在酸洗過程中無法在短時間內達到清潔目的, 這樣生產出的鍍錫銅線錫層和銅體結合不牢, 易脫落, 且針孔較多。正因為銅線質量直接影響到鍍錫銅線的質量, 因此, 必須糾正對鍍錫銅線用銅線質量要求不高的偏見。筆者認為鍍錫銅線用銅線的質量應達到制造漆包線所用銅線的技術要求。
錫的質量也直接影響到鍍錫銅線的質量。如果使用純度低的錫錠或市場中的雜錫, 在生產過程中錫爐的溫度不易控制, 容易導致成品線的錫層合金化, 影響錫層的連續性和附著性。而且由于雜質過多, 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量, 所用的錫錠應不低于GB /T 728- 1984 中二號錫的技術要求。
  3 生產中應注意的幾個問題
  熱鍍錫細銅線的生產流程為: 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。放線是生產中的關鍵。鍍制用的銅線表面應盡量光滑圓整, 符合國家標準的要求。剛拉出的細銅線由于表面有潤滑液, 銅線表面極易氧化,應盡快鍍錫。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, 放線速度快, 生產過程中極易斷線。經過反復試驗, 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鍵因素。由于還要進錫爐二次加熱, 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以下的細線來說, 宜控制在 300~ 330 °C, 使其伸長率稍低于國家標準。
  (3 )酸洗。銅線進入錫爐前, 一定要用適當的酸洗液進行清洗, 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。錫爐的溫度對產品的質量起著關鍵作用。爐溫偏低, 鍍錫銅線表面毛糙、易斷線; 爐溫偏高, 則鍍錫銅線易發黃。經過反復試驗, 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提高) 。生產出的成品線表面鍍層光滑、連續, 伸長率也達到國家標準。
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。因此錫液的成分應每半月檢測一次, 其中銅含量不得超過 1%, 如超過1%應進行再生處理或換錫。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, 鍍錫銅線表面質量好, 但價格高。對于生產細鍍錫銅線來說, 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, 而且每次重新生產都會用一段銅線作為牽引線而產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量好, 因此生產細線用鉆石模比較好。生產中要注意對模架角度的調整, 以保證錫爐中的壓線支點、刮錫模中心點及導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量的一個關鍵因素。孔徑偏小, 則斷線頻繁。孔徑偏大, 錫層則偏厚, 影響涂層的質量, 且耗錫量增加, 成本提高。經過生產試驗及對產品性能的測試, 刮錫模的孔徑應比銅線外徑大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生線間粘錫現象, 保證鍍錫銅線的表面質量。
  (7 ) 收線、牽引速度。收線、牽引速度應依據線徑大小而定, 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以下的細線, 牽引速度應控制在 130 m/min 為宜。牽引速度過快, 會導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, 線會發硬。
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