1. Einführung
Bei der Übertragung von Hochfrequenzsignalen durch Kommunikationskabel erzeugen Leiter einen Skin-Effekt, und mit zunehmender Frequenz des übertragenen Signals wird der Skin-Effekt immer schwerwiegender. Unter dem sogenannten Skin-Effekt versteht man die Übertragung von Signalen entlang der Außenfläche des Innenleiters und der Innenfläche des Außenleiters eines Koaxialkabels, wenn die Frequenz des übertragenen Signals mehrere Kilohertz oder Zehntausende Hertz erreicht.
Insbesondere angesichts der weltweit steigenden Kupferpreise und der immer knapper werdenden Kupferressourcen in der Natur ist die Verwendung von kupferkaschiertem Stahl- oder kupferkaschiertem Aluminiumdraht als Ersatz für Kupferleiter zu einer wichtigen Aufgabe für die Draht- und Kupferindustrie geworden Kabelindustrie, sondern auch für deren Förderung durch die Nutzung eines großen Marktraums.
Aber der Draht in der Kupferbeschichtung kann aufgrund der Vorbehandlung, der Vorbeschichtung mit Nickel und anderen Prozessen sowie der Auswirkungen der Beschichtungslösung leicht zu den folgenden Problemen und Mängeln führen: Drahtschwärzung, Vorbeschichtung ist nicht gut , die Hauptplattierungsschicht von der Haut, was zur Produktion von Abfalldraht und Materialabfall führt, so dass die Produktherstellungskosten steigen. Daher ist es äußerst wichtig, die Qualität der Beschichtung sicherzustellen. In diesem Artikel werden hauptsächlich die Prozessprinzipien und Verfahren zur Herstellung von kupferkaschiertem Stahldraht durch Galvanisieren sowie die häufigsten Ursachen von Qualitätsproblemen und Lösungsmethoden erörtert. 1 Prozess der Beschichtung von kupferkaschiertem Stahldraht und seine Ursachen
1. 1 Vorbehandlung des Drahtes
Zunächst wird der Draht in eine Alkali- und Beizlösung getaucht und eine bestimmte Spannung an den Draht (Anode) und die Platte (Kathode) angelegt, die Anode scheidet eine große Menge Sauerstoff aus. Die Hauptaufgabe dieser Gase besteht darin, dass sie einerseits heftige Blasen auf der Oberfläche des Stahldrahts bilden und der Elektrolyt in der Nähe einen mechanischen Rühr- und Abstreifeffekt ausübt, wodurch das Öl von der Oberfläche des Stahldrahts gefördert und der Verseifungs- und Emulgierungsprozess beschleunigt wird das Öl und Fett; Zweitens haften die Blasen aufgrund der winzigen Bläschen an der Grenzfläche zwischen dem Metall und der Lösung, wenn die Bläschen und der Stahldraht entfernt sind, am Stahldraht mit viel Öl an der Oberfläche der Lösung, also an Die Blasen bringen viel Öl, das am Stahldraht haftet, an die Oberfläche der Lösung und fördern so die Entfernung von Öl. Gleichzeitig ist es nicht einfach, eine Wasserstoffversprödung der Anode zu erzeugen, so dass eine gute Beschichtung erhalten werden.
1. 2 Beschichtung des Drahtes
Zunächst wird der Draht vorbehandelt und mit Nickel vorplattiert, indem er in die Galvanisierungslösung getaucht und eine bestimmte Spannung an den Draht (Kathode) und die Kupferplatte (Anode) angelegt wird. An der Anode gibt die Kupferplatte Elektronen ab und bildet im elektrolytischen (Galvanisierungs-)Bad freie zweiwertige Kupferionen:
Cu – 2e→Cu2+
An der Kathode wird der Stahldraht elektrolytisch reelektronisiert und die zweiwertigen Kupferionen lagern sich auf dem Draht ab, so dass ein kupferummantelter Stahldraht entsteht:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
Wenn die Säuremenge in der Galvanisierungslösung nicht ausreicht, hydrolysiert Kupfersulfat leicht zu Kupferoxid. Das Kupferoxid bleibt in der Beschichtungsschicht hängen und löst sich dadurch. Cu2 SO4 + H2O [Cu2O + H2 SO4
I. Schlüsselkomponenten
Optische Außenkabel bestehen im Allgemeinen aus blanken Fasern, Bündelader, wasserblockierenden Materialien, Verstärkungselementen und einem Außenmantel. Es gibt sie in verschiedenen Strukturen wie Zentralrohrkonstruktion, Lagenverseilung und Skelettstruktur.
Unter Bare Fibers versteht man Original-Lichtwellenleiter mit einem Durchmesser von 250 Mikrometern. Sie umfassen typischerweise die Kernschicht, die Mantelschicht und die Überzugsschicht. Verschiedene Arten von blanken Fasern haben unterschiedliche Kernschichtgrößen. Beispielsweise sind Singlemode-OS2-Fasern im Allgemeinen 9 Mikrometer groß, während Multimode-OM2/OM3/OM4/OM5-Fasern 50 Mikrometer und Multimode-OM1-Fasern 62,5 Mikrometer haben. Nackte Fasern sind häufig farblich gekennzeichnet, um mehradrige Fasern unterscheiden zu können.
Bündeladern bestehen meist aus dem hochfesten technischen Kunststoff PBT und dienen zur Aufnahme der blanken Fasern. Sie bieten Schutz und sind mit wasserblockierendem Gel gefüllt, um das Eindringen von Wasser zu verhindern, das die Fasern beschädigen könnte. Das Gel fungiert auch als Puffer, um Faserschäden durch Stöße zu verhindern. Der Herstellungsprozess von Bündeladern ist entscheidend, um die Überlänge der Faser sicherzustellen.
Zu den wasserblockierenden Materialien gehören wasserblockierendes Fett für Kabel, wasserblockierendes Garn oder wasserblockierendes Pulver. Um die Wasserabweisungsfähigkeit des Kabels insgesamt noch weiter zu verbessern, besteht der gängige Ansatz darin, wasserabweisendes Fett zu verwenden.
Verstärkungselemente gibt es in metallischer und nichtmetallischer Ausführung. Metallische bestehen häufig aus phosphatierten Stahldrähten, Aluminiumbändern oder Stahlbändern. Nichtmetallische Elemente bestehen hauptsächlich aus FRP-Materialien. Unabhängig vom verwendeten Material müssen diese Elemente die erforderliche mechanische Festigkeit aufweisen, um Standardanforderungen zu erfüllen, einschließlich Widerstandsfähigkeit gegen Zug, Biegung, Stöße und Verdrehung.
Bei Außenmänteln sollte die Einsatzumgebung berücksichtigt werden, einschließlich Wasserdichtigkeit, UV-Beständigkeit und Wetterbeständigkeit. Daher wird häufig schwarzes PE-Material verwendet, da seine hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften eine Eignung für die Installation im Freien gewährleisten.
2 Die Ursachen von Qualitätsproblemen im Verkupferungsprozess und ihre Lösungen
2. 1 Der Einfluss der Vorbehandlung des Drahtes auf die Beschichtungsschicht Die Vorbehandlung des Drahtes ist bei der Herstellung von kupferkaschiertem Stahldraht durch Galvanisieren sehr wichtig. Wenn der Öl- und Oxidfilm auf der Oberfläche des Drahtes nicht vollständig entfernt wird, wird die vorplattierte Nickelschicht nicht gut plattiert und die Bindung ist schlecht, was schließlich dazu führt, dass die Hauptverkupferungsschicht abfällt. Daher ist es wichtig, die Konzentration der Laugen- und Beizflüssigkeiten, den Beiz- und Laugenstrom im Auge zu behalten und zu prüfen, ob die Pumpen normal funktionieren. Ist dies nicht der Fall, müssen sie umgehend repariert werden. Die häufigsten Qualitätsprobleme bei der Vorbehandlung von Stahldraht und ihre Lösungen sind in der Tabelle aufgeführt
2. 2 Die Stabilität der Vornickellösung bestimmt direkt die Qualität der Vorplattierungsschicht und spielt eine wichtige Rolle im nächsten Schritt der Verkupferung. Daher ist es wichtig, das Zusammensetzungsverhältnis der vorplattierten Nickellösung regelmäßig zu analysieren und anzupassen und sicherzustellen, dass die vorplattierte Nickellösung sauber und nicht kontaminiert ist.
2.3 Der Einfluss der Hauptgalvanisierungslösung auf die Plattierschicht Die Plattierlösung enthält Kupfersulfat und Schwefelsäure als zwei Komponenten, die Zusammensetzung des Verhältnisses bestimmt direkt die Qualität der Plattierschicht. Bei zu hoher Kupfersulfatkonzentration kommt es zur Ausfällung von Kupfersulfatkristallen; Wenn die Kupfersulfatkonzentration zu niedrig ist, verbrennt der Draht leicht und die Beschichtungseffizienz wird beeinträchtigt. Schwefelsäure kann die elektrische Leitfähigkeit und Stromeffizienz der Galvanisierungslösung verbessern, die Konzentration von Kupferionen in der Galvanisierungslösung verringern (derselbe Ioneneffekt) und so die kathodische Polarisation und die Dispersion der Galvanisierungslösung verbessern, so dass die Stromdichte Der Grenzwert erhöht sich und verhindert die Hydrolyse von Kupfersulfat in der Galvanisierungslösung zu Kupferoxid und Ausfällung, wodurch die Stabilität der Galvanisierungslösung erhöht wird, aber auch die anodische Polarisation verringert wird, was der normalen Auflösung der Anode förderlich ist. Es ist jedoch zu beachten, dass ein hoher Schwefelsäuregehalt die Löslichkeit von Kupfersulfat verringert. Wenn der Schwefelsäuregehalt in der Galvanisierungslösung nicht ausreicht, wird Kupfersulfat leicht zu Kupferoxid hydrolysiert und in der Galvanisierungsschicht eingeschlossen, die Farbe der Schicht wird dunkel und locker; Wenn in der Galvanisierungslösung ein Überschuss an Schwefelsäure vorhanden ist und der Kupfersalzgehalt nicht ausreicht, wird der Wasserstoff teilweise in der Kathode entladen, so dass die Oberfläche der Galvanisierungsschicht fleckig erscheint. Der Phosphorgehalt von Phosphorkupferplatten hat ebenfalls einen wichtigen Einfluss auf die Qualität der Beschichtung. Der Phosphorgehalt sollte im Bereich von 0,04 % bis 0,07 % kontrolliert werden. Bei weniger als 0,02 % ist die Bildung schwierig ein Film, der die Produktion von Kupferionen verhindert und so den Kupferpulvergehalt in der Galvanisierungslösung erhöht; Wenn der Phosphorgehalt mehr als 0,1 % beträgt, beeinträchtigt dies die Auflösung der Kupferanode, so dass der Gehalt an zweiwertigen Kupferionen in der Galvanisierungslösung abnimmt und viel Anodenschlamm entsteht. Darüber hinaus sollte die Kupferplatte regelmäßig gespült werden, um zu verhindern, dass der Anodenschlamm die Galvanisierungslösung verunreinigt und Rauheit und Grate in der Galvanisierungsschicht verursacht.
3 Fazit
Durch die Verarbeitung der oben genannten Aspekte sind die Haftung und Kontinuität des Produkts gut, die Qualität stabil und die Leistung ausgezeichnet. Im eigentlichen Produktionsprozess gibt es jedoch viele Faktoren, die die Qualität der Beschichtungsschicht im Beschichtungsprozess beeinflussen. Sobald das Problem gefunden ist, sollte es rechtzeitig analysiert und untersucht werden und es sollten geeignete Maßnahmen zu seiner Lösung ergriffen werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14.06.2022