동박 생산간 불량발생의 원인과 해결 방법

[동박 핀홀발생 및 침투점의 기준치 초과]

1、주요원인

(1) 전해액의 청결도가 기준을 초과하여 기름, 접착제 등 오염물질이 존재

(2) 음극 표면에 기공이 있거나 혼입

(3) 음극 표면에 오물이 부착

(4) 전착면(광면)에 구리 분말 부착

 

2、처리조치

(1) 여과 강화

(2) 필터 엘리먼트 또는 필터 백 교환

(3) 활성탄의 첨가 또는 교체

(4) 음극 롤러 또는 연삭 롤러를 교체

 

[움푹 패임 현상 및 스크래치]

1、주요원인

(1) 가장자리가 벗겨질 때 구리 입자가 음극롤러와 동박 사이에 들어가 압흔이 발생하며, 불활성 롤러(회전해야 하지만 회전하지 않는 가이드 롤러)와 동박 사이에 들어가면 스크래치가 발생

(2) 가장자리가 벗겨질 때 구리 입자가 부착된 동박 표면에 들어가 동박 롤에 말려들어 동박이 눌려 자국이 발생

(3) 이물질은 주로 공기 중의 큰 먼지와 생박기 위의 주행 진동으로 떨어지는 모래 먼지로 인해 눌린 자국과 긁힌 자국을 생성

 2、처리방법

구덩이와 긁힌 자국은 마른 수건이나 브러시로 구덩이나 긁힌 자국이 있는 가이드 롤러만 청소할 수 있다. 고장 발생률이 높은 기간에는 5분마다 청소하는 것이 좋다. 또한, 기술적으로 동박과 접촉하는 모든 가이드 롤러를 최대한 회전시켜 불활성 롤러의 발생을 방지하고 스크래치 결함을 최소화해야 한다.

 

[색상 차이]

이른바 색차란 호일 표면의 색이 일치하지 않는 것을 말한다. 반점, 리본, 스트립 등은 모두 호일 표면의 색차를 유발할 수 있고 색차 발생의 원인은 매우 복잡하며, 주로 다음과 같다.

(1) 음극롤 표면에서 생박을 벗기기 전(후) 산세척, 물세척이 철저하지 않을 경우

(2) 생박기의 가압 롤러 간격이 적합하지 않을 경우

(3) 현장의 산성 기체가 심하여 박 표면에 많은 산성 기체가 발생하는 경우

(4) 음극롤러 표면에 산화현상 발생

(5) 생박의 건조가 불완전하고 생박의 표면이 산화되는 경우

(6) 양극이 손상되어 통전이 원활치 않은 경우

(7) 세척수가 적고 전해액을 세척하지 않아 전해액이 호일 표면에 결정화되는 경우

(8) 세척수가 오염되어 오물, 유식, 부식물, 염류, 유지 등이 발생하는 경우

(9) 수은 전도를 사용하는 경우 많은 수의 수은 반점이 동박 표면의 색차를 유발

 

2、처리방법

색차의 원인을 분석하고 맞춤형 조치를 취해야 한다. 예를 들어, 생박 표면에 규칙적인 갈색 띠가 있는 경우 생박기의 가압 롤러에 틈이 있어 세척수가 전해액으로 유입될 수 있으므로 가압 롤러를 점검 및 조정해야 한다.

 

[피로연성]

산성 황산염 구리 도금 용액의 저농도 Cl 이온은 탈분극제 및 레벨링제로 사용될 뿐만 아니라 더 나은 연성을 얻는 데 유익하고 결정학적 선택 구조를 강화하여 연성을 감소시킨다. 한편, Cl 이온의 농도가 너무 높으면 구리 코팅에 핀홀이 형성되어 코팅의 연성이 크게 감소하게 된다.

실제 생산에서 상온과 180℃에서 동박의 지연율과 피로연성에 문제가 있는 것으로 판명되면 먼저 생박기 전해액의 Cl 농도가 기준을 초과하는지 확인하고, 다음으로 전해액의 유기물 불순물을 확인하고, 기준을 초과하면 활성탄으로 흡착 여과한 다음 첨가제, Cu, H2SO4, 온도 및 유량을 확인해야 한다.

 

[동박 가장자리 찢어짐 현상]

동박의 가장자리가 찢어지는 주요 원인은 음극롤 표면에서 박리할 때 동박과 음극롤 가장자리의 결합력이 너무 크기 때문이다. 한편, 음극롤은 전체적으로 통전되어 전해액에 침지되기 때문에 필연적으로 롤의 끝에 전해 구리층이 침착되어 롤 표면의 가장자리 동박이 벗겨지기 어렵게 된다. 한편, 음극롤러의 가장자리가 잘 연마되지 않고 롤러 표면의 끝부분이 직각으로 손상되며, 끝부분의 연마 마감도가 낮으면 음극롤러와 롤러 가장자리의 동박의 결합력이 너무 커지게 된다.

음극롤러의 가장자리에 구리층이 증착되는 문제를 해결하기 위해 일반적으로 음극롤러의 끝을 밀봉하여 전해액이 롤러 끝에 닿지 않도록 하여 구리 침전을 감소시킬 수 있다.

음극롤러 끝부분의 밀봉은 작은 일처럼 보이지만 실제로는 생산이 정상적으로 진행될 수 있는지 여부와 관련된 큰 문제가 될 수 있다. 밀봉이 잘 되지 않으면 전해액이 틈새를 통해 음극롤러 단면으로 들어갈 수 있으며, 여기에 전해 침전되면 팁 방전 효과로 인해 구리 호일 가장자리에 느슨한 구리 입자가 형성된다. 구리 입자는 구리 호일보다 훨씬 두껍고 접착력은 음극롤 표면에 구리 호일을 못 박는 것과 같이 구리 호일의 박리력에 영향을 미치게 된다. 동박이 음극롤에서 박리될 때 동박 자체의 강도가 음극롤에 대한 구리입자의 접착력보다 낮으면 구리입자 근처에서 동박이 찢어져 가장자리가 찢어지는 현상이 발생한다. 구리입자가 작거나 음극롤에 대한 구리입자의 접착력이 동박 자체의 강도보다 낮으면 박리 시 구리입자가 음극롤에서 구리박에 의해 떨어지게 되고 구리입자가 동박에 떨어져 구덩이와 구멍을 형성하게 된다. 구리입자가 더 커져 양극 탱크의 극 사이에 떨어지면 감전 롤러가 발생하게 된다.

 

[면적질량편차]

DSA 티타늄 양극의 경우 코팅 부분이 떨어지면 탈락 부분에 해당하는 음극 부분의 동박 면적 질량이 작아지고, 양극의 경우 변형으로 인해 개별 위치가 부풀어 올라 음극 간격이 작아지고 전류가 증가하고 동박 두께가 증가하게 된다. 티타늄 양극의 부분적인 손상은 양극을 차폐하여 일시적으로 해결할 수 있지만 기본적으로 양극을 교체해야 하며 납 양극의 변형은 일반적으로 온라인으로 수동으로 수정해야 한다. 심한 경우 양극을 제거하고 특수 장비를 통해 수정해야 한다.

고전류 전기분해로 인해 일반적으로 2~4개의 정류 장치가 전원을 공급하며 각 정류 장치는 일정한 전류를 제공하는데, 정류 장치 중 하나가 작동하지 않고 작업자가 제때 발견하지 못하면 동박 면적 품질에 편차가 발생할 수도 있다.