一种可主动放线的钨丝退镀设备以及无损退镀工艺的制作方法

本发明涉及钨丝退镀处理，特别是一种可主动放线的钨丝退镀设备以及无损退镀工艺。

背景技术：

1、钨丝金刚线凭借其卓越的破断力、高杨氏模量与优异的切割一致性，已逐步取代传统碳钢线成为光伏切割用金刚线的主流母线材料，然而，在钨丝金刚线的生产制造过程中，退镀工序是不可或缺的核心环节，该工序主要用于去除钨丝表面的金属镀层，常用于生产过程中钨丝金刚线的再加工、清洗以及金属表面处理；

2、现有钨丝加工设备绝大多数采用被动放线机构，被动放线依靠收线端的牵引力拉动放线盘旋转放线，这种方式下放线张力较小且容易出现波动，极易产生丝线的抖动，对于极细钨丝而言，张力波动会直接导致钨丝在退镀过程中发生断丝，同时，导线轮及张紧轮在长期运行中容易出现磨损和润滑失效，进一步加剧断丝风险，此外，被动放线方式下收线盘内外线张力不一致，会造成成品钨丝破断力的损失；

3、退镀工序中，钨丝需要在退镀液内长时间浸泡并通过电化学或化学方式去除表面镀层，对钨丝在退镀池内的走线路径稳定性和张力一致性要求较高，现有退镀设备的钨丝导向结构设计简单，缺乏对多根钨丝同时退镀时的独立导向和张力调节能力，难以保证各根钨丝在退镀池内受力均匀、走线平稳，容易造成退镀不均匀、局部过退镀或欠退镀等问题；

4、退镀设备通常结合物理、化学和超声波清洗等技术来清除钨丝表面的镀层，但现有设备中钨丝在退镀池内的走线路径较短，退镀反应时间不足，难以在高速连续生产中保证镀层的完全去除，综上所述，现有钨丝退镀设备在放线方式、导向与张力控制、退镀效率与均匀性以及多线协调控制等方面仍存在显著不足，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种可主动放线的钨丝退镀设备以及无损退镀工艺，解决了现有的放线方式上，绝大多数设备采用被动放线，依靠收线端牵引力放线，张力小且易波动，导致极细钨丝抖动甚至断丝，且收线盘内外张力不一致会造成成品破断力损失；在退镀池内，钨丝需长时间浸泡去除镀层，对走线稳定性和张力一致性要求高，但现有导向结构简单，缺乏多线独立导向和张力调节能力，难以保证各丝受力均匀，易造成退镀不均、过退镀或欠退镀；同时，走线路径过短使反应时间不足，高速连续生产中镀层难以完全去除。综上，现有设备在放线方式、导向与张力控制、退镀效率及多线协调方面仍存显著缺陷的问题。

2、实现上述目的本发明的技术方案为：一种可主动放线的钨丝退镀设备，包括底板，所述底板上端一侧固定安装有退镀池，所述底板上端另一侧均匀分布有五个送线控制器，所述退镀池内均匀分布有五个钨丝导向器；

3、每个所述钨丝导向器包括负极框架，所述负极框架活动嵌装有所述退镀池内，所述负极框架两端固定安装有两个包裹框架，两个所述包裹框架分别活动套装于所述退镀池两侧上端，两个所述包裹框架外侧固定安装有辅助张紧器，所述负极框架内一侧均匀开设有安装槽组，所述安装槽组内活动嵌装有线辊组，两个所述包裹框架顶端固定安装有两个第一辅助轮。

4、优选的，所述线辊组包括安装架，所述安装架底端活动嵌装于所述安装槽组内，所述安装架下端侧壁处分布有若干第二辅助轮，所述安装架中心处另一侧固定安装有限位架，所述限位架活动套装于所述负极框架一侧。

5、优选的，所述辅助张紧器包括四个连接杆，四个所述连接杆一端分别与两个所述包裹框架外侧连接，四个所述连接杆外侧固定安装有四个缓冲框架，四个所述缓冲框架内活动嵌装有四个滑动块，四个所述滑动块之间通过轴承活动安装有两个第一张紧轮，靠近送线控制器一侧的两个缓冲框架内上端活动安装有两个弹簧，两个所述弹簧底端分别与所述滑动块顶端连接，远离送线控制器一侧的两个缓冲框架内安装有主动张紧器。

6、优选的，所述主动张紧器包括操作架，所述操作架底端两侧分别与两个所述滑动块顶端连接，所述操作架顶端固定安装有压力传感器，所述压力传感器顶端连接有电动推杆，所述电动推杆顶端与两个所述缓冲框架顶端连接。

7、优选的，每个所述送线控制器包括立柱，所述立柱固定安装于所述底板上端，且位于所述退镀池一侧，所述立柱下端一侧固定安装有第一横杆，所述第一横杆一端通过轴承安装有放线轮，所述第一横杆一侧固定安装有放线电机，所述放线电机驱动端与所述放线轮连接，所述立柱顶端一侧固定安装有第二横杆，所述第二横杆两端通过轴承安装有两个第三辅助轮，所述第一横杆侧壁处固定安装有摆动张紧器。

8、优选的，所述摆动张紧器包括直线模组，所述直线模组固定安装于所述立柱侧壁中心处，所述直线模组驱动端连接有驱动杆，所述驱动杆一端通过轴承安装有第二张紧轮。

9、优选的，所述安装槽组的数量为八个。

10、优选的，所述第二辅助轮的数量为八个。

11、优选的，所述操作架为u形操作架。

12、一种可主动放线的钨丝无损退镀工艺，包括以下步骤；

13、步骤s1：设备准备与注液，将设备移动至工作位，连接控制系统，将碱性退镀液（ph值9-11）注入退镀池至预设液位；

14、步骤s2：导向器安装与接负极，将五个钨丝导向器通过包裹框架套装于退镀池两侧，与五个送线控制器一一对应，将负极框架接电源负极；

15、步骤s3：钨丝穿线，将各线辊组从安装槽取出，钨丝依次缠绕各第二辅助轮形成蛇形路径，装回安装槽由限位架锁紧，再经第一辅助轮引出接收线设备；

16、步骤s4：接正极与通电，将钨丝末端接电源正极，钨丝作阳极、导向器作阴极，通电开始电化学退镀；

17、步骤s5：放线张力控制，放线电机主动放线，控制系统根据退镀与收线速度实时调节转速；摆动张紧器的直线模组驱动第二张紧轮升降，调节放线张力；

18、步骤s6：入口端柔性缓冲，退镀池进线端弹簧对滑动块提供预紧力，钨丝绷紧时压缩弹簧吸收张力突变，避免断丝；

19、步骤s7：出口端主动闭环调节，退镀池出线端压力传感器检测张力，超阈值时电动推杆驱动第一张紧轮移动，闭环精确调节张力；

20、步骤s8：电化学退镀，钨丝在碱性退镀液中阳极氧化溶解铜、锌镀层，络合剂络合溶出金属离子，钨基体保持钝化态实现无损退镀；

21、步骤s9：收线，退镀完成钨丝经第一辅助轮导向，由收线设备以恒定张力收卷，速度与放线端匹配；

22、步骤s10：废液处理与回收，废液经分步电沉积回收镍、铜、锌；金刚石残体分离清洗后收集。

23、优选的，所述步骤s1中所述退镀液包含氧化剂10-100g/l、络合剂20-200g/l、ph调节剂40-400ml/l；所述氧化剂为过硫酸盐，所述络合剂为焦磷酸盐和柠檬酸盐，所述ph调节剂为氨水。

24、优选的，退镀工艺参数控制为：退镀液温度25-50℃，电流密度0.5-5.0a/dm²，退镀电压5-30v，走线速度10-100m/min。

25、优选的，退镀后钨丝基体抗拉强度下降率≤2%，表面粗糙度ra≤0.1μm。

26、利用本发明的技术方案制作的一种可主动放线的钨丝退镀设备以及无损退镀工艺，通过设置送线控制器，采用伺服电机驱动放线盘主动放线，运用恒张力控制技术，通过直线模组驱动第二张紧轮摆动实现放线张力的实时调节，相比传统被动放线方式，主动放线能够根据退镀速度灵活调整放线速度，有效避免因张力波动导致的丝线抖动和断丝，同时解决了收线盘内外线张力不一致造成的钨丝破断力损失问题，且在退镀池内均匀分布有多个钨丝导向器，通过设置多个第二辅助轮对钨丝进行精确导向，配合v型槽结构的导轮设计，可有效防止钨丝在退镀液中出现摆动或偏移，保证多根钨丝在退镀池内各行其道、互不干扰，实现多线同时退镀时的独立精确导向；

27、在钨丝导向器两端设置辅助张紧器，靠近送线控制器一侧采用弹簧张紧，远离送线控制器一侧采用主动张紧器，通过压力传感器实时检测张力并反馈至电动推杆进行主动调节，该设计实现了钨丝在退镀池入口和出口处张力的独立精确控制，确保钨丝在退镀液中全程保持恒定张力，避免因张力突变导致的退镀不均匀或擦伤，显著提升退镀均匀性和产品质量；

28、通过退镀池内钨丝导向器的合理布局以及多个第二辅助轮的导向作用，使钨丝在退镀池内形成多次环绕的走线路径，有效增加了退镀有效长度，在相同设备占地条件下，钨丝在退镀液中的停留时间大幅延长，退镀反应更加充分完全，退镀效率得到显著提升。