CN109280762A - 一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制造半硬态或软态钽丝的方法和装置，所述装置包括放线装置、退火装置和收线装置；所述放线装置包括放线轮和位于退火装置入口处的导轮，所述收线装置包括收线轮和位于退火装置出口处的导轮；所述退火装置由上至下依次包括上导箱、保温箱和下导箱，所述上导箱和下导箱中均有内导管，所述保温箱内有吊柜式加热器；所述吊柜式加热器自上而下由导柱、上固定连接块、电阻丝、下固定板组成；本发明还公开了钽丝的制造方法，将钽丝在加热器内及1150‑1250℃的温度下进行退火，并且边放线边收线，根据不同的收线速度可以使硬态钽丝变为半硬态或软态钽丝；本发明可以在钽丝退火后不需要再进行校直，一举两得，生产效率高。

Description

一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置和方法
技术领域
本发明涉及钽丝加工领域，特别是一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置和方法。
背景技术
因为经过阳极氧化处理后表面会形成介电常数高的无定型氧化膜，因此钽经常被用来制作电容器，钽丝被用作电容器的阳极引线。电容器的一个关键指标是漏电流性能，钽丝的硬度特性对漏电流的影响极大，高硬度钽丝不能用来制造电容器。
电容器钽丝根据抗拉强度的不同分为三类：(1)软态(M)，抗拉强度σb＝300～600MPa；(2)半硬态(Y2)，抗拉强度σb＝600～1000MPa；(3)硬态(Y)，抗拉强度σb>1000Mpa。传统的钽丝制造工艺为：
粉末成型(制棒)→烧结→轧制→表面氧化成膜→大拉→中间退火→小拉(校直)→清洗→复绕→包装入库
钽丝退火可以消除存留应力，再结晶以改善组织结构。现有钽丝退火一般都是在真空热处理炉中进行，退火温度基本处在1400-1500℃，退火后通过拉丝机校直制成成品(参见CN206104564U、CN104550280A、CN101477897A等)。这种方式可用来生产硬态钽丝，但是生产半硬态或软态钽丝时，退火后的钽丝很难再进行校直，平直度较低。钽丝平直度是指将200mm钽丝自然松开后两个端点的中心线到钽丝中心线之间的距离和钽丝长度的比，平直度是无量纲的数值，值越小钽丝越直。制备电容器的钽丝对于钽丝的平直度有严格要求，因此需要找寻一种合适的退火装置和方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置，只需要进行退火而不需要后续校直，极大地缩短了产品的生产时间。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置，所述装置包括放线装置、退火装置和收线装置；所述放线装置包括放线轮和位于退火装置入口处的导轮，所述收线装置包括收线轮和位于退火装置出口处的导轮；
所述退火装置由上至下依次包括上导箱、保温箱和下导箱，所述上导箱和下导箱中均有内导管；上导箱的长度约为500mm，下导箱的长度至少为1000mm；所述下导箱具有冷却水管；
所述保温箱具有冷却水管和保温箱门，保温箱门具有密封圈；所述保温箱内置隔热屏，隔热屏中封装吊柜式加热器，吊柜式加热器由隔热屏中的绝缘底座承载；氩气进管自装置外部依次穿过保温箱和隔热屏壁面；所述吊柜式加热器的长度约为500mm；
所述吊柜式加热器自上而下由导柱、上固定连接块、电阻丝、下固定板组成，电阻丝上有若干电阻丝固定块，下固定板便于具有固定柱头，用于连接绝缘底座；
所述隔热屏内有氧气和温度检测装置。
利用上述装置制备钽丝的方法为：
钽丝穿丝，钽丝由放线轮进行放线，绕经上方导轮后垂直通过上导箱的内导管进入保温箱内；打开保温箱，将钽丝穿过隔热屏上的开口，垂直穿入吊柜式加热器的导柱；钽丝向下穿过吊柜式加热器后从隔热屏下方的开口穿出，然后将钽丝穿入下导箱中的内导管；钽丝从下导箱中穿出后绕经下方导轮后由收线轮收线。
完成钽丝穿丝后，启动循环水冷装置，通入氩气保护气，启动氧气监测系统监测氧气含量，当隔热屏内的氧含量小于50ppm后，启动电热系统进行加热，当吊柜式加热器的温度达到指定温度后，放线轮开始放线，收线轮同步收线，按照指定线速度对钽丝进行退火。退火时放线轮上张力小于10N。
退火温度在1150-1250℃之间，退火时放线轮上张力小于10N，退火后钽丝直径不变；当收线速度在3.5-4.5m/min时，制成半硬态钽丝；当收线速度在2-2.5m/min时，制成软态钽丝。
利用本发明的技术方案制作的一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置，与现有技术相比，可以免去退火后的校直步骤，极大地提高钽丝成品生产效率；另外，在线监控退火时的氧气含量和温度，保证退火时钽丝不被氧化。
附图说明
图1是本发明所述一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置结构示意图；
图2是本发明所述吊柜式加热器的结构示意图；
图中，1、钽丝；2、放线轮；3、导轮；4、上导箱；5、吊柜式加热器；6、下导箱；7、收线轮；8、氩气进管；9、内导管；10、保温箱；11、保温箱门；12、隔热屏；13、冷却水管；14、绝缘底座；15、冷却水管；16、导柱；17、上固定连接块；18、电阻丝；19、电阻丝固定块；20、下固定板；21、固定柱头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1所示，一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置，所述装置包括放线装置、退火装置和收线装置；所述放线装置包括放线轮2和位于退火装置入口处的导轮3，所述收线装置包括收线轮7和位于退火装置出口处的导轮；
所述退火装置由上至下依次包括上导箱4、保温箱10和下导箱6，所述上导箱4和下导箱6中均有内导管9；上导箱4的长度约为500mm，所述吊柜式加热器5的长度约为500mm，因为退火后需要较长时间冷却，因此下导箱6的长度≥1000mm；所述下导箱具有冷却水管；
所述保温箱具有冷却水管13和保温箱门11，保温箱门具有密封圈；所述保温箱内置隔热屏12，隔热屏中封装吊柜式加热器5，吊柜式加热器由隔热屏中的绝缘底座14承载；氩气进管8自装置外部依次穿过保温箱和隔热屏壁面；
所述吊柜式加热器自上而下由导柱16、上固定连接块17、电阻丝18、下固定板20组成，电阻丝上有若干电阻丝固定块19，下固定板便于具有固定柱头21，用于连接绝缘底座；
所述隔热屏内具有氧气和温度检测装置。
利用上述装置制备钽丝的方法为：
钽丝1穿丝，钽丝由放线轮进行放线，绕经上方导轮后垂直通过上导箱的内导管进入保温箱内；打开保温箱，将钽丝穿过隔热屏上的开口，垂直穿入吊柜式加热器的导柱；钽丝向下穿过吊柜式加热器后从隔热屏下方的开口穿出，然后将钽丝穿入下导箱中的内导管；钽丝从下导箱中穿出后绕经下方导轮后由收线轮收线。
完成钽丝穿丝后，启动循环水冷装置，通入氩气保护气，启动氧气监测系统监测氧气含量，当隔热屏内的氧含量小于50ppm后，启动电热系统进行加热，当吊柜式加热器的温度达到指定温度后，放线轮开始放线，收线轮同步收线，按照指定线速度对钽丝进行退火。
退火温度在1150-1250℃之间，退火时放线轮上张力小于10N，退火后钽丝直径不变；当收线速度在3.5-4.5m/min时，制成半硬态钽丝；当收线速度在2-2.5m/min时，制成软态钽丝。
退火时放线轮上张力小于10N，导轮的直径≥200mm，并且退火后收线轮和下方导轮的连接切线与导轮的中垂线之间夹角越小，导轮直径越大，半硬态和软态钽丝的平直度越小。
以0.35mm、0.42mm、0.55mm的钽丝为例，在1150-1250℃下进行退火，可以很明显看出，退火后钽丝的抗拉强度下降，根据收线线速度的不同，可以将硬态钽丝退火成半硬态或软态钽丝，并且平直度也可以满足要求。
本发明的特点为：结构简单，组装方便，退火后无需再进行校直过程，直接制成成品钽丝，一举两得。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置，所述装置包括放线装置、退火装置和收线装置；所述放线装置包括放线轮和位于退火装置入口处的导轮，所述收线装置包括收线轮和位于退火装置出口处的导轮；
所述退火装置由上至下依次包括上导箱、保温箱和下导箱，所述上导箱和下导箱中均有内导管；所述下导箱具有冷却水管；
所述保温箱具有冷却水管和保温箱门，保温箱门具有密封圈；所述保温箱内置隔热屏，隔热屏中封装吊柜式加热器，吊柜式加热器由隔热屏中的绝缘底座承载；氩气进管自装置外部依次穿过保温箱和隔热屏壁面；
所述吊柜式加热器自上而下由导柱、上固定连接块、电阻丝、下固定板组成，电阻丝上有若干电阻丝固定块，下固定板便于具有固定柱头，用于连接绝缘底座。
2.如权利要求1所述的一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置，其技术特征在于，上导箱的长度为500mm，下导箱的长度至少为1000mm；所述吊柜式加热器的长度为500mm；导轮的直径至少为200mm。
3.如权利要求1所述的一种用于制造半硬态或软态钽丝的装置，其技术特征在于，所述隔热屏内有氧气和温度检测装置。
4.一种用于制造半硬态或软态钽丝的方法，所述方法使用如权利要求1-3任一项的装置，所述方法的步骤为：
(1)钽丝穿丝，钽丝由放线轮进行放线，绕经上方导轮后垂直通过上导箱的内导管进入保温箱内；打开保温箱，将钽丝穿过隔热屏上的开口，垂直穿入吊柜式加热器的导柱；钽丝向下穿过吊柜式加热器后从隔热屏下方的开口穿出，然后将钽丝穿入下导箱中的内导管；钽丝从下导箱中穿出后绕经下方导轮后由收线轮收线；
(2)完成钽丝穿丝后，启动循环水冷装置，通入氩气保护气，启动氧气监测系统监测氧气含量，当隔热屏内的氧含量小于50ppm后，启动电热系统进行加热，当吊柜式加热器的温度达到指定温度后，放线轮开始放线，收线轮同步收线，按照指定线速度对钽丝进行退火；
(3)退火温度在1150-1250℃之间，退火时放线轮上张力小于10N，退火后钽丝直径不变；当收线速度在3.5-4.5m/min时，制成半硬态钽丝；当收线速度在2-2.5m/min时，制成软态钽丝。
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