一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法技术

本发明专利技术涉及一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，包括如下步骤：S1、钛筒旋压：根据旋压坯料的尺寸和总体压下量设定旋压参数，经过强力旋压变形制成钛筒；S2、钢芯制造：将铜钢复合板卷圆成为复合钢筒，在钢筒内部设置铜连接环，由其为大幅宽辊面均匀导电；S3、阴极辊装配：将与钢芯具有一定过盈量的钛筒进行加热并于钢芯进行热装配，制成大幅宽、导电均匀的阴极辊。该方法为提高阴极辊的工作效率、制备性能良好的铜箔奠定了设备基础。的铜箔奠定了设备基础。的铜箔奠定了设备基础。

【技术实现步骤摘要】
一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法


[0001]本专利技术属于阴极辊制造
，涉及一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法。

技术介绍

[0002]阴极辊是电解铜箔生产的核心设备，阴极辊圆周方向表面积的大小决定了电解铜箔的生产效率，阴极辊辊面电流分布的均匀性决定了电解铜箔的质量。电解铜箔是覆铜板、印制电路板和锂离子电池制造的重要原材料，也是电子产品信号和电路传输、沟通的“神经网络”。随着新能源和5G通信行业的不断发展，对铜箔的需求量日益提升，因此如何制造出能高效率生产电解铜箔同时保证铜箔质量的阴极辊成为突破行业发展壁垒的关键技术问题。要攻克直径3米以上、超大幅宽、导电性均匀的阴极辊的制造难题，亟待解决两个问题：一是如何保证3米以上直径的超大幅宽钛筒的旋压精度，确保钛筒的直线度和椭圆度偏差不因幅宽增大而增大；二是阴极辊的工作电流是从轴的两端通过铜套和侧铜板传输到辊面的，超大幅宽阴极辊两侧铜板的间距较大，如何确保整个辊面电流均匀分布以及筒体中间具有足够的支撑强度，对超大幅宽阴极辊的使用性能具有决定性影响。鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，保证钛筒的尺寸精度，确保阴极辊装配后的使用性能；同时提出了新型的导电结构，保证了阴极辊幅宽方向的导电均匀性。为提高阴极辊的工作效率、高效制备性能良好的铜箔奠定设备基础。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0006]S1、钛筒旋压：根据旋压坯料的尺寸和总体压下量设定旋压参数，经过强力旋压变形制成钛筒；
[0007]S2、钢芯制造：将铜钢复合板卷圆成为复合钢筒，在钢筒内部设置铜连接环，由其为大幅宽辊面均匀导电；
[0008]S3、阴极辊装配：将与钢芯具有一定过盈量的钛筒进行加热并与钢芯进行热装配，制成大幅宽、导电均匀的阴极辊。
[0009]进一步地，所述步骤S1中旋压坯料的内径为2683mm～3482mm，壁厚为54mm～60mm，高度为1300mm～1600mm，总体压下量为28mm～36mm，设定旋压分四个道次完成。
[0010]进一步地，所述步骤S1具体包括如下步骤:
[0011]S11、对旋压坯料进行第一道次旋压，压下量为9mm～10mm；
[0012]S12、对工件进行第二道次旋压，压下量为7mm～9mm，将旋压变形后的工件进行退火热处理，退火温度为540℃，退火后保温时间为38min～41min，通过退火热处理消除工件的加工硬化，恢复材料的塑性。
[0013]S13、对工件进行第三道次旋压，压下量为6mm～9mm。
[0014]S14、对工件进行末次旋压，压下量为6mm～8mm，将旋压变形后的工件进行退火热处理，退火温度为550℃，退火后保温时间为24min～26min，最终得到超大幅宽、尺寸精度良好的旋压钛筒。
[0015]进一步地，所述步骤S1对旋压坯料进行旋压后，旋压进给比为0.5～1.5mm/r，整体旋压减薄率为50％～60％。
[0016]进一步地，所述步骤S2具体包括如下步骤：
[0017]S21、采用铜钢复合板卷制成辊芯的导电圆筒结构，铜层在圆筒的外侧；
[0018]S22、铜钢复合筒体中心穿钢轴，确保钢轴与铜钢符合筒体完全同心；在旋压钛筒内部距左右端面各1/3处分别设置铜制连接环，圆周方向上一共设置四个间距相等的连接环；在筒体长度方向1/2处设置钢支撑圈，钢支撑圈外圆与铜钢复合筒体内圆焊接；
[0019]S23、在铜钢复合筒体的两端面焊接铜板，铜板外圆和筒体内圆焊接，铜板内圆和轴的外圆焊接；铜板1/2R处设置四个间距相等的连接点，确保每个连接点与筒体上对应的连接环距离最短且距离相等，采用软连接将筒体的连接环与铜板的连接点进行焊接；
[0020]S24、在钢轴两侧分别套上铜套，铜套的一端与铜板焊接，制成导电均匀的超大幅宽钢芯。
[0021]进一步地，铜钢复合板的铜层厚度为9mm～11mm，钢层厚度为25mm～28mm，长度为8350mm～10965mm，宽度为1990mm～2790mm；铜层与钢层为冶金结合，贴合率≥95％；将铜钢复合板卷制成外径为2692mm～3490mm的钢复合筒体，确保铜钢复合筒体的圆度和直线度偏差均不超过1mm。
[0022]进一步地，阴极辊的直径为2700mm～3500mm，幅宽为2000mm～2800mm。
[0023]进一步地，所述步骤S3中将与钢芯具有一定过盈量的钛筒进行加热并与钢芯进行热装配的具体方法为：
[0024]焊接支撑钢板、钛侧板、钛护套；其中钛侧板的外圆和钛筒的内圆焊接，钛侧板的内圆边缘和钛护套焊接，钛护套过盈装配在铜套上，得到超大幅宽、导电均匀的阴极辊。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]该方法在有效增大大直径阴极辊幅宽的情况下，保证了钛筒的尺寸精度，确保了阴极辊装配后的使用性能，同时提出了新型导电结构，保证了阴极辊幅宽方向的导电均匀性，为提高阴极辊的工作效率、高效制备性能良好的铜箔奠定了设备基础，工艺简单高效、产品服役性稳定、易于工业推广实现。
[0027]本专利技术中，通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0028]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术一种超大幅宽旋压阴极辊的结构示意图；
[0031]其中：1、旋压钛筒；2、铜钢复合筒体；3、连接环；4、支撑圈；5、软连接；6、铜板；7、支撑钢板；8、钛侧板；9、钛护套；10、铜套；11、钢轴。
具体实施方式
[0032]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置的例子。
[0033]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0034]一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，包括如下步骤：
[0035]S1、钛筒旋压：旋压坯料的内径为2683mm～3482mm，壁厚为54mm～60mm，高度为1300mm～1600mm，总体压下量为28mm～36mm，设定旋压分四个道次完成：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、钛筒旋压：根据旋压坯料的尺寸和总体压下量设定旋压参数，经过强力旋压变形制成钛筒；S2、钢芯制造：将铜钢复合板卷圆成为复合钢筒，在钢筒内部设置铜连接环，由其为大幅宽辊面均匀导电；S3、阴极辊装配：将与钢芯具有一定过盈量的钛筒进行加热并与钢芯进行热装配，制成大幅宽、导电均匀的阴极辊。2.根据权利要求1所述的一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，其特征在于，所述步骤S1中旋压坯料的内径为2683mm～3482mm，壁厚为54mm～60mm，高度为1300mm～1600mm，总体压下量为28mm～36mm，设定旋压分四个道次完成。3.根据权利要求1所述的一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下步骤:S11、对旋压坯料进行第一道次旋压，压下量为9mm～10mm；S12、对工件进行第二道次旋压，压下量为7mm～9mm，将旋压变形后的工件进行退火热处理，退火温度为540℃，退火后保温时间为38min～41min，通过退火热处理消除工件的加工硬化，恢复材料的塑性。S13、对工件进行第三道次旋压，压下量为6mm～9mm。S14、对工件进行末次旋压，压下量为6mm～8mm，将旋压变形后的工件进行退火热处理，退火温度为550℃，退火后保温时间为24min～26min，最终得到超大幅宽、尺寸精度良好的旋压钛筒。4.根据权利要求1所述的一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，其特征在于，所述步骤S1对旋压坯料进行旋压后，旋压进给比为0.5～1.5mm/r，整体旋压减薄率为50％～60％。5.根据权利要求1所述的一种超大幅宽旋压阴极辊制造方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：S21、采用铜钢复合板卷制成辊芯的导电圆筒结构，铜层在圆筒的外侧；S22、铜钢复合筒体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈楚，冯庆，王思琦，朱许刚，杨勃，李博，苗东，贾波，何秀玲，
申请(专利权)人：西安泰金工业电化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：