1. Wprowadzenie
Kabel komunikacyjny w transmisji sygnałów o wysokiej częstotliwości, przewodniki będą powodować efekt naskórkowości, a wraz ze wzrostem częstotliwości przesyłanego sygnału efekt naskórkowości staje się coraz poważniejszy. Tak zwany efekt naskórkowości odnosi się do transmisji sygnałów wzdłuż zewnętrznej powierzchni wewnętrznego przewodu i wewnętrznej powierzchni zewnętrznego przewodu kabla koncentrycznego, gdy częstotliwość przesyłanego sygnału osiąga kilka kiloherców lub dziesiątki tysięcy herców.
W szczególności w sytuacji, gdy międzynarodowe ceny miedzi gwałtownie rosną, a zasoby miedzi w przyrodzie stają się coraz bardziej ograniczone, dlatego też zastosowanie stali platerowanej miedzią lub drutu aluminiowego platerowanego miedzią w celu zastąpienia przewodników miedzianych stało się ważnym zadaniem dla drutu i branży produkcji kabli, ale także jej promocję z wykorzystaniem dużej przestrzeni rynkowej.
Jednak drut pokryty miedzią, ze względu na obróbkę wstępną, wstępne powlekanie niklem i inne procesy, a także wpływ roztworu galwanicznego, łatwo powoduje następujące problemy i wady: czernienie drutu, wstępne powlekanie nie jest dobre , główna warstwa poszycia ze skóry, powodująca wytwarzanie odpadowego drutu, odpadów materiałowych, co powoduje wzrost kosztów wytworzenia produktu. Dlatego niezwykle ważne jest zapewnienie jakości powłoki. W artykule omówiono głównie zasady i procedury procesu wytwarzania drutu stalowego platerowanego miedzią metodą galwaniczną, a także typowe przyczyny problemów jakościowych i metody ich rozwiązywania. 1 Proces powlekania drutem stalowym miedziowanym i jego przyczyny
1. 1 Wstępna obróbka drutu
Najpierw drut zanurza się w roztworze alkalicznym i trawiącym, a na drut (anodę) i płytkę (katodę) przykłada się określone napięcie, w wyniku czego anoda wytrąca dużą ilość tlenu. Główną rolą tych gazów jest: po pierwsze, gwałtowne pęcherzyki na powierzchni drutu stalowego i pobliski elektrolit pełnią funkcję mechanicznego mieszania i odpędzania, w ten sposób promując olej z powierzchni drutu stalowego, przyspieszają proces zmydlania i emulgowania olej i smar; po drugie, ze względu na maleńkie pęcherzyki przyczepione do powierzchni styku metalu z roztworem, gdy pęcherzyki i stalowy drut znajdują się na zewnątrz, pęcherzyki będą przylegać do stalowego drutu, a na powierzchnię roztworu dostanie się duża ilość oleju, dlatego też Pęcherzyki wydobędą na powierzchnię roztworu dużo oleju przylegającego do drutu stalowego, ułatwiając w ten sposób usuwanie oleju, a jednocześnie nie jest łatwo spowodować kruchość wodorową anody, tak że dobry można uzyskać platerowanie.
1. 2 Powłoka drutu
Najpierw drut jest poddawany wstępnej obróbce i powlekany niklem poprzez zanurzenie go w roztworze galwanicznym i przyłożenie określonego napięcia do drutu (katoda) i płytki miedzianej (anoda). Na anodzie płytka miedziana traci elektrony i tworzy wolne dwuwartościowe jony miedzi w kąpieli elektrolitycznej (galwanicznej):
Cu – 2e → Cu2+
Na katodzie drut stalowy jest ponownie elektronizowany elektrolitycznie, a dwuwartościowe jony miedzi osadzają się na drucie, tworząc drut stalowy pokryty miedzią:
Cu2 + + 2e → Cu
Cu2 + + e → Cu +
Cu + + e → Cu
2H + + 2e → H2
Gdy ilość kwasu w roztworze galwanicznym jest niewystarczająca, siarczan miedziawy łatwo ulega hydrolizie, tworząc tlenek miedziawy. Tlenek miedziawy jest uwięziony w warstwie galwanicznej, powodując jej rozluźnienie. Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2SO4
I. Kluczowe komponenty
Zewnętrzne kable optyczne składają się zazwyczaj z gołych włókien, luźnej tuby, materiałów blokujących wodę, elementów wzmacniających i powłoki zewnętrznej. Występują w różnych konstrukcjach, takich jak konstrukcja rury centralnej, splot warstwowy i konstrukcja szkieletowa.
Termin gołe włókna oznacza oryginalne włókna światłowodowe o średnicy 250 mikrometrów. Zwykle obejmują warstwę rdzeniową, warstwę okładzinową i warstwę powłokową. Różne typy gołych włókien mają różną wielkość warstwy rdzenia. Na przykład włókna jednomodowe OS2 mają zazwyczaj 9 mikrometrów, wielomodowe OM2/OM3/OM4/OM5 mają 50 mikrometrów, a wielomodowe OM1 mają 62,5 mikrometrów. Włókna gołe są często oznaczone kolorami w celu rozróżnienia włókien wielordzeniowych.
Luźne rurki są zwykle wykonane z wytrzymałego tworzywa sztucznego PBT i służą do umieszczenia gołych włókien. Zapewniają ochronę i są wypełnione żelem blokującym wodę, aby zapobiec przedostawaniu się wody, która mogłaby uszkodzić włókna. Żel działa również jako bufor zapobiegający uszkodzeniom włókien w wyniku uderzeń. Proces produkcji luźnych tub ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia nadmiernej długości włókna.
Materiały blokujące wodę obejmują smar blokujący wodę do kabli, przędzę blokującą wodę lub proszek blokujący wodę. Aby jeszcze bardziej zwiększyć ogólną zdolność kabla do blokowania wody, głównym podejściem jest użycie smaru blokującego wodę.
Elementy wzmacniające występują w wersjach metalicznych i niemetalowych. Metalowe często wykonuje się z fosforanowanych drutów stalowych, taśm aluminiowych lub taśm stalowych. Elementy niemetalowe wykonane są głównie z materiałów FRP. Niezależnie od użytego materiału elementy te muszą zapewniać niezbędną wytrzymałość mechaniczną, aby spełnić wymagania norm, w tym odporność na rozciąganie, zginanie, uderzenia i skręcanie.
Powłoki zewnętrzne powinny uwzględniać środowisko użytkowania, w tym wodoodporność, odporność na promieniowanie UV i odporność na warunki atmosferyczne. Dlatego powszechnie stosuje się czarny materiał PE, którego doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne zapewniają przydatność do montażu na zewnątrz.
2 Przyczyny problemów jakościowych w procesie miedziowania i ich rozwiązania
2.1 Wpływ wstępnej obróbki drutu na warstwę galwaniczną Przygotowanie wstępne drutu jest bardzo ważne przy produkcji drutu stalowego platerowanego miedzią metodą galwaniczną. Jeśli warstwa oleju i tlenku na powierzchni drutu nie zostanie całkowicie usunięta, wówczas wstępnie powlekana warstwa niklu nie zostanie dobrze pokryta powłoką, a wiązanie będzie słabe, co ostatecznie doprowadzi do odpadnięcia głównej warstwy miedzi. Dlatego ważne jest, aby zwracać uwagę na stężenie płynów alkalicznych i trawiących, natężenie prądu trawiącego i alkalicznego oraz czy pompy działają normalnie, a jeśli nie, należy je niezwłocznie naprawić. Typowe problemy jakościowe występujące podczas wstępnej obróbki drutu stalowego i ich rozwiązania przedstawiono w tabeli
2.2 Stabilność roztworu preniklu bezpośrednio determinuje jakość warstwy wstępnej i odgrywa ważną rolę w kolejnym etapie miedziowania. Dlatego ważne jest regularne analizowanie i dostosowywanie proporcji składu roztworu niklu powlekanego wstępnie oraz upewnienie się, że roztwór niklu powlekanego wstępnie jest czysty i niezanieczyszczony.
2.3 Wpływ głównego roztworu galwanicznego na warstwę galwaniczną Roztwór galwaniczny zawiera siarczan miedzi i kwas siarkowy jako dwa składniki, a skład proporcji bezpośrednio determinuje jakość warstwy galwanicznej. Jeśli stężenie siarczanu miedzi jest zbyt wysokie, wytrącą się kryształy siarczanu miedzi; jeśli stężenie siarczanu miedzi jest zbyt niskie, drut będzie łatwo przypalony, co będzie miało wpływ na skuteczność galwanizacji. Kwas siarkowy może poprawić przewodność elektryczną i wydajność prądową roztworu galwanicznego, zmniejszyć stężenie jonów miedzi w roztworze galwanicznym (ten sam efekt jonowy), poprawiając w ten sposób polaryzację katodową i dyspersję roztworu galwanicznego, dzięki czemu gęstość prądu ograniczają wzrosty i zapobiegają hydrolizie siarczanu miedziawego w roztworze galwanicznym do tlenku miedziawego i wytrącania, zwiększając stabilność roztworu galwanicznego, ale także zmniejszają polaryzację anodową, która sprzyja normalnemu rozpuszczaniu anody. Należy jednak zauważyć, że wysoka zawartość kwasu siarkowego będzie zmniejszać rozpuszczalność siarczanu miedzi. Gdy zawartość kwasu siarkowego w roztworze galwanicznym jest niewystarczająca, siarczan miedzi łatwo ulega hydrolizie do tlenku miedziawego i zostaje uwięziony w warstwie galwanicznej, kolor warstwy staje się ciemny i luźny; gdy w roztworze galwanicznym występuje nadmiar kwasu siarkowego, a zawartość soli miedzi jest niewystarczająca, wodór zostanie częściowo wyładowany na katodzie, w wyniku czego powierzchnia warstwy galwanicznej będzie nierówna. Zawartość fosforu w płycie miedzianej fosforowej ma również istotny wpływ na jakość powłoki, zawartość fosforu należy kontrolować w zakresie od 0,04% do 0,07%, jeżeli jest mniejsza niż 0,02%, trudno ją formować powłoka zapobiegająca wytwarzaniu jonów miedzi, zwiększająca w ten sposób zawartość proszku miedzi w roztworze galwanicznym; jeśli zawartość fosforu będzie większa niż 0,1%, będzie to miało wpływ na rozpuszczanie anody miedzianej, tak że zawartość jonów miedzi dwuwartościowej w roztworze galwanicznym spadnie i wygeneruje dużo błota anodowego. Ponadto płytkę miedzianą należy regularnie płukać, aby zapobiec zanieczyszczeniu roztworu galwanicznego osadem anodowym i powodowaniu szorstkości i zadziorów w warstwie galwanicznej.
3 Wniosek
Dzięki przetworzeniu wyżej wymienionych aspektów przyczepność i ciągłość produktu są dobre, jakość jest stabilna, a wydajność doskonała. Jednak w rzeczywistym procesie produkcyjnym istnieje wiele czynników wpływających na jakość warstwy galwanicznej w procesie galwanicznym, po wykryciu problemu należy go przeanalizować i zbadać na czas oraz podjąć odpowiednie środki, aby go rozwiązać.
Czas publikacji: 14 czerwca 2022 r