中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 

2017 年 11 月 81 

关于电力铜排连续移动镀锡的研究 

徐善刚 

肇庆市中南天实业有限公司，广东 肇庆 526000 

摘要：因金属铜导电性能优良且价格适中，所以广泛用于电子电力方面。但铜属于活泼金属，在空气中极易氧化，因此在使用中需镀一层锡作为保护，以延长其使用寿命及增强使用效果。目前市场常用电力铜排或母线镀锡使用的是挂镀方法。用挂具将铜排吊放于镀锡槽液内进行镀锡。因导电点为固定点，所以接触点随着电镀时间的延长，温度逐步上升，电阻也有所变化，从而电镀效率逐步下降；离导电点距离的不同的铜排电流密度也有所不同，所以所上镀的镀层厚度也不同，抗腐蚀性也有所差异；而本人发明的新型镀锡方式中导电点固定，而铜排连续匀速移动，保证铜排在镀锡过程中各部分电阻及电流一至，所以镀层光洁均匀，抗腐蚀性能优良。 

关键词：铜排；镀锡；母线；连续；移动 

中图分类号：TM621 

文献标识码：A 

文章编号：1671-5500(2017)11-0081-01 

1 导言 

铜排是纯铜或铜加极少量银材质制作的，截面积为矩形或倒角（圆角）矩形的长方体导体（倒角矩形以免产生尖端放电）。是一种大电流导电产品，我们称之为铜母线、铜母排或铜汇流排、接地铜排。铜排在电路中起输送电流或连接电气设备的作用。由于铜排的导电性能良好，所以主要是用在一次线路（大电流的相线、零线、地线都会用到铜排）、开关触头、配电设备、母线槽等电气工程，也广泛用于金属冶炼、电镀等超大电流工程。在电柜上较大电流的一次元器件的连接都是用铜排。用铜排最主要考虑的是载流量，根据电流大小选用适合的铜排，连接处的螺丝一定要上紧，否则电流大时会出现烧熔铜排的可能。 

但铜属于活泼金属，在工业大气、海洋气候或潮湿的大气环境中很容易氧化发黑或产生铜绿，所以为了增加接触面积，降低搭接面的接触电阻，增强导电性而在铜排表面镀锡。铜排镀锡表面处理的作用是防止氧化。由于锡的化学性质十分稳定，不和水、各种酸类和碱类发生化学反应的缘故，所以镀锡层在空气中有较好的稳定性。铜与锡两种不同金属材料之间在各种环境温度中易达到永久性的原子晶间结合，形成一种合金层，增强了锡镀层的附着力。而铜排镀锡层分布均匀，且锡的导电率优良、致密性好、光洁度高，增强了铜排的耐磨性。铜排镀锡后使紫铜有了均匀的保护层，足以抵抗大气和淡水的腐蚀，达到抗氧化、耐酸碱、耐腐蚀的效果。延长使用寿命几倍乃至十几倍，大大提高了紫铜的使用寿命及使用效果。 

2 传统的铜排镀锡方法 

目前传统的铜排镀锡方法是使用是挂镀方法。具体生产工艺为铜排上挂、除油（电解除油或化学除油，或者两者结合使用）、多次水洗、活化、镀锡、多次水洗、钝化、多次水洗、热纯水洗、烘干、下挂、包装。除油工序药液温度需控制在 40-60℃，镀锡工序药液温度需控制在 15-20℃，热纯水温度需控制在 60℃以上。所有缸槽都是开放性的。电解除油槽的两侧挂有不锈钢板并与相应的电源正极连接，中间有一定的间隙并装有一条导电铜杆与相应的电源负极连接，作业时挂有铜排的挂具挂在此铜杆上；镀锡槽的两侧挂满纯锡板并与相应的电源正极连接，通电时不断溶解锡板补充镀液中的锡离子。中间的导电铜杆与相应的电源负极连接用于挂挂具。挂具为不锈钢等金属制成的可导电挂钩；用几个挂具勾住铜排按工序要求依次放入各缸槽内进行处理。此工艺的缺点如下：（1）因导电点为固定的，所以离铜排导电点距离的不同电流密度也有所不同，从而所上镀的镀层厚度也不同，若在镀锡的过程中不移动铜排的话，严重的在铜排与挂具的接触点甚至出现漏镀的现像，抗腐蚀性也有所差异；（2）因导电点为固定点，所以接触点随着电镀时间的延长，温度逐步上升，从而电镀效率逐步下降。（3）该工艺所有缸槽均处于开放状态，所产生的酸、碱雾无法密封收集，严重影响环境。（4）各个工序过渡时槽液带出损耗大。（5）挂具裸露部分会镀上锡，浪费一定原材料且有挂具损耗。（6）各缸槽容积大，所需的开槽药液及各种原材料非常多。本人经过多年研究发明的《一种全自动铜排连续移动高速镀锡方法及设备 》， 专 利 申 请 号 201710622848.1 、 201720926461.0 、201720927754.0、201720926605.2，完全颠覆了目前市面上广泛使用的用挂具将铜排吊挂镀锡的方式，而是使铜排移动，各需导电的缸槽的两端安装有导电轮，当铜排从此导电轮通过进入缸槽时导通通电。 

3 传统的铜排镀锡原理工艺 

铜排放置在上料架上，可调微电脑控制将待电镀铜排经各配套传动系统在各缸槽连续均匀移动，铜排依次送至超音波除油、电解除油（根据所镀铜排表面的油脂情况和生产效率需求，整个铜排清洗除油工序可配最完整的超音波除油、阴极电解除油、阳极电解除油，也可只配备其中的任意一项或两项）、多次喷淋水洗、弱酸中和活化、镀锡（根据生产需求可配备多槽镀锡）、多次喷淋水洗、钝化、多次喷淋水洗，超音波热纯水清洗、两道压缩空气风刀除残留清水、铜排全部通过镀后处理机构后，感应器给出信号到下料机构，下料机构将铜排传送到下料架一侧的包装区域包装、铜排镀锡完成。 

该方法设备的优点为： 

（1）各工序后都配有压缩空气吹风装置吹落此工序残留药液，以免药液带入下一工序而损耗过大，几乎无带出损耗。 

（2）各缸槽为封闭式，极少量废气通过收集塔收集处理后排放，对环境无污染，工作环境优良 

（3）因待镀铜排在各缸槽连续均匀移动，且各工序缸槽的导电轮在缸槽外，并没有浸在缸槽中，所以当铜排在各工序进行处理时导电点是不断均匀移动的。因此能保证铜排在同一缸槽中的各个点的电阻一至，所以铜排在同一缸槽的各点电流也一至。因铜排在同一缸槽中的各点电流都一至，所以就保证了铜排在同一缸槽时所上的镀层也一样，孔隙率也一至。抗腐蚀性也就均匀一至。 

（4）由于此设备工艺中铜排连续均匀移动，各缸槽药液也流动速度非常快，所以在除油或镀锡时当铜排周围的药液浓度因电解而变稀时能及时得以补充，因此极化差得以大大减小，所以能以较大的电流密度镀锡，而且镀出的锡层光洁均匀。 

（5）因此设备工艺设置了多个连续的镀锡槽，所以可以根据工艺需要设置不同的工作参数，各镀锡缸槽相互配合就可镀出多层组合的锡镀层。因而进一步加强了锡镀层的光洁度及耐腐蚀性能。 

参考文献 

[1]周燕萍,陆前程,陈怡如.接线铜排成形模[J].上海大中型电机,2005(04).