銅排（也稱銅母線）產(chǎn)品主要應(yīng)用于電力、電子、通訊、散熱、模具等行業(yè)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場競爭的日益激烈，用戶對銅排產(chǎn)品表面質(zhì)量的要求越來越高，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中，對銅排表面質(zhì)量的宏觀描述已不能完全覆蓋市場對銅排產(chǎn)品表面質(zhì)量的要求[1]。通過銅排質(zhì)量投訴信息的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，表面質(zhì)量（指斑點(diǎn)、凹坑、劃痕、色差和缺損等缺陷）投訴占投訴次數(shù)的30.92%。表面質(zhì)量不但是用戶***感官的美觀要求，更是下游用戶對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及質(zhì)量的要求。需要通過對銅排生產(chǎn)過程中表面質(zhì)量的影響因素進(jìn)行工藝優(yōu)化與改進(jìn)，減少或避免銅排表面缺陷。

1.銅排的表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

銅排采用的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T5585.1—2005《電工用銅、鋁及其合金母線 第1部分：銅和銅合金母線》，對表面質(zhì)量要求是“銅排表面應(yīng)光潔、平整，不應(yīng)有與良好工業(yè)產(chǎn)品不相稱的任何缺陷。銅排圓角、圓邊處不應(yīng)有飛邊、毛刺及裂口。”加工過程中，由于工藝、裝備、管理和操作等因素，目前仍然主要依靠有經(jīng)驗(yàn)的人員檢驗(yàn)，進(jìn)行人工目視檢查。雖然產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定比較***，檢測方法也比較靈活，但可操作性差，不能完全覆蓋用戶市場對產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

2.銅排的表面質(zhì)量指標(biāo)

銅排表面質(zhì)量可分為表面光潔、表面平整和表面缺陷3個主要方面，它與銅屬性、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)環(huán)境密不可分[2]。

2.1銅排坯料表面光潔的影響因素

銅排坯料目前主要采用連續(xù)擠壓法生產(chǎn)，坯料表面采用冷卻劑+酒精進(jìn)行冷卻。加入少量酒精到冷卻劑中，可以減少氧化物，獲得所要求的表面[3]。在連續(xù)擠壓冷卻過程中，酒精會隨著冷卻劑溫度的升高而加劇揮發(fā)，并造成坯料表面的氧化，直接影響銅排的表面質(zhì)量，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。

2.2拉伸模具的潤滑

金屬拉伸加工過程中，工具與工件表面之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而發(fā)生摩擦，必須進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臐櫥?，這種潤滑也叫工藝潤滑[4]。目前，銅排拉伸時主要采用傳統(tǒng)的拉伸油搭配使用，由于傳統(tǒng)的拉伸油主要有礦物質(zhì)油、可揮發(fā)性油、硼化皂基化合物等。其中礦物質(zhì)油難混合、含有有害和易燃成分、難于清洗和直接焊接等缺點(diǎn)。而可揮發(fā)性油易燃、有毒，對工具保護(hù)作用小，增加了車間揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的含量，環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重下降。

2.3生產(chǎn)及儲運(yùn)過程中防護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的表面缺陷

生產(chǎn)過程中產(chǎn)品防護(hù)不當(dāng)，產(chǎn)品直接與鐵或尖銳物接觸，導(dǎo)致銅排表面出現(xiàn)磕碰傷缺陷。生產(chǎn)流程規(guī)劃不合理，產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)多，產(chǎn)品不斷擺動或移動，使相鄰的銅排表面不斷產(chǎn)生相互摩擦，導(dǎo)致銅排表面出現(xiàn)劃傷、擦傷。

2.4包裝質(zhì)量

普通銅排（含散裝銅排）因包裝不緊固，在裝卸吊運(yùn)、產(chǎn)品運(yùn)輸中銅排與銅排間產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致產(chǎn)品表面產(chǎn)生磕碰傷、劃傷，特別是在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的靜電擊傷（灼傷黑點(diǎn)）。

3.銅排表面質(zhì)量的過程控制

表面質(zhì)量控制是銅排生產(chǎn)到產(chǎn)品包裝的全過程控制，是精細(xì)管理、精心操作的系統(tǒng)工程，每個工序都是控制產(chǎn)品表面質(zhì)量的關(guān)鍵。

3.1確保連續(xù)擠壓機(jī)冷卻系統(tǒng)正常

采用潤滑助劑液+水進(jìn)行坯料冷卻，連續(xù)擠壓機(jī)冷卻系統(tǒng)是否正常，對坯料表面的質(zhì)量影響甚大。一是改造連續(xù)擠壓機(jī)冷卻水路，確保冷卻水溫處于理想狀態(tài)；二是結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，采用潤滑助劑液+水進(jìn)行合理配比，冷卻坯料表面。通過連續(xù)擠壓機(jī)冷卻水路的改造與潤滑助劑液的配合使用，坯料表面質(zhì)量有明顯的改觀，坯料表面光潔明亮，無氧化。。

3.2采用水基型潤滑劑進(jìn)行拉伸模具的潤滑

采用水基型潤滑劑進(jìn)行拉伸模具的潤滑，此潤滑劑屬于水溶性拉伸油。水溶性拉伸油具有極高的潤滑效果，在塑性變形中不斷提供***潤滑減摩膜，能有效地提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，有效地減少劃痕、劃傷等現(xiàn)象的發(fā)生。具有超強(qiáng)的極壓抗磨性能，有利于保護(hù)模具，延長模具壽命。冷卻性能良好，拉伸油完全溶解于水，大大節(jié)約了綜合使用成本。易清洗型產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)安全、穩(wěn)定效果好，清潔車間環(huán)境。滲潤性極高，能有效地改善產(chǎn)品的粗糙度和精度。***防銹性能，不會腐蝕敏感金屬。環(huán)保型產(chǎn)品，添加劑不含硫、磷，符合環(huán)保要求，對皮膚無任何影響。由于潤滑劑中含有大量的水，易變質(zhì)，在使用過程中要注意維護(hù)和監(jiān)測，按規(guī)定要求定期更換。通過對水基型潤滑劑的使用，銅排表面色澤光潔、均勻統(tǒng)一，表面質(zhì)量有了明顯的改觀。改用拉伸模具潤滑油的表面質(zhì)量前后對比見圖3。

3.3優(yōu)化生產(chǎn)流程及工藝路線，減少吊運(yùn)

為避免銅排表面不在拉伸、矯直、鋸切、包裝等生產(chǎn)過程中或轉(zhuǎn)運(yùn)中產(chǎn)生劃傷、碰傷、擦傷，需要合理安排生產(chǎn)工藝，選擇***適宜的工藝路線，減少吊運(yùn)次數(shù)，減少銅排表面的二次損傷。凡與產(chǎn)品直接接觸的地方均用軟膠或布包裹，避免銅排表面磕傷、碰傷和擦傷。每層銅排表面均用無紡布隔層，以保證銅排表面不擦傷。

3.4優(yōu)化包裝方式

實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化包裝，以長度6 000 mm銅排為標(biāo)準(zhǔn)，采取每吊5處等距紡織帶包扎加PVT帶打包緊固的方式，即改變之前銅排散裝或僅用薄膜簡易包扎的方式。其他長度的銅排，采取3～5處等距紡織帶包扎加PVT帶打包緊固，***少不小于3處，通過包裝方式的優(yōu)化，避免銅排表面的磕碰傷、劃傷或擦傷，特別是避免了運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的靜電擊傷（灼傷黑點(diǎn)）。包裝方式優(yōu)化前后對比見圖4和圖5

4.銅排表面質(zhì)量檢測

目前，銅排表面質(zhì)量的檢測均依靠操作工、檢驗(yàn)員目視進(jìn)行觀察和判斷，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和量化概念。雖然對銅排表面質(zhì)量的要求越來越高，但加工過程中由于工藝、裝備、管理和操作等因素的影響，銅排表面質(zhì)量的可控性和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性仍然不是很理想。隨著用戶對銅排表面質(zhì)量的量化要求和現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的需要，依靠操作工、檢驗(yàn)員目視進(jìn)行觀察和判斷銅排表面質(zhì)量的檢查方法***終必然被淘汰，以機(jī)器視覺為核心的板帶材表面缺陷檢測技術(shù)已成為目前研究的重點(diǎn)[5]，將在行業(yè)內(nèi)進(jìn)一步推廣與使用。

5.結(jié)論

（1）隨著市場競爭的日趨激烈和對銅排表面質(zhì)量的要求越來越高，高表面質(zhì)量已成為衡量銅排質(zhì)量的重要指標(biāo)。

（2）銅排表面質(zhì)量的控制與提高是一項(xiàng)綜合工程，涉及到生產(chǎn)工藝、設(shè)備水平、生產(chǎn)環(huán)境和人員素質(zhì)等多方面因素，只有各方面各環(huán)節(jié)密切配合，避免各種不利因素的發(fā)生，才能得到較好的銅排表面質(zhì)量。坯料表面光潔程度、拉伸潤滑、生產(chǎn)過程的各工序防護(hù)以及包裝方式是影響銅排表面質(zhì)量的主要因素，通過對生產(chǎn)過程的工藝優(yōu)化與改進(jìn)，精細(xì)管理，精心操作，銅排表面質(zhì)量較未工藝優(yōu)化與未改進(jìn)前有顯著的提高，表面缺陷投訴次數(shù)由原來的30.92%下降至17.54%。

（3）在線表面缺陷自動檢測技術(shù)是銅排生產(chǎn)中表面質(zhì)量檢測的理想設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了銅排表面缺陷的量化，為產(chǎn)品表面質(zhì)量的判定、工藝的優(yōu)化提供了依據(jù)，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量信譽(yù)。采用在線表面缺陷自動檢測技術(shù)代替目視的檢測方法將在行業(yè)內(nèi)進(jìn)一步得到推廣與使用。

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