{"id":2837,"date":"2022-09-28T15:14:44","date_gmt":"2022-09-28T15:14:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.nonwovenmillrolls.com\/?p=2408"},"modified":"2026-10-13T15:07:15","modified_gmt":"2026-10-13T15:07:15","slug":"application-of-3m-non-woven-mill-rolls-on-high-performance-tin-phosphorus-bronze-c5210-copper-foils-manufacture","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.nonwovenmillrolls.com\/es\/application-of-3m-non-woven-mill-rolls-on-high-performance-tin-phosphorus-bronze-c5210-copper-foils-manufacture\/","title":{"rendered":"Aplicaci\u00f3n de los rodillos de laminaci\u00f3n no tejidos de 3M en la fabricaci\u00f3n de l\u00e1minas de cobre C5210 de bronce esta\u00f1ado-fosforoso de alto rendimiento"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Mediante el uso del m\u00e9todo de colada continua horizontal y laminado en fr\u00edo de alta precisi\u00f3n, se estudia el cobre de bronce esta\u00f1o-f\u00f3sforo de alto rendimiento C5210. La dificultad de no poder laminar cobre de bronce esta\u00f1o-f\u00f3sforo de alto rendimiento C5210 de 400 mm de ancho se resuelve utilizando una elevada tasa de procesamiento, rodillos de molino de 3M de tela no tejida y nivelaci\u00f3n por tensi\u00f3n, adem\u00e1s de transformar el laminador de 14 cilindros de la industria del acero inoxidable. La resistencia a la tracci\u00f3n en estado SH puede alcanzar m\u00e1s de 730 MPa, el alargamiento puede superar el 12% y la precisi\u00f3n de espesor puede ser de aproximadamente 0,002 mm, lo que cumple con los requisitos del cliente para cobre de alto rendimiento y alta elasticidad.<\/p>\n\n\n\n

Con el desarrollo de la producci\u00f3n industrial, los componentes de la electr\u00f3nica, las telecomunicaciones, los aparatos el\u00e9ctricos y otros productos son cada vez m\u00e1s miniaturizados y densos, lo que requiere tiras de l\u00e1mina de cobre con un grosor m\u00e1s fino y propiedades mec\u00e1nicas m\u00e1s elevadas. Dado que la l\u00e1mina de cobre electrol\u00edtica se obtiene por electrodeposici\u00f3n, el estado cristalino de sus part\u00edculas de cobre es en forma de aguja vertical, y esta estructura en forma de aguja tiende a romperse durante los dobleces din\u00e1micos, mientras que las part\u00edculas de cobre de la l\u00e1mina de cobre laminada tienen una estructura en forma de eje horizontal, lo que permite doblarla y plegarla muchas veces. La ductilidad, la resistencia al doblado y la suavidad de la superficie de la l\u00e1mina son mejores que las de la l\u00e1mina de cobre electrol\u00edtica.<\/p>\n\n\n\n

Este proyecto adopta la tecnolog\u00eda de producci\u00f3n internacional avanzada para estudiar la l\u00e1mina de cobre de esta\u00f1o, f\u00f3sforo y bronce C5210, y el producto desarrollado pertenece a la l\u00e1mina de aleaci\u00f3n de cobre laminada de alto rendimiento, que es el material b\u00e1sico de la industria electr\u00f3nica.<\/p>\n\n\n\n

1 Estado de la investigaci\u00f3n sobre las l\u00e1minas de cobre en el mercado nacional<\/h4>\n\n\n\n

La tira de l\u00e1mina de cobre puede producirse mediante electr\u00f3lisis y laminaci\u00f3n. Actualmente, en China se ha desarrollado con \u00e9xito la l\u00e1mina de cobre electrol\u00edtica de doble cara ultrafina, brillante y de alto rendimiento, as\u00ed como su m\u00e9todo de preparaci\u00f3n. El espesor puede ser de no m\u00e1s de 84 \u00b5m, la rugosidad no supera los 0,25 \u00b5m y el alargamiento es superior al 5 %. Debido a diferentes requisitos del producto, el material de l\u00e1mina de cobre C5210 de esta\u00f1o-f\u00f3sforo-bronce de alto rendimiento debe producirse por laminaci\u00f3n; sin embargo, debido a limitaciones relacionadas con el equipo, la tecnolog\u00eda y otros factores, solo unos pocos fabricantes nacionales pueden producir l\u00e1minas de cobre laminadas en trenes de laminaci\u00f3n dom\u00e9sticos, y algunas tiras presentan ondulaciones y roturas, el efecto de eliminaci\u00f3n de aceite durante el proceso de laminaci\u00f3n es deficiente y el ancho de laminaci\u00f3n es inferior a 305 mm, lo que no satisface plenamente las necesidades del cliente.<\/p>\n\n\n\n

2 Principales indicadores t\u00e9cnicos del producto de este proyecto<\/p>\n\n\n\n

Teniendo como referencia las normas japonesas JIS y las normas estadounidenses ASIM para tiras de aleaci\u00f3n de cobre, y combin\u00e1ndolas con las exigencias del mercado, se ha elaborado una norma empresarial. Los principales indicadores t\u00e9cnicos se muestran en la Tabla 1 y la Tabla 2.<\/p>\n\n\n\n

Grado<\/td>Cu<\/td>Pb<\/td>Fe<\/td>Sn<\/td>Zn<\/td>Mn<\/td>Ni<\/td>P<\/td>Cu+Sn+P<\/td><\/tr>
C5210<\/td><\/td>\u22640.02<\/td>0.10<\/td>7.0-9.0<\/td>\u22640.20<\/td><\/td><\/td>0.03-0.35<\/td>\u226599.5<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
Tabla 1 Elementos qu\u00edmicos (%)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Grado<\/td>Estado<\/td>Espesor, mm<\/td>Resistencia a la tracci\u00f3n, MPa<\/td>Alargamiento, %<\/td>Dureza Vickers, HV<\/td><\/tr>
C5210 (QSn8-0.3)<\/td>SH<\/td>0.05-0.15<\/td>730-830<\/td>\u226510<\/td>230-250<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
Tabla 2 Rendimiento mec\u00e1nico<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

3 Investigaci\u00f3n del producto y soluciones t\u00e9cnicas<\/p>\n\n\n\n

3.1 Determinaci\u00f3n del grado, especificaci\u00f3n y estado del producto<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El grado del producto se determina como bronce esta\u00f1ado fosforoso C5210 (QSn8-Q3); el estado del producto es EH y SH; el espesor es de 0,07 mm, 0,075 mm, 0,08 mm; el ancho es de 305~400 mm.<\/p>\n\n\n\n

3.2 Determinaci\u00f3n de la ruta del proceso del producto<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Se utiliza el proceso de producci\u00f3n “suministro de lingotes por colada continua horizontal – laminado en fr\u00edo – recocido – acabado” para estudiar la l\u00e1mina de cobre de bronce esta\u00f1ado-fosforoso C5210.<\/p>\n\n\n\n

4 An\u00e1lisis del proceso de investigaci\u00f3n del producto<\/p>\n\n\n\n

4.1 Mejorar el proceso de laminaci\u00f3n del producto para resolver los problemas de que la l\u00e1mina de cobre se rompe f\u00e1cilmente y es dif\u00edcil controlar la forma de la placa. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Este proyecto renov\u00f3 el tren de laminaci\u00f3n de acabado de catorce rodillos de la industria del acero inoxidable y lo aplic\u00f3 por primera vez a la industria de procesamiento del cobre. El sistema de control de espesor del tren de laminaci\u00f3n se modific\u00f3 respecto al original: se sustituy\u00f3 el medidor de espesor por rayos Y por un medidor de espesor de contacto fabricado por Vollmer, Alemania.<\/p>\n\n\n\n

Para evitar una precisi\u00f3n de medici\u00f3n insuficiente debido a cambios en la composici\u00f3n, se transformaron los sistemas de transmisi\u00f3n el\u00e9ctrica, presi\u00f3n hidr\u00e1ulica, lubricaci\u00f3n y otros aspectos de soporte. Al mismo tiempo, se estudi\u00f3 la l\u00ednea de producci\u00f3n existente de bronce esta\u00f1ado-fosforoso de doble flujo de 440 mm, y el ancho del producto de prueba final puede alcanzar los 400 nm.<\/p>\n\n\n\n

Las caracter\u00edsticas del laminado de l\u00e1mina de cobre de aleaci\u00f3n de alta resistencia son que la reducci\u00f3n absoluta es peque\u00f1a, la reducci\u00f3n relativa es grande, el cilindro est\u00e1 en una brecha de laminado negativa, la fuerza de laminado es alta y a menudo se produce la alarma de l\u00edmite de presi\u00f3n de laminado. El procedimiento de laminado de la l\u00e1mina de cobre selecciona 3~4 pasadas y utiliza una baja tasa de reducci\u00f3n por pasada. La tasa de reducci\u00f3n de la primera pasada no supera el 25%, y las pasadas restantes se reducen gradualmente seg\u00fan un m\u00e9todo de distribuci\u00f3n de 2~4 tasas de reducci\u00f3n. La tensi\u00f3n frontal es menor que la configuraci\u00f3n de la tensi\u00f3n trasera, y la primera es 10~25kN menor que la segunda. Este proceso presenta un laminado estable y puede resolver el problema de interrupci\u00f3n de la banda durante el proceso de laminado.<\/p>\n\n\n\n

El laminador de catorce cilindros es un laminador multici lindro con m\u00faltiples medios para ajustar la forma. Cuando se lamina una l\u00e1mina de aleaci\u00f3n de cobre de alta resistencia, puede producirse una mala forma debido a una ligera deformaci\u00f3n desigual. Ante esta situaci\u00f3n, el m\u00e9todo de ajuste de la forma del laminador de catorce cilindros consiste en determinar los mejores par\u00e1metros de control de la forma utilizando el sistema de extracci\u00f3n de cilindros y la forma de los cilindros del laminador de catorce cilindros:<\/p>\n\n\n\n

(1) Analice la fuerza del segundo cilindro intermedio durante el laminado de l\u00e1minas de aleaci\u00f3n de cobre y pruebe la influencia de los cilindros con perfiles convexos de +0,05 mm y +Q0,03 mm en la forma de la banda durante el laminado. En las pruebas comparativas, la coronaci\u00f3n del cilindro convexo se determin\u00f3 finalmente en +0,03 mm, y mediante la optimizaci\u00f3n de la forma del cilindro convexo se redujo la generaci\u00f3n de ondas intermedias durante el laminado.<\/p>\n\n\n\n

Las figuras 1 y 2 son im\u00e1genes de la forma de las chapas laminadas con diferentes coronas.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

(2) Dado que el tren de catorce rodillos se aplica a la producci\u00f3n de tiras de acero inoxidable, el producto con un ancho de 420 nm se lamina con una forma de rodillo c\u00f3nica: la longitud de la conicidad es de 120 mm y la conicidad es de Q36 mm. Esta forma de rodillo c\u00f3nica se utiliza en la laminaci\u00f3n de cobre. Las ondas bilaterales tienden a producirse cuando se utiliza la l\u00e1mina de aleaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Tras el an\u00e1lisis de fuerzas de todo el sistema de rodillos, se probaron tres esquemas: cono de una etapa, cono de dos etapas y cono de tres etapas. El resultado indica que el tipo de rodillo c\u00f3nico de dos etapas es el ideal; la longitud del cono es de 230 mm, la longitud del cono en el borde es de 170 nm y la conicidad es de 0,36 mm; la longitud de la conicidad central es de 60 mm y la conicidad es de 0,04 mm.<\/p>\n\n\n\n

Al cambiar el sistema de rodillos, se elimina la influencia de las ondulaciones en ambos lados sobre la calidad de la forma de la banda.
La Fig. 3, la Fig. 4 y la Fig. 5 son fotograf\u00edas de formas de chapa laminadas utilizando tres tipos de rodillos c\u00f3nicos.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

4.2 La aplicaci\u00f3n de los rodillos 3M en la tren de laminaci\u00f3n nacional de 14 rodillos resuelve el problema del desengrase en el laminado de tiras de l\u00e1mina. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

En la actualidad, los principales m\u00e9todos de desengrase incluyen el prensado y el raspado.<\/p>\n\n\n\n

El laminador de 14 rodillos utiliza el m\u00e9todo de raspado de aceite en la producci\u00f3n de acero inoxidable. El rascador de aceite est\u00e1 hecho de material pl\u00e1stico y su efecto de eliminaci\u00f3n de aceite es bueno. Sin embargo, cuando el dispositivo de eliminaci\u00f3n de aceite se utiliza para laminar l\u00e1minas de cobre, debido a que la banda de cobre es m\u00e1s blanda que el material de acero inoxidable, despu\u00e9s de un per\u00edodo de uso, el polvo de cobre laminado tiende a acumularse en los bordes del rascador de aceite, lo que provoca ara\u00f1azos en la superficie de la banda, afectando gravemente la calidad de la superficie de la banda; por lo tanto, no se puede utilizar el dispositivo de raspado de aceite.<\/p>\n\n\n\n

Si se selecciona el m\u00e9todo de prensado con rodillos, no se logra el efecto deseado porque el material es demasiado fino. Por esta raz\u00f3n, se estudia y transforma el rodillo de prensado 3M, y se aplica en el tren de laminaci\u00f3n de 14 rodillos para resolver el problema del desengrase de la superficie de la banda.<\/p>\n\n\n\n

La Fig. 6 y la Fig. 7 muestran las fotograf\u00edas del raspador de aceite y del dispositivo de desengrase con rodillo 3M durante el laminado de la l\u00e1mina.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

4.3 Durante el proceso de laminado del producto terminado, se utiliza una alta tasa de reducci\u00f3n para que el producto alcance altos \u00edndices de resistencia, superiores a 730 MPa.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El material met\u00e1lico experimenta deformaci\u00f3n pl\u00e1stica durante el proceso de laminado, lo que provoca el fen\u00f3meno de encogimiento por trabajo, mejorando significativamente las propiedades mec\u00e1nicas del material.<\/p>\n\n\n\n

En el estado completamente recristalizado del bronce fosforoso con esta\u00f1o, a medida que aumenta la tasa de procesamiento, el rendimiento del material tambi\u00e9n va mejorando. Por lo tanto, el \u00edndice de rendimiento del producto se controla explorando la tasa de procesamiento correspondiente. La resistencia a la tracci\u00f3n es superior a 730 MPa, y la tasa total de procesamiento supera el 50%, pudiendo alcanzar incluso el 63%. Por supuesto, el rendimiento del estado recristalizado (tambi\u00e9n conocido como “estado base”) tiene cierta influencia en el rendimiento del producto final.<\/p>\n\n\n\n

Figura 8. La figura 9 muestra las im\u00e1genes de la microestructura de los productos laminados con baja tasa de procesamiento y alta tasa de procesamiento, respectivamente.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

4.4 Proceso de recocido inferior del producto de investigaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para garantizar los indicadores de rendimiento de alta resistencia, el recocido inferior puede realizarse de dos maneras: en un horno de recocido tipo campana y en un horno de colch\u00f3n de aire desenrollado. Para tiras delgadas con un espesor inferior a 0,2 mm, ambos m\u00e9todos de recocido son insuficientes.<\/p>\n\n\n\n

Dado que el horno de recocido tipo campana se utiliza para el recocido de bobinas, se produce una adhesi\u00f3n grave entre las tiras de cobre, y no se puede garantizar la calidad de la superficie.<\/p>\n\n\n\n

Cuando la tira delgada se recuece en un horno de colch\u00f3n de aire, existen dos problemas principales. Uno es que la tira es fina y blanda, y es f\u00e1cil que se rompa en la zona del horno; el otro es que la velocidad de marcha est\u00e1 limitada y, despu\u00e9s del recocido, la tira queda demasiado blanda, por lo que el rendimiento del producto terminado es demasiado bajo para cumplir con los requisitos.<\/p>\n\n\n\n

En base a los dos puntos anteriores, se adopta el recocido en horno de colch\u00f3n de aire para la reserva inferior, y se exploran principalmente la tensi\u00f3n y la presi\u00f3n del aire en la zona del horno para diferentes especificaciones del material de reserva inferior, con el fin de asegurar que la tira de cobre pueda funcionar de forma normal y continua.<\/p>\n\n\n\n

Dado que el rendimiento del material de la base afecta el rendimiento del producto terminado, es necesario ajustar la temperatura y la velocidad de recocido, y ajustar la temperatura de recocido a la m\u00e1xima velocidad para garantizar que la base se recueza correctamente y que el rendimiento del producto terminado cumpla con los requisitos de alto rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

4.5 Determinar el proceso de nivelaci\u00f3n por tensi\u00f3n para asegurar el efecto de enderezado<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El nivelador por estiramiento-doblado se realiza principalmente mediante la tensi\u00f3n de enderezado y el ajuste segmentado de los rodillos de soporte. Dado que el espesor de la l\u00e1mina de cobre es inferior a Q lmm, lo cual ya est\u00e1 por debajo del espesor m\u00ednimo Qlmm del nivelador por estiramiento-doblado, es f\u00e1cil que durante el proceso se produzcan sobreenredes y roturas de la banda, un efecto de enderezado deficiente y una serie de problemas.<\/p>\n\n\n\n

Para completar el proceso de enderezado de la l\u00e1mina de cobre, es necesario ajustar el proceso de enderezado. Se trata del control de la tensi\u00f3n. La tensi\u00f3n aplicada debe cumplir con los requisitos de enderezado y es fundamental evitar que la banda se rompa debido a una tensi\u00f3n excesiva; lo segundo es ajustar la separaci\u00f3n adecuada entre los rodillos. Limite el valor m\u00e1ximo de la presi\u00f3n de ajuste por segmentos para evitar una correcci\u00f3n excesiva.<\/p>\n\n\n\n

El proceso de enderezado se determina mediante experimentos continuos para garantizar el efecto de enderezado y obtener una buena forma de la chapa.<\/p>\n\n\n\n

5 Resultados de las pruebas de investigaci\u00f3n del producto<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Los resultados de las pruebas del producto enviadas al centro de pruebas de Chinalco Luoyang Copper Co., Ltd. se muestran en la Tabla 3 y la Tabla 4.<\/p>\n\n\n\n

El desengrase de la superficie de la banda en el laminador es un problema mundial. Para elegir un buen m\u00e9todo de desengrase, debe tener un buen efecto de desengrase, sin causar da\u00f1os a la superficie del material.<\/p>\n\n\n\n

Grado<\/td>Cu<\/td>Pb<\/td>Fe<\/td>Sn<\/td>Zn<\/td>Mn<\/td>Ni<\/td>P<\/td>Cu+Sn+P<\/td><\/tr>
C5210<\/td><\/td>\u22640.02<\/td>0.10<\/td>7.0-9.0<\/td>\u22640.20<\/td><\/td><\/td>0.03-0.35<\/td>\u226599.5<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
Tabla 3 Elementos qu\u00edmicos (%)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Grado<\/td>Estado<\/td>Espesor, mm<\/td>Resistencia a la tracci\u00f3n, MPa<\/td>Alargamiento, %<\/td>Dureza Vickers, HV<\/td><\/tr>
C5210 (QSn8-0.3)<\/td>SH<\/td>0.05-0.15<\/td>730-830<\/td>\u226510<\/td>230-250<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
Tabla 4 Rendimiento mec\u00e1nico<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

6 Conclusi\u00f3n<\/h4>\n\n\n\n

(1) Este proyecto investiga y transforma el laminador de catorce rodillos utilizado en la industria del acero inoxidable, aplica el dispositivo desengrasante de rodillos 3M, lleva a cabo innovaciones tecnol\u00f3gicas y mejoras en el proceso, y desarrolla una l\u00e1mina de cobre de bronce esta\u00f1o-f\u00f3sforo C5210 de gran ancho (400 mm) y alto rendimiento. Resuelve el problema de que en China no se puede producir l\u00e1mina de bronce esta\u00f1o-f\u00f3sforo C5210 de alto rendimiento con un ancho de 400 mm mediante laminaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

(2) La investigaci\u00f3n sobre el proceso de recocido con retenci\u00f3n inferior resuelve el problema de que el proceso de recocido con retenci\u00f3n inferior para productos de banda delgada es dif\u00edcil de lograr. Al adoptar m\u00e9todos de proceso como una alta tasa de deformaci\u00f3n y enderezado por flexi\u00f3n tensi\u00f3n, se obtienen indicadores de rendimiento de buena forma y alta resistencia.<\/p>\n\n\n\n

(3) La resistencia a la tracci\u00f3n del producto en estado SH alcanza m\u00e1s de 730 MPa, la precisi\u00f3n de espesor es de 0,002 nm y los indicadores t\u00e9cnicos han alcanzado el nivel avanzado internacional. El producto ha sido reconocido en el mercado y puede sustituir a los productos importados.<\/p>\n