銅帶軋機調試過程中的問題及解決辦法

羅明懷

（貴州航天南?？萍加邢挢熑喂?，貴州遵義 563000）

0 引言

異形銅帶是電子元器件的基礎材料，導熱性能和導電性能非常高，其強度、硬度抗軟化、電鍍性能、釬焊以及多封等性能都非常好，除尺寸公差要求嚴格外，對表面質量要求很高，常用異型銅帶斷面有U形、T形、L形、階梯形等。銅帶異形斷面的獲得是通過軋機軋制而成。公司自主設計的一套異形銅帶雙連軋機，在調試過程中出現產品厚度穩定性差，表面出現斜紋等。為此，對產生問題進行分析并給出解決措施。

1 軋制現象

（1）首先對軋機設備進行全面檢測，然后周密安排調試方案。經過多次討論和分析后，再開始調試。雖然調試前準備工作做得好，但在調試過程中發現調試程序、設備潤滑等問題接連出現。經過現場調試人員的不斷研究和分析，通過修改程序、完善潤滑等，將軋機空載試車運行順利完成。

（2）進入負荷調整階段后，軋機出現了一些缺陷。問題出在厚度控制的穩定性上，主要現象是銅帶表面在一定范圍內出現斜紋，斜紋的寬度不同，而且是周期性的。其中也出現了軋機的軋輥顫振現象。

2 影響軋機系統穩定的因素

2.1 銅帶的軟、硬程度使軋制系統受到影響

異形銅帶雙連軋機在試驗過程中經常會出現軋輥顫振現象。雖然操作過程合理且符合要求，也沒有故障出現，但產品精度、質量控制、產品合格率等，因軋機的震動大打折扣。通過分析發現，是鑄軋銅材料長時間存放造成的，因為粗糙的氧化腐蝕不夠均勻造成內部材料出現變質，在材料被加工時，實際使用效果會受到影響。在銅材料表面由于摩擦因數減少，就會出現顫抖狀況。

2.2 潤滑劑的影響

（1）潤滑油的摩擦因數不達標，導致無法滿足軋機系統垂直運動的阻尼效果，最終影響到摩擦效果。從生產效應的角度來看，軋機縱向運動的穩定性也會受此影響，引起軋機出現振動的問題。

（2）過小的摩擦因數在軋輥間隙，使軋機入口張力與軋制機構壓力無法協調工作，進而造成軋機出現明顯的振動現象，大大降低了軋機的穩定性能。

由于生產中異形銅帶類型較多，要想適應多類型的銅帶，必須使其生產的各種寬度、厚度和銅帶表面的各種摩擦系數，在設計中都要考慮到。為減少誤差出現，采取：第一更新工藝，第二利用大功率，第三大批量軋制，進而使銅帶產品的內外層的變形硬化的不勻稱等問題得到解決。為此，根據實際生產情況，選擇正確的軋輥直徑；并從軋制功率和軋制次數的保證上入手。由于軋機的輥徑是按一定比例減小的，導致軋機和銅帶在同一道次壓力下的接觸弧減少。為此，使用一種潤滑性能較好的乳化液潤滑劑，既解決了軋輥與銅帶之間的摩擦問題，也對減少軋輥顫振起到了很好作用。但該潤滑劑缺點是，一是銅帶產品在粗糙度方面仍無法達到工藝要求，二是價格較貴。

3 軋機系統的穩定性

3.1 軋制速度快時輥顫嚴重

軋機在高速運轉時會受到自身的干擾，既有大強度的干擾因素，也會增加擾動的頻率。雖然通過采取措施能使振顫問題有所緩解，但對于不穩定因素以及產品質量低等，都是軋機本身造成的。因此，高速軋制在生產中無法解決輥顫嚴重的問題。

3.2 低速軋制時共振嚴重

擾動因素雖然在銅帶軋制過程中還不算嚴重，雖然自身頻率振動不是很高，但在很大程度上會與擾動因素一起促成和諧共振現象的出現，該現象會導致非常嚴重的后果。即便在軋機入口或出口處沒有出現共振現象，那也要保持軋機入口和出口張力和軋制銅帶的摩擦力的狀態一直。并且銅帶厚度和內外部的均勻，是低速軋制無法完成的。

4 壓輥壓力和軋機剛度不足而影響穩定性

4.1 壓輥沒有足夠的壓力

設計軋輥是以限制軋輥的位置為主要目的，促使空間的減少和滾子的振動幅度縮小。在一定的空間內將軋輥進行限制，就可以防治銅帶的跳動現象，大大減少軋制現象。

4.2 軋機沒有足夠的剛度

（1）促使液壓系統不斷提高補償功能。使用該技術來設計和改造軋機，降低了設備的總重量。軋機的剛度需要足夠的質量，來支持生產要求中不能滿足的情況。這種軋機不能生產厚度大或硬度不均勻的材料。如果采用強制制造，產品的合格率得不到保證，軋機的使用壽命將大大降低。

（2）軋輥是軋機中最重要的部分，軋機質量及生產的全過程都直接受到軋輥的性能所影響。首先軋輥精度主要由圓度、曲度、粗糙度等來保證。我國目前是通過增加軋輥的圓度來減小影響，以及通過減少周期性擾動使偏心磨削度削弱。為此，專家建議2個支承輥與輥直徑按照科學比例分開。其次，滾動孔形對滾轉顫振，即軋輥因受到軋輥孔的孔形不合理，而造成軋輥的磨削。為此，建立合理的軋機固定在和張緊力，是保證軋輥正常工作的基礎。

4.3 液壓系統調試

液壓系統調試中，應將高壓伺服系統調試作為重點。①調試前需做好充分準備，如管道安裝確認，循環沖洗等。調試人員首先要檢查和確認安裝工作是否完成，如檢查管道安裝情況，發現問題及時整改。②通過臨時管道來執行流動液壓站。在安裝過程中污染物需要通過外循環帶入管道。傳統的閥門站外循環處理是將閥門站和閥門站的前、后通過一個臨時管道連接。而先進的方法是用沖洗板代替閥門站中的液壓閥，因為大部分液壓閥都是標準件，因此為了節省時間和減少內部循環工作量，應配備大量的沖洗板。沖洗板可重復使用，成本更經濟。③內部循環將通過系統所攜帶的液壓站將所有管道返回正常連接。如果外部循環用于沖洗板，內部循環只需要將回收站閥門帶來的污染物進行過濾，然后經過精度高的過濾器，使油的清潔度和內循環達到更高。④循環沖洗是液壓系統的重要工作。因為70%～80%的故障是由油污染引起的。

5 傳動系統

（1）在不對電源進行啟動的情況下，與電氣調試人員一起檢查液壓回路和操作臺的按鈕是否保持一致，是否可以對相應的線路進行控制。

（2）低電壓調試的目的是檢查液壓缸能否正常工作，由于基站的功率調整壓力小（一般是5 MPa），液壓缸的速度較慢，所以可避免設備損壞情況的發生。

（3）正常工作狀態調試。將系統調節到10 MPa工作壓力，并在液壓和回路的壓力和速度需要在正常系統壓力下進行校準。

通過舉升回路可與看出舉升過程，由減壓閥、三位四通閥、二位三通閥、雙單向節流閥、溢流閥組成液壓缸控制回路。系統壓力調節到5 MPa，觀察軋輥的動作狀態。完成環路壓力調整后，在（1～10）MPa正常工作壓力時，安全閥調整為9 MPa時關閉 A和 B的球閥、泄壓閥，其壓力調整到8 MPa，然后打開球閥，小輻調整通過調整節流閥達到設定值。

6 總結

調試時應采取的措施是，①調壓，是帶厚最主要的控制方式，原理是調整軋機彈性特性曲線的位置，但不改變曲線的斜率，以消除軋制力等影響因素造成的厚度偏差問題。②調張力，當來料厚度不一導致產品厚度產生偏差時，通過調整張力在軋輥間隙不變的情況下，保證產品的厚度不變。③調軋制速度，軋制速度的變化會引起張力、摩擦因數、軋制溫度、軸承油膜厚度等因素的變化，因此，調整軋制速度可達到控制帶厚的目的。④為解決軋輥顫振問題，應清楚了解軋制工藝等。⑤全面做好維修工作，從軋輥正常使用，建立合理的減振系統。