高精度銅合金帶材需具備平整度高、環(huán)保、亮澤、抗腐蝕性強和表面質(zhì)量較高等特點,這樣才能順應(yīng)后續(xù)電鍍、焊接和沖壓等多種技術(shù)要求。質(zhì)量控制貫穿加工生產(chǎn)的全過程,帶材清洗便是其中的重要環(huán)節(jié)。高精度銅合金板帶清洗中,自動清洗機得以廣泛應(yīng)用,而工藝和裝備選擇對帶材表面的質(zhì)量具有顯著影響,關(guān)乎我國高精度銅合金帶材的發(fā)展。
1.銅及銅合金帶材表面清洗技術(shù)要點
1.1脫脂
表面脫脂能夠有效提高表面質(zhì)量,增強帶材的抗腐蝕能力。板帶材生產(chǎn)中主要使用退火前帶材清洗及硬態(tài)加工材成品表面清洗,能夠與烘干裝置配合,形成整套脫脂清洗流水線。同時也可與酸洗、研磨、鈍化等裝置共同形成脫脂-酸洗表面處理流水線,改進酸洗、研磨等表面處理質(zhì)量。脫脂能夠有效清理銅帶表面的潤滑液和油漬。油品不同,碳?xì)滏滈L度和類型也有所不同,因此出現(xiàn)了揮發(fā)溫度和數(shù)量均存在較大差異的殘留物。
另外,受添加劑類型和數(shù)量的影響,退火殘留物的顏色和形態(tài)也呈現(xiàn)不同的狀態(tài)。清洗銅及銅合金表面時,脫脂工序發(fā)揮著重要作用,純銅的、多元合金脫脂尤為重要,如帶卷間存有大量潤滑劑,則無法取得理想的脫脂效果。即便后續(xù)應(yīng)用低溫抽吸真空高氫光亮退火處理,也無法全面清理潤滑劑。金屬表面易于形成云狀的污漬,這不僅會影響表面質(zhì)量,還會使表面腐蝕更為嚴(yán)重,弱化二次加工性能。而且酸洗不能清理帶材表面的油污和其他污物,如未經(jīng)過脫脂清洗,則帶材酸洗質(zhì)量無法達到令人滿意的效果。所以,脫脂的效果對銅帶退火和酸洗質(zhì)量具有決定性作用。
堿液脫脂是當(dāng)前發(fā)展水平較高,應(yīng)用相對廣泛的帶材脫脂方法。堿液能夠皂化有機潤滑劑,在與飽和脂肪酸反應(yīng)過程中可形成甘油及脂肪酸納。飽和脂肪酸納是一種性能優(yōu)良的表面清洗劑,能夠有效清除有機潤滑劑。但是對礦物潤滑油的皂化作用并不十分顯著。單純依靠堿液去除有機潤滑劑,往往無法達到理想的處理效果。因此,需要添加多種不同的表面活性劑,以提高油污的清理效率。
現(xiàn)階段,P3-T7221脫脂劑得到廣泛應(yīng)用,主要成分有碳酸鈉、片歸納、苛性鈉和磷酸鈉等多種表面活性劑。該物質(zhì)溶水性較強,清洗過程中不會產(chǎn)生大量泡沫,能夠起到良好的軟化水作用。但是受溶液高溫的影響,脫脂中容易出現(xiàn)較多堿霧,技術(shù)人員需采取有效措施收集和處理堿霧。為此,國外研發(fā)了一種基于磷酸鹽的脫脂劑,使用中,脫脂劑濃度要維持在2-6%之間,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的表面活性劑,在30-50℃的環(huán)境下使用,可有效抑制堿霧。
如今,表面脫脂技術(shù)取得了前所未有的進步,為切實保證脫脂質(zhì)量,脫脂刷洗前,需做好預(yù)脫脂工作,利用噴淋處理方式清理帶材表面的殘留油污,以改進脫脂刷洗效果。高壓熱水脫脂技術(shù)可利用熱水高壓噴射,同時配以兩級熱水噴淋,以保障脫脂及清洗質(zhì)量。該技術(shù)也是目前發(fā)展前景良好的新型環(huán)保脫脂技術(shù)。