論生箔機設計中的關鍵技術

沈趕上

摘 要：針對當前銅箔行業的發展實際情況，從自身的電解銅箔生產以及管理工作經驗出多，分析了生箔機關鍵設計技術中陰極輥、陽極槽等內容，希望對于全方位提升生箔機設計水平有所幫助。

關鍵詞：生箔機;電解銅箔;陰極輥;陽極槽

1 概述

在當前信息技術快速發展的背景下，銅箔行業則是信息產品中不可或缺的重要原材料，其對于銅箔制作質量以及物理、化學指標都有著更高的要求。在進行銅箔生產的過程中，電解生箔機則是銅箔重要的設備之一，這里結合當前的銅箔生產技術的發展情況，重點探討了設計到生箔機方面的關鍵技術以及發展重點內容希望對于今后推動我國的生箔機發展有所幫助。

2 生箔機關鍵設計技術

2.1 陰極輥的關鍵技術

（1）陰極輥鈦筒表面質量

對于陰極輥的表面質量進行分析，主要保證其具有一定的光潔度的要求，能滿足標準規定下的公差要求。在進行生成電解銅箔環節中，主要是體現出銅離子在鈦筒表面的結晶結果中的延續以及沉積環節。其中，為了滿足高質量的銅箔生產要求，則應明確保障實現滿足幾何形狀規則、細小、表面光潔度高的要求。

為了保障生產高檔電解銅箔，則應滿足至少能夠實現陰極輥鈦筒晶粒 ASTM8級的要求。同時，若對于較小的晶粒度級別來說，則應意味著更高的加工方式。其中，在進行細化晶粒作用的角度來看，旋壓鈦筒具有較強的優勢，能實現較為均勻的表面性能，并能有效解決傳統由于存在著焊縫組織與母材晶粒度相應差別而造成的“光亮帶”問題。

（2）陰極輥導電性能

對于陰極輥來說，則是利用導電方式來進行電解銅箔的生產，相應的導電性能則直接影響到銅箔生產質量以及產量。在此過程中，應保障足夠電流流經陰極輥表面鈦筒，符合相關的電流密度的情況;另外，能有效實現在鈦筒表面盡量實現電流的均勻化分布，滿足銅離子的均勻化電積情況。如果不注意這方面的問題，則容易出現輥體表面局部過熱而導致輥面“燒蝕”問題。

從這個角度來看，我們應該重視陰極輥輥體導電結構的相關設計，能夠保障滿足實現良好的工作電流密度分布的要求。這樣則應優選合適的導電材料，一般則是選擇銅材料的介質。在比較小的電阻率的情況下，這樣就會存在著較小的電流降低的梯度，能夠實現距進電點相同部位的高電流的分布情況。所以，這樣就能保障滿足相應的分布均勻的電流密度情況，保障實現均勻化的生箔厚度。另外，將相關的輔助導電點增加設置，也能實現電流分布均勻化的要求。

（3）陰極輥結構強度與剛性

針對陰極輥結構來說，則應結合實際需求來保障其具有足夠的剛性要求，這樣以保障陰極輥的圓柱度在工作中并沒有存在著相關變化，從而實現穩定化的銅箔生產要求，這樣就能大大提升相應的生產質量。

（4）陰極輥的靜平衡與密封技術

為了實現陰極輥穩定運行的要求，一定要充分考慮到陰極輥的靜平衡問題，這樣才能有效避免出現系統中的擺動、偏轉等問題，符合銅箔生產均勻性的要求，以保障更加均勻化、均衡性的電機驅動陰極輥狀態，這樣還能有效提升電機的壽命。另外，能更好地符合較為惡劣的工況條件，保證滿足陰極輥的密封要求。

2.2 陽極槽的關鍵技術

（1）陽極槽的剛性

對于陽極槽的剛性進行分析，主要就是探討鋼架的剛性問題，直接影響到生箔的穩定性的問題。為了保障高溫條件下避免出現變形問題，有效實現內部和鋼架連接的陽極、陽極母板以及塑料板的穩定性要求，這些都是系統穩定運行的基礎。

（2）陽極槽的加工工藝性

對于陽極槽的加工工藝進行分析，主要受到陽極槽的變形大小、加工精度、加工成本等方面的影響，所以，應該從實際出發來進行合理優化工藝，避免出現陽極槽的變形問題。具體來說，整體式陽極或拆分式陽極基板都應該充分重視加工精度方面的要求，并能控制好極距問題。如果局部極距太大的情況，這樣則會大大提升電流跨越電解液阻力的損耗，造成電能消耗很大程度的提升。同樣，如果局部極距過小，則會造成局部電流密度有所降低，這樣往往銅箔均勻性則會有效變差。

（3）陽極槽密封技術

考慮到陽極槽體的工況環境條件，其具有高電流、強酸性、強腐蝕性，高溫等環境，造成對于不同材料有著很大的變化，容易造成相應的焊縫存在著裂縫而造成滲漏問題，這樣則不利于銅箔的正常運行。其中，生箔機的核心技術則是密封性的問題，結合實際優選相關的密封結構，通過有效的工藝措施以及焊接處理，保障在較為惡劣的環境下不出現滲漏問題，這樣才能保障生箔機的應用性能。

（4）電解生箔機屏蔽技術

針對電解生箔機屏蔽技術來說，主要涉及到陰極輥端面屏蔽以及陰極輥尖點放電屏蔽。針對陰極輥尖點放電來說，則是通過鈦筒端面上兩個外圓尖點部位進行非工作狀態的放電情況，這樣則會造成以下兩種問題：一是，造成輥面上邊緣部位存在著偏厚的銅箔的情況;二是，鈦筒端面則是進行生成了銅箔，在進行收卷環節中的銅箔撕裂情況，如果較為嚴重，則會造成掉落的銅刺影響下出現電擊鈦輥的情況。為了有效解決這個問題，則是將相應的柔性絕緣材料設置在輥沿部位，實現邊緣電場的隔絕。對于陰極輥端面屏蔽來說，則是結合電解液部分分離的情況下，考慮到邊緣效應的影響而出現非工作狀態放電屏蔽問題。在電化學理論的影響下，可以將相應的輔助陰極加入到陰極輥端面非工作狀態放電區域，這樣就能利用反向電場的作用，其中，陰極輥端則是可以視為“陽極”，避免出現生箔現場。

（5） 電解生箔機內部絕緣技術

通過有效實現陰極電流、陽極電流以及與大地相互的有效隔離，能有效實現內部絕緣的要求，以保障銅箔生產的生產運行，這樣能有效避免出現銅箔生產中存在著“電燒毀”設備的隱患。具體來說，則是在機械結構非關鍵安裝點來設置絕緣隔斷，能保障滿足隔斷要求，以及設備的使用精度。大部分則是采用絕緣耐腐蝕的材料和套筒，一般則是選擇多重絕緣方式。

5 總結及建議

綜上所述，結合電子信息產業的快速發展，電解銅箔市場必將有著廣泛的應用空間。從當前的銅箔生產中生箔機的發展來看，我們一定要重視新材料、新工藝、新技術的開發和利用，從而不斷提升生箔機的質量和品質，這樣才能滿足快速增長的電解銅箔行業的發展。

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