Beim Kaltwalzen von Bändern aus Kupfer und Kupferlegierungen ist es entscheidend, eine hohe Oberflächenqualität zu erzielen. Jedoch können trotz aller Bemühungen verschiedenartige Oberflächenmängel auftreten, zu denen insbesondere Flecken gehören. Diese Verfärbungen können in einem bestimmten Bereich der Bandoberfläche entstehen und beeinträchtigen die Gesamtqualität des Bandes.
In diesem Artikel befassen wir uns mit dem Thema Flecken, ihren Ursachen und Merkmalen sowie mit der Frage, wie sie untersucht werden können.
Wie entstehen Flecken?
Flecken auf Oberflächen aus Kupfer und Kupferlegierungen können eine Vielzahl von Ursachen zugrunde liegen, die zu ermitteln ein schwieriges Unterfangen ist. Da das Kaltwalzen ein komplexes Verfahren ist und aus mehreren Schritten besteht, kann die Entstehung des Flecks mitunter erst in späteren Produktionsphasen erkannt werden.
Um den Ursachen der Fleckenbildung auf den Grund zu gehen, hat die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Q8Oils einen Test entwickelt, mit dem die Flecken gründlich untersucht werden können. Mit diesem Test kann durch Analyse der Fleckenbestandteile zwischen mehreren Fleckentypen unterschieden werden, darunter solche, die durch die Oxidation von Kupfer, kohlenstoffhaltige Stoffe oder Kupfer-Schwefel-Verbindungen verursacht werden – die klassischen Ursachen für die Fleckenbildung auf Kupferlegierungen.
Test zur Ermittlung der Ursachen von Flecken auf Kupfer und Kupferlegierungen.
Die F&E-Abteilung von Q8Oils verwendet für ihren Fleckenanalysetest vier Bänder aus einer Kupferlegierung mit den Maßen 85 x 15 mm, auf denen der zu untersuchende Fleck jeweils teilweise vorhanden ist. Zur Kontrolle bleibt eines der Bänder unbehandelt, während die anderen drei jeweils in die Untersuchungsflüssigkeiten A, B und C getaucht werden.
Anschließend wird durch eine Sichtprüfung aller vier Bänder nebeneinander festgestellt, ob der Fleck entfernt werden konnte oder weiter bestehen bleibt. Die daraus resultierende Matrixtabelle wird verwendet, um den Fleckentyp anhand der Ergebnisse der einzelnen Tests zu bestimme
Welche Schlüsse kann man aus dem Fleckentyp ziehen?
Sobald der Fleck kategorisiert ist, wird in einem nächsten Schritt festgestellt, wann er ursprünglich entstanden ist. Kupfersulfidflecken treten inzwischen nur noch selten auf, da aktiver Schwefel bei der Verarbeitung von Kupferlegierungen nicht mehr verwendet wird. Kupferoxidflecken hingegen können sich bei hohen Bandtemperaturen in Verbindung mit Sauerstoff bilden, was häufig auf Faktoren wie hohe Reduktionsraten, zu hohe Geschwindigkeiten, eine unzureichende Kühlung oder eine Kombination aus diesen Faktoren zurückzuführen ist. Kohlenstoffhaltige Flecken, die durch den Eintrag kohlenstoffhaltiger Stoffe, wie Öl, Kunststoff und Papier, verursacht werden, können sich bilden, wenn die Oberfläche der Kupferlegierung hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Ist beispielsweise beim Glühen zu viel Öl vorhanden, kann es vorkommen, dass nicht alles rechtzeitig verdampft und die auf der Oberfläche des Bandes verbleibenden Rückstände schließlich verkohlen.
Anmerkungen
Q8Oils arbeitet Hand in Hand mit seinen Kunden, um ihre Kaltwalzverfahren durch die Entwicklung spezieller Ölformulierungen zu verbessern. Ein wesentlicher Aspekt dieses Verbesserungsprozesses besteht darin, potenziellen Mängeln, z. B. der Fleckenbildung, auf den Grund zu gehen. Unser Fleckenanalysetest kann dazu beitragen, die Ursache von Flecken auf Bändern aus Kupferlegierungen zu ermitteln, und liefert wertvolle Erkenntnisse, die eine weitere Optimierung Ihres Produktionsprozesses ermöglichen.
