CN111394610B - 一种5g用vc均温板的铜板带材料生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，包括以下步骤，步骤S1：熔炼铸造，将C5191锡磷青铜带材的坯料进行熔炼，熔炼成金属液体后通入水平连铸机内，冷却后形成铸坯；在这个过程中，往金属液体中加入Sn、P，控制Sn的重量含量为5.80～6.20％，控制P的重量含量为0.07～0.13％；步骤S2：铣削，铸坯经均匀化退火冷却后进行铣削；步骤S3：轧制，将铣削后的铸件经粗轧、中轧、精轧加工，得到初步的产品；步骤S4：清洗拉矫，产品经脱脂清洗后，在拉弯矫机台上进行拉伸矫直处理；步骤S5：气垫炉退火,去除材料塑性加工后的残余应力。步骤S6：成品分剪，采用分剪机对产品进行裁剪，检验后，包装入库保存。

Description

一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺
技术领域
本发明涉及手机配件技术领域，尤其是涉及一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺。
背景技术
如今许多手机生产厂家在高端5G手机上都已经导入了均温板散热片，均温板的散热效能高，超薄型均温板散热可以做到12～15w，其等效导热系数是超薄热管的2～3倍，而且可以参照手机硬件布局，形状、结构灵活贴合设计。
现有的技术中，如美国第US 2016/01282341号「冷却装置与电子设备」专利文案，其公开了一种二均温板，其中一板为受热板，另一板为散热板，藉由一汽管及一液管将受热板与散热板二板相连接，形成一个液、汽分离的回路均温板，其汽管与液管是以焊接的方式连接受热板与散热板。
上述的均温板由铜带材料按设计要求蚀刻后焊接组装而成，而且由于目前市场上的均温板用铜带材料主要以日本神钢的KLF 170为主。国内一般的C5191带材技术方案存在以下缺陷：由于铜带料中的残余应力导致材料蚀刻后出现翘曲的质量问题，无法正常使用，并且在蚀刻后表面出现发黑的问题，从而影响均温板的质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，具有改善铜带蚀刻翘曲、蚀刻发黑的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，包括以下步骤：
步骤S1：熔炼铸造，将C5191锡磷青铜带材的坯料进行熔炼，熔炼成金属液体后通入水平连铸机内，拉伸形成铜带铸坯；
在这个过程中，往所述金属液体中加入Sn、P，控制所述Sn的重量含量为5.80～6.20％，控制所述P的重量含量为0.07～0.13％；
步骤S2：铣削，所述铸坯均匀化退火后，采用四面铣设备对所述铸坯进行铣削；
步骤S3：轧制，将铣削后的所述铸件经粗轧、中轧、精轧加工，得到初步的产品；
步骤S4：清洗拉矫，所述产品经脱脂清洗后，取所述产品在拉弯矫机台上进行拉伸矫直处理；
步骤S5：气垫炉退火，在一定温度范围内，采用气垫炉退火；
步骤S6：成品分剪，采用分剪机对所述产品进行裁剪，检验后，包装入库保存。
通过上述技术方案，通过试验研究发现在蚀刻料铜带材的熔炼时，控制材料的成分为Sn 5.80～6.20％，P重量含量为0.07～0.13％能够改善铜带蚀刻发黑的问题，同时又不会影响铜带材的性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述步骤S1中，控制所述Sn的重量含量为5.90％，控制所述P的重量含量为0.11％。
通过上述技术方案，把Sn与P的重量含量控制在此参数时，能够在不影响铜带材的性能的基础上，极大程度的改善铜带材蚀刻发黑的问题。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：对所述铣削到所述轧制的步骤之间增设均匀化退火工序。
通过上述技术方案，进行均匀化退火时，铸件中的元素进行固态扩散，可以消除或减轻晶内偏析，从而改善铸锭的性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤S3包括：
粗轧开坯：用四辊轧机冷轧成薄于2mm的薄板；
切边：按照质量控制要求对所述薄板进行切边，切除所述薄板边沿的废料与毛刺；
中间退火：取所述薄板采用中间退火工艺，使其材料软化；
中轧：对所述薄板进行再一次的轧制，使其符合标准；
精轧：经退火工序处理后，再一次进行轧制，通过使用20辊高精度轧机轧制。
通过上述技术方案，蚀刻后铜带材会发生翘曲的现象，主要由铜带材的残余应力引起的，在铜带的轧制过程中材料发生冷塑性变形，轧制后材料内部产生残余应力。使用20辊高精度轧机轧制成品+拉弯矫机台处理铜带材，以获得带材表面板型平整，使材料蚀刻平整不翘曲，同时可以保证卷料供货，满足不同设计方案的裁切要求。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤S3中，在所述退火工序中，采用气垫炉对在制品进行热处理退火。
通过上述技术方案，去除材料残余应力传统的方法是热时效法，即利用热处理中的气垫炉退火技术，将材料加热到一定温度并保温后再冷却至室温，在热作用下通过原子扩散，实现原子的重新排列，减少或消除晶格畸变及宏观范围内的内应力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤S5中，产品经拉矫后进行最终成品的气垫炉退火，温度控制在380±10℃。
通过上述技术方案，在此温度下进行气垫炉退火，不仅能够有效的消除蚀刻料上的残余应力，使材料蚀刻平整不翘曲，而且还保证了铜带材的结构强度，使其不易发生弯折的现象，提高了铜带材的质量。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过试验研究发现在蚀刻料铜带材的熔炼时，控制材料的成分为Sn重量含量为5.80～6.20％，P重量含量为0.07～0.13％能够改善铜带材蚀刻发黑的问题，同时又不会影响铜带材的性能。
2.利用热处理中的气垫炉退火技术，将材料加热到一定温度并保温后再冷却至室温，在热作用下通过原子扩散，实现原子的重新排列，减少或消除晶格畸变及宏观范围内的内应力。采用热时效法消除蚀刻料的残余应力，提出气垫炉带张力去残余应力退火的方案，即可以有效去除材料表面的残余应力，使材料蚀刻平整不翘曲。
3.使用20辊高精度轧机轧制成品+拉弯矫机台来处理铜带材，以获得带材表面板型平整。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，包括以下步骤：
步骤S1：熔炼铸造，将C5191锡磷青铜带材的坯料进行熔炼，熔炼成金属液体后通入水平连铸机内，连续拉伸形成铸坯，在这个过程中，往金属液体中加入Sn、P，控制Sn的重量含量为5.80～6.20％，控制P的重量含量为0.07～0.13％。
进一步的，控制Sn的重量含量为5.90％，控制P的重量含量为0.11％。把Sn与P的重量含量控制在此参数时，能够在不影响铜带材的性能的基础上，极大程度的改善铜带材蚀刻发黑的问题。铸坯的温度较高，经过均匀化退火工序后获得铜带材，其中的元素进行固态扩散，可以消除或减轻晶内偏析，从而改善铸坯的性能。
步骤S2：铣削，所述铸坯均匀化退火后，采用四面铣设备对所述铸坯进行铣削。
步骤S3：轧制，将铣削后的铸件经粗轧、精轧加工，得到初步的产品。
其中，参照图1，步骤S3包括：
粗轧开坯：用四辊轧机冷轧成薄于2mm的薄板；
切边：按照质量控制要求对薄板进行切边，切除薄板边沿的废料与毛刺；
中间退火：取薄板采用中间退火工艺，使得金属材料软化；
中轧：对薄板进行再一次的轧制，使其材料软化；
气垫炉退火：采用气垫炉对在制品进行热处理退火；
精轧：再一次进行轧制，通过使用20辊高精度轧机轧制成品来实现，以获得带材表面板型平整。
蚀刻后铜带材会发生翘曲的现象，主要由铜带材的残余应力引起的，在铜带的轧制过程中材料发生冷塑性变形，轧制后材料内部产生残余应力。去除材料残余应力传统的方法是热时效法，即利用热处理中的气垫炉退火技术，将材料加热到一定温度并保温后再冷却至室温，在热作用下通过原子扩散，实现原子的重新排列，减少或消除晶格畸变及宏观范围内的内应力。
采用热时效法消除蚀刻料的残余应力，提出气垫炉带张力去残余应力退火的方案，即可以有效去除材料表面的残余应力。使用20辊高精度轧机轧制成品+拉弯矫机台处理铜带材，使材料蚀刻平整不翘曲，同时可以保证卷料供货，满足不同设计方案的裁切要求。
步骤S4：清洗拉矫，产品经脱脂清洗后，在拉弯矫机台上进行拉伸矫直处理。
参照图1，产品经拉矫后进行最终成品的气垫炉退火，温度控制在380±10℃，在此温度下进行气垫炉退火，不仅能够有效的消除蚀刻料上的残余应力，而且还保证了铜带材的结构强度，使其不易发生弯折的现象，提高了铜带材的质量。
步骤S5：成品分剪，采用分剪机对产品进行裁剪，检验后，包装入库保存。
增加气垫炉退火去应力的原理：蚀刻后铜带材会发生翘曲的现象，主要由铜带材的残余应力引起的，在铜带的轧制过程中材料发生冷塑性变形，轧制后材料内部产生残余应力。去除材料残余应力传统的方法是热时效法，即利用热处理中的气垫炉退火技术，将材料加热到一定温度并保温后再冷却至室温，在热作用下通过原子扩散，实现原子的重新排列，减少或消除晶格畸变及宏观范围内的内应力。采用热时效法消除蚀刻料的残余应力，提出气垫炉带张力去残余应力退火的方案，即可以有效去除材料表面的残余应力。
Figure GDA0002922299260000041
根据大量的实验得出上述的表格，参照上述的表格，当P重量含量低于0.07％时锡磷青铜带材料的性能将受到影响。同时，当铜带材中的磷重量含量降低在0.03％以下时，不仅会使得铜带材在蚀刻时出现严重发黑的情况，同时降低了铜带材的硬度与韧性。当铜带材的磷重量含量提升在0.17％以上时，增加了生产成本，并且很大程度上提高了铜带材的脆性，使其容易发生断裂的现象，降低了铜带材的质量。
Figure GDA0002922299260000051
在实际情况中，客户要求的铜带材硬度≥180HV，当磷的重量含量降低在0.07％以下后，会降低铜带材的硬度，使其不符合要求。因此，磷的重量含量保持在0.07～0.13％既能够解决铜带材蚀刻发黑的问题，又能保证其符合硬度的要求，提高了铜带材的质量。
本实施例的实施原理为：通过试验研究发现在蚀刻料铜带材的熔炼时，控制材料的成分为Sn重量含量为5.80～6.20％，P重量含量为0.07～0.13％能够改善铜带材蚀刻发黑的问题，同时又不会影响铜带材的性能。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：熔炼铸造，将C5191锡磷青铜带材的坯料进行熔炼，熔炼成金属液体后通入水平连铸机内，拉伸形成铜带铸坯；
在这个过程中，往所述金属液体中加入Sn、P，控制所述Sn的重量含量为5.80～6.20％，控制所述P的重量含量为0.07～0.13％；
步骤S2：铣削，所述铸坯均匀化退火后，采用四面铣设备对所述铸坯进行铣削；
步骤S3：轧制，将铣削后的所述铸件经粗轧、中轧、精轧加工，得到初步的产品；
步骤S4：清洗拉矫，所述产品经脱脂清洗后，取所述产品在拉弯矫机台上进行拉伸矫直处理；
步骤S5：气垫炉退火，在一定温度范围内，采用气垫炉退火；
步骤S6：成品分剪，采用分剪机对所述产品进行裁剪，检验后，包装入库保存。
2.根据权利要求1所述的一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，其特征在于：在所述步骤S1中，控制所述Sn的重量含量为5.90％，控制所述P的重量含量为0.11％。
3.根据权利要求2所述的一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，其特征在于：对所述铣削到所述轧制的步骤之间增设均匀化退火工序。
4.根据权利要求1所述的一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，其特征在于：所述步骤S3包括：
粗轧开坯：用四辊轧机冷轧成薄于2mm的薄板；
切边：按照质量控制要求对所述薄板进行切边，切除所述薄板边沿的废料与毛刺；
中间退火：取所述薄板采用中间退火工艺，使其材料软化；
中轧：对所述薄板进行再一次的轧制，使其符合标准；
精轧：经退火工序处理后，再一次进行轧制，通过使用20辊高精度轧机轧制。
5.根据权利要求4所述的一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中，在所述退火工序中，采用气垫炉对在制品进行热处理退火。
6.根据权利要求1所述的一种5G用VC均温板的铜板带材料生产工艺，其特征在于：在步骤S5中，产品经拉矫后进行最终成品的气垫炉退火，温度控制在380±10℃。
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