1. Giriş
İletişim kablolarında yüksek frekanslı sinyallerin iletiminde, iletkenler deri etkisi yaratır ve iletilen sinyalin frekansı arttıkça deri etkisi de giderek artar. Deri etkisi olarak adlandırılan bu etki, iletilen sinyalin frekansı birkaç kilohertz veya on binlerce hertz'e ulaştığında, sinyallerin koaksiyel kablonun iç iletkeninin dış yüzeyi ve dış iletkeninin iç yüzeyi boyunca iletilmesini ifade eder.
Özellikle uluslararası bakır fiyatlarının hızla artması ve doğadaki bakır kaynaklarının giderek kıtlaşmasıyla birlikte, bakır iletkenlerin yerine bakır kaplı çelik veya bakır kaplı alüminyum tel kullanılması, tel ve kablo üretim endüstrisi için önemli bir görev haline gelmiş, aynı zamanda geniş bir pazar alanı kullanılarak tanıtımı da yapılmıştır.
Ancak bakır kaplamada kullanılan tel, ön işlem, nikel kaplama ve diğer işlemler ile kaplama çözeltisinin etkisi nedeniyle aşağıdaki sorunlara ve kusurlara yol açabilir: telin kararması, ön kaplamanın iyi yapılmaması, ana kaplama tabakasının deriden ayrılması, atık tel üretimine ve malzeme israfına neden olarak ürün üretim maliyetlerinin artmasına yol açar. Bu nedenle, kaplamanın kalitesini sağlamak son derece önemlidir. Bu makalede, elektrokaplama yoluyla bakır kaplı çelik tel üretimi için proses prensipleri ve prosedürlerinin yanı sıra yaygın kalite sorunlarının nedenleri ve çözüm yöntemleri ele alınmaktadır. 1 Bakır kaplı çelik tel kaplama işlemi ve nedenleri
1. 1 Telin ön işlemi
İlk olarak, tel alkali ve dekapaj çözeltisine daldırılır ve tele (anot) ve plakaya (katot) belirli bir voltaj uygulanır, anot büyük miktarda oksijeni çökeltir. Bu gazların temel rolleri şunlardır: birincisi, çelik telin yüzeyindeki şiddetli kabarcıklar ve yakınındaki elektrolit mekanik bir çalkalama ve soyma etkisi oynar, böylece çelik telin yüzeyinden yağı çıkarır, yağ ve gresin sabunlaşma ve emülsifikasyon sürecini hızlandırır; ikincisi, metal ve çözelti arasındaki arayüze bağlı küçük kabarcıklar nedeniyle, kabarcıklar ve çelik tel dışarı çıktığında, kabarcıklar çözeltinin yüzeyine çok fazla yağ ile çelik tele yapışacaktır, bu nedenle, kabarcıklar çelik tele yapışan çok miktarda yağı çözeltinin yüzeyine getirecek, böylece yağın uzaklaştırılmasını sağlayacaktır ve aynı zamanda, anotun hidrojen gevrekleşmesinin oluşması kolay değildir, böylece iyi bir kaplama elde edilebilir.
1. 2 Telin kaplanması
Öncelikle, tel kaplama çözeltisine daldırılıp tel (katot) ve bakır levhaya (anot) belirli bir voltaj uygulanarak nikel ile ön işleme tabi tutulur ve kaplanır. Anotta, bakır levha elektron kaybeder ve elektrolitik (kaplama) banyosunda serbest iki değerlikli bakır iyonları oluşturur:
Cu – 2e→Cu2+
Katotta çelik tel elektrolitik olarak yeniden elektronize edilir ve iki değerlikli bakır iyonları tel üzerine biriktirilerek bakır kaplı bir çelik tel oluşturulur:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
Kaplama çözeltisindeki asit miktarı yetersiz olduğunda, bakır sülfat kolayca hidrolize olarak bakır oksit oluşturur. Bakır oksit, kaplama tabakasında sıkışarak gevşemesine neden olur. Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2SO4
I. Temel Bileşenler
Dış mekan optik kabloları genellikle çıplak fiber, gevşek tüp, su geçirmez malzemeler, güçlendirme elemanları ve dış kılıftan oluşur. Merkezi tüp tasarımı, katman bükümü ve iskelet yapısı gibi çeşitli yapılarda gelirler.
Çıplak fiberler, 250 mikrometre çapındaki orijinal optik fiberleri ifade eder. Genellikle çekirdek katmanı, kaplama katmanı ve kaplama katmanını içerirler. Farklı çıplak fiber türlerinin farklı çekirdek katmanı boyutları vardır. Örneğin, tek modlu OS2 fiberler genellikle 9 mikrometre iken, çok modlu OM2/OM3/OM4/OM5 fiberler 50 mikrometre ve çok modlu OM1 fiberler 62,5 mikrometredir. Çıplak fiberler, çok çekirdekli fiberleri birbirinden ayırmak için genellikle renk kodludur.
Gevşek borular genellikle yüksek mukavemetli mühendislik plastiği PBT'den yapılır ve çıplak elyafları yerleştirmek için kullanılır. Koruma sağlarlar ve elyaflara zarar verebilecek su girişini önlemek için su engelleyici jel ile doldurulurlar. Jel ayrıca, elyafın darbelerden zarar görmesini önlemek için bir tampon görevi görür. Gevşek boruların üretim süreci, elyafın fazla uzunluğunu sağlamak için çok önemlidir.
Su tutucu malzemeler arasında kablo su tutucu gres, su tutucu iplik veya su tutucu toz bulunur. Kablonun genel su tutucu özelliğini daha da artırmak için yaygın yaklaşım, su tutucu gres kullanmaktır.
Güçlendirme elemanları metalik ve metalik olmayan tiplerde gelir. Metalik olanlar genellikle fosfatlı çelik teller, alüminyum bantlar veya çelik bantlardan yapılır. Metalik olmayan elemanlar ise çoğunlukla FRP malzemelerden yapılır. Kullanılan malzeme ne olursa olsun, bu elemanlar çekme, eğilme, darbe ve burulma direnci de dahil olmak üzere standart gereklilikleri karşılamak için gerekli mekanik dayanımı sağlamalıdır.
Dış kılıflar, su geçirmezlik, UV direnci ve hava koşullarına dayanıklılık gibi kullanım ortamını dikkate almalıdır. Bu nedenle, mükemmel fiziksel ve kimyasal özellikleri sayesinde dış mekan montajına uygun olan siyah PE malzeme yaygın olarak kullanılmaktadır.
2 Bakır kaplama sürecinde kalite sorunlarının nedenleri ve çözümleri
2. 1 Tel ön işleminin kaplama tabakası üzerindeki etkisi Elektrokaplama yoluyla bakır kaplı çelik tel üretiminde tel ön işlemi çok önemlidir. Telin yüzeyindeki yağ ve oksit tabakası tamamen giderilmezse, önceden kaplanmış nikel tabakası iyi kaplanmaz ve yapışma zayıflar; bu da sonunda ana bakır kaplama tabakasının dökülmesine yol açar. Bu nedenle, alkali ve asitleme sıvılarının konsantrasyonunun, asitleme ve alkali akımının ve pompaların normal olup olmadığının kontrol edilmesi önemlidir; eğer normal değillerse derhal onarılmalıdırlar. Çelik tel ön işleminde karşılaşılan yaygın kalite sorunları ve çözümleri Tablo'da gösterilmiştir.
2. 2 Ön nikel çözeltisinin stabilitesi, ön kaplama tabakasının kalitesini doğrudan belirler ve bakır kaplamanın bir sonraki adımında önemli bir rol oynar. Bu nedenle, ön kaplama nikel çözeltisinin bileşim oranını düzenli olarak analiz edip ayarlamak ve ön kaplama nikel çözeltisinin temiz ve kirlenmemiş olduğundan emin olmak önemlidir.
2.3 Ana kaplama çözeltisinin kaplama tabakası üzerindeki etkisi Kaplama çözeltisi, bakır sülfat ve sülfürik asidi iki bileşen olarak içerir ve bu oranların bileşimi, kaplama tabakasının kalitesini doğrudan belirler. Bakır sülfat konsantrasyonu çok yüksekse, bakır sülfat kristalleri çökelir; bakır sülfat konsantrasyonu çok düşükse, tel kolayca kavrulur ve kaplama verimliliği etkilenir. Sülfürik asit, elektrokaplama çözeltisinin elektriksel iletkenliğini ve akım verimliliğini artırabilir, elektrokaplama çözeltisindeki bakır iyonlarının konsantrasyonunu azaltabilir (aynı iyon etkisi), böylece katodik polarizasyonu ve elektrokaplama çözeltisinin dağılımını iyileştirerek akım yoğunluğu sınırını artırır ve elektrokaplama çözeltisindeki bakır sülfatın bakır okside dönüşmesini ve çökelmesini önleyerek kaplama çözeltisinin kararlılığını artırır, aynı zamanda anotun normal çözünmesini sağlayan anodik polarizasyonu da azaltır. Ancak, yüksek sülfürik asit içeriğinin bakır sülfatın çözünürlüğünü azaltacağı unutulmamalıdır. Kaplama çözeltisindeki sülfürik asit içeriği yetersiz olduğunda, bakır sülfat kolayca bakır okside hidrolize olur ve kaplama tabakasında hapsolur, tabakanın rengi koyu ve gevşek olur; kaplama çözeltisinde fazla sülfürik asit olduğunda ve bakır tuzu içeriği yetersiz olduğunda, hidrojen katotta kısmen boşalır, böylece kaplama tabakasının yüzeyi lekeli görünür. Fosfor bakır levha fosfor içeriği de kaplamanın kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, fosfor içeriği %0,04 ile %0,07 aralığında kontrol edilmelidir, %0,02'den azsa, bakır iyonlarının üretimini önlemek için bir film oluşturmak zorlaşır, böylece kaplama çözeltisindeki bakır tozu artar; Fosfor içeriği %0,1'den fazlaysa, bakır anotunun çözünmesi etkilenecek, kaplama çözeltisindeki iki değerlikli bakır iyonlarının içeriği azalacak ve çok miktarda anot çamuru oluşacaktır. Ayrıca, anot çamurunun kaplama çözeltisini kirletmesini ve kaplama tabakasında pürüz ve çapak oluşmasını önlemek için bakır plaka düzenli olarak durulanmalıdır.
3 Sonuç
Yukarıda belirtilen hususların işlenmesiyle, ürünün yapışması ve sürekliliği iyi, kalitesi istikrarlı ve performansı mükemmeldir. Ancak, gerçek üretim sürecinde, kaplama katmanının kalitesini etkileyen birçok faktör vardır. Kaplama işleminde bir sorun tespit edildiğinde, zamanında analiz edilip incelenmeli ve çözmek için uygun önlemler alınmalıdır.
Gönderi zamanı: 14 Haz 2022