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銅排表面處理工藝

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銅排:又稱銅母線、銅母排或銅匯流排、接地銅排,是由銅材質(zhì)制作的,截面為矩形或倒角(圓角)矩形的長(zhǎng)導(dǎo)體,由鋁質(zhì)材料制作的稱為鋁排,在電路中起輸送電流和連接電氣設(shè)備的作用。

排:又稱銅母線、銅母排或銅匯流排、接地銅排,是由銅材質(zhì)制作的,截面為矩形或倒角(圓角)矩形的長(zhǎng)導(dǎo)體,由鋁質(zhì)材料制作的稱為鋁排,在電路中起輸送電流和連接電氣設(shè)備的作用。銅母線的質(zhì)量要求執(zhí)行的是GB/T5585.1-2005標(biāo)準(zhǔn)。

銅排表面處理的三種工藝如下:

1.銅排涂漆;

2.銅排鍍錫;

3.銅排涂鍍保護(hù)劑;

 

銅排涂漆

1.此工藝屬于淘汰落后工藝,現(xiàn)很少使用。

2.三相交流電路的母線均涂黑漆,在顯眼處粘貼色標(biāo),A相為黃色,B相為綠色,C相為紅色,零線或中性線涂淡藍(lán)色漆,安全用的接地線涂交替黃綠雙色漆,無法區(qū)分極性、相序者涂白漆。

3.直流電路的正極涂棕漆,負(fù)極涂藍(lán)色漆,接地中線涂淡藍(lán)色漆。

4.檢查母線的涂漆是否均勻,是否有流掛現(xiàn)象。

5.母線涂漆可采用噴漆或刷漆,色澤應(yīng)均勻,邊緣應(yīng)整齊,不得有漏漆、掛漆現(xiàn)象,母線連接處不得沾漆。

6.同一元件,同一端的各相母線的涂漆界線應(yīng)無明顯不整齊現(xiàn)象。

7.母線的涂漆界線平齊。

 

銅排鍍錫

1.工藝成熟.操作周期短,普遍采用。

2.弱點(diǎn):時(shí)間長(zhǎng)了表面發(fā)暗,人手做不到。不環(huán)保!

3.工藝流程

1)表面拋光除油等前處理→純水洗→鍍高Pb-Sn合金個(gè)自來水洗→純水洗→鍍錫→自來水噴洗→中和(Na2HPO4+Na3PO4)→自來水噴洗→浸硬脂酸→自來水噴洗→熱純水浸洗→烘干。

2).銅排表面處理工藝拋光:無論是人工還是機(jī)械都慢,而且累,粉塵很嚴(yán)重,清理表面氧化皮,微小毛刺。(用石英砂,玻璃丸)。

4.鍍液各成分作用及工藝流程

5.光亮硫酸鹽鍍錫液主要成分為硫酸亞錫和硫酸,生產(chǎn)中其含量隨所采用的添加劑不同而不同。

1).硫酸亞錫為主鹽,含量十般控制在40~100g/L。但生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高濃度硫酸亞錫雖然可以提高陰極電流密度,加快沉積速度,但使鍍液分散能力明顯下降,且使鍍層結(jié)晶粗、光亮區(qū)域變小,甚至大大縮短了鍍液的處理周期。

2).SnSO4含量控制在20~60g/L為宜,若取下限,可以通過加快鍍液循環(huán)速度及電極(陰極或陽(yáng)極)移動(dòng)速度等辦法進(jìn)行“補(bǔ)償”,仍可鍍出優(yōu)良產(chǎn)品,但不宜過低。

6.硫酸具有降低亞錫離子的活性、防止其水解、提高鍍液導(dǎo)電性能及陽(yáng)極電流效率等作用。當(dāng)硫酸量不足時(shí),亞錫離子易氧化成四價(jià)錫。

7.從動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)分析,當(dāng)有足夠的H2SO4時(shí),可以減慢二價(jià)錫的水解,穩(wěn)定鍍液,實(shí)際生產(chǎn)中H2SO4含量一般在80~150mL/L。

8.添加劑

1).鍍錫光亮劑一般是由主光劑、輔助光亮劑、載體光亮劑復(fù)配制成。

2).主光劑

3.)酸性光亮鍍錫光亮劑的種類繁多,歸納起來可分為兩大類:第 1類主要是芳醛、芳酮、酯類及不飽和有機(jī)酸??烯的衍生物,第2類主要是西佛堿類(基本結(jié)構(gòu)單元為-CH=N—CH=CH-或-CH=CH- CH=N-),由乙醛與鄰甲丙胺縮合而成,是酸性光亮鍍錫有效的增光劑,能單獨(dú)使用,也可與第l類光亮劑配合使用,當(dāng)與第1類光亮劑配合使用時(shí),能顯著拓 寬光亮區(qū),有效消除鍍層白霧。

4).有機(jī)光亮劑的光亮作用主要表現(xiàn)為在陰極上的吸附,陰極上的吸附過強(qiáng)或過弱均無法獲得理想的光亮鍍層。因?yàn)槲教珡?qiáng),脫附電位太負(fù),析氫嚴(yán)重,易形成針孔;吸附過弱時(shí),脫附電位相對(duì)較正,鍍層結(jié)晶粗糙。只有適當(dāng)?shù)奈讲拍苓_(dá)到好的光亮效果。

5).所以,在配制組合光亮劑時(shí),應(yīng)將吸附過強(qiáng)、適當(dāng)和過弱的添加劑有機(jī)配合使用,以達(dá)到吸附適度、吸附電位范圍較寬的目的,且各項(xiàng)組合量由實(shí)驗(yàn)確定。目前可用作主光劑的有:芐叉丙酮、枯茗醛、二苯甲酮、O—氯苯甲醛等,其中芐叉丙酮常用。

6.)輔助光亮劑

7.)因?yàn)橹鞴鈩┚荒茉谀骋浑娏髅芏确秶鷥?nèi)發(fā)揮光亮作用,所以單獨(dú)使用是不能獲得理想鍍層的,但是如果和輔助光亮劑配合使用就能起到協(xié)同效應(yīng),從而使鍍層結(jié)晶細(xì)化、光亮電流密度區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大。屬于這類添加劑的是脂肪醛和一些有機(jī)酸類,常用的有甲醛、丙烯酸、肉桂酸等。

8).載體光亮劑

9).大多數(shù)有機(jī)光亮劑在水中的溶解度非常小,因而在陰極上被吸附的量也少,所以不宜單獨(dú)加入鍍液;有些有機(jī)光亮劑在電鍍過程中因發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng),容易從鍍液中析出。因此,如果要使光亮劑的效果得到充分發(fā)揮,就必須加入一些表面活性劑,利用其增溶作用來提高光亮劑在鍍液中的含量,這些表面活性劑稱為載體光亮劑,亦稱為分散劑。同時(shí)它還具有潤(rùn)濕和細(xì)化結(jié)晶等功能。

10).最早使用的載體光亮劑是一些陰離子表面活性劑,但是它們?cè)陉帢O上的吸附較弱。后來又開發(fā)出非離子型表面活性劑,如聚氧乙烯、聚氧丙烯醚等,它們既具有潤(rùn)濕分散作用,又具有抑制H2析出及Sn2+放電而使鍍層晶粒細(xì)化的作用。在上述分散劑中,OP乳化劑使用廣泛。

9.穩(wěn)定劑

1).以硫酸亞錫為主鹽的酸性鍍錫液連續(xù)工作半個(gè)月就會(huì)發(fā)生混濁,難以鍍出合格產(chǎn)品,需加一定穩(wěn)定劑。

2.)常用的酸性鍍錫穩(wěn)定劑大多是Sn2+的絡(luò)合劑,如草酸、檸檬酸、酒石酸等,且復(fù)配比單獨(dú)使用效果好。另外,某種催化劑也有穩(wěn)定鍍液的作用,生產(chǎn)表明,在連續(xù)生產(chǎn)的情況下,加入這種催化劑的鍍液能保持半年以上的時(shí)間清亮不濁

10.絮凝劑

1.)至今還沒有一種穩(wěn)定劑:能長(zhǎng)期保持鍍液穩(wěn)定、清澈透明,因此Sn4+不可避免產(chǎn)生。隨著Sn4+的積累,鍍液逐漸變渾,沉渣增加,鍍層光亮區(qū)變小、均勻性變差,甚至出現(xiàn)發(fā)暗、發(fā)花等現(xiàn)象,此時(shí)必須對(duì)鍍液進(jìn)行絮凝劑處理。

2).絮凝劑分無機(jī)和有機(jī)兩類,無機(jī)絮凝劑有各種鹽類、活性硅土等,有機(jī)絮凝劑可分為陰離子、陽(yáng)離子、非離子3種。陰離子型絮凝劑主要有環(huán)氧胺系共聚物、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺類衍生物等,陰離子型絮凝劑主要有聚丙烯酰胺水解物、聚丙烯酰胺、磺酸鈉類等,非離子型絮凝劑主要有聚丙烯酰胺、脲—醛聚合物等。

3).聚丙烯酰胺和無機(jī)絮凝劑配合使用效果非常好,對(duì)鍍液的性能無任何影響,但沉降速度太慢,長(zhǎng)達(dá)48h以上。環(huán)氧胺系共聚物的效果較好,但過量使用對(duì)鍍液有一些影響,嚴(yán)重時(shí)影響鍍層光亮度,但沉降速度特別快,一般在2h之內(nèi)可完全沉淀下來(使用時(shí)切忌過量)。

 

銅排涂鍍保護(hù)劑

1.優(yōu)點(diǎn):維持銅排原色,比鍍錫成本略低。缺點(diǎn):操作周期長(zhǎng)。

2.工藝流程

3.拋光前處理→純水洗→酸洗鈍化工件→烘干水分→JLR-510保護(hù)處理→流動(dòng)水洗干凈→熱水浸泡(100℃左右,要用于工件升溫,目的是讓水分自行揮發(fā)或者干燥)→烘干→包裝封閉

4.銅排表面處理工藝拋光:無論是人工還是機(jī)械都慢,而且累,粉塵很嚴(yán)重,清理表面氧化皮,微小毛刺。(用石英砂,玻璃丸)。

5.酸洗鈍化的主要流程為:前處理(凈化表面)→酸洗鈍化及沖洗→后處理(成品保護(hù))。前處理的主要內(nèi)容是凈化酸洗、鈍化物件的表面,清除表面的各種油脂、焊接飛濺、焊疤、氧化皮等。

酸 洗、鈍化可以將酸洗、鈍化分開處理,也可以將酸洗、鈍化合二為一同步進(jìn)行處理。將酸洗、鈍化分開處理時(shí),多采用將工件整體浸泡在酸洗鈍化液中的方式,適合 于小型零部件或內(nèi)部可以進(jìn)行液體循環(huán)的管線、線形設(shè)備。將酸洗鈍化合二為一處理時(shí),可以采用液體浸泡方式(適合范圍同上),也可以采用膏體進(jìn)行涂抹,由于 膏體涂抹方便,在不同位置都可以保持較長(zhǎng)時(shí)間不流失及潤(rùn)濕性,從而保證了酸洗鈍化必要的時(shí)間。

6.銅件防氧化保護(hù)劑JLR-510

銅件防氧化保護(hù)劑性能穩(wěn)定,無毒、無味、不揮發(fā)、不潮解、不分解、不升華不吸附灰塵及H2S、、、SO2等害氣體,能夠有效抵制濕熱鹽霧、霉菌等對(duì)金屬的侵蝕,有較好的潤(rùn)濕性和較高的抗蝕性能。。

銅件防氧化保護(hù)劑電氣性能也極佳,而且具有脫水、防變色、防銹蝕三重作用,對(duì)金屬?zèng)]有腐蝕作用,對(duì)銅、銀及仿金鍍層有明顯的抗蝕防護(hù)作用,,尤其對(duì)防止銅和仿金表面變色,效果顯著。

本產(chǎn)品還可以加入其他助劑中配合使用,例如水性、溶劑性的封閉劑、罩光金油、防銹劑等產(chǎn)品,對(duì)于銅、金、銀、鋅、鋼鐵等金屬的防銹起到不可估量的作用。

7.容器建議選用各種塑料容器,不得選用金屬容器,除非是銅質(zhì)容器。然后將JLR-510銅件防氧化保護(hù)液直接使用。

8.本工作液可以在常溫下和加溫的情況下進(jìn)行保護(hù),但是建議在加溫條件下使用,這樣生產(chǎn)效率更高,而且效果更好。

但是加溫的方式宜選擇合理的加溫方式,如果采用內(nèi)置方式,加溫管一定要是銅質(zhì)的,或者采用石英及聚四氟乙烯(特氟龍)加熱管,如果是其他金屬材質(zhì)的加熱管,將改變藥液的性能,不宜采用。

9.使用方法:

1).工件經(jīng)過除油后化學(xué)拋光與清洗?B、電鍍光亮酸銅或其它銅出來后;選用流動(dòng)水漂洗兩次,再用去離子水清洗一次(這樣可以使藥液中盡可能帶入更少的雜質(zhì),從而延長(zhǎng)藥液的使用壽命);

2).如果是在常溫情況下操作,一定要在工作液中處理5-10分鐘,原則上不得低于5分鐘,因?yàn)樵谑覝叵?,本液在銅層所形成的鈍化膜會(huì)在5分鐘左右,如果產(chǎn)品要求鹽霧實(shí)驗(yàn)高于8小時(shí),建議在加溫情況下使用;

3).如果是在加溫的情況下使用,建議溫度控制在60-70℃之間,最好在65℃左右,在這種條件下,銅件防氧化保護(hù)只要2分鐘(建議處理時(shí)間在3分鐘)就能形成完整而均勻且有光澤的保護(hù)膜層,達(dá)到最佳的防變色效果。

4).通過上述方式處理以后,用流動(dòng)水洗1分鐘,甩干至工件表面無水珠,取出在70-80℃的溫度下烘干或者擦拭干表面的水珠即可。

10.槽液維護(hù):

1). 工作液的壽命很大程度上取決于工作前清洗干凈程度。經(jīng)酸洗的零件要水洗干凈,不能有殘酸帶入鈍化液中。(溶液酸度增高,使銅件上的膜層溶解,起不到防護(hù)作 用。)因此,鈍化液要與酸洗溶液分開,避免六價(jià)鉻、三價(jià)鉻離子的進(jìn)入,而且復(fù)雜產(chǎn)品進(jìn)入防變色槽中前,要避免有殘余的藥液存在,長(zhǎng)期如此,才能使溶液的壽 命達(dá)到最佳狀態(tài)。

2).設(shè)備的選用:設(shè)備的選材至為關(guān)鍵,容器一般以塑料為主,加溫管必須是銅材的,或者選用外置的加熱方式(可以由我公司提供相關(guān)的設(shè)計(jì)與溫控裝置)。

3).不要讓其它金屬零件進(jìn)入溶液中。

4). 溶液壽命的判斷一般以PH值為標(biāo)準(zhǔn),新配槽液PH值一般為6±1,近中性,當(dāng)溶液PH超出6-7±3時(shí),溶液應(yīng)予以報(bào)廢,如果防變色要求時(shí)間不高,可以以 試驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn),一般情況下,本液在PH2-9的情況下都是有良好鈍化作用,如果質(zhì)量要求高的時(shí)候,可以將PH控制在5-7和4-8的范圍以內(nèi)。

5).另外,防變色槽液前的請(qǐng)水槽需要經(jīng)常用PH試紙檢查其PH數(shù)值,如果發(fā)現(xiàn)清水脫離中性,建議立即更換請(qǐng)水,否則防變色劑將受到影響。五、廢水處理:本產(chǎn)品廢液可以直接排放。

11.銅保護(hù)鈍化液性能測(cè)試數(shù)據(jù):

處理?xiàng)l件:銅件防氧化保護(hù)溶液,溫度65-70℃,時(shí)間2分鐘。

對(duì)比條件:傳統(tǒng)鉻酸處理品。

銅排

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