1. はじめに
通信ケーブルでは高周波信号を伝送する際、導体によって表皮効果が発生しますが、伝送信号の周波数が高くなるほど表皮効果はますます深刻になります。いわゆる表皮効果とは、伝送される信号の周波数が数キロヘルツまたは数万ヘルツに達したときに、同軸ケーブルの内部導体の外面と外部導体の内面に沿って信号が伝送されることを指します。
特に銅の国際価格の高騰や自然界の銅資源の希少化に伴い、銅導体に代わる銅被覆鋼線や銅被覆アルミニウム線の使用は、電線・銅線にとって重要な課題となっています。ケーブル製造業界だけでなく、大きな市場スペースを利用してその促進を図るためでもあります。
しかし、銅めっきのワイヤーは、前処理、ニッケルめっきなどのプロセス、およびめっき液の影響により、次の問題や欠陥が発生しやすくなります。ワイヤーの黒化、前めっきが良くありません。 、主なめっき層が皮膜から剥がれるため、廃線、材料廃棄物が発生し、製品の製造コストが増加します。したがって、コーティングの品質を確保することが非常に重要です。この文書では主に、電気めっきによる銅被覆鋼線の製造プロセスの原理と手順、および品質問題の一般的な原因と解決方法について説明します。 1 銅被覆鋼線のめっき工程とその原因
1.1 ワイヤーの前処理
まず、ワイヤーをアルカリ性の酸洗液に浸し、ワイヤー（陽極）とプレート（陰極）に一定の電圧を印加すると、陽極で大量の酸素が析出します。これらのガスの主な役割は次のとおりです。 1 つは、鋼線の表面上の激しい泡とその近くの電解質が機械的撹拌と剥離効果を発揮し、鋼線の表面からの油の排出を促進し、鋼線のケン化と乳化プロセスを促進します。オイルとグリース。第二に、金属と溶液の界面に小さな気泡が付着しているため、気泡と鋼線が外に出ていると、気泡は鋼線に付着し、溶液の表面には多量の油が付着します。気泡により鋼線に付着している多量の油分が液面に浮き上がり、油分の除去が促進されると同時に、陽極の水素脆化が起こりにくくなり、良好な液温が得られます。メッキが得られます。
1.2 電線のメッキ
まず、ワイヤをめっき液に浸漬し、ワイヤ（陰極）と銅板（陽極）に一定の電圧を印加することにより、前処理してニッケルめっきを施します。アノードでは、銅板が電子を失い、電解 (めっき) 浴内で遊離の 2 価の銅イオンが形成されます。
Cu-2e→Cu2+
カソードでは、鋼線が電解的に再電子化され、2 価の銅イオンがワイヤ上に析出して銅被覆鋼線が形成されます。
Cu2++2e→Cu
Cu2++e→Cu+
Cu++e→Cu
2H++2e→H2
めっき液中の酸の量が不十分な場合、硫酸第一銅は容易に加水分解されて酸化第一銅が形成されます。亜酸化銅はめっき層に閉じ込められ、めっき層を緩めます。 Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2 SO4
I. 主要コンポーネント
屋外光ケーブルは通常、裸のファイバー、ルーズチューブ、防水材、強化要素、および外側シースで構成されます。中心管設計、層撚り、スケルトン構造など様々な構造があります。
裸ファイバとは、直径 250 マイクロメートルのオリジナルの光ファイバを指します。これらには通常、コア層、クラッド層、およびコーティング層が含まれます。裸ファイバの種類が異なれば、コア層のサイズも異なります。たとえば、シングルモード OS2 ファイバーは通常 9 マイクロメートルですが、マルチモード OM2/OM3/OM4/OM5 ファイバーは 50 マイクロメートル、マルチモード OM1 ファイバーは 62.5 マイクロメートルです。裸のファイバは、マルチコア ファイバを区別するために色分けされていることがよくあります。
ルース チューブは通常、高強度エンジニアリング プラスチック PBT でできており、裸のファイバーを収容するために使用されます。保護機能があり、繊維を損傷する可能性のある水の浸入を防ぐために防水ジェルが充填されています。ゲルは衝撃による繊維の損傷を防ぐ緩衝剤としても機能します。ルースチューブの製造プロセスは、ファイバーの余長を確保するために非常に重要です。
防水材料には、ケーブル防水グリース、防水糸、または防水パウダーが含まれます。ケーブル全体の止水能力をさらに高めるには、止水グリースを使用するのが主流です。
強化要素には金属タイプと非金属タイプがあります。金属製のものは、多くの場合、リン酸塩処理鋼線、アルミニウムテープ、またはスチールテープで作られています。非金属要素は主に FRP 材料で作られています。使用される材料に関係なく、これらの要素は、引張、曲げ、衝撃、ねじれに対する耐性などの標準要件を満たすために必要な機械的強度を提供する必要があります。
外装シースは防水性、耐紫外線性、耐候性など使用環境を考慮したものとなります。したがって、優れた物理的および化学的特性により屋外設置に適した黒色の PE 材料が一般的に使用されます。
2 銅めっき工程における品質問題の原因と対策
2.1 線材の前処理がめっき皮膜に及ぼす影響 電気めっきによる銅被覆鋼線の製造において、線材の前処理は非常に重要です。線材表面の油膜や酸化皮膜が完全に除去されていない場合、先ニッケルめっき層のめっきが不十分となり接合不良となり、主銅めっき層の剥離につながります。したがって、アルカリ液や酸洗液の濃度、酸洗液やアルカリ流量、ポンプが正常かどうかに注意し、異常の場合は速やかに修理することが重要です。鋼線の前処理における一般的な品質問題とその解決策を表に示します。
2.2 プレニッケル溶液の安定性は、プレめっき層の品質を直接決定し、銅めっきの次のステップで重要な役割を果たします。したがって、前めっきニッケル液の組成比を定期的に分析して調整し、前めっきニッケル液が清浄で汚染されていないことを確認することが重要です。
2.3 主めっき液のめっき層への影響 めっき液には硫酸銅と硫酸の二成分が含まれており、その比率の組成がめっき層の品質に直接影響します。硫酸銅の濃度が高すぎると、硫酸銅の結晶が沈殿します。硫酸銅の濃度が低すぎると、ワイヤが焦げやすくなり、めっき効率に影響を与えます。硫酸は、電気めっき液の導電率と電流効率を向上させ、電気めっき液中の銅イオンの濃度を低下させ（同じイオン効果）、その結果、電気めっき液の陰極分極と分散が改善され、電流密度が向上します。限界が増加し、電気めっき溶液中の硫酸第一銅の酸化第一銅と沈殿への加水分解を防ぎ、めっき溶液の安定性を高めますが、アノードの通常の溶解につながるアノード分極も減少させます。ただし、硫酸含有量が高いと硫酸銅の溶解度が低下することに注意してください。めっき液中の硫酸含有量が不十分な場合、硫酸銅は容易に加水分解されて亜酸化銅となり、めっき層に取り込まれ、層の色は暗くなり、緩くなります。めっき液中の硫酸が過剰で銅塩の含有量が不足すると、陰極で水素の一部が放出され、めっき層の表面に斑点が生じます。リン銅板のリン含有量も皮膜の品質に重要な影響を及ぼします。リン含有量は0.04％から0.07％の範囲に制御する必要があります。0.02％未満の場合、形成が困難になります。銅イオンの生成を防ぎ、めっき液中の銅粉の増加を防ぐ膜。リン含有量が0.1％を超えると、銅陽極の溶解に影響を及ぼし、めっき液中の二価銅イオンの含有量が減少し、多量の陽極泥が生成する。また、陽極スラッジによるめっき液の汚染やめっき層の荒れやバリの原因となることを防ぐため、銅板を定期的に洗浄する必要があります。
3 結論
以上のような加工を施すことにより、製品の密着性、連続性が良好となり、品質が安定し、性能が優れたものとなります。しかし、実際の生産工程では、めっき工程のめっき層の品質に影響を与える要因は数多くあり、問題が見つかったら、時間内に分析および検討し、解決するために適切な措置を講じる必要があります。
投稿日時: 2022 年 6 月 14 日