Το φύλλο χαλκού είναι ένα πολύ λεπτό υλικό χαλκού. Μπορεί να χωριστεί με βάση τη διαδικασία σε δύο τύπους: φύλλο χαλκού σε έλαση (RA) και φύλλο χαλκού σε ηλεκτρολυτική (ED). Το φύλλο χαλκού έχει εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και έχει την ιδιότητα να προστατεύει τα ηλεκτρικά και μαγνητικά σήματα. Το φύλλο χαλκού χρησιμοποιείται σε μεγάλες ποσότητες στην κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ακριβείας. Με την πρόοδο της σύγχρονης κατασκευής, η ζήτηση για λεπτότερα, ελαφρύτερα, μικρότερα και πιο φορητά ηλεκτρονικά προϊόντα έχει οδηγήσει σε ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών για το φύλλο χαλκού.
Το κυλινδρικό φύλλο χαλκού αναφέρεται ως φύλλο χαλκού RA. Είναι ένα υλικό χαλκού που κατασκευάζεται με φυσική έλαση. Λόγω της διαδικασίας κατασκευής του, το φύλλο χαλκού RA έχει σφαιρική δομή στο εσωτερικό του. Και μπορεί να ρυθμιστεί σε μαλακή και σκληρή κατάσταση χρησιμοποιώντας τη διαδικασία ανόπτησης. Το φύλλο χαλκού RA χρησιμοποιείται στην κατασκευή ηλεκτρονικών προϊόντων υψηλής τεχνολογίας, ειδικά εκείνων που απαιτούν ορισμένο βαθμό ευελιξίας στο υλικό.
Το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού αναφέρεται ως φύλλο χαλκού ED. Είναι ένα υλικό φύλλου χαλκού που κατασκευάζεται με χημική διαδικασία εναπόθεσης. Λόγω της φύσης της παραγωγικής διαδικασίας, το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού έχει εσωτερική δομή σε σχήμα στήλης. Η διαδικασία παραγωγής του ηλεκτρολυτικού φύλλου χαλκού είναι σχετικά απλή και χρησιμοποιείται σε προϊόντα που απαιτούν μεγάλο αριθμό απλών διαδικασιών, όπως πλακέτες κυκλωμάτων και αρνητικά ηλεκτρόδια μπαταριών λιθίου.
Το φύλλο χαλκού RA και το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους στις ακόλουθες πτυχές:
Το φύλλο χαλκού RA είναι καθαρότερο όσον αφορά την περιεκτικότητα σε χαλκό.
Το φύλλο χαλκού RA έχει καλύτερη συνολική απόδοση από το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού όσον αφορά τις φυσικές ιδιότητες.
Υπάρχει μικρή διαφορά μεταξύ των δύο τύπων φύλλου χαλκού όσον αφορά τις χημικές ιδιότητες.
Όσον αφορά το κόστος, το φύλλο χαλκού ED είναι ευκολότερο στη μαζική παραγωγή λόγω της σχετικά απλής διαδικασίας κατασκευής του και είναι λιγότερο ακριβό από το φύλλο χαλκού με κυλινδρική επεξεργασία.
Γενικά, το φύλλο χαλκού RA χρησιμοποιείται στα πρώτα στάδια της κατασκευής προϊόντων, αλλά καθώς η διαδικασία κατασκευής γίνεται πιο ώριμη, το φύλλο χαλκού ED θα αναλάβει προκειμένου να μειωθεί το κόστος.
Το φύλλο χαλκού έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και έχει επίσης καλές ιδιότητες θωράκισης για ηλεκτρικά και μαγνητικά σήματα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συχνά ως μέσο ηλεκτρικής ή θερμικής αγωγιμότητας σε ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά προϊόντα ή ως υλικό θωράκισης για ορισμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Λόγω των φαινομενικών και φυσικών ιδιοτήτων του χαλκού και των κραμάτων χαλκού, χρησιμοποιούνται επίσης στην αρχιτεκτονική διακόσμηση και σε άλλες βιομηχανίες.
Η πρώτη ύλη για το φύλλο χαλκού είναι ο καθαρός χαλκός, αλλά οι πρώτες ύλες βρίσκονται σε διαφορετικές καταστάσεις λόγω των διαφορετικών διαδικασιών παραγωγής. Το κυλινδρικό φύλλο χαλκού κατασκευάζεται γενικά από ηλεκτρολυτικά φύλλα καθοδικού χαλκού που τήκονται και στη συνέχεια κυλινδρώνονται. Το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού πρέπει να τοποθετήσει τις πρώτες ύλες σε διάλυμα θειικού οξέος για διάλυση ως λουτρό χαλκού, τότε είναι πιο πιθανό να χρησιμοποιηθούν πρώτες ύλες όπως βλήματα χαλκού ή σύρμα χαλκού για καλύτερη διάλυση με θειικό οξύ.
Τα ιόντα χαλκού είναι πολύ δραστικά στον αέρα και μπορούν εύκολα να αντιδράσουν με ιόντα οξυγόνου στον αέρα σχηματίζοντας οξείδιο του χαλκού. Επεξεργαζόμαστε την επιφάνεια του φύλλου χαλκού με αντιοξειδωτικό σε θερμοκρασία δωματίου κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας, αλλά αυτό καθυστερεί μόνο τον χρόνο οξείδωσης του φύλλου χαλκού. Επομένως, συνιστάται η χρήση του φύλλου χαλκού το συντομότερο δυνατό μετά την αποσυσκευασία. Και αποθηκεύστε το αχρησιμοποίητο φύλλο χαλκού σε ξηρό, ηλιακό φως μέρος, μακριά από πτητικά αέρια. Η συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης για το φύλλο χαλκού είναι περίπου 25 βαθμοί Κελσίου και η υγρασία δεν πρέπει να υπερβαίνει το 70%.
Το φύλλο χαλκού δεν είναι μόνο ένα αγώγιμο υλικό, αλλά και το πιο οικονομικό βιομηχανικό υλικό που διατίθεται. Το φύλλο χαλκού έχει καλύτερη ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα από τα συνηθισμένα μεταλλικά υλικά.
Η ταινία χαλκού είναι γενικά αγώγιμη στην πλευρά του χαλκού και η πλευρά της κόλλας μπορεί επίσης να γίνει αγώγιμη προσθέτοντας αγώγιμη σκόνη στην κόλλα. Επομένως, πρέπει να επιβεβαιώσετε κατά την αγορά εάν χρειάζεστε μονόπλευρη αγώγιμη ταινία χαλκού ή διπλόπλευρη αγώγιμη ταινία χαλκού.
Το φύλλο χαλκού με ελαφρά επιφανειακή οξείδωση μπορεί να αφαιρεθεί με σφουγγάρι αλκοόλης. Εάν πρόκειται για οξείδωση μεγάλης διάρκειας ή οξείδωση μεγάλης επιφάνειας, πρέπει να αφαιρεθεί με καθαρισμό με διάλυμα θειικού οξέος.
Η CIVEN Metal διαθέτει μια ταινία χαλκού ειδικά για βιτρό, η οποία είναι πολύ εύκολη στη χρήση.
Θεωρητικά, ναι. Ωστόσο, δεδομένου ότι η τήξη του υλικού δεν πραγματοποιείται σε περιβάλλον κενού και διαφορετικοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν διαφορετικές θερμοκρασίες και διαδικασίες διαμόρφωσης, σε συνδυασμό με διαφορές στα περιβάλλοντα παραγωγής, είναι δυνατό να αναμειχθούν διαφορετικά ιχνοστοιχεία στο υλικό κατά τη διαμόρφωση. Ως αποτέλεσμα, ακόμη και αν η σύνθεση του υλικού είναι η ίδια, μπορεί να υπάρχουν χρωματικές διαφορές στο υλικό από διαφορετικούς κατασκευαστές.
Μερικές φορές, ακόμη και για υλικά φύλλων χαλκού υψηλής καθαρότητας, το χρώμα της επιφάνειας των φύλλων χαλκού που παράγονται από διαφορετικούς κατασκευαστές μπορεί να διαφέρει στο σκοτάδι. Μερικοί άνθρωποι πιστεύουν ότι τα πιο σκούρα κόκκινα φύλλα χαλκού έχουν υψηλότερη καθαρότητα. Ωστόσο, αυτό δεν είναι απαραίτητα σωστό, επειδή, εκτός από την περιεκτικότητα σε χαλκό, η λεία επιφάνεια του φύλλου χαλκού μπορεί επίσης να προκαλέσει χρωματικές διαφορές που γίνονται αντιληπτές από το ανθρώπινο μάτι. Για παράδειγμα, το φύλλο χαλκού με υψηλή λεία επιφάνεια θα έχει καλύτερη ανακλαστικότητα, κάνοντας το χρώμα της επιφάνειας να φαίνεται πιο ανοιχτό, και μερικές φορές ακόμη και υπόλευκο. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι ένα φυσιολογικό φαινόμενο για το φύλλο χαλκού με καλή λεία επιφάνεια, υποδεικνύοντας ότι η επιφάνεια είναι λεία και έχει χαμηλή τραχύτητα.
Το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού παράγεται με χημική μέθοδο, επομένως η επιφάνεια του τελικού προϊόντος είναι απαλλαγμένη από λάδι. Αντίθετα, το κυλινδρικό φύλλο χαλκού παράγεται με φυσική μέθοδο έλασης και κατά τη διάρκεια της παραγωγής, μηχανικό λιπαντικό λάδι από τους κυλίνδρους μπορεί να παραμείνει στην επιφάνεια και στο εσωτερικό του τελικού προϊόντος. Επομένως, οι επακόλουθες διαδικασίες καθαρισμού και απολίπανσης της επιφάνειας είναι απαραίτητες για την απομάκρυνση των υπολειμμάτων λαδιού. Εάν αυτά τα υπολείμματα δεν αφαιρεθούν, μπορούν να επηρεάσουν την αντοχή της επιφάνειας του τελικού προϊόντος στο ξεφλούδισμα. Ιδιαίτερα κατά την πλαστικοποίηση σε υψηλή θερμοκρασία, εσωτερικά υπολείμματα λαδιού ενδέχεται να διαρρεύσουν στην επιφάνεια.
Όσο υψηλότερη είναι η λεία επιφάνεια του φύλλου χαλκού, τόσο υψηλότερη είναι η ανακλαστικότητα, η οποία μπορεί να φαίνεται υπόλευκη με γυμνό μάτι. Η υψηλότερη λεία επιφάνεια βελτιώνει επίσης ελαφρώς την ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα του υλικού. Εάν απαιτείται αργότερα μια διαδικασία επίστρωσης, συνιστάται να επιλέγετε όσο το δυνατόν περισσότερο επιστρώσεις με βάση το νερό. Οι επιστρώσεις με βάση το λάδι, λόγω της μεγαλύτερης επιφανειακής μοριακής δομής τους, είναι πιο πιθανό να ξεφλουδίσουν.
Μετά τη διαδικασία ανόπτησης, η συνολική ευκαμψία και πλαστικότητα του υλικού του φύλλου χαλκού βελτιώνονται, ενώ η ειδική του αντίσταση μειώνεται, ενισχύοντας την ηλεκτρική του αγωγιμότητα. Ωστόσο, το υλικό που έχει υποστεί ανόπτηση είναι πιο ευάλωτο σε γρατσουνιές και βαθουλώματα όταν έρχεται σε επαφή με σκληρά αντικείμενα. Επιπλέον, οι ελαφρές δονήσεις κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής και μεταφοράς μπορούν να προκαλέσουν παραμόρφωση του υλικού και ανάγλυφη εκτύπωση. Επομένως, απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή κατά την επακόλουθη παραγωγή και επεξεργασία.
Επειδή τα ισχύοντα διεθνή πρότυπα δεν διαθέτουν ακριβείς και ομοιόμορφες μεθόδους και πρότυπα δοκιμών για υλικά με πάχος μικρότερο από 0,2 mm, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθούν οι παραδοσιακές τιμές σκληρότητας για τον ορισμό της μαλακής ή σκληρής κατάστασης του φύλλου χαλκού. Λόγω αυτής της κατάστασης, οι επαγγελματικές εταιρείες κατασκευής φύλλου χαλκού χρησιμοποιούν την αντοχή σε εφελκυσμό και την επιμήκυνση για να αντικατοπτρίσουν τη μαλακή ή σκληρή κατάσταση του υλικού, αντί για τις παραδοσιακές τιμές σκληρότητας.
Ανοπτημένο φύλλο χαλκού (μαλακή κατάσταση):
- Χαμηλότερη σκληρότητα και υψηλότερη ολκιμότηταΕύκολη επεξεργασία και διαμόρφωση.
- Καλύτερη ηλεκτρική αγωγιμότηταΗ διαδικασία ανόπτησης μειώνει τα όρια των κόκκων και τα ελαττώματα.
- Καλή ποιότητα επιφάνειαςΚατάλληλο ως υπόστρωμα για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB).
Ημίσκληρο φύλλο χαλκού:
- Ενδιάμεση σκληρότηταΈχει κάποια ικανότητα διατήρησης σχήματος.
- Κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν κάποια αντοχή και ακαμψία: Χρησιμοποιείται σε ορισμένους τύπους ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
Σκληρό φύλλο χαλκού:
- Υψηλότερη σκληρότηταΔεν παραμορφώνεται εύκολα, κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν ακριβείς διαστάσεις.
- Χαμηλότερη ολκιμότηταΑπαιτείται περισσότερη προσοχή κατά την επεξεργασία.
Η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση του φύλλου χαλκού είναι δύο σημαντικοί δείκτες φυσικής απόδοσης που έχουν μια συγκεκριμένη σχέση και επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα και την αξιοπιστία του φύλλου χαλκού. Η αντοχή σε εφελκυσμό αναφέρεται στην ικανότητα του φύλλου χαλκού να αντιστέκεται στο σπάσιμο υπό εφελκυστική δύναμη, η οποία συνήθως εκφράζεται σε μεγαπασκάλ (MPa). Η επιμήκυνση αναφέρεται στην ικανότητα του υλικού να υφίσταται πλαστική παραμόρφωση κατά τη διαδικασία τάνυσης, εκφρασμένη ως ποσοστό.
Η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση του φύλλου χαλκού επηρεάζονται τόσο από το πάχος όσο και από το μέγεθος των κόκκων. Για να περιγραφεί αυτό το φαινόμενο μεγέθους, πρέπει να εισαχθεί ο αδιάστατος λόγος πάχους προς μέγεθος κόκκων (T/D) ως συγκριτική παράμετρος. Η αντοχή σε εφελκυσμό ποικίλλει διαφορετικά εντός διαφορετικών εύρων λόγου πάχους προς μέγεθος κόκκων, ενώ η επιμήκυνση μειώνεται καθώς μειώνεται το πάχος όταν ο λόγος πάχους προς μέγεθος κόκκων είναι σταθερός.