1、提高電子鋁箔質(zhì)量的研究隨著人們生活的不斷提高，鋁制品在我們生活中也越來越廣泛, 提高電子鋁箔質(zhì)量的問題尤其重要。電子鋁箔的生產(chǎn)過程只要分為 壓延和精整兩部分。近幾年市場(chǎng)對(duì)電子鋁箔的要求逐漸向更高質(zhì)量 和更大差異兩方面轉(zhuǎn)變，以清洗，剪切，復(fù)卷，退火等工序代表的 精整技術(shù)開始變得非常重要，涉及到穩(wěn)定并提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高企 業(yè)滿足客戶差異需求的能力的大問題，成為了企業(yè)生存和發(fā)展必須 面對(duì)的關(guān)鍵問題。1鋁箔表面存在的缺陷1.1壓坑鋁箔被清洗干凈后必須驚醒烘干處理，由于軋制機(jī)和清洗劑易 燃易爆物，其燃點(diǎn)在200C左右。壓坑是在烘干過程中，鋁箔被風(fēng) 道、換熱器、烘干箱等焊接體內(nèi)剝離產(chǎn)生的固體顆粒割傷小的顆

2、粒 被卷入鋼輻和鋁箔之間后一般在箔面形成凹凸缺陷，降低產(chǎn)品質(zhì)量; 大的顆粒甚至?xí)畲┎妫斐蓤?bào)廢1.2油斑鋁箔在清洗、漂洗的過程中，噴嘴將清洗劑通過一定的壓力和 流量噴射到箔面，清洗劑達(dá)到箔面并反彈到四壁后會(huì)產(chǎn)生大量高濃 度的油霧，久而久之就形成了油斑。1.3擦傷擦劃傷是包括清洗在內(nèi)的所有精整設(shè)備常見的質(zhì)量問題，其產(chǎn) 生的機(jī)理是電子鋁箔在清洗過程中薄面和輻面出現(xiàn)打滑，但具體造 成打滑的原因涉及到機(jī)械、電器、工藝等各方面。1.4皺折進(jìn)入清洗道次的電子鋁箔厚度一般在O. 1左右，由于來料很 薄，版型波動(dòng)大，中浪和變浪等問題的出現(xiàn)，清洗過程中料在通過 夾送輾和擠干輾時(shí)會(huì)出現(xiàn)皺折。2改善箔面的措施2

3、.1壓坑的改善措施壓坑的控制分為前期設(shè)備只在和后期的維護(hù)使用兩步。烘干設(shè) 備的高溫氧化是不可避免的，但是在前期的設(shè)備制造過程中選用耐 氧化的不銹鋼材質(zhì)，并采用氮弧焊等保護(hù)性氣體焊接工藝，可能減 少以后在使用中材質(zhì)表面和焊接部位氧化的可能性。后期使用時(shí)在 風(fēng)道中增加多層不銹鋼濾網(wǎng)，為了減少濾網(wǎng)堵塞降低風(fēng)量，可將濾 網(wǎng)定期清洗或更換列入日常維護(hù)。2. 2油斑的改善措施鋁箔在清洗、漂洗過程中，箱體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量高濃度的油霧最 終落在箔面上造成污染。由于大量排霧會(huì)消耗清洗劑，增加企業(yè)成 本，且效果不理想，因此只能考慮阻擋油滴到箔面。發(fā)現(xiàn)油滴主要 是在擠干輻至漂洗箱這段距離內(nèi)在箱提頂部安裝弧型擋板，并在漂

4、 洗箱出口頂部安裝接油槽，將油滴引到兩側(cè)，即可消除箔面油斑。2. 3擦劃傷的改善措施擦劃傷產(chǎn)生的原因有機(jī)械結(jié)構(gòu)、電器控制和工藝選用等三方面。對(duì)于各輻不同步可檢查同步齒形帶是否松緊合適，軸承是否 潤(rùn)滑到位；電氣調(diào)整電機(jī)參數(shù)使各個(gè)主動(dòng)輻不同步，校正卷徑誤差控制 方式選取簡(jiǎn)單的張力控制和速度控制。工藝張力和速度設(shè)置應(yīng)與前后道次相匹配，選取最合理的范 圍。2. 4皺折的改善措施對(duì)于版型差的料，采取了以下措施：1在開卷、卷取兩側(cè)增加 幾組S型U型輻起到校正作用；2.在開卷、卷取兩側(cè)安裝板型調(diào)整 輾。通過調(diào)整該輻的水平度和平行度消除邊浪；3.通過增大膠輻或 其它的凸度消除中浪。3電子鋁箔的清洗3.1現(xiàn)狀分

5、析3.1.1清洗的重要性電子鋁箔屬于深加工技術(shù)，表面質(zhì)量對(duì)電子存儲(chǔ)能力的影響較 大前一道工序在鋁箔表面造成的微小缺陷會(huì)在后續(xù)工序中被放大， 因此，只有在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的每道工序?qū)Σ尜|(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。3.1. 2清洗的過程鋁箔的清洗過程如下：帶材從開卷機(jī)、入口偏導(dǎo)輻進(jìn)入此裝置, 首先經(jīng)過下刷輻，在下刷輾與帶材之間噴有清洗液，洗刷帶材下表 面。接著，帶材經(jīng)過上級(jí)輾，在上級(jí)輻與帶材之間也噴有清洗液， 洗刷帶材上表面。然后帶材進(jìn)入漂洗箱。還是使用同一種清洗液噴 洗帶材的上下表面。在經(jīng)過2#劑干輾將帶材表面的清洗油擠干。帶 材出漂洗箱后進(jìn)入烘干箱，帶材上殘余的清洗液在熱風(fēng)的吹掃下被 蒸發(fā)。最后，帶材通過出

6、口偏導(dǎo)輾后被卷取機(jī)爭(zhēng)氣地繞成卷。清洗 結(jié)束。4電子鋁箔的剪切1設(shè)備和質(zhì)量缺陷現(xiàn)狀的描述剪切機(jī)是有不同型號(hào)的，這些設(shè)備中既有窄幅也有寬幅，既有 切邊也有抽條，既有單軸也有雙軸，無論什么型號(hào)的剪切機(jī)主要由 開卷、分切、卷取三部分組成。隨著客戶對(duì)鋁箔卷的需求向大卷重、 高品質(zhì)、短交貨期、多規(guī)格變化。剪切機(jī)的刀、軸、輻、管芯等部 件都面臨磨損加重、精度降低、更換頻繁等問題。剪切部分由于圓 盤刀和刀墊的制作與配合精度問題會(huì)造成擦劃傷、壓坑、毛刺等質(zhì) 量缺陷。卷取部分由于面壓輻、卷取軸和管芯的使用與設(shè)計(jì)問題會(huì) 造成翻邊、錯(cuò)層、內(nèi)應(yīng)力不穩(wěn)定等質(zhì)量缺陷。4. 2剪切的質(zhì)量缺陷產(chǎn)生原因及改善4. 2. 1擦劃傷

7、原因：擦劃傷問題是剪切工序最常見的問題，也是最難徹底解 決的問題。擦劃傷產(chǎn)生的主要原因是由于圓盤刀或刀墊與刀軸裝配 時(shí)端面錯(cuò)出尖角，鋁箔從尖角上滑過時(shí)由于下刀或刀墊的材質(zhì)比鋁 箔硬，在特定轉(zhuǎn)速下，在極短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)極小的滑移，反映在料 面上就是點(diǎn)狀或線狀擦劃傷。由于大家對(duì)圓盤刀、刀墊、刀軸的加 工精度和裝配精度關(guān)注較多，這里就不討論以上原因造成的擦劃傷, 本文主要研究以下幾種容易被忽略的情況使用環(huán)節(jié)問題：由于圓 盤刀使用一段時(shí)間后會(huì)變鈍，需要經(jīng)常更換新刀，而刀墊一般固定 不變，每次換完新的圓盤刀都會(huì)打磨圓盤刀與刀墊的設(shè)備和質(zhì)量缺 陷現(xiàn)狀描述我公司現(xiàn)有多臺(tái)不同型號(hào)的鋁箔剪切機(jī)，這些設(shè)備中既 有窄

8、幅也有寬幅，既有切邊也有抽條長(zhǎng)期累計(jì)就會(huì)造成刀墊在結(jié)合 部位的外徑相對(duì)變小，當(dāng)一批舊的圓盤刀用完，換上一批新的圓盤 刀后尖角問題就會(huì)比較突出。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)問題：鋁箔在分切過程中 容易出現(xiàn)翻邊和壓坑，主要原因是鋁粉粘刀造成。鋁粉的來源有兩 個(gè)，一是鋁箔表面附帶的鋁粉；二是剪切過程中產(chǎn)生的鋁粉。這兩 部分鋁粉在刀尖上聚集后使刀變鈍，從而造成料面翻邊，當(dāng)鋁粉掉 落到料面上又會(huì)產(chǎn)生壓坑。改善措施：需要經(jīng)常更換新刀，而刀墊 一般固定不變，每次換完新的圓盤刀都會(huì)打磨圓盤刀與刀墊的設(shè)備 和質(zhì)量缺陷現(xiàn)狀。4. 2. 2翻邊和壓坑原因：鋁箔在分切過程中容易出現(xiàn)翻邊和壓坑，主要原因是鋁 粉粘刀造成。鋁粉的來源有兩個(gè)，

9、一是鋁箔表面附帶的鋁粉；二是 剪切過程中產(chǎn)生的鋁粉。這兩部分鋁粉在刀尖上聚集后使刀變鈍， 從而造成料面翻邊，當(dāng)鋁粉掉落到料面上又會(huì)產(chǎn)生壓坑。改善措施: 增加一套鋁粉吹掃裝置，對(duì)刀具進(jìn)行反方向吹掃，清除刀具上所 附著的鋁粉；將毛氈浸滿煤油、柴油等輕質(zhì)油后貼靠在刀上，分 切時(shí)毛氈在線擦拭刀面，防止鋁粉聚集；采用5 %oNaOH緘溶液將 刀具浸泡在里面，加熱到60-70C,取出后用清水漂洗干凈，擦干 即可，該方法可在刀表面形成一層保護(hù)層，減少鋁箔粘刀量。4. 2. 3端面錯(cuò)層和卷密度不均勻原因：造成端面錯(cuò)層和卷密度不一致的原因主要在卷取軸上， 使用氣脹軸分切較重的料卷時(shí)，無論是充氣保壓性氣脹軸還是連

10、續(xù) 充氣性氣脹軸，當(dāng)料卷的重量超過氣壓提供的支撐力時(shí)，由于料卷 自重過大，會(huì)造成管芯下垂，料卷出現(xiàn)偏心，影響卷密度和端面質(zhì) 量。改善措施：最簡(jiǎn)單的措施是及時(shí)更換刀墊，其次可釆取外層包 膠刀墊的結(jié)構(gòu)，外徑尺寸大于圓盤刀外徑O. OIranI0. 05ram,高 出部分為圓角，圓角半徑約為O. Olram0.15ram,包膠為聚氨 酯橡膠，硬度HS85o上下刀通常釆用外齒輪傳動(dòng)方式。可以根據(jù) 上刀直徑變化可調(diào)整上刀傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)和模數(shù)達(dá)到匹配的目的。4. 2. 4跳刀和打齒原因：跳刀和打齒是刀具使用過程中容易出現(xiàn)的問題。上刀多 次研磨后外徑累計(jì)會(huì)減小6-8r,僅僅依靠上下刀傳動(dòng)齒輪的間隙 進(jìn)行松緊

11、配合，無法保證上下刀的重疊量，這樣就會(huì)造鋼管芯內(nèi)壁 提供支撐和轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)改為由軸提供交撐，由傳動(dòng)銷提供轉(zhuǎn)動(dòng)力矩 的結(jié)構(gòu)，這兩種問題出現(xiàn)時(shí)都會(huì)造成設(shè)備損壞并廢料。改善措施： 上下刀通常釆用外齒輪傳動(dòng)方式?？梢愿鶕?jù)上刀直徑變化可調(diào)整上 刀傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)和模數(shù)達(dá)到匹配的目的。通過對(duì)卷取軸進(jìn)行改進(jìn), 使傳動(dòng)和支撐功能分開，采用軸承進(jìn)行支撐可以保證軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平 穩(wěn)，提高分卷質(zhì)量。通過采用離合器傳動(dòng)可以消除錐面磨損造成的 頻繁更換，降低設(shè)備維護(hù)成本。5電子鋁箔的復(fù)卷1鋁箔復(fù)卷機(jī)的技術(shù)要求為了保證紙卷在運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中不變形、不崩裂，在印刷設(shè) 備或其他加工沒備上能平穩(wěn)運(yùn)行，成品紙卷必須具有足夠的硬度, 且內(nèi)

12、緊外松、徑向硬度分布均勻。因此，復(fù)卷機(jī)必需具備下列幾種 機(jī)能：支撐輾轉(zhuǎn)矩的置給定積分器，以使輸入的速度信號(hào)是一個(gè) 平穩(wěn)上升的斜坡信號(hào)，而不是一個(gè)突變的量。改變給定積分器的積 分日于問常數(shù)，即可改變斜坡信號(hào)的E升斜率。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速 加速度要比沒有給定積分器時(shí)要?。粔杭堓殙毫Φ恼{(diào)節(jié)和榨制；電力驅(qū)動(dòng)的“擾性”啟動(dòng)和適當(dāng)?shù)乃俣瘸绦蚩刂?；間接或肯接 張力控制等。圖一：鋁箔復(fù)卷機(jī)5. 2電控系統(tǒng)的構(gòu)成復(fù)卷機(jī)前底輾、后底輾、退紙輾分別由單獨(dú)的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng), 縱切圓刀釆用交流變頻傳動(dòng)，并與后底輻保持5%20%速差。輔 助傳動(dòng)包括氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)兩部分，分別用來控制輔助傳動(dòng)機(jī)械沒 備的動(dòng)作，配合主傳動(dòng)上作。

13、整個(gè)電控系統(tǒng)主要由3個(gè)部卷形態(tài)， 町通過調(diào)整前后底輻的鏈也越小。5. 3退紙卷張力的控制退紙卷張力的控制影響著成品紙卷的形態(tài)。穩(wěn)定的紙幅張力能 夠避免紙幅橫向偏移，適當(dāng)?shù)募埛鶑埩δ茉谝欢ǔ潭壬细纳萍埦碣|(zhì) 造，減少斷頭，保持復(fù)卷機(jī)穩(wěn)定。因此，紙幅張力控制是電控系統(tǒng) 的蕈要環(huán)節(jié)。5. 4退紙卷張力控制中的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，退紙卷直徑越來越小，由于自身慣性的作 用，退紙卷在加速起卷、減速停車及穩(wěn)速運(yùn)行過程中，存在慣機(jī)電 磁轉(zhuǎn)矩應(yīng)附加正的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩M，以補(bǔ)償所需要吸收的能量。6退火制度對(duì)鋁箔性能的影響6.1厚度對(duì)鋁箔成品性能的影響金屬發(fā)生冷變形時(shí)，會(huì)使金屬的內(nèi)能升高，原子處于不穩(wěn)定狀 態(tài)，自然有

14、想穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)變趨勢(shì)，大多數(shù)金屬材料在室溫下不肯 那個(gè)完成這種轉(zhuǎn)變，當(dāng)金屬背加熱，增加原子的活動(dòng)能力，加速原 子的擴(kuò)散速度才能完成原子向穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。這就是經(jīng)過冷變形 的金屬在退火時(shí)發(fā)生會(huì)飛和再結(jié)晶的內(nèi)因。但是在冷變形的金屬背 加熱的溫度給原子所提供的熱能足以克服原子間的結(jié)合力，使原子 發(fā)生遷移和自由擴(kuò)散，才能發(fā)生在結(jié)晶，再結(jié)晶溫度高低取決于原 子遷移重新形成晶核和長(zhǎng)大所需的激活能的大小，所需的激活能愈 高再結(jié)晶溫度也越高。方案一是將鋁箔坯料在1. 5mm厚度時(shí)進(jìn)行中 間退火（冷變形加工率約80%）,方案二是將鋁箔坯料在2. 5mm厚度 時(shí)進(jìn)行中間退火（冷變形加工率約65%）由于按方案二生產(chǎn)

15、的坯料的 加工率較小金屬發(fā)生再結(jié)晶所需的激活能較高其再結(jié)晶溫度也就較 髙其強(qiáng)度也就更髙些遙另一方面2. 5n中間退火的鋁箔坯料其加工 至成根據(jù)金屬學(xué)理論變形金屬組織結(jié)構(gòu)中主要以位錯(cuò)形式保留的儲(chǔ) 存能是退火過程中再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力而再結(jié)晶過程中的形核率隨金屬 變形量的增大而增大遙因此采用2. 5mm中間退火的鋁箔坯料其軋制所得到的鋁箔成品在退火時(shí)所經(jīng)過的變形量更大以位錯(cuò)的形式積聚 的儲(chǔ)存能也更大在再結(jié)晶過程中原鋁箔中的形核率將大大增加從而 使鋁箔在成品退火后能夠得到更加細(xì)小的晶粒組織，因此其強(qiáng)度和 伸長(zhǎng)率也就更高些。2溫度對(duì)鋁箔成品性能的影響對(duì)采用鑄軋法生產(chǎn)的鋁箔坯料由于鑄軋時(shí)金屬的冷卻凝固和變 形

16、都是在鑄軋區(qū)內(nèi)完成的輾徑為650700的鑄軋機(jī)袁其最大 鑄軋區(qū)長(zhǎng)度約50mm袁鑄造區(qū)長(zhǎng)度僅約十幾毫米袁金屬的凝固結(jié)晶僅 在IS左右的時(shí)間內(nèi)完成這種冷卻凝固的速度與半連續(xù)澆鑄相比約高 2個(gè)數(shù)量級(jí)而鋁合金中的各種雜質(zhì)及合金元素在鋁中的固溶度都是 隨溫度而變化的，比如按平衡相圖鐵在共晶溫度（655C）時(shí)在鋁中的 溶解度約為0. 052%室溫下溶解度降為0. 002%降低很多原結(jié)晶時(shí)的冷 卻速度愈快偏離平衡狀態(tài)的程度愈嚴(yán)重。因此，鑄軋法生產(chǎn)的坯料 的晶內(nèi)偏析及固溶體的過飽和程度都比半連續(xù)澆鑄的更為嚴(yán)重，在 中間退火時(shí)如果退火溫度高（達(dá)到均勻化溫度）可以促使金屬中的過 飽和元素充分析出，相中的固溶度減小

17、增加了原子的自擴(kuò)散系數(shù)有 利于退火時(shí)新晶核的形核和長(zhǎng)大降低了材料的再結(jié)晶溫度同理如果 中間退火時(shí)溫度未達(dá)到均勻化效果而僅僅只能滿足金屬的塑性恢復(fù) 則此時(shí)金屬的過飽和固溶體也就未能充分析出。因此，釆用方案三生產(chǎn)的鋁箔，在經(jīng)成品退火時(shí)，在相同條件 退火下更容易發(fā)生在結(jié)晶，且由于均勻化處理時(shí)境內(nèi)偏析及固溶體 的充分析出，材料內(nèi)部形核數(shù)目的增多，材料的晶粒組織更為細(xì)小, 所以成品的伸長(zhǎng)率也就更髙一些，普通中間退火的鋁箔坯料軋制面 成的強(qiáng)度更高，則是由于中間退火時(shí)溫度不夠，材料內(nèi)部組織中晶 內(nèi)偏析2及固溶體的未能完全析出，對(duì)鋁箔產(chǎn)生了固溶強(qiáng)化的作用, 但在成品退火時(shí)如果溫度繼續(xù)升高，則可能由于晶粒繼續(xù)長(zhǎng)大的緣 故，導(dǎo)致強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率急劇下降。7結(jié)束語電子鋁箔是一項(xiàng)質(zhì)量控制要求比較高的產(chǎn)品，因此工序細(xì)節(jié)一 定要重視。設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造前期、使用過程中，維護(hù)人員要主動(dòng) 參與其中，將設(shè)備先天的缺陷減少到最小程度，可以為日后設(shè)備使 用、維護(hù)創(chuàng)造有利的先決條件。解決劃傷鋁帶材的主要途徑就是提高清