一种极薄铜铝复合板带制备方法技术

针对于现有技术中轧制铜铝复合薄板带存在的技术问题，本发明专利技术提供了一种极薄铜铝复合板带制备方法，包括以下步骤：1)预处理板带；2)洁净的铜和铝板带材叠放在一起，再对叠放在一起的铜和铝板带材表面进行润滑；3)润滑后的叠放的铜和铝板带材进入轧机进行同步轧制，并且在轧制时利用轧辊对板带材进行加热，同步轧制后，再次对板带材表面进行润滑，然后经过前张力辊，进入轧机进行异步轧制，并且在轧制时利用轧辊对板带材进行加热，异步轧制后再经过后张力辊，再对板带材进行退火处理，之后将板带材清洗烘干，最后经过平整再收卷。本发明专利技术实现了极薄铜铝复合板带的高效生产，轧制出的铜铝复合板带厚度达0.03mm，且力学性能优异。且力学性能优异。且力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种极薄铜铝复合板带制备方法


[0001]本专利技术属于铜铝复合板带
，特别涉及一种极薄铜铝复合板带制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代高科技水平的迅猛发展，产品智能化和微型化的程度不断增强，各个行业和领域对微型电子元器件等高精尖技术产品的要求越来越高，同时对微型零件的需求量也越来越巨大。同时，我国铜资源匮乏，铝资源充足。因此，需要通过铜铝结合，进行优势互补，制备出低成本、高性能的极薄铜铝复合板带以替代纯铜材料。铜铝复合板带现主要应用于铠装电缆、COB封装、风冷散热翅片等众多领域。
[0003]如今，制备铜铝复层板有很多方法，包括液相固相复合、液相液相复合等，其中，轧制复合是生产层状复合材料的一种重要技术。相较于爆炸复合、离心复合铸造、热浸镀、喷射沉积、热压烧结等工艺，轧制复合工艺具有适用范围广、生产效率高、节约成本等优点。
[0004]但是目前的轧制设备和轧制方法尚无法轧制出铜铝复合薄板带，为后续生产铜铝复合的微型电子元器件带来难度。

技术实现思路

[0005]针对于现有技术中轧制铜铝复合薄板带存在的技术问题，本专利技术提供了一种极薄铜铝复合板带制备方法，实现了极薄铜铝复合板带的高效生产，轧制出的铜铝复合板带厚度可达0.03mm，并且力学性能优异。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种极薄铜铝复合板带制备方法，铜铝复合板为双层、三层或更多层板带复合，包括以下步骤：
[0008]1)预处理板带：
[0009]将待复合的铜板带卷和铝板带卷在开卷机上开卷，开卷后的铜和铝板带材经过对应的前导卫辊，再经过酸洗或碱洗去除铜和铝板带材表面的氧化层，然后将铜和铝板带材表面的酸或碱洗去，随后对每个板带材的待结合面进行毛化处理，之后通过清洗烘去除铜和铝板带材表面杂质；
[0010]2)洁净的铜和铝板带材通过后导卫辊后，叠放在一起，再对叠放在一起的铜和铝板带材表面进行润滑；
[0011]3)润滑后的叠放的铜和铝板带材进入轧机进行同步轧制，并且在轧制时利用轧辊对板带材进行加热，同步轧制后，再次对板带材表面进行润滑，然后经过前张力辊，进入轧机进行异步轧制，并且在轧制时利用轧辊对板带材进行加热，异步轧制后再经过后张力辊，再对板带材进行退火处理，之后将板带材清洗烘干，最后经过平整再收卷。
[0012]进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，毛化处理的打磨深度为40～100μm。
[0013]进一步的，上述的制备方法，步骤2)和3)中，润滑采用喷淋方式喷淋乳化液，喷射范围在60～70cm，每隔1～3min喷淋一次。
[0014]进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，前张力辊和后张力辊为同步轧制的板带材施加后张力，为异步轧制的板带材施加前、后张力，以控制复合板带的板型。
[0015]进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，同步轧制或异步轧制时板带材的加热温度为200～400℃；压下率为60％～70％；轧制速度为20～40cm/min；异步轧制的异速比为1～1.5。
[0016]进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，退火处理的制度为：退火温度为300～600℃，保温时间为0.5～3h。
[0017]进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，同步轧制或异步轧制时利用轧辊对板带材进行加热，通过PLC控制系统控制，所用的控制方法为：
[0018]步骤1、PLC控制系统控制加热器开启，所述加热器用于为同步轧制或异步轧制的轧辊进行加热，使轧辊表面温度达到预设定温度T
S
后，加热器停止加热；
[0019]步骤2、对轧辊进行定时测温，并将测得的数据发送给PLC控制系统，控制系统将得到的温度数据T与预设定温度进行比较，当T＜T
S
‑‑
ΔT，则启动加热器，当T≥T
S
+ΔT，则关闭加热器，其中，ΔT为温度阈值。
[0020]进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，同步轧制或异步轧制时，通过PLC控制系统控制轧制压下率，所用的控制方法为：
[0021]步骤1、PLC控制系统根据轧制的目标压下率和预设的原料板带材厚度，计算工作轧辊的辊缝尺寸、轧制压力以及轧辊的辊速，并将指令发送给全液压压下装置，同时调整轧辊电机的频率，全液压压下装置将辊缝调整到目标尺寸；
[0022]步骤2、在轧制过程中，定时测量板带材进行同步轧制或异步轧制的前后的板带材的厚度，并将数据发送给PLC控制系统；如果轧制后的板带材未达到目标厚度，则PLC控制系统根据目标压下率和轧制前板带材的厚度重新计算轧辊的辊缝尺寸、轧制力以及轧辊的辊速，并将重新计算后的参数指令发送给全液压压下装置对相关参数做调整并调整轧辊电机的频率。
[0023]进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，前后张力辊的辊速通过PLC控制系统控制，所用的控制方法为：
[0024]步骤1、PLC控制系统根据异步轧制的低转速轧辊的辊速V计算前张力辊的辊速V
F
＝V
‑
V
F0
，其中，V
F0
为设定的前张力辊与轧辊的转速差，以及后张力辊的辊速V
B
＝V+V
B0
，其中，V
B0
为设定的后张力辊与轧辊的转速差；
[0025]步骤2、PLC控制系统根据前张力辊的辊速和后张力辊的辊速设置前后张力辊电机的转速。
[0026]进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，同步轧制和异步轧制采用的支撑辊的直径为50～120mm，辊长120～150mm，工作辊的直径为10～30mm，辊长130～160mm。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028]1、本专利技术在复合板带材轧制过程中采用PLC控制系统和全液压压下装置，使板带轧制尺寸更精准。
[0029]2、异步轧制前后设有张力辊，使成品的板型更好。
[0030]3、本专利技术同步轧制和异步轧制所采用的工作辊的轧辊辊体直径为10～30mm，辊长130～160mm，能够将板带厚度轧制得更薄，最薄可轧至0.03mm。
[0031]4、本专利技术的轧制过程通过PLC控制系统控制实现自动化；各工序间紧密连贯，协同配合，大大提高制备效率。
[0032]5、本专利技术方法所制备的成品力学性能优异，剥离强度可达6～7N/mm，屈服强度可达200～300MPa，延伸率可达35～40％。
[0033]6、本专利技术方法所制备的成品导电导热性，耐腐蚀等使用性能优异。
附图说明
[0034]图1、同步轧制或异步轧制时对板带材进行加热所用的控制方法流程图；
[0035]图2、同步轧制或异步轧制时控制轧制压下率所用的控制方法流程图；
[0036]图3、前后张力辊的辊速控制方法流程图。
具体实施方式
[0037]下面结合具体轧制过程，作进一步说明。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极薄铜铝复合板带制备方法，铜铝复合板为双层、三层或更多层板带复合，其特征在于，包括以下步骤：1)预处理板带：将待复合的铜板带卷和铝板带卷在开卷机上开卷，开卷后的铜和铝板带材经过对应的前导卫辊，再经过酸洗或碱洗去除铜和铝板带材表面的氧化层，然后将铜和铝板带材表面的酸或碱洗去，随后对每个板带材的待结合面进行毛化处理，之后通过清洗烘干去除铜和铝板带材表面杂质；2)洁净的铜和铝板带材通过后导卫辊后，叠放在一起，再对叠放在一起的铜和铝板带材表面进行润滑；3)润滑后的叠放的铜和铝板带材进入轧机进行同步轧制，并且在轧制时利用轧辊对板带材进行加热，同步轧制后，再次对板带材表面进行润滑，然后经过前张力辊，进入轧机进行异步轧制，并且在轧制时利用轧辊对板带材进行加热，异步轧制后再经过后张力辊，再对板带材进行退火处理，之后将板带材清洗烘干，最后经过平整再收卷。2.根据权利要求1所述的极薄铜铝复合板带制备方法，其特征在于，步骤1)中，毛化处理的打磨深度为40～100μm。3.根据权利要求1所述的极薄铜铝复合板带制备方法，其特征在于，步骤2)和3)中，润滑采用喷淋方式喷淋乳化液，喷射范围在60～70cm，每隔1～3min喷淋一次。4.根据权利要求1所述的极薄铜铝复合板带制备方法，其特征在于，步骤3)中，前张力辊和后张力辊为同步轧制的板带材施加后张力，为异步轧制的板带材施加前、后张力。5.根据权利要求1所述的极薄铜铝复合板带制备方法，其特征在于，步骤3)中，同步轧制或异步轧制时板带材的加热温度为200～400℃；压下率为60％～70％；轧制速度为20～40cm/min；异步轧制的异速比为1～1.5。6.根据权利要求1所述的极薄铜铝复合板带制备方法，其特征在于，步骤3)中，退火处理的制度为：退火温度为300～600℃，保温时间为0.5～3h。7.根据权利要求1所述的极薄铜铝复合板带制备方法，其特征在于，步骤3)中，同步轧制或异步轧制时利用轧辊对板带材进行加热，通过PLC控制系统控制，所用的控制方法为：步骤1、PLC控制系统控制加热器开启，所述加热器用于为同步轧制或异步轧制的轧辊进行加热，使轧辊表面温度达到预设定温度T
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【专利技术属性】
技术研发人员：张红梅，于国澳，赵大东，李娜，李洪楠，刘乾，李志攀，姜盈旭，顾文琦，李金刚，李启航，朱禹川，彭兴东，夏磊，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：