铜始极片预剥离技术的研究

钟 晨，孙东明，蒋龙飞，莫翰林

(昆明理工大学 机电工程学院，云南 昆明 650500)

0 引 言

传统的电解铜生产水平已经不能满足目前的市场需求。国外的铜冶炼企业早在20世纪20年代就开始了电解铜自动化生产线的研究。近些年，国内的冶炼厂也加大了该领域投入。其中，铜始极片及电解铜的剥离是研发自动化生产线的关键[1-2]。在始极片的剥片工艺中，剥离装置设计有预剥离、完全剥离两个工序，预剥离是完全剥离的前置工序，其核心部件为挠曲装置，即对种板施加一个挠曲力使种板产生一个弯曲力矩从而使附着在种板上的铜始极片端部产生开口。如果预剥离失败，则完全剥离无法继续进行，严重影响生产效率[3]。

为提高始极片的剥离成功率、减少返工工作量、延长钛种板的使用寿命，本文将对始极片预剥离技术进行研究。

1 始极片结合界面应力计算

传统法生产阴极铜必须先制作铜始极片，目前许多铜冶炼厂生产铜始极片所用的种板为钛种板。因此，以钛种板为例，分析挠曲力作用在钛板的中间位置(x=0处)时，铜始极片与钛板结合界面的切向剪应力，及下层铜始极片上的横向剪应力。

板结构在挠曲力F作用下的计算模型如图1所示。

图1 板结构力学模型

在如图1所示的挠曲力的作用下，由于结合界面端附近的剪应力比较大，并且界面端附近具有应力奇异性，铜始极片2与钛种板结合界面的界面端处会率先分离开[4]。作用在板结构上的挠曲力使板结构发生弯曲，板结构所受挠曲力近似均匀分布在一条直线上，在板的挠曲变形比较小时，将板沿纵向分成若干份，各小份可以看作矩形等截面梁。……