CN113249674B - 一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于镀锡铜线生产工艺技术领域，具体涉及一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，该生产工艺在完成前期准备工作后均在充满氮气的空间内完成，具体包括：放线、打磨、酸洗、水洗、干燥、镀锡、烘干固化、收线。本发明生产工艺在充满氮气的空间内完成，可有效防止铜丝表面被氧化，通过对铜丝进行打磨可增加铜丝表面的粗糙度、酸洗可活化铜丝表面，均有利于后续镀锡，可防止脱落，同时采用三次镀锡、两次加压的方式镀锌，不仅有利于锡的附着，还可避免露铜现象的发生，通过红灯烘烤、紫外灯固化可使镀锡层更加稳固化，制备而成的镀锡铜丝易焊接、导电性好、镀锡均匀不脱落，提高了镀锡铜丝的生产质量和使用寿命。

Description

一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺
技术领域
本发明属于镀锡铜线生产工艺技术领域，具体涉及一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺。
背景技术
镀锡铜线是指在铜线表面镀上一薄层金属锡的铜线。镀锡铜线材质比较柔软，导电性能良好，与裸铜线相比，其耐蚀性、抗氧化性能更强，可大大延长弱电线缆的使用寿命。铜导线镀锡可以防止绝缘橡皮发粘，线芯发黑变脆，并提高其可焊性能。镀锡铜线主要用于橡皮绝缘的矿用电缆、软电线、软电缆和船用电缆等作为导电线芯，以及用作电缆的外编织层和电刷线。
镀锡铜丝具有多种优良特性，其加工工艺简单，但是工序流程比较多，每个环节控制不当，如生产过程中铜丝表面被氧化、粗糙度不够、锡的含量低等原因，造成表面的镀锡层附着力差、容易脱落等，而影响产品的使用效果和使用寿命，从而影响镀锡铜丝的生产质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，该生产工艺在充满氮气的空间内完成，可有效防止铜丝表面被氧化，通过对铜丝进行打磨增加铜丝表面的粗糙度、酸洗活化铜丝表面，均有利于后续镀锡，防止脱落，同时采用三次镀锡、两次加压的方式镀锌，不仅有利于锡的附着，还可避免缺锡现象的发生，实现避免镀锡层脱落。
为实现上述目的，本发明提供一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，所述所述生产工艺在完成前期准备工作后均在充满氮气的空间内完成，具体包括以下步骤：
S1.放线：选取表面光滑的铜线过磁粉张力放线机进行放线，得铜丝；
S2.打磨：将步骤S1中铜丝过装有砂纸的打磨机，进行表面打磨；
S3.酸洗：将步骤S2中打磨后的铜丝经过装有酸洗液的酸洗槽清洗后，擦拭掉酸液；
S4.水洗：将步骤S3中酸洗后的铜丝过装有热水的热水槽进行水洗，并擦拭干；
S5.干燥：将步骤S4中水洗过的铜丝过干燥箱，进行高温干燥处理；
S6.镀锡：将步骤S5中的干燥后的铜丝过第一镀锡炉镀锡后进入密闭加压机进行加压处理，然后过第二镀锡炉镀锡，再进入密闭加压机进行第二次加压处理，最后过第三镀锡炉镀锡，得三次镀锡铜丝；
S7.烘干固化：将步骤S6中镀锡铜丝放入烘烤箱中烘干并固化，得烘干固化镀锡铜丝；
S8.收线：将步骤S7中烘干固化的镀锡铜丝过收线机，进行牵引收线，得成品镀锡铜丝。
本技术方案中加入在完成前期准备工作如砂纸的更换、酸液的配制、热水温度设置、干燥箱温度的设置等后，全部在充满氮气的空间内进行，可防止铜丝表面、以及锡被氧化，而影响附着力和使用寿命。
进一步的，上述技术方案中，以质量百分比计，所述铜丝含铜量为99.91-99.99％，所述镀锡层的含锡量大于99.99％。本技术方案中采用高纯度的锡锭，杂质少，有利于铜与锡间的附着。
进一步的，上述技术方案步骤S2中砂纸为65-80目。本技术方案中利用砂纸对铜丝表面进行打磨，可以去除铜丝表面的突起及杂质，同时可以使铜丝表面更粗糙，有利于锡的附着。
进一步的，上述技术方案步骤S3中酸洗液按重量份计包括稀硫酸8-10份、柠檬酸5-8份、光亮剂1-2份、稳定剂0.1-0.2份、尿素2-4份和水30-40份。
进一步的，上述技术方案中稀硫酸的溶质质量分数为68％；所述光亮剂包括重量份的乙二酸2份、二丙二醇甲醚1份、二氧化硅5份、天那水3份；所述稳定剂是过硫酸和过硫酸钾质量比为1:1的混合液。
进一步的，上述技术方案步骤S4中热水为去离子水，温度为65-75℃。
进一步的，上述技术方案步骤S5中干燥箱温度设定为140-150℃。
进一步的，上述技术方案步骤S6保持加压机内压力为0.2-0.3MPa，温度为60-65℃。本技术方案中采用加压的方式，可将锡快速渗入到铜丝内，铜与锡完全接触，吸附效果更好。
进一步的，上述技术方案步骤S7中烘烤箱采用波长为680-750nm红灯烘烤，采用波长为400-450nm的紫外灯进行固化。
本发明具有的有益效果是：本发明生产工艺在充满氮气的空间内完成，可有效防止铜丝打磨、清洗后表面被氧化，通过对铜丝进行打磨可增加铜丝表面的粗糙度、酸洗可活化铜丝表面，均有利于镀锡的附着，防止脱落，同时采用三次镀锌的方式，不仅有利于锡的附着，还可避免露铜现象的发生，镀锡过程中通过加压的方式将锡快速渗入到铜丝内，铜与锡完全接触，吸附效果更好，最后通过红灯烘烤、紫外灯固化可使镀锡层更加稳固化。该生产工艺制备而成的镀锡铜丝易焊接、导电性好、镀锡均匀不脱落，提高了镀锡铜丝的生产质量和使用寿命。
具体实施方式
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。下述实施例涉及的原料若无特别说明，均为普通市售品，皆可通过市场购买获得。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，以质量百分比计，铜丝含铜量为99.91-99.99％，镀锡层的含锡量大于99.99％，生产工艺在完成前期准备工作如砂纸的更换、酸液的配制、热水温度设置、干燥箱温度的设置等后，均在充满氮气的空间内完成，具体包括以下步骤：
S1.放线：选取表面光滑的铜线过磁粉张力放线机进行放线，得铜丝；
S2.打磨：将步骤S1中铜丝过装有70目砂纸的打磨机，进行表面打磨；
S3.酸洗：将步骤S2中打磨后的铜丝经过装有酸洗液的酸洗槽清洗后，擦拭掉酸液；
S4.水洗：将步骤S3中酸洗后的铜丝过装有温度为70℃的去离子热水的热水槽进行水洗，并擦拭干；
S5.干燥：将步骤S4中水洗过的铜丝过温度为145℃的干燥箱，进行高温干燥处理；
S6.镀锡：将步骤S5中的干燥后的铜丝过第一镀锡炉镀锡后进入压力为0.2MPa、温度为62℃的密闭加压机进行加压处理，然后过第二镀锡炉镀锡，再进入压力为0.2MPa、温度为62℃的密闭加压机进行第二次加压处理，最后过第三镀锡炉镀锡，得三次镀锡铜丝；
S7.烘干固化：将步骤S6中镀锡铜丝放入红灯波长为700nm的烘烤箱中烘干、紫外灯波长为420nm时固化，得烘干固化镀锡铜丝；
S8.收线：将步骤S7中烘干固化的镀锡铜丝过收线机，进行牵引收线，得成品镀锡铜丝。
其中，酸洗液按重量份计包括稀硫酸9份、柠檬酸6份、光亮剂1.5份、稳定剂0.15份、尿素3份和水32份。稀硫酸的溶质质量分数为68％；光亮剂包括重量份的乙二酸2份、二丙二醇甲醚1份、二氧化硅5份、天那水3份；稳定剂是过硫酸和过硫酸钾质量比为1:1的混合液。
实施例2
一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，以质量百分比计，铜丝含铜量为99.91-99.99％，镀锡层的含锡量大于99.99％，生产工艺在完成前期准备工作如砂纸的更换、酸液的配制、热水温度设置、干燥箱温度的设置等后，均在充满氮气的空间内完成，具体包括以下步骤：
S1.放线：选取表面光滑的铜线过磁粉张力放线机进行放线，得铜丝；
S2.打磨：将步骤S1中铜丝过装有75目砂纸的打磨机，进行表面打磨；
S3.酸洗：将步骤S2中打磨后的铜丝经过装有酸洗液的酸洗槽清洗后，擦拭掉酸液；
S4.水洗：将步骤S3中酸洗后的铜丝过装有温度为75℃的去离子热水的热水槽进行水洗，并擦拭干；
S5.干燥：将步骤S4中水洗过的铜丝过温度为150℃的干燥箱，进行高温干燥处理；
S6.镀锡：将步骤S5中的干燥后的铜丝过第一镀锡炉镀锡后进入压力为0.25MPa、温度为65℃的密闭加压机进行加压处理，然后过第二镀锡炉镀锡，再进入压力为0.25MPa、温度为65℃的密闭加压机进行第二次加压处理，最后过第三镀锡炉镀锡，得三次镀锡铜丝；
S7.烘干固化：将步骤S6中镀锡铜丝放入红灯波长为720nm的烘烤箱中烘干、紫外灯波长为450nm时固化，得烘干固化镀锡铜丝；
S8.收线：将步骤S7中烘干固化的镀锡铜丝过收线机，进行牵引收线，得成品镀锡铜丝。
其中，酸洗液按重量份计包括稀硫酸10份、柠檬酸5份、光亮剂2份、稳定剂0.18份、尿素4份和水35份。稀硫酸的溶质质量分数为68％；光亮剂包括重量份的乙二酸2份、二丙二醇甲醚1份、二氧化硅5份、天那水3份；稳定剂是过硫酸和过硫酸钾质量比为1:1的混合液。
实施例3
一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，以质量百分比计，铜丝含铜量为99.91-99.99％，镀锡层的含锡量大于99.99％，生产工艺在完成前期准备工作如砂纸的更换、酸液的配制、热水温度设置、干燥箱温度的设置等后，均在充满氮气的空间内完成，具体包括以下步骤：
S1.放线：选取表面光滑的铜线过磁粉张力放线机进行放线，得铜丝；
S2.打磨：将步骤S1中铜丝过装有80目砂纸的打磨机，进行表面打磨；
S3.酸洗：将步骤S2中打磨后的铜丝经过装有酸洗液的酸洗槽清洗后，擦拭掉酸液；
S4.水洗：将步骤S3中酸洗后的铜丝过装有温度为72℃的去离子热水的热水槽进行水洗，并擦拭干；
S5.干燥：将步骤S4中水洗过的铜丝过温度为142℃的干燥箱，进行高温干燥处理；
S6.镀锡：将步骤S5中的干燥后的铜丝过第一镀锡炉镀锡后进入压力为0.3MPa、温度为60℃的密闭加压机进行加压处理，然后过第二镀锡炉镀锡，再进入压力为0.3MPa、温度为60℃的密闭加压机进行第二次加压处理，最后过第三镀锡炉镀锡，得三次镀锡铜丝；
S7.烘干固化：将步骤S6中镀锡铜丝放入红灯波长为750nm的烘烤箱中烘干、紫外灯波长为450nm时固化，得烘干固化镀锡铜丝；
S8.收线：将步骤S7中烘干固化的镀锡铜丝过收线机，进行牵引收线，得成品镀锡铜丝。
其中，酸洗液按重量份计包括稀硫酸8份、柠檬酸8份、光亮剂1.8份、稳定剂0.2份、尿素3.5份和水40份，稀硫酸的溶质质量分数为68％；光亮剂包括重量份的乙二酸2份、二丙二醇甲醚1份、二氧化硅5份、天那水3份；稳定剂是过硫酸和过硫酸钾质量比为1:1的混合液。
对比例1
一种镀锡铜丝的生产工艺，以质量百分比计，铜丝含铜量为99.91-99.99％，镀锡层的含锡量为98％，生产工艺在完成前期准备工作如砂纸的更换、酸液的配制、热水温度设置、干燥箱温度的设置等后，均在充满氮气的空间内完成，其制备方法参照实施例1。
经性能测试，富镧混合稀土Re在精练过程中烧损，且这种电缆线容易开裂，不合格。
对比例2
一种镀锡铜丝的生产工艺，以质量百分比计，铜丝含铜量为99.91-99.99％，镀锡层的含锡量大于99.99％，生产工艺在正常环境中完成，其制备方法参照实施例1。
对比例3
一种镀锡铜丝的生产工艺，以质量百分比计，铜丝含铜量为99.91-99.99％，镀锡层的含锡量大于99.99％，生产工艺在完成前期准备工作如砂纸的更换、酸液的配制、热水温度设置、干燥箱温度的设置等后，均在充满氮气的空间内完成，其中步骤S6中只进行一次镀锡，且无加压处理，其它步骤同实施例1。
参照GB-T 4910-2009国家标准对实施例1-3和对比例1-3的镀锡铜丝(规格均为直径0.8mm)进行性能测试，结果如表1：
表1
Figure BDA0003063946780000081
从表1可以看出，本发明实施例生产的镀锡铜丝其性能均优于对比例生产的镀锡铜丝，且均符合国家标准。说明本发明生产的镀锡铜丝具有良好的强度性能和导电性能，且镀锡层与铜附着牢固，无脱落。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺在完成前期准备工作后均在充满氮气的空间内完成，具体包括以下步骤：
S1.放线：选取表面光滑的铜线过磁粉张力放线机进行放线，得铜丝；
S2.打磨：将步骤S1中铜丝过装有砂纸的打磨机，进行表面打磨；
S3.酸洗：将步骤S2中打磨后的铜丝经过装有酸洗液的酸洗槽清洗后，擦拭掉酸液；
S4.水洗：将步骤S3中酸洗后的铜丝过装有热水的热水槽进行水洗，并擦拭干；
S5.干燥：将步骤S4中水洗过的铜丝过干燥箱，进行高温干燥处理；
S6.镀锡：将步骤S5中的干燥后的铜丝过第一镀锡炉镀锡后进入密闭加压机进行加压处理，保持加压机内压力为0.2-0.3MPa，温度为60-65℃，然后过第二镀锡炉镀锡，再进入密闭加压机进行第二次加压处理，保持加压机内压力为0.2-0.3MPa，温度为60-65℃，最后过第三镀锡炉镀锡，得三次镀锡铜丝；
S7.烘干固化：将步骤S6中镀锡铜丝放入烘烤箱中烘干并固化，得烘干固化镀锡铜丝；
S8.收线：将步骤S7中烘干固化的镀锡铜丝过收线机，进行牵引收线，得成品镀锡铜丝；
以质量百分比计，所述铜丝含铜量为99.91-99.99％，所述镀锡层的含锡量大于99.99％。
2.根据权利要求1所述的避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中砂纸为65-80目。
3.根据权利要求1所述的避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3中酸洗液按重量份计包括稀硫酸8-10份、柠檬酸5-8份、光亮剂1-2份、稳定剂0.1-0.2份、尿素2-4份和水30-40份。
4.根据权利要求3所述的避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，其特征在于，所述稀硫酸的溶质质量分数为68％；所述光亮剂包括重量份的乙二酸2份、二丙二醇甲醚1份、二氧化硅5份、天那水3份；所述稳定剂是过硫酸和过硫酸钾质量比为1:1的混合液。
5.根据权利要求1所述的避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤S4中热水为去离子水，温度为65-75℃。
6.根据权利要求1所述的避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤S5中干燥箱温度设定为140-150℃。
7.根据权利要求1所述的避免镀锡层脱落的镀锡铜丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤S7中烘烤箱采用波长为680-750nm红灯烘烤，采用波长为400-450nm的紫外灯进行固化。
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