呂甫見,周建忠
(江西銅業集團銅材有限公司,江西 貴溪 335424)
隨著國內電線電纜行業和電子線市場的發展,很多企業已從生產初級產品向精深產品發展,國內銅加工企業銅細線生產技術也在不斷優化,隨著多頭拉連續退火銅細線加工方式的廣泛應用,對生產穩定性提出了更高的要求[1]。相較于傳統單絲退火加工方式,它的優點主要有線徑穩定、延伸穩定、排線精密、線表光亮等,且能為下道工序生產提供便利。
多頭拉連續退火設備在生產過程中出現斷線、氧化等問題時,將直接影響設備的生產效率,并直接增加員工勞動強度[2]。因此,需總結現場工作經驗,分析影響多頭拉銅細線質量的關鍵因素,并尋找出解決措施。
多頭拉連續退火設備在生產運行過程中造成斷線的原因有很多,如銅桿材質問題、設備問題、操作問題與工藝問題等等[3-4]。筆者在這里主要研究日常操作與工藝方面的問題。
(1)拉絲液問題導致斷線。拉絲液pH值一般穩定在8.5~9.0。拉絲液的pH 值在生產過程中通常會有所下降,pH 值降低會導致拉絲液抗菌能力下降。pH 值過高會產生析皂傾向,造成塔輪及模具不潔凈,拉絲液潤滑性能下降等,造成開機過程中或穿模過程中壓線斷線。每天應檢驗拉絲液的濃度和 pH 值。拉絲油蒸發會致使油脂含量濃度升高,需要定期通過補充水和拉絲油,才能保證乳化液的濃度與潤滑性能的穩定性,并根據拉絲液的pH值情況,定期添加堿性調節劑,一般使用氫氧化鈉,確保拉絲液pH值穩定在正常范圍內。
(2)模具問題導致斷線。一般用于多頭拉連續退火設備模具的壓縮區、定徑區尺寸精度要遠高于單絲模具要求,才能保證多頭拉連續退火生產的連續性與成材率[5-6]。如果拉絲模具使用周期過長,銅粉堆積在模具???,??跁乐啬p,容易造成壓線斷線。模具使用要定期更換維護保養,當然不同廠家的模具使用壽命也大不相同。根據我司多頭拉連續退火設備模具使用情況,一般每1個月要更換后半套模具,每2個月更換全套模具,成品模具要根據產品線徑精度要求進行更換保養,這樣既能減少斷線率,又能保證產品質量。
(1)鎳筒問題導致斷線。鎳筒的使用壽命周期是根據鎳筒自身的質量與日常運行情況確定的,它與操作人員的技術水平和習慣緊密相連,也與生產銅線的規格大小有關,所以鎳筒的使用壽命周期很難界定,一般是通過目測檢查鎳筒的表面情況來確定是否需要進行更換。生產過程中,銅線與鎳筒間的滑差要合理,過大會增加鎳筒的磨耗,銅線的張力控制必須良好,張力過小,單線與鎳筒的接觸有跳動,就容易產生電火花,造成鎳筒的電蝕,很容易使鎳筒表面電蝕毛糙和起槽,影響鎳筒的使用壽命。銅線運行過程中,鎳筒表面會有油污,銅線在運行過程中會將鎳筒表面油污帶走,長期運行容易將退火槽上吹干模出口堵死,造成斷線。因此每個班需要對鎳筒進行清洗,保證鎳筒表面干凈。清洗時不能使用清潔球等硬物對鎳筒清洗,否則容易造成鎳筒表面刮傷,影響正常生產運行,行業內一般使用工業百潔布添加酒精的方式進行清潔,這樣既能保證鎳筒干凈,又不損傷鎳筒。
(2)退火槽問題導致斷線。銅線在退火槽退火過程中,退火機的分段區域內可通過保護氣體(水蒸氣或氮氣)進行保護,以防止銅線氧化,同時通過燒燉液對銅線進行冷卻,而燒燉液一般是通過乳化液制備,里面含有拉絲油,在銅線冷卻運轉過程中,油漬會被帶到退火槽內及吹干模里,長時間運行退火槽內油污會增多,導致退火槽堵塞,同時吹干模長時間使用后,油污也容易堵塞吹氣孔,導致收線過程中斷線;另外退火室里有很多陶瓷棒,銅線在運行過程中會與它們緊密接觸,陶瓷棒上會粘銅粉和油污,也容易出現斷裂磨損現象,導致收線過程中斷線[7]。因此每班必須對燒燉液表面的浮油進行打撈,確保燒燉液清潔;每班對退火槽進行清理,將退火槽內的油污去除,并將陶瓷棒清理干凈,檢查是否有斷裂磨損現象,定期更換陶瓷棒或調整銅線與陶瓷棒的接觸面,同時定期清洗吹干模,更換吹干模內的瓷眼,確保銅線順暢運行。
銅線在收線倉內高速運行時,當所使用的鐵軸邊緣與內側有毛刺,毛刺會掛住銅線的正常卷曲而造成斷線。操作人員在鐵軸上機前必須進行認真挑選與打磨,檢查鐵軸邊緣與內側是否有毛刺與凸起,如有須對鐵軸毛刺與凸起的地方進行認真打磨,直至鐵軸邊緣與內側光滑才能開機[8]。收線倉內部過線導輪和陶瓷棒如使用時間過長,與銅線接觸的位置將會磨損,在收線過程中,會導致線表刮傷斷線。操作人員要定期檢查導輪與陶瓷棒,如發現有磨損現象要及時進行更換,要定期調整或更換陶瓷棒與銅線接觸面,減少陶瓷棒磨損,確保收線正常。
根據現場數據統計,氧化問題是多頭拉銅細線產品主要質量問題之一,也直接影響著產品的后續加工性能,因此要解決產品氧化問題,避免產品質量隱患。根據氧化現象與原因,多頭拉銅細線常見的氧化問題可分為黑線氧化、發紅氧化、斑點氧化與間斷性發紅氧化等。
(1)退火冷卻水流量過大,造成銅線表面帶水,導致銅線氧化,如圖1。

圖1 帶水氧化
(2)退火電流過大,冷卻液流量少,導致銅線過燒發紅,收線端溫度過高,如圖2。

圖2 線表溫度高氧化
(3)退火室未清潔干凈,退火槽內有油污,開機啟動段油污被線表帶出,經過吹干模和鎳筒加熱后,油污干透附著在線表,造成一段黑線氧化,如圖3。

圖3 黑線氧化
(4)燒燉液日常維護效果差,燒燉液中油污含量高,附著在線表,造成線表有一塊塊大黑斑,每根單絲上帶有明顯的斑點,如圖4。

圖4 斑點氧化
(5) 目前行業內使用的鐵軸大部分是鍍鋅鐵軸,鐵軸內側焊接口在鍍鋅后有殘留電鍍液,并絲收線過程中溫度較高,電鍍液蒸發甩出后形成的酸性氣體腐蝕銅線,造成發黑氧化,如圖5。

圖5 鐵軸反酸氧化
(1)固化生產工藝,合理調整燒燉液流量大小,再用干凈的紙巾檢查線表是否帶水。瞬時線表溫度要不燙手,確保收線端溫度不超過45℃。
(2)開機前對退火室與鎳筒進行清理,保證退火室與鎳筒干凈無油污,確保銅線過線部位清潔。
(3)燒燉液的油脂含量應確保在0.5%~1.0%,油脂含量過低防氧化效果差,油脂含量過高銅線表面容易帶有油污,易氧化,且銅線會粘在一起,不利于下道工序生產。每天要對燒燉液濃度進行檢查,定期添加水和油脂,并將燒燉液表面的浮油打撈干凈,確保燒燉液濃度在正常范圍內。
(4)鐵軸上機前,要觀察鐵軸內側是否存在不同色差的部位,使用前需要用工業酒精進行擦拭,軸底要墊防水牛皮紙,防止軸底帶酸液與銅線接觸,造成氧化。
多頭拉連續退火設備在生產過程中,對員工的規范操作與日常工藝維護要求很高,它直接影響到設備生產效率與產品質量。因此,在工作中必須制定合理的員工操作規范制度與工藝維護標準,做好日常檢查監督,確保員工按照制度執行,提高生產效率與產品質量。