1. Introdução
Ao transmitir sinais de alta frequência em cabos de comunicação, os condutores produzem o efeito pelicular, que se torna cada vez mais grave com o aumento da frequência do sinal transmitido. O chamado efeito pelicular refere-se à transmissão de sinais ao longo da superfície externa do condutor interno e da superfície interna do condutor externo de um cabo coaxial quando a frequência do sinal transmitido atinge vários quilohertz ou dezenas de milhares de hertz.
Em particular, com o aumento do preço internacional do cobre e os recursos de cobre na natureza se tornando cada vez mais escassos, o uso de fios de aço revestidos de cobre ou fios de alumínio revestidos de cobre para substituir condutores de cobre tornou-se uma tarefa importante para a indústria de fabricação de fios e cabos, mas também para sua promoção com o uso de um grande espaço de mercado.
No entanto, o fio revestido de cobre, devido ao pré-tratamento, pré-revestimento de níquel e outros processos, bem como ao impacto da solução de revestimento, pode facilmente apresentar os seguintes problemas e defeitos: escurecimento do fio, pré-revestimento inadequado, remoção da camada principal de revestimento, resultando na produção de resíduos de fio e desperdício de material, o que aumenta os custos de fabricação do produto. Portanto, é extremamente importante garantir a qualidade do revestimento. Este artigo discute principalmente os princípios e procedimentos do processo para a produção de fio de aço revestido de cobre por galvanoplastia, bem como as causas comuns de problemas de qualidade e métodos de solução. 1 Processo de galvanoplastia de fio de aço revestido de cobre e suas causas
1. 1 Pré-tratamento do fio
Primeiro, o fio é imerso em solução alcalina e decapante, e uma certa voltagem é aplicada ao fio (ânodo) e à placa (cátodo), o ânodo precipita uma grande quantidade de oxigênio. O papel principal desses gases é: um, bolhas violentas na superfície do fio de aço e seu eletrólito próximo desempenham um efeito mecânico de agitação e decapagem, promovendo assim o óleo da superfície do fio de aço, acelerando o processo de saponificação e emulsificação do óleo e da graxa; segundo, por causa das pequenas bolhas presas à interface entre o metal e a solução, com as bolhas e o fio de aço para fora, as bolhas estarão aderindo ao fio de aço com muito óleo para a superfície da solução, portanto, no As bolhas trarão muito óleo aderido ao fio de aço para a superfície da solução, promovendo assim a remoção de óleo e, ao mesmo tempo, não é fácil produzir fragilização por hidrogênio do ânodo, para que um bom revestimento possa ser obtido.
1. 2 Revestimento do fio
Primeiro, o fio é pré-tratado e pré-revestido com níquel, imergindo-o na solução de galvanoplastia e aplicando uma determinada voltagem ao fio (cátodo) e à placa de cobre (ânodo). No ânodo, a placa de cobre perde elétrons e forma íons de cobre divalentes livres no banho eletrolítico (revestimento):
Cu – 2e→Cu2+
No cátodo, o fio de aço é reeletronizado eletroliticamente e os íons de cobre divalentes são depositados no fio para formar um fio de aço revestido de cobre:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
Quando a quantidade de ácido na solução de galvanoplastia é insuficiente, o sulfato cuproso é facilmente hidrolisado para formar óxido cuproso. O óxido cuproso fica preso na camada de galvanoplastia, tornando-a solta. Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2SO4
I. Componentes-chave
Cabos ópticos externos geralmente consistem em fibras nuas, tubos soltos, materiais impermeáveis, elementos de reforço e revestimento externo. Eles vêm em diversas estruturas, como design de tubo central, encordoamento em camadas e estrutura de esqueleto.
Fibras nuas referem-se às fibras ópticas originais com um diâmetro de 250 micrômetros. Elas normalmente incluem a camada central, a camada de revestimento e a camada de revestimento. Diferentes tipos de fibras nuas têm diferentes tamanhos de camada central. Por exemplo, as fibras OS2 monomodo geralmente têm 9 micrômetros, enquanto as fibras OM2/OM3/OM4/OM5 multimodo têm 50 micrômetros e as fibras OM1 multimodo têm 62,5 micrômetros. As fibras nuas geralmente são codificadas por cores para diferenciar as fibras multinúcleo.
Tubos soltos são geralmente feitos de plástico de engenharia PBT de alta resistência e são usados para acomodar as fibras nuas. Eles fornecem proteção e são preenchidos com gel impermeabilizante para impedir a entrada de água, o que poderia danificar as fibras. O gel também atua como um amortecedor para evitar danos às fibras por impactos. O processo de fabricação dos tubos soltos é crucial para garantir o comprimento excedente da fibra.
Os materiais que bloqueiam a água incluem graxa, fio ou pó bloqueadores de água para cabos. Para aumentar ainda mais a capacidade geral de bloqueio de água do cabo, a abordagem mais comum é usar graxa bloqueadora de água.
Os elementos de reforço são metálicos e não metálicos. Os metálicos são frequentemente feitos de fios de aço fosfatados, fitas de alumínio ou fitas de aço. Os elementos não metálicos são feitos principalmente de materiais PRFV. Independentemente do material utilizado, esses elementos devem fornecer a resistência mecânica necessária para atender aos requisitos padrão, incluindo resistência à tração, flexão, impacto e torção.
As capas externas devem considerar o ambiente de uso, incluindo impermeabilização, resistência aos raios UV e resistência às intempéries. Portanto, o PE preto é comumente utilizado, pois suas excelentes propriedades físicas e químicas garantem a adequação para instalação externa.
2 As causas dos problemas de qualidade no processo de revestimento de cobre e suas soluções
2.1 A influência do pré-tratamento do fio na camada de revestimento. O pré-tratamento do fio é muito importante na produção de fios de aço revestidos de cobre por galvanoplastia. Se a película de óleo e óxido na superfície do fio não for completamente eliminada, a camada de níquel pré-revestida não será bem revestida e a ligação será ruim, o que eventualmente levará à queda da camada principal de revestimento de cobre. Portanto, é importante monitorar a concentração dos líquidos alcalinos e de decapagem, a corrente de decapagem e alcalina e se as bombas estão normais; caso contrário, elas devem ser reparadas imediatamente. Os problemas comuns de qualidade no pré-tratamento de fios de aço e suas soluções são mostrados na Tabela.
2.2 A estabilidade da solução de pré-níquel determina diretamente a qualidade da camada de pré-revestimento e desempenha um papel importante na próxima etapa do revestimento de cobre. Portanto, é importante analisar e ajustar regularmente a composição da solução de níquel pré-revestida e garantir que ela esteja limpa e isenta de contaminações.
2.3 A influência da solução de galvanoplastia principal na camada de galvanoplastia A solução de galvanoplastia contém sulfato de cobre e ácido sulfúrico como dois componentes, a composição da proporção determina diretamente a qualidade da camada de galvanoplastia. Se a concentração de sulfato de cobre for muito alta, os cristais de sulfato de cobre serão precipitados; se a concentração de sulfato de cobre for muito baixa, o fio será facilmente queimado e a eficiência do galvanoplastia será afetada. O ácido sulfúrico pode melhorar a condutividade elétrica e a eficiência de corrente da solução de galvanoplastia, reduzir a concentração de íons de cobre na solução de galvanoplastia (o mesmo efeito iônico), melhorando assim a polarização catódica e a dispersão da solução de galvanoplastia, de modo que o limite de densidade de corrente aumenta e evita a hidrólise do sulfato cuproso na solução de galvanoplastia em óxido cuproso e precipitação, aumentando a estabilidade da solução de galvanoplastia, mas também reduz a polarização anódica, que é propícia à dissolução normal do ânodo. No entanto, deve-se notar que o alto teor de ácido sulfúrico reduzirá a solubilidade do sulfato de cobre. Quando o teor de ácido sulfúrico na solução de revestimento é insuficiente, o sulfato de cobre é facilmente hidrolisado em óxido cuproso e aprisionado na camada de revestimento, a cor da camada fica escura e solta; quando há um excesso de ácido sulfúrico na solução de revestimento e o teor de sal de cobre é insuficiente, o hidrogênio será parcialmente descarregado no cátodo, de modo que a superfície da camada de revestimento parece irregular. O teor de fósforo da placa de cobre com fósforo também tem um impacto importante na qualidade do revestimento, o teor de fósforo deve ser controlado na faixa de 0,04% a 0,07%, se for menor que 0,02%, é difícil formar um filme para evitar a produção de íons de cobre, aumentando assim o pó de cobre na solução de revestimento; Se o teor de fósforo for superior a 0,1%, a dissolução do ânodo de cobre será afetada, resultando na redução do teor de íons de cobre bivalentes na solução de galvanoplastia, gerando grande quantidade de lama anódica. Além disso, a placa de cobre deve ser enxaguada regularmente para evitar que a lama anódica contamine a solução de galvanoplastia e cause rugosidade e rebarbas na camada de galvanoplastia.
3 Conclusão
Através do processamento dos aspectos acima mencionados, a adesão e a continuidade do produto são boas, a qualidade é estável e o desempenho é excelente. No entanto, no processo de produção real, existem muitos fatores que afetam a qualidade da camada de revestimento. Uma vez identificado o problema, ele deve ser analisado e estudado a tempo, e medidas apropriadas devem ser tomadas para solucioná-lo.
Horário da publicação: 14/06/2022