1: Процесс производства электролитической медной фольги можно разделить на три основных этапа:
Этап фольгирования раствором: слой меди наносится на поверхность катодного вала электролизом.
Этап обработки поверхности: фольгированный лист подвергается приданию шероховатости, анти-окислительной и другим обработкам.
Этап разделки продукта: Согласно требованиям заказчика, продукт разрезается и упаковывается.
Весь производственный процесс использует метод непрерывного электролиза валкового-типа. Контролируя параметры электролиза (такие как плотность тока, скорость катодного ролика и т. д.), можно получать изделия из медной фольги различной толщины и характеристик.
II. Подробная технологическая схема производства электролитической медной фольги
1. Электролитическое растворение меди (приготовление раствора).
Первым этапом производства электролитической медной фольги является приготовление раствора электролита:
Подготовка сырья: используйте электролитическую медь или медные материалы одинаковой чистоты (например, переработанную медь).
Химическая реакция: медный материал реагирует с раствором серной кислоты при температуре 70-90 градусов с образованием раствора сульфата меди.
Очистка: посредством нескольких процессов фильтрации для удаления примесей и корректировки состава раствора электролита.
Хранение: Очищенный раствор электролита вводится в резервуар для хранения в режиме ожидания.
Ключом к этому процессу является получение раствора сульфата меди высокой-чистоты, обеспечивающего стабильный источник ионов меди для последующего электролиза.
2. Производство электролитической фольги
Производство электролитической фольги является основной частью всего процесса:
Состав оборудования: электролитическая машина состоит из катодного ролика, анодной пластины (обычно из свинцово-цинкового сплава) и электролизера.
Процесс электролиза: под действием напряжения постоянного тока ионы меди движутся к катодному ролику и восстанавливаются до атомов меди.
Формирование медной фольги: атомы меди осаждаются на поверхности катодного ролика, образуя однородный кристаллический слой меди.
Очистка и намотка: когда медный слой достигает необходимой толщины, его снимают с катодного валика, промывают водой, сушат, а затем наматывают.
В процессе электролиза толщину медной фольги точно контролируют путем регулирования плотности катодного тока (обычно 2-4 А/дм²) и скорости катодного вала (обычно 0,5-3 об/мин).
3. Обработка поверхности
Оригинальную фольгу, полученную электролитическим способом (грубую фольгу), нельзя использовать напрямую; необходимо пройти поверхностную обработку:
Черновая обработка поверхности (граница с подложкой):
Грубая обработка: формирование выступающих структур на шероховатой поверхности посредством гальванопокрытия.
Обработка отверждения: повторное-покрытие медью выступов для улучшения адгезии.
Пассивационная обработка: нанесение сплава цинка/цинка-никеля и т. д. для создания термостойкого-слоя.
Обработка связующим: распыление органических веществ для формирования связующего слоя.
Гладкая обработка поверхности (поверхность контура):
Нанесение слоев металла/сплава (например, никеля, олова и т. д.) для улучшения термостойкости, паяемости и т. д.
Обработка поверхности делает медную фольгу хорошей адгезией, термостойкостью и устойчивостью к химическим веществам со смоляной подложкой.
4. Резка продукта
Заключительный процесс – обработка медной фольги в соответствии с требованиями заказчика:
Резка: использование специального режущего станка для разрезания широкой медной фольги на кусочки разной ширины.
Осмотр: проверка толщины, шероховатости поверхности, прочности на растяжение и т. д.
Упаковка: Упаковка квалифицированной продукции по мере необходимости.
Диапазон толщины изделий из медной фольги после резки обычно составляет от 4,5 до 70 мкм и до 3,5 мкм для специального применения.
III. Оборудование и материалы для производства электролитической медной фольги
1. Основное производственное оборудование
Основное оборудование для производства электролитической медной фольги включает в себя:
Название оборудования Функциональное описание Технические параметры
Катодная подложка для нанесения медной фольги Титан диаметром 1,5-3 м, поверхность отполирована до Ra менее или равного 0,05 мкм.
Анодная пластина Анод для электролитической реакции из сплава Pb-Zn или анод с титановым-покрытием
Электролитическая ячейка Контейнер для электролитической реакции, кислото-стойкая нержавеющая сталь, оснащенный системой контроля температуры.
Листорезальная машина. Установка по производству первичной медной фольги. Несколько электролизеров, соединенных последовательно, с автоматической системой управления.
Линия обработки поверхности. Последующая-обработка медной фольги. Несколько гальванических ванн, резервуаров для очистки и сушильных устройств.
Основные материалы, используемые при производстве электролитической медной фольги, включают:
Медное сырье: электролитическая медь (чистота не менее 99,95%) или переработанная медь эквивалентной чистоты.
Электролит: раствор медного купороса (содержание меди 80-120 г/л) и серная кислота (концентрация около 50 г/л).
Добавки: выравниватели, отбеливатели, ингибиторы и т.д. (дозировка 0,1-5ppm).
Химикаты для обработки поверхности: различные гальванические растворы (например, раствор для цинкования, раствор для никелирования и т. д.).
IV. Технические параметры и контроль качества
Основные технические параметры электролитической медной фольги следующие:
Характеристики толщины: обычно доступны толщины 12 мкм, 18 мкм, 35 мкм, 70 мкм и т. д. Литий-ионно-медная фольга может достигать толщины 4,5 мкм.
Шероховатость поверхности (Rz): медная фольга RTF менее или равна 2,5 мкм, медная фольга HVLP менее или равна 1,0 мкм
Прочность на разрыв: медная фольга толщиной 18 мкм. Не менее 310 МПа.
Степень удлинения: медная фольга 18 мкм. Не менее 9 %.
Прочность на отслаивание (PS): медная фольга 18 мкм. Не менее 0,4 Н/мм (подложка из смолы PPE).
Национальный стандарт GB/T5230-2020 содержит подробные правила отклонений размеров и физических свойств электролитической медной фольги.