一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法技术

本发明专利技术属于电镀金刚线领域，具体是涉及一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法，先计算钢线线速度V时电镀反应时间，再计算电镀反应的电流密度、金刚线反应表面积，最后结合计算的电流密度和金刚线反应表面积计算电镀电流，可以快速得到为了得到目标加厚镀层厚度相应的电镀电流和钢线线速度，为实验设计做参考，实现快速调整加厚电镀工序中的实际电镀电流和钢线线速度，在电镀加厚工序中得到具有目标加厚镀层厚度的金刚线，本发明专利技术方法简单，通过实验验证数据准确，不需要进行大量的实验验证，节约物料和时间，实现快速调整电镀金刚线镀层厚度，满足不同客户对金刚线镀层厚度、出刃高度和出刃率的不同要求。

【技术实现步骤摘要】
一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法
本专利技术属于电镀金刚线领域，具体是涉及一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法。
技术介绍
金刚线用于光伏产业中的单晶或多晶硅的切割，随着光伏产业生产工艺的成熟，市场上硅片的种类越来越多，对电镀金刚线需求的种类也越来越多，目前，切割多晶硅片使用的电镀金刚线线径有60μm、57μm，切割单晶硅片使用的电镀金刚线线径有52μm、50μm、47μm、45μm、43μm、40μm等，由于金刚线规格不同，使用的母线规格不同、金刚砂大小不同、出刃率不同，所以就要求在电镀金刚线生产时镀层厚度不同。电镀金刚线是通过电镀镍的方式，将金刚砂以一定的排列数量固定在母线基体上，从而使已经镀上金刚砂的钢线具有很强的切割力，见附图1，电镀金刚线生产的工艺流程一般为：前处理→预镀→上砂→加厚→后处理→烘干→成品线，前处理的目的是对母线表面清理处理，以便更好的进行电镀，提高镀层和母线基体的结合力；预镀即在母线基体上镀上很薄的一层镍，以起到基体的作用，该镀层要求镀层致密，镀层和母线结合力牢固；上砂即在已经预镀完成的线体上镀上金刚砂，此工序对金刚砂的数量有严格的要求，不同规格、不同客户对金刚砂出刃率(出刃率即单位长度金刚线上金刚砂的数量)的要求不同；加厚工序是在已经镀上砂的线体上再镀上一层镍，从而使金刚砂和线体结合更牢固。电镀时，一般通过调整电镀时的电流大小和钢线线速度来调整镀层厚度，根据电流大小和生产速度，采用法拉第定律来就可以计算出镀层厚度，预镀工序镀层厚度一般使用法拉第定律就可以计算，但是由于电镀金刚线上砂的大小和出刃率的影响，加厚工序镀层厚度就无法用法拉第定律准确的计算，在进行加厚工艺试验时，需要进行大量的实验验证，浪费大量的物料和时间，同时不同客户对出刃高度、出刃率的要求也不同，如何快速调整电镀金刚线镀层厚度是一个难题。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中问题，本专利技术公开一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法，可以快速设定电镀加厚程序合适的电流及钢线线速度，得到加厚镀层厚度等于目标加厚镀层厚度的金刚线。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案：一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法，所述方法包括下述步骤：1)设定加厚电镀生产时钢线线速度V，根据公式一，计算加厚电镀生产时，当钢线实际线速度等于设定的钢线线速度V时电镀反应时间t；t＝L/(nV)公式一其中：t(min)：电镀反应时间；L(m)：槽体内参与电镀反应的总线长；n是机组数,n＝2、3、4、5或6；V(m/min)：电镀生产时钢线线速度；2)根据目标加厚镀层厚度M，结合步骤1)中计算电镀反应时间t，利用公式二，计算电镀反应的电流密度D；目标加厚镀层厚度M(μm)＝100KDtη/(60y)公式二其中：M(μm):目标加厚镀层厚度；K(g/(A.h):镍的电化学当量为1.095；t(min):电镀反应时间；D(A/dm2)：电流密度；η:电流效率0.85；y(g/cm3):镍的密度8.902；3)金刚线上金刚砂等效于半圆球，金刚砂等效直径为金刚砂的D50值乘以圆度值；参加反应金刚线的表面积相当于少很多了圆球的底面，但多了很多半圆球的表面积，利用公式三，计算电镀反应时金刚线反应表面积S；S＝母线的表面积-金刚砂底部圆面积+金刚砂等效半球表面积＝πφ1L*10-4-π(φ2/2*O)2*10-10*N+π(φ2*O)2/2*10-10*N＝πφ1L*10-4+1/4π(φ2*O)2*10-10*N公式三其中：L(m):槽体内参与电镀反应的总线长；φ1(μm)：上砂后金刚线带镀层线径；φ2：金刚砂粒径的D50值；O：金刚砂的圆度；N：出刃率，即1mm长度金刚线，其圆周上金刚砂的颗粒数；4)结合步骤2)中计算的电流密度D和步骤3)中计算的金刚线反应表面积S，利用公式四，计算电镀电流I；电流密度D＝电流I/反应表面积S公式四其中：D(A/dm2)：电流密度；I(A)：电镀电流；S(m2)：金刚线反应表面积S；5)在金刚线电镀加厚工序中，设定实际电镀电流值等于步骤4)中计算得到的电镀电流I，并设定钢线实际线速度等于步骤1)中设定的钢线线速度V，最终调节金刚线电镀加厚工序中得到的金刚线的加厚镀层厚度等于目标加厚镀层厚度M。进一步的，目标加厚镀层厚度M的取值范围是1.5-3μm，线速度V的取值范围是10-30m/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在目标加厚镀层厚度已知的条件下，根据槽体内参与电镀反应的总线长、上砂后金刚线带镀层线径、金刚砂粒径的D50值、金刚砂的圆度和出刃率，可以快速得到为了得到目标加厚镀层厚度相应的电镀电流和钢线线速度，为实验设计做参考，实现快速调整加厚电镀工序中的实际电镀电流和钢线线速度，在电镀加厚工序中得到具有目标加厚镀层厚度的金刚线，本专利技术方法简单，通过实验验证数据准确，不需要进行大量的实验验证，节约物料和时间，实现快速调整电镀金刚线镀层厚度，满足不同客户对金刚线镀层厚度、出刃高度和出刃率的不同要求。附图说明图1是本专利技术
技术介绍
中电镀金刚线生产的工艺流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。结合附图1，详细阐述本专利技术一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法，为了得到加厚镀层厚度等于M的金刚线，先设定加厚电镀生产时钢线线速度等于V，然后通过步骤1)、2)、3)和4)计算得到线速度等于V时电镀电流I，最终在金刚线电镀加厚工序中，设定实际电镀电流值等于步骤4)中计算得到的电镀电流I，并设定实际钢线线速度等于步骤1)中设定的钢线线速度V，最终调节金刚线电镀加厚工序中得到的金刚线的加厚镀层厚度等于目标加厚镀层厚度M，具体步骤如下：1)设定加厚电镀生产时钢线线速度V，根据公式一，计算加厚电镀生产时，当钢线实际线速度等于设定的钢线线速度V时电镀反应时间t；t＝L/(nV)公式一其中：t(min)：电镀反应时间；L(m)：槽体内参与电镀反应的总线长；n是机组数,n＝2、3、4、5或6；V(m/min)：电镀生产时钢线线速度；2)根据目标加厚镀层厚度M，结合步骤1)中计算电镀反应时间t，结合公式二，计算电镀反应的电流密度D；目标加厚镀层厚度M(μm)＝100KDtη/(60y)公式二其中：M(μm):目标加厚镀层厚度；K(g/(A.h):镍的电化学当量为1.095；t(min):电镀反应时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法，其特征是：所述方法包括下述步骤：/n1)设定加厚电镀生产时钢线线速度V，根据公式一，计算加厚电镀生产时，当钢线实际线速度等于设定的钢线线速度V时电镀反应时间t；/nt＝L/(nV) 公式一/n其中：t(min)：电镀反应时间；/nL(m)：槽体内参与电镀反应的总线长；/nn是机组数,n＝2、3、4、5或6；/nV(m/min)：电镀生产时钢线线速度；/n2)根据目标加厚镀层厚度M，结合步骤1)中计算电镀反应时间t，利用公式二，计算电镀反应的电流密度D；/n目标加厚镀层厚度M(μm)＝100KDtη/(60y) 公式二/n其中：M(μm):目标加厚镀层厚度；/nK(g/(A.h):镍的电化学当量为1.095；/nt(min):电镀反应时间；/nD(A/dm

【技术特征摘要】
1.一种快速调整电镀金刚线加厚镀层厚度的方法，其特征是：所述方法包括下述步骤：
1)设定加厚电镀生产时钢线线速度V，根据公式一，计算加厚电镀生产时，当钢线实际线速度等于设定的钢线线速度V时电镀反应时间t；
t＝L/(nV)公式一
其中：t(min)：电镀反应时间；
L(m)：槽体内参与电镀反应的总线长；
n是机组数,n＝2、3、4、5或6；
V(m/min)：电镀生产时钢线线速度；
2)根据目标加厚镀层厚度M，结合步骤1)中计算电镀反应时间t，利用公式二，计算电镀反应的电流密度D；
目标加厚镀层厚度M(μm)＝100KDtη/(60y)公式二
其中：M(μm):目标加厚镀层厚度；
K(g/(A.h):镍的电化学当量为1.095；
t(min):电镀反应时间；
D(A/dm2)：电流密度；
η:电流效率0.85；
y(g/cm3):镍的密度8.902；
3)金刚线上金刚砂等效于半圆球，金刚砂等效直径为金刚砂的D50值乘以圆度值；参加反应金刚线的表面积相当于少很多了圆球的底面，但多了很多半圆球的表面积，利用公式三，计算电镀反应时金刚线反应表面积S；
S＝母线的表面积-金刚砂底部圆面积+...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟娜，
申请(专利权)人：洛阳吉瓦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41