1. Uvod
Komunikacijski kabel u prijenosu visokofrekventnih signala, vodiči će proizvesti skin efekt, a s povećanjem frekvencije emitiranog signala, skin efekt je sve ozbiljniji. Takozvani skin efekt odnosi se na prijenos signala duž vanjske površine unutarnjeg vodiča i unutarnje površine vanjskog vodiča koaksijalnog kabela kada frekvencija odaslanog signala dosegne nekoliko kiloherca ili desetke tisuća herca.
Konkretno, uz skokovitu međunarodnu cijenu bakra, a resursi bakra u prirodi postaju sve oskudniji, pa je upotreba bakrenih čeličnih ili aluminijskih žica presvučenih bakrom za zamjenu bakrenih vodiča postala važan zadatak za žice i industriji proizvodnje kabela, ali i za njezinu promociju uz korištenje velikog tržišnog prostora.
Ali žica u bakrenoj galvanizaciji, zbog prethodne obrade, prethodnog niklanja i drugih procesa, kao i utjecaja otopine za galvanizaciju, lako je proizvesti sljedeće probleme i nedostatke: crnjenje žice, prethodno galvaniziranje nije dobro , glavni sloj oplate s kože, što rezultira proizvodnjom otpadne žice, materijalnog otpada, tako da se troškovi proizvodnje proizvoda povećavaju. Stoga je iznimno važno osigurati kvalitetu premaza. U ovom se radu uglavnom raspravlja o procesnim načelima i postupcima za proizvodnju čelične žice obložene bakrom galvanizacijom, kao i uobičajenim uzrocima problema kvalitete i metodama rješenja. 1 Proces galvanizacije čelične žice obložene bakrom i njegovi uzroci
1. 1 Predobrada žice
Prvo se žica uroni u alkalnu otopinu i otopinu za dekapiranje, a na žicu (anoda) i ploču (katoda) se primijeni određeni napon, a anoda taloži veliku količinu kisika. Glavna uloga ovih plinova je: jedan, jaki mjehurići na površini čelične žice i njegov obližnji elektrolit imaju mehaničku agitaciju i učinak skidanja, potičući tako ulje s površine čelične žice, ubrzavajući proces saponifikacije i emulgiranja ulje i mast; drugo, zbog sićušnih mjehurića pričvršćenih na granicu između metala i otopine, s mjehurićima i čeličnom žicom van, mjehurići će se lijepiti za čeličnu žicu s puno ulja na površini otopine, stoga, na Mjehurići će donijeti puno ulja koje se zalijepilo za čeličnu žicu na površinu otopine, čime se potiče uklanjanje ulja, a u isto vrijeme, nije lako proizvesti vodikovu krtost anode, tako da je dobro može se dobiti oplata.
1. 2 Oplata žice
Prvo, žica se prethodno obrađuje i prekriva niklom uranjanjem u otopinu za nanošenje metala i primjenom određenog napona na žicu (katoda) i bakrenu ploču (anoda). Na anodi, bakrena ploča gubi elektrone i stvara slobodne dvovalentne bakrene ione u elektrolitičkoj kupelji:
Cu – 2e→Cu2+
Na katodi se čelična žica elektrolitički reelektronizira, a dvovalentni ioni bakra talože se na žicu da bi se formirala čelična žica obložena bakrom:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
Kada je količina kiseline u otopini za galvanizaciju nedovoljna, bakrov sulfat se lako hidrolizira u bakrov oksid. Bakrov oksid je zarobljen u sloju oplate, čineći ga labavim. Cu2 SO4 + H2O [Cu2O + H2 SO4
I. Ključne komponente
Vanjski optički kabeli općenito se sastoje od golih vlakana, labave cijevi, materijala koji blokiraju vodu, elemenata za ojačavanje i vanjskog omotača. Dolaze u različitim strukturama kao što su dizajn središnje cijevi, usukani slojevi i struktura kostura.
Gola vlakna se odnose na originalna optička vlakna promjera 250 mikrometara. Oni obično uključuju sloj jezgre, sloj obloge i sloj prevlake. Različite vrste golih vlakana imaju različite veličine slojeva jezgre. Na primjer, jednomodna OS2 vlakna općenito su 9 mikrometara, dok su višemodna OM2/OM3/OM4/OM5 vlakna 50 mikrometara, a višemodna OM1 vlakna 62,5 mikrometara. Gola vlakna često su označena bojama za razlikovanje višejezgrenih vlakana.
Labave cijevi obično su izrađene od PBT inženjerske plastike visoke čvrstoće i koriste se za smještaj golih vlakana. Pružaju zaštitu i ispunjeni su gelom koji blokira vodu kako bi se spriječio prodor vode koja bi mogla oštetiti vlakna. Gel također djeluje kao pufer za sprječavanje oštećenja vlakana od udaraca. Proces proizvodnje labavih cijevi ključan je za osiguravanje viška duljine vlakna.
Materijali za blokiranje vode uključuju mast za blokiranje vode za kablove, pređu koja blokira vodu ili prah za blokiranje vode. Kako bi se dodatno poboljšala ukupna sposobnost kabela da blokira vodu, glavni pristup je korištenje masti za blokiranje vode.
Elementi za ojačavanje dolaze u metalnim i nemetalnim vrstama. Metalne su često izrađene od fosfatiranih čeličnih žica, aluminijskih ili čeličnih traka. Nemetalni elementi prvenstveno su izrađeni od FRP materijala. Bez obzira na korišteni materijal, ovi elementi moraju osigurati potrebnu mehaničku čvrstoću kako bi zadovoljili standardne zahtjeve, uključujući otpornost na napetost, savijanje, udarce i uvijanje.
Vanjski omotači trebaju uzeti u obzir okolinu uporabe, uključujući vodonepropusnost, UV otpornost i otpornost na vremenske uvjete. Stoga se obično koristi crni PE materijal, jer njegova izvrsna fizikalna i kemijska svojstva osiguravaju prikladnost za vanjsku ugradnju.
2 Uzroci problema kvalitete u procesu bakrenja i njihova rješenja
2. 1 Utjecaj predobrade žice na sloj oplate Predobrada žice vrlo je važna u proizvodnji čelične žice presvučene bakrom galvaniziranjem. Ako uljni i oksidni film na površini žice nisu potpuno eliminirani, tada prethodno presvučeni sloj nikla nije dobro prevučen i veza je loša, što će na kraju dovesti do otpadanja glavnog sloja prevlake bakra. Stoga je važno paziti na koncentraciju alkalnih tekućina i tekućina za dekapiranje, struju dekapiranje i lužnatu struju i jesu li pumpe normalne, a ako nisu, potrebno ih je hitno popraviti. Uobičajeni problemi kvalitete u prethodnoj obradi čelične žice i njihova rješenja prikazani su u tablici
2. 2 Stabilnost otopine prethodnog nikla izravno određuje kvalitetu sloja prethodnog nanošenja i igra važnu ulogu u sljedećem koraku nanošenja bakrenog sloja. Stoga je važno redovito analizirati i prilagođavati omjer sastava prethodno nanesene otopine nikla i osigurati da je prethodno nanesena otopina nikla čista i nekontaminirana.
2.3 Utjecaj glavne otopine za galvanizaciju na sloj galvanizacije Otopina za galvanizaciju sadrži bakreni sulfat i sumpornu kiselinu kao dvije komponente, sastav omjera izravno određuje kvalitetu sloja galvanizacije. Ako je koncentracija bakrenog sulfata previsoka, kristali bakrenog sulfata će se istaložiti; ako je koncentracija bakrenog sulfata preniska, žica će se lako opeći i to će utjecati na učinkovitost galvanizacije. Sumporna kiselina može poboljšati električnu vodljivost i strujnu učinkovitost otopine za galvanizaciju, smanjiti koncentraciju iona bakra u otopini za galvanizaciju (isti učinak iona), čime se poboljšava katodna polarizacija i disperzija otopine za galvanizaciju, tako da gustoća struje ograničavaju povećanje i sprječavaju hidrolizu bakrenog sulfata u otopini za galvanizaciju u bakrov oksid i taloženje, povećavajući stabilnost otopine za galvanizaciju, ali također smanjuju anodnu polarizaciju, što pogoduje normalnom otapanju anode. Međutim, treba napomenuti da će visok sadržaj sumporne kiseline smanjiti topljivost bakrenog sulfata. Kada je sadržaj sumporne kiseline u otopini za galvanizaciju nedovoljan, bakreni sulfat se lako hidrolizira u bakrov oksid i zarobljava u sloju galvanizacije, boja sloja postaje tamna i labava; kada postoji suvišak sumporne kiseline u otopini za galvanizaciju, a sadržaj bakrene soli je nedovoljan, vodik će se djelomično isprazniti u katodi, tako da površina sloja za galvanizaciju izgleda mrljasto. Fosforna bakarna ploča Sadržaj fosfora također ima važan utjecaj na kvalitetu premaza, sadržaj fosfora treba kontrolirati u rasponu od 0,04% do 0,07%, ako je manji od 0,02%, teško se oblikuje film za sprječavanje proizvodnje bakrenih iona, čime se povećava bakreni prah u otopini za nanošenje; ako je sadržaj fosfora veći od 0,1%, to će utjecati na otapanje bakrene anode, tako da se sadržaj dvovalentnih bakrenih iona u otopini za oplatu smanjuje i stvara puno anodnog blata. Osim toga, bakrenu ploču treba redovito ispirati kako bi se spriječilo da anodni talog zagadi otopinu za oplatu i uzrokuje hrapavost i neravnine na sloju za oplatu.
3 Zaključak
Obradom gore navedenih aspekata, prianjanje i kontinuitet proizvoda su dobri, kvaliteta je stabilna i performanse su izvrsne. Međutim, u stvarnom proizvodnom procesu postoje mnogi čimbenici koji utječu na kvalitetu sloja oplate u procesu oplate, nakon što se problem pronađe, treba ga analizirati i proučiti na vrijeme te treba poduzeti odgovarajuće mjere za njegovo rješavanje.
Vrijeme objave: 14. lipnja 2022