CN107893203A - 电容器用铝板均匀化退火方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子元件生产领域，具体公开了电容器用铝板均匀化退火方法，其采用了一种热处理装置，该装置包括座体、导轨、加热箱和工件台；加热箱内滑动连接有顶板，座体上设有气腔，气腔内设有可滑动的滑块，气缸内设有复位弹簧，滑块的一端固定有推杆，推杆的端部滑动连接拉块，拉块朝向滑块的一侧为第一楔面，背离滑块的一侧为第一挤压面；滑块设有可竖直滑动的定位销，座体上设有可与定位销配合的定位孔，顶板底部设有与定位孔相对的挤压销；座体上设有将加热箱和气腔连通的进气口，顶板底部设有可封闭进气口的密封块；加热箱上两相对的侧面上设有通过口，工件台的底部第二挤压面和第二楔面。铝板同工件台一同从加热箱移出，可避免铝板变形。

Description

电容器用铝板均匀化退火方法

技术领域

本发明涉及电子元件生产领域，具体涉及一种电容器用铝板均匀化退火方法。

背景技术

铝电解电容器作为电子电路关键元器件之一，其体积的大小影响着电子电路小型化层片化的发展。纯铝系基材常被用作铝电解电容器负极箔原材料使用，提高负极箔原材料腐蚀性能即提高腐蚀后铝箔有效表面积，可有效减小铝电解电容器的体积。铝箔坯料中晶粒越小，第二相颗粒越多，越有利于提高铝箔的腐蚀性能。电解铝液直接铸轧法生产纯铝系铝箔具有流程短、效率高、成本低等特点，是一种很有潜力的电子铝箔生产工艺。但实际采用电解铝液直接铸轧生产铝箔坯料存在再结晶晶粒粗大、第二相颗粒分布不均等问题，导致铝箔在腐蚀时出现局部腐蚀过重、分层腐蚀等不均匀腐蚀现象，使负极箔出现比容偏低、强度低等问题。

授权号为CN 105908021 B的中国专利公开了一种“电容器用纯铝阴极箔及其制造方法”，其公开的制造方法包括以下步骤：

第一步，按所述组分及质量百分比制备铸轧坯料；

第二步，冷轧及热处理工艺：

(1)、将第一步中铸轧坯料冷轧至3.8-4.2mm厚度，然后在500-550℃均匀化退火8-12小时，空冷；

(2)、将均匀化退火后的坯料冷轧至0.3-0.5mm厚度，然后在380-420℃再结晶退火1.5-2.5小时，空冷；

(3)、将再结晶退火后的坯料冷轧至阴极箔所需厚度即可。

以上制造方法在均匀化退火过程中，需要将铝板加热到较高的温度，并将铝板保温较长的时间，加热完成后再将铝板从加热炉中取出；由于铝的熔点较低，因此常时间经过较高温度的加热后，铝板变得较为柔软，将铝板夹出加热炉时，铝板常会发生较大的变形，有时甚至会导致铝板破损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容器用铝板均匀化退火方法，以在移出铝板时避免铝板发生变形。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

电容器用铝板均匀化退火方法采用一种热处理装置对铝板进行均匀化退火，所述的热处理装置包括座体、设于座体上的导轨、设于导轨上方的加热箱和与导轨滑动连接的工件台；所述工件台上设有工件槽，所述加热箱的上下两端均开口，加热箱内滑动连接有可沿竖直方向滑动的顶板，加热箱的顶部安装有气缸，气缸的活塞杆与顶板固定；所述座体上设有气腔，气腔内设有可沿导轨长度方向滑动并将气腔封闭的滑块，且气缸内设有复位弹簧，复位弹簧一端与滑块固定，复位弹簧另一端与座体固定；滑块上连接有推杆，推杆的一端与滑块固定，推杆的另一端滑动连接有可沿竖直方向滑动的拉块，拉块的下部设有第一压簧，拉块朝向滑块的一侧为第一楔面，拉块背离滑块的一侧为第一挤压面；所述滑块上设有盲孔，盲孔内设有定位销和第二压簧，第二压簧设于定位销下方，且座体上设有可与定位销配合的定位孔，所述顶板底部设有与定位孔相对的挤压销；所述座体上设有将加热箱和气腔连通的进气口，所述顶板底部设有可封闭进气口的密封块；所述加热箱上沿导轨设置的相对的侧面上设有通过口，工件台在导轨上滑动时可经过通过口，工件台的底部设有可与第一挤压面配合的第二挤压面和可与第一楔面配合的第二楔面；

铝板均匀化退火包括以下步骤：

(1)、将工件台放置在加热箱一侧的座体上，且工件位于靠近复位弹簧一侧，并使工件台与导轨配合，再在工件槽内放入铝板，朝加热箱一侧推动工件台，使工件台进入加热箱内；

(2)、启动加热器，

(3)、使加热箱内的温度维持在500-550℃，并保温8-12小时；

(4)、启动气缸，向下推动顶板，直至工件台从加热箱内移出，关闭气缸；

(5)、重复步骤(1)；

(6)、启动气缸，向上移动顶板，顶板移动到预定位置后，关闭气缸，再重复步骤(3)，当从加热箱移出的工件台冷却后，将工件台从座体上取下；再重复步骤(4)，当所有待处理的铝板均完成均匀化退火后，关闭加热器。

在以上铝板均匀化退火的方法中，若有若干铝板需要均匀化退火处理时，通过不断重复以上步骤则可连续对铝板进行均匀化退火处理。且在该过程中，加热器一直处于加热状态，从而再推入新的铝板后，加热箱内的温度下降的幅度较小，从而缩短升温时间。若仅有一块铝板需要均匀化退后处理，则步骤(4)完成后，关闭加热器，在等待加热台冷却后，即完成对铝板的均匀化退火处理。

本方案中热处理装置的原理在于：

将铝板放置在工件台上的工作槽内，然后推动工件台在轨道上滑动，使工件台通过通过口，并使工作槽处于加热箱内，则加热箱、顶板和工件台围成一个密闭空间。对加热箱内部进行加热，并使加热箱内部保温一段时间，则可对铝板进行退火。铝板的退火时间达到预设时间后，启动气缸，则气缸将推动顶板向下滑动，因此加热箱的内部空间减小，从而加热箱内的压力增加；由于加热箱和气腔通过进气口连通，当加热箱的压力增大时，气腔内的压力也将增大。随着顶板的不断向下移动，设于顶板上的挤压销将进入定位孔内，并向下挤压定位销，当定位销推出定位孔，定位销对滑块不再具有限位作用；而此时气腔内处于高压状态，因此在该压力作用下，滑块克服复位弹簧的弹力向前滑动，且此时工件台底部的第二挤压面和拉块上的第二挤压面箱相抵，因此滑块将通过推杆同时推动工件台向前滑动，即工件台从加热箱内移出。在滑块移动的同时，密封块将进气口封堵，则气腔内形成一个独立封闭空间，即进入气腔内的热空气将不会排出。

当工件台从加热炉内被拉出后，在轨道的另一端放上新的工件台，并在工件台的工件槽内放入铝板，然后将此新的工件台推入加热箱内。工件台与加热箱对齐后，使气缸驱动顶板向上移动，则密封块与进气口脱离，从而加热箱再次与气腔连通；随着顶板不断向上移动，加热箱内的空间不断增大，且在复位弹簧的作用下，滑块往回运动，则气腔内的气体将通过进气口进入加热箱内。在滑块往回运动的过程中，定位销经过定位孔时，定位销将再次伸入定位孔内，以对滑块进行定位。在滑块往回运动的过程中，拉块也将往回运动，从而第一楔面和第二楔面相互挤压，则拉块将下移并越过第二挤压面，从而使得第一挤压面和第二挤压面相对，以便气腔内的气压推动滑块移动时，拉块可将工件台拉出。

本方案产生的有益效果是：

(一)在加热箱内对铝板完成加热后，通过下压顶板可使加热箱内的高温气体进入气腔中，且在工件台被拉出时，气腔处于封闭状态；而向加热箱内再次装入工件台，并将顶板向上移动，则气腔内的高温气体将再次回到加热箱中，从而可减少热量流失，具有节能作用。

(二)下压顶板后，气腔内也将呈高压状态，且下压顶板时，挤压销将定位销从定位孔内挤出，从而气腔内的高压气体将推动滑块移动，滑块移动的同时将工件台从加热箱内拉出，即可对铝板进行空冷；工件台无需人工拉出，操作方便，不会烫伤操作人员。

(三)在将铝板从加热箱中移出时，铝板随工件台一同移出，从而无需夹持铝板，则可以避免铝板发生变形。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述步骤(1)中，工件槽内铺设一层石棉后，再向工件槽中放入铝板；由于铝板加热后变软易与工件台粘连，因此铺设石棉是为了避免铝板冷却后与工件台粘连。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述密封块与进气口相对设置，密封块在进气口所在平面的投影与进气口重合；所述加热箱的侧壁内设有真空腔，真空腔内设有活塞，活塞通过连杆与顶板固定；所述工件台上设有凹槽，凹槽内设有可沿竖直方向滑动的堵块，堵块可与真空腔配合，且真空腔内设有对堵块进行限位的限位块。

在本优选方案中，在下压顶板的过程中，密封块将插入进气口内，从而进气口的外沿将与密封块的侧壁贴合，将密封口封堵。将工件台滑入加热箱内后，再上移顶板过程中，由于活塞通过连杆与顶板固定，因此活塞也将同时上移。活塞上移，真空腔的下部将呈真空状态，从而堵块将被吸入真空腔内，并被限位块限位，使得堵块上部位于真空腔内，堵块下端位于凹槽内，即堵块可将加热箱和工件台之间的间隙封堵，提高加热箱的密封性，减小加热箱的热量流失。另外，由于密封块具有一定高度，因此封堵块必须完全从进气口中抽出后，才能将加热箱和气腔连通；在密封块从进气口中完全抽出时，活塞已向上移动一段距离，此时堵块已被吸入真空腔内；即在加热箱和气腔连通时，堵块已将加热箱和工件台之间的间隙封堵，提高了气密性，从而可以避免加热箱内的高压空气泄漏。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述真空腔和活塞呈环形，凹槽和堵块设置在工件台的两端。则真空腔围绕在加热箱的周围，由于真空具有良好的隔热效果；因此真空腔可以提高加热箱的保温效果，减少热量流失。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述堵块的侧面粘接有耐热毛毡。耐热毛毡为柔性材料，通过耐热毛毡的变形，可以提高堵块对真空腔和加热箱的密封效果。

附图说明

图1为本明所应用的热处理装置的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1中B部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：座体10、气腔11、滑块12、复位弹簧13、进气口14、定位孔15、推杆16、拉块17、第二压簧18a、第一压簧18b、定位销19、加热箱20、顶板21、密封块22、挤压销23、真空腔24、活塞25、工件台30、堵块31、凹槽32、工件槽33、第二楔面34、第二挤压面35、限位块36。

本实施例的电容器用铝板均匀化退火方法采用一种热处理装置对铝板进行均匀化退火处理。如图1、图2和图3所示，该热处理装置包括座体10、加热箱20和工件台30；加热箱20设于座体10中部，沿座体10长度方向上的加热箱20的两相对侧面的底部设有通过口，座体10上还设有沿长度方向的导轨，且导轨穿过加热箱20底部的通过口。工件台30置于座体10上，并可沿导轨滑动，且工件台30也可从座体10上取下，工件台30的顶部设有工件槽33，工件槽33用于放置待加热的铝板。加热箱20的上下两端均开口，加热箱20内滑动连接有顶板21，顶板21可在加热箱20内沿竖直方向滑动，且顶板21的侧壁与加热箱20的内壁贴合，从而使得顶板21可将加热箱20的顶部封闭，且在顶板21的底部安装有电加热丝。加热箱20的顶部安装有气缸，气缸的活塞25杆与顶板21固定，从而通过气缸伸缩可以驱动顶板21上下滑动。加热箱20的侧壁内设有真空腔24，真空腔24内滑动连接有活塞25，且活塞25可沿竖直方向滑动，而活塞25通过连杆与顶板21固定，则顶板21上下滑动时可同时带动活塞25上下滑动；真空腔24和活塞25都呈环形，从而使得真空腔24围绕在加热箱20周围。

座体10上设有气腔11，气腔11内设有可沿轨道滑动的滑块12，滑块12的左侧设有复位弹簧13，复位弹簧13一端与滑块12固定，复位弹簧13另一端与座体10固定。滑块12的右侧固定有推杆16，滑块12向右侧滑动时将同时使推杆16向右运动。推杆16的端部设有可沿竖直方向滑动的拉块17，拉块17的下方设有第一压簧18b，当拉块17不受力时，第一压簧18b将使拉块17伸出。推杆16的右端向上弯曲并向左侧折回，以使拉块17能运动到工件台30的下方。拉块17朝向滑块12的一侧为第一楔面，拉块17背离滑块12的一侧为第一挤压面，工件台30的底部设有可与第一挤压面配合的第二挤压面35和可与第一楔面配合的第二楔面34；拉块17向工件台30的下方运动时，当第一楔面和第二楔面34接触时，拉块17受到压力将向下移动，而当拉块17越过第二楔面34后，则第一挤压面和第二挤压面35相对，从而当拉块17向右移动时，第一挤压面将推动工件台30一同向右移动。

滑块12上设有盲孔，盲孔内设有定位销19和第二压簧18a，第二压簧18a设于定位销19下方，而座体10上设有可与定位销19配合的定位孔15。滑块12在气腔11内滑动时，定位销19经过定位孔15时，第二压簧18a会将定位销19顶入定位孔15内，从而定位销19将滑块12限位。顶板21的底部设有与定位孔15相对的挤压销23，当顶板21向下滑动时，顶压销将伸入定位孔15内，并将定位销19挤出定位孔15，此时定位销19对滑块12不具有定位作用。在定位孔15的左侧设有将加热箱20和气腔11连通的进气口14，顶板21底部设有与进气口14相对的密封块22，顶板21向下移动时，密封块22将伸入进气口14内，从而将进气口14封堵。

沿轨道方向上，工件台30的两端设有凹槽32，凹槽32的长度等于通过口的宽度；凹槽32内设有可沿竖直方向滑动的堵块31。当工件台30与加热箱20对齐时，堵块31将位于真空腔24的正下方，由于堵块31可与真空腔24配合，当真空腔24内呈负压状态时，堵块31将被吸入真空腔24内。在真空腔24内还设有对堵块31进行限位的限位块36，即当真空腔24内呈负压状态时，堵块31的上部被吸入真空腔24内，而堵块31的下部还位于凹槽32内，从而可将工件台30与加热箱20之间的缝隙完全封堵，以增强加热箱20内密封性能；另外，在堵块31的侧壁上粘接有耐热毛毡，由于耐热毛毡呈柔性，因此可以进一步提高加热箱20的气密性。

铝板均匀化退火包括以下步骤：

(1)、将工件台30放置在加热箱20左侧的座体10上，并使工件台30与导轨配合，在工件槽33内铺设一层石棉，再向工件槽33内放入铝板，朝右侧推动工件台30，使工件台30进入加热箱20内，并将工件台30与加热箱20对齐；

(2)、启动电加热丝，

(3)、使加热箱20内的温度维持在520℃，并保温10小时；

(4)、启动气缸，向下推动顶板21，直至密封块22完全插入进气口14内，且工件台30从加热箱20内移出，关闭气缸；

(5)、重复步骤(1)；

(6)、启动气缸，向上移动顶板21，顶板21移动到加热箱20顶部后，关闭气缸，再重复步骤(3)，当位于加热箱20右侧的工件台30冷却后，将工件台30从座体10上取下；再重复步骤(4)，当所有待处理的铝板均完成均匀化退火后，关闭加热器；将已冷却的铝板从工件槽33内取出，则完成对铝板的均匀化退火。

具体运行过程为：

将铝板放置在工件台30上的工作槽内，推动工件台30在轨道上滑动，使工件台30通过通过口，并使工作槽处于加热箱20内，让加热箱20、顶板21和工件台30围成一个密闭空间。对加热箱20内部进行加热，并进行保温以对铝板进行退火。完成预定加热后，启动气缸使其顶板21向下滑动，加热箱20内的空气将通过进气口14被压入气腔11内，从而使气腔11内的压力增加。随着顶板21的继续下移，密封块22和挤压销23将分别插入进气口14和定位孔15内，使得定位销19从定位孔15内退出，气腔11内的压力将推动滑块12向右移动，则拉块17将工件台30从加热箱20内移出。

在加热箱20的左侧放上另一工作台，并在工件槽33内放入待加热铝板，然后将该工作台推入加热箱20内。使气缸驱动顶板21向上移动，同时活塞25也向上移动，真空腔24内逐渐形成负压，在负压的作用下，堵块31的上部被吸入真空腔24内，从而将加热箱20和工件台30间的缝隙封堵。随着顶板21不断向上移动，密封块22从进气口14内抽出，则加热箱20与气腔11连通。在复位弹簧13的作用下，滑块12往左运动，则气腔11内的气体将通过进气口14进入加热箱20内。在滑块12往左运动的过程中，定位销19经过定位孔15时，定位销19将再次伸入定位孔15内，以对滑块12进行定位。在滑块12往左运动的过程中，拉块17也将往左运动，使第一楔面和第二楔面34相互挤压，则拉块17将下移并越过第二挤压面35，从而使得第一挤压面和第二挤压面35相对，以便气腔11内的气压推动滑块12移动时，拉块17可将工件台30拉出。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.电容器用铝板均匀化退火方法，其特征在于：采用一种热处理装置对铝板进行均匀化退火，所述的热处理装置包括座体、设于座体上的导轨、设于导轨上方的加热箱和与导轨滑动连接的工件台；所述工件台上设有工件槽，所述加热箱的上下两端均开口，加热箱内滑动连接有可沿竖直方向滑动的顶板，加热箱的顶部安装有气缸，气缸的活塞杆与顶板固定；所述座体上设有气腔，气腔内设有可沿导轨长度方向滑动并将气腔封闭的滑块，且气缸内设有复位弹簧，复位弹簧一端与滑块固定，复位弹簧另一端与座体固定；滑块上连接有推杆，推杆的一端与滑块固定，推杆的另一端滑动连接有可沿竖直方向滑动的拉块，拉块的下部设有第一压簧，拉块朝向滑块的一侧为第一楔面，拉块背离滑块的一侧为第一挤压面；所述滑块上设有盲孔，盲孔内设有定位销和第二压簧，第二压簧设于定位销下方，且座体上设有可与定位销配合的定位孔，所述顶板底部设有与定位孔相对的挤压销；所述座体上设有将加热箱和气腔连通的进气口，所述顶板底部设有可封闭进气口的密封块；所述加热箱上沿导轨设置的相对的侧面上设有通过口，工件台在导轨上滑动时可经过通过口，工件台的底部设有可与第一挤压面配合的第二挤压面和可与第一楔面配合的第二楔面；

铝板均匀化退火包括以下步骤：

(1)、将工件台放置在加热箱一侧的座体上，且工件位于靠近复位弹簧一侧，并使工件台与导轨配合，再在工件槽内放入铝板，朝加热箱一侧推动工件台，使工件台进入加热箱内；

(2)、启动加热器，

(3)、使加热箱内的温度维持在500-550℃，并保温8-12小时；

(4)、启动气缸，向下推动顶板，直至工件台从加热箱内移出，关闭气缸；

(5)、重复步骤(1)；

(6)、启动气缸，向上移动顶板，顶板移动到预定位置后，关闭气缸，再重复步骤(3)，当从加热箱移出的工件台冷却后，将工件台从座体上取下；再重复步骤(4)，当所有待处理的铝板均完成均匀化退火后，关闭加热器。

2.根据权利要求1所述的电容器用铝板均匀化退火方法，其特征在于：所述步骤(1)中，工件槽内铺设一层石棉后，再向工件槽中放入铝板。

3.根据权利要求1所述的电容器用铝板均匀化退火方法，其特征在于：所述密封块与进气口相对设置，密封块在进气口所在平面的投影与进气口重合；所述加热箱的侧壁内设有真空腔，真空腔内设有活塞，活塞通过连杆与顶板固定；所述工件台上设有凹槽，凹槽内设有可沿竖直方向滑动的堵块，堵块可与真空腔配合，且真空腔内设有对堵块进行限位的限位块。

4.根据权利要求3所述的电容器用铝板均匀化退火方法，其特征在于：所述真空腔和活塞呈环形，凹槽和堵块设置在工件台的两端。

5.根据权利要求4所述的电容器用铝板均匀化退火方法，其特征在于：所述堵块的侧面粘接有耐热毛毡。