一种冲孔钢带的制备系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及到一种冲孔钢带的制备系统和方法，包括放卷装置、除油除渍槽、干燥槽、冷凝循环管、收卷装置、镀镍装置和卷辊，钢带依次穿过所述放卷装置、除油除渍槽、干燥槽、冷凝循环管和镀镍装置，所述除油除渍槽内设置有超声波发生器和清洗液，所述清洗液为乙醇和不大于10个碳原子的正构烷烃混合物，所述除油除渍槽的上方设置有冷凝装置和接油槽，所述冷凝装置包括以接油槽为中心螺旋上升盘旋的冷凝管，所述冷凝管呈倒圆锥形覆盖在除油除渍槽上，本发明专利技术极大简化了结构和步骤，降低了生产成本，提高了冲孔钢带的清洗效率和产品质量。

A Fabrication System and Method of Punched Steel Strip

The invention relates to a preparation system and a system for punching steel strip, which comprises a winding device, an oil removal and stain removal tank, a drying tank, a condensing circulating pipe, a winding device, a nickel plating device and a roll. The steel strip passes through the winding device, an oil removal and stain removal tank, a drying tank, a condensing circulating pipe and a nickel plating device in turn. The oil removal and stain removal tank is provided with an ultrasonic generator and a cleaning solution, and the cleaning solution The washing liquid is a mixture of ethanol and n-alkanes with no more than 10 carbon atoms. The oil removal and stain removal tank is provided with a condensing device and an oil receiving tank. The condensing device includes a spiral upward and spiral condensing tube centered on the oil receiving tank. The condensing tube covers the oil removal and stain removal tank in an inverted conical shape. The structure and steps are greatly simplified, the production cost is reduced and the production cost is increased. Cleaning efficiency and product quality of punched steel strip.

【技术实现步骤摘要】
一种冲孔钢带的制备系统和方法
本专利技术属于钢带表面涂镀领域，具体是涉及到一种冲孔钢带的制备系统和方法。
技术介绍
冲孔钢带是一种新型镍氢、镍镉电池负极板材料，碱锰电池钢壳需要具有一定的抗氧化和腐蚀能力，通常采用镀镍方法保护钢壳，现行镀镍方法有两种，一种是由钢带拉伸成壳后镀镍；另一种是钢带镀镍后拉伸制壳(预冲孔钢带)，后一种生产效率高，品质均一，制成的电池储存性能好。冲孔钢带的现有工艺为，钢带(基材)→冲孔→除油(清除钢带表面的防锈油)→水洗(清除表面除油液)→酸洗(表面活化，清除氧化膜)→镀镍→水洗(清除镀液)→干燥→烧结(镍氧化还原)→包装。其中的除油(清除钢带表面的防锈油)→水洗(清除表面除油液)→酸洗(表面活化，清除氧化膜)→镀镍→水洗(清除镀液)→干燥，示意图如图1所示。现有工艺镀镍工序合计有8个步骤，工艺繁琐且不稳定性高。除油液及酸洗、水洗1、水洗2废液均需进行废水处理，处理量大而导致废水成本大。现有除油、酸洗、水洗液重复使用率低，需时常进行更换及检测，影响公司生产稼动率。现有钢带通过电镀进行镀镍，产品边缘效应较高(即边缘镀层厚度与中部厚度不一致)，严重时会导致钢带S边，从而导致产品面密度及平整度不良。现有工艺除油液及酸洗、水洗1处理钢带的效果差，导致后续镀镍异常，结合力差。整体拉低了产品的合格率。现有产品的检测性能如表1。表1现有产品的检测质量表如中国专利申请号CN201810922546.0的专利公开了一种充电电池用冲孔钢带的生产工艺，具体步骤为，对穿刺钢带进行电解除油、酸洗和活化处理，并在其表面电镀沉积厚度为1.0～5.0μm的镍镀层，得到穿刺冲孔钢带；之后，将穿刺冲孔钢带置于真空炉中，并按照每10分钟使其提高30℃的速度进行加热，当温度到达650～680℃时停止加热，并在该温度下保持2～3小时，再在真空炉中随炉缓慢冷却至500℃，然后通过风冷冷却1小时，再通过水冷冷却至室温，即得到充电电池用冲孔钢带。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种冲孔钢带的制备系统和方法，系统结构和工艺步骤极大简化，极大的降低了生产成本，提高了冲孔钢带的清洗效率和产品质量。本专利技术的内容包括放卷装置、除油除渍槽、干燥槽、冷凝循环管、收卷装置、镀镍装置和卷辊，钢带依次穿过所述放卷装置、除油除渍槽、干燥槽、冷凝循环管和镀镍装置，所述除油除渍槽内设置有超声波发生器和清洗液，所述清洗液为乙醇和不大于10个碳原子的正构烷烃混合物，所述除油除渍槽的上方设置有冷凝装置和接油槽，所述冷凝装置包括以接油槽为中心螺旋上升盘旋的冷凝管，所述冷凝管呈倒圆锥形覆盖在除油除渍槽上。本专利技术的所述钢带为冲孔钢带。冷凝管的最外沿位于冷凝装置的最上端，其边沿至少覆盖除油除渍槽，即冷凝管的最外沿的面积大于等于除油除渍槽的横截面面积。所述冷凝管内的冷却水从高往低移动。所述干燥槽内设置有对钢带进行干燥的惰性气体加热装置、送风装置和抽风装置。惰体包括氮气或其他惰性气体。所述送风装置和抽风装置的通风管道位于钢带的两面。所述送风装置和抽风装置位于干燥槽的两端。所述抽风装置处设置有对高温惰性气体冷却并收集清洗剂，以及过滤并回收惰性气体的收集过滤装置。本专利技术还公开了一种冲孔钢带的制备方法，包括如下步骤，将钢带依次穿过除油除渍槽和干燥槽，打开超声波发生器，钢带在超声波和清洗剂的双重作用下被清洗，钢带表面的油污和清洗剂混合，油污和清洗剂混合物在超声波的作用下，部分清洗剂上升，在冷凝装置的作用下冷凝，被接油槽回收，清洗后的钢带进入干燥槽被干燥，然后被冷凝循环管冷却后，进入镀镍装置镀镍，得到冲孔钢带。所述正构烷烃为碳原子数为6-9的正构烷烃，最优为碳原子数为9的正构烷烃。所述乙醇和正构烷烃的体积比为2:8。本专利技术的卷辊设置在放卷装置、除油除渍槽、干燥槽和收卷装置上，也设置在上述这些部件之间，用于张紧和输送钢带。本专利技术的放卷装置可以实现钢带连续放卷功能，将钢带从钢芯上转移至收卷辊上。放卷带料根据收卷要料速度实现给料和停止给料，力矩由磁粉离合器(100N·m)自动调节。放卷轴采用气涨轴张紧钢芯形式，放卷端安装张力控制系统，控制放卷张力。除油除渍：钢带经放卷走带后走入除油除渍槽，通过若干工艺后将钢带上的防锈油及污渍与钢带分离。生产前准备工作：将除油除渍槽内油温维持0-40℃之间，除油除渍槽的本体为U型柱体或者圆柱体或者长方体，优选为U型柱体(能有效防止污渍堆积在槽体角落)。在柱体上方设置有环绕的冷却循环水对上层气体进行降温处理，使其通过顶部冷凝效果使得清洗剂液化回收。顶部结构为三角形结构，下方附带有方形接油槽，角居中放置，以便防止有机物滴落至钢带的同时回流回收至接油槽，接油槽内有导管将回流清洁剂导入槽体。清洗剂定期进行回收蒸馏处理。干燥槽内先行进行冲氮气或者其他惰性气体以排除干燥器内空气。本专利技术在低温环境下通过有机物互溶原理及超声波振动，将钢带上防锈油及污渍去除。干燥槽：钢带经除油除渍槽后走带至干燥槽，通过热风(热风气体为氮气或者其他惰性气体)吹拂钢带及抽风回收处理，将钢带上的清洁剂处理完成。干燥槽底部为气体加热装置，上部在钢带进口及出口分别负责送风与抽风，在钢带两侧各有一个口子，分别为送风口2个，抽风口2个。以确保钢带两面均被干燥。抽风管道底部设置一个降温过滤器，将高温气体冷却至常温将清洗液过滤回流至收集箱，过滤气体重新进行加热循环使用。收卷：钢带经干燥槽后走带至收卷辊，收卷前将钢带冷却至常温后进行收卷。钢带冷却使用冷却循环水循环方式进行降温。本专利技术的镀镍为PVD镀镍，即：通过物理溅射的方法，将镍原子溅射至钢带上，并沉积一定厚度。以下工艺根据客户镀层厚度及钢带规格进行选择，镍层厚度：1.0-100微米，本底真空度：≤0.08pa，走带速度：1-10m/min，工作真空度：≤0.5pa，靶功率：2-5kw，氩气流量：80-150sccm。现有技术中，采用清洗剂进行清洗时，一般采用碱液电解，水洗等操作，即使使用有机溶剂清洗剂，一般也是采用汽油、三氯乙烯、丙酮等有机溶剂，使其和防锈油等物质混合，有机溶剂和防锈油互溶，将防锈油从钢带上分离出来，为了加大清洗效果，通常采用喷头对钢带进行清洗，因为喷头具有冲击力；或者采用在封闭容器中进行超声波处理，加大脱离效果。但是这种方式很不理想，一方面常规清洗剂和防锈油等污渍的互溶能力有限，往往在钢带上残留污渍，使镀层质量不好。另一方面，如果采用密封环境处理钢带，必须静置处理，会极大的限制产品的生产效率，防锈油等污渍和清洗剂互溶后，需要额外的操作才能将其分离。本专利技术采用乙醇和正构烷烃的混合物作为清洗剂，有效提高了清洗的效率，本专利技术采用冷凝装置和超声波结合的方式，一方面可以做到不停产，另一方面可以有效的将冷凝部分的清洗剂进行分离，更重要的是，使钢带处于半密封的环境中，有效提高了清洗剂的清洗效率。本专利技术的有益效果是，1、本专利技术将现有技术的8个步骤优化至3个步骤，简化了流程，降低了人为操作工艺不稳定性。2、本专利技术降低了废水量，废水处理成本及环保风险大大降低。3、除油清洗剂可进行重复多次使用，无需时常进行更换检查，大大提高了稼动率，从而降低生产成本。4、本方法的钢带除油更彻底，产品厚度不均一性大大改善，厚度误差控制在±0.0001mm内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲孔钢带的制备系统，其特征在于，包括放卷装置(1)、除油除渍槽(2)、干燥槽(3)、冷凝循环管(7)、收卷装置(4)、镀镍装置和卷辊(5)，钢带(6)依次穿过所述放卷装置(1)、除油除渍槽(2)、干燥槽(3)、冷凝循环管(7)和镀镍装置，所述除油除渍槽(2)内设置有超声波发生器和清洗液，所述清洗液为乙醇和不大于10个碳原子的正构烷烃混合物，所述除油除渍槽(2)的上方设置有冷凝装置(22)和接油槽(23)，所述冷凝装置(22)包括以接油槽(23)为中心螺旋上升盘旋的冷凝管，所述冷凝管呈倒圆锥形覆盖在除油除渍槽(2)上。

【技术特征摘要】
1.一种冲孔钢带的制备系统，其特征在于，包括放卷装置(1)、除油除渍槽(2)、干燥槽(3)、冷凝循环管(7)、收卷装置(4)、镀镍装置和卷辊(5)，钢带(6)依次穿过所述放卷装置(1)、除油除渍槽(2)、干燥槽(3)、冷凝循环管(7)和镀镍装置，所述除油除渍槽(2)内设置有超声波发生器和清洗液，所述清洗液为乙醇和不大于10个碳原子的正构烷烃混合物，所述除油除渍槽(2)的上方设置有冷凝装置(22)和接油槽(23)，所述冷凝装置(22)包括以接油槽(23)为中心螺旋上升盘旋的冷凝管，所述冷凝管呈倒圆锥形覆盖在除油除渍槽(2)上。2.如权利要求1所述的冲孔钢带的制备系统，其特征在于，所述冷凝管内的冷却水从高往低移动。3.如权利要求1所述的冲孔钢带的制备系统，其特征在于，所述干燥槽(3)内设置有对钢带(6)进行干燥的惰性气体加热装置、送风装置和抽风装置。4.如权利要求3所述的冲孔钢带的制备系统，其特征在于，所述送风装置和抽风装置的通风管道位于钢带的两面。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：钟发平，蒋素斌，彭为，李星，夏健康，熊轶智，
申请(专利权)人：常德力元新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43