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中色科技专注新型铜箔轧机研发

板型控制手段的选择——对于铜箔生产,板型控制至关重要,目前比较有效的板型控制手段有轧辊分段喷淋、正负弯辊、轧辊倾斜等,不同的机型,不同的轧制坯料,不同的轧制工序,需要选择不同的、合适的板型控制手段。”  目前,该轧机机组已经由负荷试车阶段转入试生产和铜箔轧制工艺开发阶段。

  SMM网讯:“1项已授权发明专利,5项已授权实用新型专利,另有2项实用新型专利正在受理中,”在谈到中色科技股份有限公司(以下简称“中色科技”)完全自主研发的苏研院750mm铜箔轧机时,闫红涛喜不自禁:“咱们的轧机,在国内可是第一台!”
  闫红涛是中色科技装备技术公司设备室的一名工程师。据他介绍,一个月前,中色科技苏研院750mm铜箔轧机完成了带负荷调试,进入了试生产和工艺开发阶段,而此前国内尚未拥有压延铜箔关键工艺技术和装备,中色科技苏研院750mm铜箔轧机的诞生标志着我国打破了国外相关技术壁垒,拥有了自主知识产权。
  压延铜箔:必须面对的课题
  压延铜箔有着怎样的生产工艺,有哪些用途,相对于电解铜箔有哪些优点?对外合作中我们遭遇了怎样的技术壁垒?笔者在中色科技装备技术公司设备室主任薛强那里了解到了一些情况。
  压延铜箔的生产工艺是将铜锭加热到退火温度后进行机械轧制(退火和轧制要重复多次),使铜箔达到要求的厚度,制成原箔,然后根据要求对原箔进行一系列表面处理,如脱脂处理、耐热层处理、防氧化处理等。压延铜箔致密度较高,制成印制电路板后利于信号快速传送,因此在高频高速传送、精细线路的印制电路板上使用广泛。同时,压延铜箔在韧性、耐热性、强度和高频传导抗失真性方面要优于电解铜箔,所以压延铜箔大多用于挠性印刷线路板以及高端的动力电池。
  我国是高能锂电池生产和需求大国,如果采用压延铜箔代替目前的电解铜箔,可使电池体积显著减小、寿命大大提高。同时,柔性电路和高频电路器件的发展,也对压延铜箔技术和设备提出了更高的要求。但是,目前国内尚没有650mm带宽的压延铜箔生产线,且全球压延铜箔的产能极度集中于少数几家厂商。而外方在同国内企业的合作中实施技术封锁,只提供设备,不提供任何工艺或关键技术支持,更不会出售工艺技术。因此,国内生产企业一直掣肘于人,非常被动。
  “怎样打破压延铜箔国外技术壁垒,开发自有知识产权,是咱们国内铜加工业必须面对的课题,也是中色科技装备业务的努力方向。”薛强说。
  全新机型:攻克技术难题
  薛强介绍,相较于以往轧机,苏研院750mm铜箔轧机对关键技术提出了更高的要求,在轧机研制过程中,中色科技主要解决了以下技术难题:
  轧制道次分配与轧制压力的确定——由于铜箔幅面太小,在屏蔽、覆铜等行业使用比较困难。为满足工业生产需要,铜箔产品需要650mm带宽。建立合理的轧制压下制度,不仅可以减少火灾发生,提高产品质量,还能减少轧辊磨损。
  工作辊辊径的确定——工作辊直径较小,轧制变形区长度小,在给定的轧制压力下可增大压下率,减少能耗。
  轧机本体的传动选择——由于带材厚度的减薄,轧辊的弹性压扁使轧机的压下作用不再起主导作用,这时速度控制和张力控制在轧制过程中起主导作用,合理选择轧制速度与张力的配合尤其重要。
  板型控制手段的选择——对于铜箔生产,板型控制至关重要,目前比较有效的板型控制手段有轧辊分段喷淋、正负弯辊、轧辊倾斜等,不同的机型,不同的轧制坯料,不同的轧制工序,需要选择不同的、合适的板型控制手段。
  除油方案的选择——非常薄的带材轧制时,为了满足速度-张力的控制模式,需要高速轧制。当带材表面含油比较多时,会严重影响轧制速度、带材板型、卷取质量等因素,甚至发生断带,引起火灾。所以,合适有效的除油方案也是非常重要的。
  “攻克了这些技术难题之后,在负荷试车阶段,主要轧制了C10200合金,每一道次基本能保证有90%带材保持565m/min的高速恒速轧制。调试阶段轧制0.155mm的来料两卷,最终轧制成品为0.03mm一卷、0.0114mm一卷,带材厚差和板型控制以及板面除油情况都很好。”闫红涛说,“这些数据说明,中色科技苏研院750mm铜箔轧机顺利完成了负荷试车,拥有了生产高精度压延铜箔的能力,成功打破了国外技术壁垒。”
  目前,该轧机机组已经由负荷试车阶段转入试生产和铜箔轧制工艺开发阶段。相信随着后续铜箔轧制工艺的不断完善,机组将轧制出更高精的铜箔产品。届时,我国将拥有自主的压延铜箔生产线,不仅可以生产压延铜箔满足国内需求,还可以将生产设备远销海内外,参与国际竞争,为民族铜加工业的发展增添新助力。

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