1. Introducción
En los cables de comunicación, al transmitir señales de alta frecuencia, los conductores producen un efecto pelicular. Este efecto se agrava a medida que aumenta la frecuencia de la señal transmitida. El llamado efecto pelicular se refiere a la transmisión de señales a lo largo de la superficie exterior e interior del conductor interno de un cable coaxial cuando la frecuencia de la señal transmitida alcanza varios kilohercios o decenas de miles de hercios.
En particular, con el precio internacional del cobre en aumento y los recursos de cobre en la naturaleza volviéndose cada vez más escasos, por lo que el uso de acero revestido de cobre o alambre de aluminio revestido de cobre para reemplazar a los conductores de cobre, se ha convertido en una tarea importante para la industria de fabricación de alambres y cables, pero también para su promoción con el uso de un gran espacio de mercado.
Sin embargo, el alambre recubierto de cobre, debido al pretratamiento, el niquelado previo y otros procesos, así como al impacto de la solución de recubrimiento, puede presentar fácilmente los siguientes problemas y defectos: ennegrecimiento, pre-recubrimiento deficiente y desprendimiento de la capa principal de recubrimiento, lo que genera desperdicio de alambre y material, lo que incrementa los costos de fabricación. Por lo tanto, es fundamental garantizar la calidad del recubrimiento. Este artículo analiza principalmente los principios y procedimientos del proceso de producción de alambre de acero recubierto de cobre mediante galvanoplastia, así como las causas comunes de los problemas de calidad y sus soluciones. 1. Proceso de recubrimiento de alambre de acero recubierto de cobre y sus causas.
1. 1 Pretratamiento del alambre
Primero, el alambre se sumerge en una solución alcalina y decapante, y se aplica un cierto voltaje al alambre (ánodo) y la placa (cátodo), el ánodo precipita una gran cantidad de oxígeno. El papel principal de estos gases es: uno, las burbujas violentas en la superficie del alambre de acero y su electrolito cercano desempeñan un efecto de agitación mecánica y decapado, promoviendo así el aceite de la superficie del alambre de acero, acelerando el proceso de saponificación y emulsificación del aceite y la grasa; segundo, debido a las diminutas burbujas unidas a la interfaz entre el metal y la solución, con las burbujas y el alambre de acero afuera, las burbujas se adherirán al alambre de acero con una gran cantidad de aceite a la superficie de la solución, por lo tanto, en el Las burbujas traerán una gran cantidad de aceite adherido al alambre de acero a la superficie de la solución, promoviendo así la eliminación de aceite, y al mismo tiempo, no es fácil producir fragilización por hidrógeno del ánodo, por lo que se puede obtener un buen recubrimiento.
1. 2 Recubrimiento del alambre
Primero, el cable se pretrata y se pre-níquel sumergiéndolo en la solución de niquelado y aplicando un voltaje determinado al cable (cátodo) y a la placa de cobre (ánodo). En el ánodo, la placa de cobre pierde electrones y forma iones de cobre divalentes libres en el baño electrolítico (de niquelado).
Cu–2e→Cu2+
En el cátodo, el alambre de acero se reelectroniza electrolíticamente y los iones de cobre divalentes se depositan sobre el alambre para formar un alambre de acero revestido de cobre:
Cu2+ + 2e→ Cu
Cu2+ + e→ Cu+
Cu+ + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
Cuando la cantidad de ácido en la solución de recubrimiento es insuficiente, el sulfato cuproso se hidroliza fácilmente para formar óxido cuproso. Este óxido queda atrapado en la capa de recubrimiento, desprendiéndola. Cu₂SO₄ + H₂O [Cu₂O + H₂SO₄]
I. Componentes clave
Los cables ópticos para exteriores generalmente constan de fibras desnudas, tubo holgado, materiales impermeables, elementos de refuerzo y cubierta exterior. Se presentan en diversas estructuras, como diseño de tubo central, trenzado en capas y estructura de esqueleto.
Las fibras desnudas se refieren a fibras ópticas originales con un diámetro de 250 micrómetros. Generalmente incluyen la capa de núcleo, la capa de revestimiento y la capa de recubrimiento. Los diferentes tipos de fibras desnudas tienen diferentes tamaños de capa de núcleo. Por ejemplo, las fibras monomodo OS2 suelen tener 9 micrómetros, mientras que las fibras multimodo OM2/OM3/OM4/OM5 tienen 50 micrómetros y las fibras multimodo OM1 tienen 62,5 micrómetros. Las fibras desnudas suelen tener un código de colores para diferenciarlas de las fibras multinúcleo.
Los tubos holgados suelen estar hechos de plástico de ingeniería PBT de alta resistencia y se utilizan para alojar las fibras desnudas. Ofrecen protección y están rellenos de gel hidrófugo para evitar la entrada de agua que podría dañar las fibras. El gel también actúa como amortiguador para evitar daños en las fibras por impactos. El proceso de fabricación de los tubos holgados es crucial para garantizar la longitud sobrante de la fibra.
Los materiales que bloquean el agua incluyen grasa, hilo o polvo para bloquear el agua de los cables. Para mejorar aún más la capacidad general de bloqueo del cable, la estrategia habitual es usar grasa para bloquear el agua.
Los elementos de refuerzo se presentan en tipos metálicos y no metálicos. Los metálicos suelen estar hechos de alambres de acero fosfatado, cintas de aluminio o cintas de acero. Los elementos no metálicos se fabrican principalmente con materiales de PRFV. Independientemente del material utilizado, estos elementos deben proporcionar la resistencia mecánica necesaria para cumplir con los requisitos estándar, incluyendo resistencia a la tensión, la flexión, el impacto y la torsión.
Las cubiertas exteriores deben considerar el entorno de uso, incluyendo la impermeabilidad, la resistencia a los rayos UV y la intemperie. Por lo tanto, el material de PE negro es comúnmente utilizado, ya que sus excelentes propiedades físicas y químicas garantizan su idoneidad para la instalación en exteriores.
2 Las causas de los problemas de calidad en el proceso de cobreado y sus soluciones
2.1 Influencia del pretratamiento del alambre en la capa de recubrimiento. El pretratamiento del alambre es fundamental en la producción de alambre de acero revestido de cobre mediante galvanoplastia. Si la película de aceite y óxido de la superficie del alambre no se elimina por completo, la capa de níquel pre-recubierta no se recubre correctamente y la adhesión es deficiente, lo que eventualmente provocará el desprendimiento de la capa principal de recubrimiento de cobre. Por lo tanto, es fundamental supervisar la concentración de los líquidos alcalinos y de decapado, la corriente alcalina y de decapado, y el funcionamiento normal de las bombas. De no ser así, deben repararse de inmediato. Los problemas de calidad comunes en el pretratamiento del alambre de acero y sus soluciones se muestran en la Tabla.
2.2 La estabilidad de la solución de preníquel determina directamente la calidad de la capa de prerrecubrimiento y desempeña un papel importante en el siguiente paso del recubrimiento de cobre. Por lo tanto, es fundamental analizar y ajustar periódicamente la proporción de la solución de níquel prerrecubrimiento y garantizar que esté limpia y libre de contaminación.
2.3 Influencia de la solución de recubrimiento principal en la capa de recubrimiento. La solución de recubrimiento contiene sulfato de cobre y ácido sulfúrico como dos componentes; la composición de la proporción determina directamente la calidad de la capa de recubrimiento. Si la concentración de sulfato de cobre es demasiado alta, precipitarán cristales de sulfato de cobre; si la concentración de sulfato de cobre es demasiado baja, el cable se quemará fácilmente y afectará la eficiencia del recubrimiento. El ácido sulfúrico puede mejorar la conductividad eléctrica y la eficiencia de corriente de la solución de galvanoplastia, reducir la concentración de iones de cobre en la solución de galvanoplastia (el mismo efecto iónico), mejorando así la polarización catódica y la dispersión de la solución de galvanoplastia, de modo que aumenta el límite de densidad de corriente y previene la hidrólisis del sulfato cuproso en la solución de galvanoplastia en óxido cuproso y su precipitación, aumentando la estabilidad de la solución de recubrimiento, pero también reduce la polarización anódica, lo que favorece la disolución normal del ánodo. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el alto contenido de ácido sulfúrico reducirá la solubilidad del sulfato de cobre. Cuando el contenido de ácido sulfúrico en la solución de recubrimiento es insuficiente, el sulfato de cobre se hidroliza fácilmente en óxido cuproso y queda atrapado en la capa de recubrimiento, el color de la capa se vuelve oscuro y suelto; cuando hay un exceso de ácido sulfúrico en la solución de recubrimiento y el contenido de sal de cobre es insuficiente, el hidrógeno se descargará parcialmente en el cátodo, de modo que la superficie de la capa de recubrimiento aparece irregular. El contenido de fósforo de la placa de cobre de fósforo también tiene un impacto importante en la calidad del recubrimiento, el contenido de fósforo debe controlarse en el rango de 0. 04% a 0. 07%, si es inferior al 0. 02%, es difícil formar una película para evitar la producción de iones de cobre, aumentando así el polvo de cobre en la solución de recubrimiento; Un contenido de fósforo superior al 0,1% afectará la disolución del ánodo de cobre, disminuyendo el contenido de iones de cobre bivalentes en la solución de recubrimiento y generando una gran cantidad de lodo anódico. Además, es necesario enjuagar la placa de cobre regularmente para evitar que el lodo anódico contamine la solución de recubrimiento y provoque asperezas y rebabas en la capa de recubrimiento.
3 Conclusión
Gracias a los aspectos mencionados, la adhesión y la continuidad del producto son buenas, la calidad es estable y el rendimiento es excelente. Sin embargo, en el proceso de producción, existen numerosos factores que afectan la calidad de la capa de recubrimiento. Una vez detectado un problema, es necesario analizarlo y estudiarlo a tiempo para tomar las medidas adecuadas para solucionarlo.
Hora de publicación: 14 de junio de 2022