一种电解铜箔制备设备及制备方法与流程

1.本发明涉及铜箔加工技术领域，具体为一种电解铜箔制备设备及制备方法。


背景技术：

2.电解铜箔自20世纪30年末开始生产后，被用于电子工业，随着电子工业的发展，，其制造技术也在快速发展，各铜箔生产企业及相关研究单位对电解铜箔制造技术的研究也取得了相当大的进步，形成多家多种电解铜箔制造技术，各企业生产电解铜箔的关键技术干差万别，但无论关键技术及其具体工艺区别有多大，作为电解铜箔制造的工艺过程都大致包括电解液制备、原箔制造、表面处理、分切加工以及相关的检测控制、附属配备等工序，而生产高质量高端铜箔的决定因素有很多，生箱设备的性能，原材料及电解液的纯度等，生产工艺的参数选择，添加剂的种类和浓度等都是决定铜箱产品质量的决定性因素；电解铜箔制备设备的阴极辊的外环通常使用纯钛材质，为了保证其具有良好的耐腐蚀性和导电性，但是由于纯钛在常温下会与空气发生氧化反应，导致其外表镀上一层氧化膜，由于钛氧化膜的导电效率和纯钛的导电效率不同，进而会导致负电子在阴极辊上分布的不均匀，从而会导致阴极辊在吸附铜离子时不均匀，最终导致生成的铜箔厚度不均匀，但是传统的电解铜箔制备设备不设置有防氧化机构，例如专利号为：2020102061927的发明专利，具体公开了一种电解铜箔制备设备及制备方法，包括电解装置，所述电解装置上方设置有高位槽，所述电解装置下方设置有溶铜罐，所述溶铜罐连接有溶液储罐，所述溶液储罐与高位槽连接，所述溶液储罐与高位槽之间设置有精密过滤器，结构简单，构造清晰易懂，溶铜罐内通过酸性溶液和铜混合，形成电解液，电解液置于溶液储罐内储存，电解槽内的阳极板和阴极辊实现铜箔电解作业，电解后的铜箔附在阴极辊表面并通过剥离辊剥除，随后通过收卷辊收集，铜箔随后进行表面处理和分切处理，得到成品的铜箔，实现铜箔生产，生产效率高，对于生产过程中的废气和废液处理效果好，操作简单，值得推广；但是会导致电解铜箔制备设备在长时间使用后，会存在制备的铜箔厚度不均匀的情况出现，产品质量较差，并且传统的解铜箔制备设备无法提高阴极辊的导电性，生产铜箔的效率较低，而且传统的解铜箔制备设备无法将附着在生成的铜箔上的电解液去除，由于铜箔在生成后如其表面长时间附着电解液与空气接触，会导致铜箔发生严重的氧化，进而导致产品质量下降，不便于使用。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，铜箔的生产效率较低，产品质量较低，而提出的一种电解铜箔制备设备及制备方法。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电解铜箔制备设备，包括：生箔箱；循环管，所述循环管的数量为两个，两个所述循环管分别设置于生箔箱的左右两侧底端，所述循环管的内腔和生箔箱的内腔相连通；滑轨，所述滑轨的数量为四个，四个所述滑轨分别设置于生箔箱的底端左右两侧前后两端；
固定机构，所述固定机构的数量为两个，两个所述固定机构分别设置于生箔箱的左右两侧；阳极电板，所述阳极电板设置于生箔箱的内腔底端；顶箱，所述顶箱放置沿生箔箱的顶端，所述顶箱的右侧顶端沿前后方向开设有出料口，所述顶箱的左侧顶端开设有进气口，所述顶箱的右侧底端开设有排气口；出料机构，所述出料机构设置于顶箱的内腔顶端右侧；电机，所述电机螺钉连接于顶箱的后侧底部；旋转杆，所述旋转杆的后端通过联轴器锁紧在电机的输出端，所述旋转杆的前端通过轴承可转动的设置于顶箱的内腔前侧；阴极钛辊，所述阴极钛辊固定套接于旋转杆的外壁。
5.进一步地，为了将顶箱和生箔箱压紧在一起，所述固定机构包括：滑块，所述滑块相适配插接于滑轨的内腔内侧；紧压板，所述紧压板的数量为两个，两个所述紧压板的左右两侧内端分别设置于四个滑块的内侧；紧固螺栓，所述紧固螺栓的数量为四个，四个所述紧固螺栓分别螺接于两个紧压板的顶端前后两侧，所述紧固螺栓的底端和顶箱的顶端相接触。
6.进一步地，为了防止外界空气流入，并且对其内腔进行制冷，所述顶箱的外壁还设置有：进气管，所述进气管的一端套接于于进气口的外壁；气体压缩式制冷机，所述气体压缩式制冷机的出风口设置于进气管的另一端；连接管，所述连接管的一端设置于气体压缩式制冷机的进风口；氩气瓶，所述氩气瓶的出气口设置于连接管的另一端；排气管，所述排气管的一端设置于氩气瓶的进气口，所述排气管的另一端套接于排气口的外壁。
7.进一步地，所述顶箱的底端设置有密封垫。
8.进一步地，为了防止铜箔氧化，所述出料机构包括：橡胶片，所述橡胶片的数量为两个，两个所述橡胶片均设置于顶箱的内腔顶端右侧，两个所述橡胶片分别设置于出料口的上下两侧；电热板，所述电热板的数量为两个，两个所述电热板均设置于顶箱的右侧顶端，两个所述电热板分别设置于出料口的上下两侧；收料辊，所述收料辊可转动的设置于顶箱的右侧顶端。
9.进一步地，所述紧固螺栓的底端设置有橡胶垫。
10.进一步地，所述阴极钛辊的外壁底端延伸进生箔箱的内腔。
11.一种电解铜箔制备设备的制备方法，包括以下步骤：1）将外部电解质循环系统分别与两个循环管相连接，旋转紧固螺栓，直至紧固螺栓和顶箱分离，向外侧拉动紧压板，直至紧压板向外侧移动至适宜位置，即可将顶箱取下，启动本装置的同时启动外部电解质循环系统，本装置启动促使阳极电板带有正电，阴极钛辊带有负电，同时利用电机通过旋转杆带动阴极钛辊进行逆时针旋转，外部电解质循环系统启动可以将电解质输送至生箔箱的内腔中，并通过两个循环管对电解质进行循环；2）随着电解质的循环，电解质中阴离子的氢氧根和硫酸根等吸附在阳极电板表面，得到电子并还原，而阳离子的铜离子和氢离子被吸附在阴极钛辊表面，失去电子被氧化，进而铜离子被氧化产生了铜箔被吸附在阴极钛辊表面，随着阴极钛辊的逆时针旋转即可将铜箔带离电解质，将吸附在阴极钛辊表面的铜箔揭下，并穿过出料口缠绕在收料辊的外壁，之后缠绕在收集辊的外壁，之后将顶箱压在生箔箱的顶端，做于上述相反方向运动，利用紧固螺栓将顶箱紧紧压实在生箔箱的顶端；3）启动气体压缩式制冷机，利用气体压缩式制冷机将氩气瓶内腔中的氩气抽出，并压缩制冷，之后将氩气通过进气管输送至生箔箱和顶箱的内腔中，由于氩气为惰性气体，
进而将压缩制冷后的氩气输送至生箔箱和顶箱的内腔中可以防止外界空气流入生箔箱和顶箱的内腔中，从而可以防止阴极钛辊被氧化，可以加强铜箔的均匀性，同时制冷后的氩气可以降低生箔箱和顶箱内腔中的温度，由于温度降低，进而可以降低阴极钛辊的电阻，从而可以加强阴极钛辊的导电性，加强铜箔的生产效率；4）随着铜箔的生产，利用收集辊可以将制得的铜箔移动出生箔箱的内腔，利用橡胶片可以将吸附在铜箔表面的电解质刮下，并且启动电热板，利用电热板可以将残留在铜箔表面的电解质烘干，进而可以防止铜箔被氧化；与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明通过循环管可以输送和流出电解质，利用阴极钛辊和阳极电板之间的配合可以制备铜箔，利用紧固螺栓和紧压板之间的配合可以将生箔箱和顶箱压实固定在一起；（2）本发明通过气体压缩式制冷机可以将氩气瓶内腔中的氩气压缩并制冷，之后输送至生箔箱的内腔中，进而可以防止外界空气流入，从而防止阴极钛辊氧化，并且可以对阴极钛辊进行制冷，从而降低阴极钛辊的电阻，加强阴极钛辊的导电性，增加铜箔的生产效率；（3）本发明通过出料口可以将制得的铜箔输送出顶箱的内腔，利用橡胶片可以将吸附在铜箔表面的电解质刮下，并且利用电热板对其进行烘干，可以防止铜箔氧化；（4）本装置在进行使用时，可以有效的防止阴极钛辊被氧化，从而提高铜箔的均匀性，并且可以提高阴极钛辊的导电性，从而加强铜箔的生产效率，并且可以有效的防止铜箔被氧化，提高产品质量，便于使用。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明结构示意图；图2为本发明的爆炸图；图3为循环管的结构示意图；图4为电机的结构示意图；图5为顶箱的主视剖面图；图6为本发明图3中的a处放大图；图7为本发明图2中的b处放大图；图8为本发明图5中的c处放大图。
14.图中各标号所代表的部件列表如下：1、生箔箱；2、循环管；3、滑轨；4、固定机构；41、滑块；42、紧压板；43、紧固螺栓；5、阳极电板；6、顶箱；7、密封垫；8、出料机构；81、橡胶片；82、电热板；83、收料辊；9、出料口；10、进气口；11、排气口；12、进气管；13、气体压缩式制冷机；14、氩气瓶；15、排气管；16、电机；17、旋转杆；18、阴极钛辊；19、连接管。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
16.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
17.参照图1-8，一种电解铜箔制备设备，包括：生箔箱1、循环管2、滑轨3、固定机构4、阳极电板5、顶箱6、密封垫7、出料机构8、出料口9、进气口10、排气口11、进气管12、气体压缩式制冷机13、氩气瓶14、排气管15、电机16、旋转杆17、阴极钛辊18和连接管19，循环管2的数量为两个，两个循环管2分别设置于生箔箱1的左右两侧底端，循环管2的内腔和生箔箱1的内腔相连通，循环管2用于输送电解质，滑轨3的数量为四个，四个滑轨3分别设置于生箔箱1的底端左右两侧前后两端，固定机构4的数量为两个，两个固定机构4分别设置于生箔箱1的左右两侧，固定机构4用于固定顶箱6和生箔箱1，阳极电板5设置于生箔箱1的内腔底端，阳极电板5用于吸附氢氧根和硫酸根等，顶箱6放置沿生箔箱1的顶端，顶箱6的右侧顶端沿前后方向开设有出料口9，顶箱6的左侧顶端开设有进气口10，顶箱6的右侧底端开设有排气口11，顶箱6的底端设置有密封垫7，可以加强顶箱6和生箔箱1之间的密封性，出料机构8设置于顶箱6的内腔顶端右侧，出料机构8用于去除铜箔表面的电解质，电机16螺钉连接于顶箱6的后侧底部，电机16为现有技术，在此不过多赘述，电机16在此用于带动阴极钛辊18进行旋转，旋转杆17的后端通过联轴器锁紧在电机16的输出端，旋转杆17的前端通过轴承可转动的设置于顶箱6的内腔前侧，阴极钛辊18固定套接于旋转杆17的外壁，利用阴极钛辊18可以吸附铜箔，阴极钛辊18的外壁底端延伸进生箔箱1的内腔，保证阴极钛辊18可以吸附电解质中的铜离子，进气管12的一端套接于于进气口10的外壁，气体压缩式制冷机13的出风口设置于进气管12的另一端，气体压缩式制冷机13为现有技术，在此不过多赘述，气体压缩式制冷机13在此用于对氩气进行压缩制冷，连接管19的一端设置于气体压缩式制冷机13的进风口，氩气瓶14的出气口设置于连接管19的另一端，氩气瓶14用于储存氩气，排气管15的一端设置于氩气瓶14的进气口，排气管15的另一端套接于排气口11的外壁。
18.具体的，固定机构4包括：滑块41、紧压板42和紧固螺栓43，滑块41相适配插接于滑轨3的内腔内侧，紧压板42的数量为两个，两个紧压板42的左右两侧内端分别设置于四个滑块41的内侧，紧固螺栓43的数量为四个，四个紧固螺栓43分别螺接于两个紧压板42的顶端前后两侧，紧固螺栓43的底端和顶箱6的顶端相接触，紧固螺栓43用于压紧顶箱6，紧固螺栓43的底端设置有橡胶垫，可以防止紧固螺栓43损坏顶箱6。
19.具体的，出料机构8包括：橡胶片81、电热板82和收料辊83，橡胶片81的数量为两个，两个橡胶片81均设置于顶箱6的内腔顶端右侧，两个橡胶片81分别设置于出料口9的上下两侧，橡胶片81可以将铜箔表面的电解质刮下，电热板82的数量为两个，两个电热板82均设置于顶箱6的右侧顶端，两个电热板82分别设置于出料口9的上下两侧，电热板82可以将残留在铜箔表面的电解质烘干，收料辊83可转动的设置于顶箱6的右侧顶端。
20.一种电解铜箔制备设备的制备方法，包括以下步骤：将外部电解质循环系统分别与两个循环管2相连接，旋转紧固螺栓43，直至紧固螺栓43和顶箱6分离，向外侧拉动紧压板42，直至紧压板42向外侧移动至适宜位置，即可将顶箱6取下，启动本装置的同时启动外部电解质循环系统，本装置启动促使阳极电板5带有正电，阴极钛辊18带有负电，同时利用电机16通过旋转杆带动阴极钛辊18进行逆时针旋转，外部电解质循环系统启动可以将电解质输送至生箔箱1的内腔中，并通过两个循环管2对电解质进行循环；随着电解质的循环，电解质中阴离子的氢氧根和硫酸根等吸附在阳极电板5表面，得到电子并还原，而阳离子的铜离子和氢离子被吸附在阴极钛辊18表面，失去电子被氧化，进而铜离子被氧化产生了铜箔被吸附在阴极钛辊18表面，随着阴极钛辊18的逆时针旋转即可将铜箔带离电解质，将吸附在阴极钛辊18表面的铜箔揭下，并穿过出料口9缠绕在收料辊83的外壁，之后缠绕在收集辊的外壁，之后将顶箱6压在生箔箱1的顶端，做于上述相反方向运动，利用紧固螺栓43将顶箱6紧紧压实在生箔箱1的顶端；启动气体压缩式制冷机13，利用气体压缩式制冷机13将氩气瓶14内腔中的氩气抽出，并压缩制冷，之后将氩气通过进气管12输送至生箔箱1和顶箱6的内腔中，由于氩气为惰性气体，进而将压缩制冷后的氩气输送至生箔箱1和顶箱6的内腔中可以防止外界空气流入生箔箱1和顶箱6的内腔中，从而可以防止阴极钛辊18被氧化，可以加强铜箔的均匀性，同时制冷后的氩气可以降低生箔箱1和顶箱6内腔中的温度，由于温度降低，进而可以降低阴极钛辊18的电阻，从而可以加强阴极钛辊18的导电性，加强铜箔的生产效率；随着铜箔的生产，利用收集辊可以将制得的铜箔移动出生箔箱1的内腔，利用橡胶片81可以将吸附在铜箔表面的电解质刮下，并且启动电热板82，利用电热板82可以将残留在铜箔表面的电解质烘干，进而可以防止铜箔被氧化；本装置在进行使用时，可以有效的防止阴极钛辊18被氧化，从而提高铜箔的均匀性，并且可以提高阴极钛辊18的导电性，从而加强铜箔的生产效率，并且可以有效的防止铜箔被氧化，提高产品质量，便于使用。
21.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。