1. 서론
통신 케이블에서 고주파 신호를 전송할 때 도체는 표피 효과를 발생시키며, 전송 신호의 주파수가 높아질수록 표피 효과는 더욱 심해집니다. 표피 효과는 동축 케이블에서 전송 신호의 주파수가 수 킬로헤르츠 또는 수만 헤르츠에 도달할 때 내부 도체의 바깥쪽 표면과 외부 도체의 안쪽 표면을 따라 신호가 전송되는 현상을 말합니다.
특히, 국제 구리 가격이 급등하고 천연 구리 자원이 점점 더 부족해짐에 따라 구리 도체를 대체하기 위해 구리 도금 강철 또는 구리 도금 알루미늄 와이어를 사용하는 것이 전선 및 케이블 제조 산업에 중요한 과제가 되었을 뿐만 아니라, 넓은 시장 공간을 활용하여 홍보하는 것도 중요한 과제가 되었습니다.
그러나 구리 도금 와이어는 전처리, 니켈 도금 전처리 및 기타 공정과 도금액의 영향으로 인해 와이어 흑화, 전처리 불량, 도금층 표면 벗겨짐 등의 문제와 결함이 발생하기 쉽습니다. 이로 인해 와이어가 흑화되고, 전처리 불량이 발생하며, 주요 도금층이 벗겨져 와이어 폐기물과 재료 낭비가 발생하여 제품 제조 비용이 증가합니다. 따라서 코팅 품질을 보장하는 것이 매우 중요합니다. 본 논문에서는 전기 도금을 이용한 구리 도금 와이어 생산의 공정 원리와 절차, 그리고 품질 문제의 일반적인 원인과 해결 방법을 주로 논의합니다. 1. 구리 도금 와이어 도금 공정 및 원인
1. 1 와이어의 전처리
첫째, 와이어를 알칼리 및 산세 용액에 담그고 와이어(양극)와 플레이트(음극)에 일정 전압을 인가하면 양극에서 다량의 산소가 침전됩니다.이러한 가스의 주요 역할은 다음과 같습니다.첫째, 강선 표면과 그 주변 전해질의 격렬한 기포는 기계적 교반 및 박리 효과를 일으켜 강선 표면의 오일을 촉진하고 오일과 그리스의 비누화 및 유화 과정을 가속화합니다.둘째, 금속과 용액 사이의 계면에 부착된 미세 기포로 인해 기포와 강선이 분리되면 기포가 강선에 부착되어 용액 표면에 많은 오일이 쌓이게 됩니다.따라서 기포는 강선에 부착된 많은 오일을 용액 표면으로 가져와 오일 제거를 촉진하고 동시에 양극의 수소 취성을 일으키기 어려워 양호한 도금 품질을 얻을 수 있습니다.
1. 2 와이어의 도금
먼저, 와이어를 도금액에 담그고 와이어(음극)와 구리판(양극)에 일정 전압을 인가하여 니켈 전처리 및 도금을 실시합니다. 양극에서 구리판은 전자를 잃고 전해(도금) 용액에서 자유 2가 구리 이온을 형성합니다.
Cu – 2e→Cu2+
음극에서는 강철 와이어가 전기분해로 재전자화되고 2가 구리 이온이 와이어에 증착되어 구리 도금 강철 와이어를 형성합니다.
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
도금액의 산 함량이 부족하면 황산구리(I-구리)가 쉽게 가수분해되어 산화구리(I-구리)를 형성합니다. 산화구리는 도금층에 갇혀 도금층이 느슨해집니다. Cu₂SO₄ + H₂O [Cu₂O + H₂SO₄]
I. 주요 구성 요소
옥외용 광케이블은 일반적으로 나섬유, 루즈튜브, 방수재, 보강재, 그리고 외피로 구성됩니다. 중앙관 구조, 층상 연선 구조, 골격 구조 등 다양한 구조로 제공됩니다.
베어 파이버는 직경 250마이크로미터의 원 광섬유를 말합니다. 일반적으로 코어층, 클래딩층, 코팅층으로 구성됩니다. 베어 파이버의 종류에 따라 코어층의 크기가 다릅니다. 예를 들어, 단일 모드 OS2 파이버는 일반적으로 9마이크로미터이고, 다중 모드 OM2/OM3/OM4/OM5 파이버는 50마이크로미터, 다중 모드 OM1 파이버는 62.5마이크로미터입니다. 멀티 코어 파이버를 구분하기 위해 베어 파이버는 종종 색상으로 구분됩니다.
루즈 튜브는 일반적으로 고강도 엔지니어링 플라스틱(PBT)으로 제작되며, 노출된 섬유를 수용하는 데 사용됩니다. 루즈 튜브는 보호 기능을 제공하며, 섬유를 손상시킬 수 있는 물의 침투를 방지하기 위해 방수 젤이 채워져 있습니다. 이 젤은 또한 섬유가 충격으로 손상되는 것을 방지하는 완충제 역할을 합니다. 루즈 튜브의 제조 공정은 섬유의 충분한 길이를 확보하는 데 매우 중요합니다.
방수재에는 케이블 방수 그리스, 방수 원사 또는 방수 분말이 포함됩니다. 케이블의 전반적인 방수 성능을 더욱 향상시키기 위해 일반적으로 사용되는 방법은 방수 그리스를 사용하는 것입니다.
강화 부재는 금속 및 비금속 유형으로 나뉩니다. 금속 부재는 인산염 처리된 강선, 알루미늄 테이프 또는 강철 테이프로 만들어지는 경우가 많습니다. 비금속 부재는 주로 FRP 소재로 만들어집니다. 사용되는 재료와 관계없이, 이러한 부재는 인장, 굽힘, 충격 및 비틀림에 대한 저항성을 포함하여 표준 요건을 충족하는 데 필요한 기계적 강도를 제공해야 합니다.
외장재는 방수, 자외선 차단, 내후성 등 사용 환경을 고려해야 합니다. 따라서 우수한 물리적 및 화학적 특성으로 옥외 설치에 적합한 검은색 PE 소재가 일반적으로 사용됩니다.
2 구리도금 공정에서의 품질문제의 원인과 해결방안
2. 1 와이어 전처리가 도금층에 미치는 영향 전기도금으로 구리 피복 강선을 제조할 때 와이어 전처리는 매우 중요합니다. 와이어 표면의 오일과 산화막이 완전히 제거되지 않으면 사전 도금된 니켈층이 제대로 도금되지 않고 접합이 불량해져 결국 주 구리 도금층이 탈락하게 됩니다. 따라서 알칼리성 및 산세액의 농도, 산세 및 알칼리 전류, 펌프의 정상 여부를 주의 깊게 관찰하는 것이 중요하며, 정상이 아닌 경우 즉시 수리해야 합니다. 강선 전처리에서 흔히 발생하는 품질 문제와 그 해결책은 표에 나와 있습니다.
2. 2 니켈 전처리 용액의 안정성은 도금 전층의 품질을 직접적으로 결정하며, 구리 도금의 다음 단계에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 도금 전 니켈 용액의 조성비를 정기적으로 분석하고 조정하여 도금 전 니켈 용액이 깨끗하고 오염되지 않았는지 확인하는 것이 중요합니다.
2.3 주 도금 용액이 도금층에 미치는 영향 도금 용액은 황산구리와 황산의 두 가지 성분으로 구성되어 있으며, 이 비율의 조성은 도금층의 품질을 직접적으로 결정합니다. 황산구리의 농도가 너무 높으면 황산구리 결정이 침전되고, 황산구리의 농도가 너무 낮으면 와이어가 쉽게 그을려 도금 효율에 영향을 미칩니다. 황산은 전기 도금 용액의 전기 전도도와 전류 효율을 향상시키고, 전기 도금 용액 내 구리 이온 농도를 감소시켜(이온 효과와 동일) 음극 분극 및 전기 도금 용액의 분산을 개선하여 전류 밀도 한계를 증가시킵니다. 또한 전기 도금 용액 내 황산구리가 산화구리로 가수분해되어 침전되는 것을 방지하여 도금 용액의 안정성을 높이고 양극 분극을 줄여 양극의 정상적인 용해에 도움이 됩니다. 그러나 황산 함량이 높으면 황산구리의 용해도가 감소한다는 점에 유의해야 합니다.도금액의 황산 함량이 부족하면 황산구리가 쉽게 가수분해되어 산화구리로 변하고 도금층에 갇히게 되어 도금층의 색상이 어둡고 흐릿해집니다.도금액에 황산이 과도하고 구리염 함량이 부족하면 음극에서 수소가 일부 방출되어 도금층 표면이 얼룩덜룩하게 보입니다.인 구리도금 인 함량도 도금 품질에 중요한 영향을 미치며, 인 함량은 0.04%~0.07% 범위에서 조절해야 하며, 0.02% 미만이면 피막을 형성하기 어려워 구리 이온 생성을 막아 도금액 내 구리 분말이 증가합니다. 인 함량이 0.1%를 초과하면 구리 양극의 용해에 영향을 미쳐 도금액 내 2가 구리 이온 함량이 감소하고 양극 슬러지가 다량 발생합니다. 또한, 구리판을 정기적으로 헹궈 양극 슬러지가 도금액을 오염시켜 도금층에 거칠기와 버(burr)를 유발하는 것을 방지해야 합니다.
3 결론
위에서 언급한 측면들을 가공함으로써 제품의 접착력과 연속성이 양호하고, 품질이 안정적이며, 성능이 우수합니다. 그러나 실제 생산 공정에서는 도금 공정에서 도금층의 품질에 영향을 미치는 여러 요인이 존재하므로, 문제가 발견되면 적절한 시기에 분석 및 연구하여 적절한 조치를 취해야 합니다.
게시 시간: 2022년 6월 14일