Elektronická hliníková fólia: Výroba, Vlastnosti, Aplikácie a identifikácia kvality

Elektronická hliníková fólia je typ hliníkovej fólie spracovanej z vysoko čistých hliníkových ingotov prostredníctvom série procesov, ako je valcovanie, čistenie, a rezanie. Ide o kľúčovú surovinu na výrobu hliníkových elektrolytických kondenzátorov.

2. Prehľad

Po spracovaní hliníkových materiálov do fólie, elektronická hliníková fólia prechádza povrchovou úpravou leptaním a opätovnou oxidáciou, nasleduje spracovanie vinutia na výrobu kondenzátorov. Hliníková fólia pred leptaním je tzv obyčajná fólia, po leptaní sa nazýva leptaná fólia, a po opätovnom oxidačnom spracovaní sa tzv tvarovaná fólia. Elektronická hliníková fólia konkrétne označuje obyčajnú fóliu, ktorý je kritickou surovinou na výrobu hliníkových elektrolytických kondenzátorov. Na základe postupnosti výrobného procesu, je kategorizovaná na elektronickú hliníkovú fóliu a elektródovú fóliu – kde elektródová fólia obsahuje leptanú fóliu a tvarovanú fóliu.

Spolu s elektrolytom, elektronická hliníková fólia predstavuje 30%-70% nákladov na suroviny hliníkových elektrolytických kondenzátorov (líšia sa veľkosťou kondenzátorov). Môže uchovávať elektrickú energiu a tiež slúžiť ako kladné a záporné elektródy elektrolytických kondenzátorov.

 

3. Zoznam priemyselného reťazca elektronickej hliníkovej fólie

 

Ako jeden z najzákladnejších elektronických komponentov, hliníkové elektrolytické kondenzátory sú široko používané v elektronickom informačnom priemysle, domáce spotrebiče, a rôzne iné elektronické produkty. Vyznačujú sa malou veľkosťou, veľká kapacita, a nízke náklady – predovšetkým, ich cena za jednotku kapacity je najnižšia spomedzi všetkých typov kondenzátorov, zosúladenie s trendom vývoja nízkonákladových informačných produktov. Tieto kondenzátory sú široko používané v odvetviach, ako sú komunikácie, domáce spotrebiče, automobiloch, elektronika, letectvo, a nové materiály, s obrovským dopytom na trhu. Momentálne, výstup hliníkových elektrolytických kondenzátorov predstavuje 45% z celkového výkonu všetkých kondenzátorov.

4. Výrobný proces elektronickej hliníkovej fólie

Elektronická hliníková fólia je typ vysoko čistej hliníkovej fólie. Vyrába sa valcovaním rafinovaného hliníka za tepla (vysoko čistý hliník) ingoty do hliníkových plechov, nasleduje ďalšie valcovanie za studena a žíhanie. Špecifické výrobné procesy elektronickej hliníkovej fólie zahŕňajú:Odlievanie – Namáčanie – Valcovanie za tepla – Predžíhanie – Valcovanie za studena – Medzižíhanie – Valcovanie za studena – Valcovanie fólií – Rezanie – Testovanie výkonu – Balenie

5. Klasifikácia elektronickej hliníkovej fólie

Elektronické hliníkové fólie možno rozdeliť do troch hlavných kategórií: vysokonapäťová anódová fólia, nízkonapäťová anódová fólia, a katódovej fólie.

• Vysokonapäťová anódová fólia podstúpikorózia cylindrických pórov;
• Nízkonapäťová anódová fólia prechádzahubovitá korózia;
• Vysokonapäťová anódová fólia prechádzačervotočivá korózia.

Vysokonapäťová anódová fólia sa ďalej delí na dva typy: kvalitná vysokonapäťová fólia a obyčajná vysokonapäťová fólia.

• Kvalitná vysokonapäťová anódová fóliasa vyznačuje tým “dve vysoké a jednu tenkú”: vysoká čistota, vysoká kubická textúra, a tenký povrchový oxidový film. Tento typ produktu ponúka vynikajúcu kvalitu, ale prichádza s vyššími nákladmi – vyžaduje si čistotu hliníka > 99.99%, kubická textúra 96%, a vákuové tepelné spracovanie vykonávané za podmienok 10⁻3 Pa ~ 10⁻⁵ Pa.
• Obyčajná vysokonapäťová anódová fóliaje ekonomická a praktická alternatíva, s čistotou hliníka > 99.98%, kubická textúra > 92%, a vákuové tepelné spracovanie uskutočnené za podmienok 10-1 Pa ~ 10-2 Pa.

Katódová fólia je dostupná v dvoch stavoch: mäkký stav a tvrdý stav.

• Japonsko primárne používa elektrochemické leptanie pre mäkké katódové fólie;
• Západná Európa využíva hlavne chemické leptanie pre tvrdé katódové fólie.

Každý štát má svoje pre a proti:

• Katódová fólia v mäkkom stave používa hliníkovú fóliu vysokej čistoty (> 99.85%) bez obsahu medi, zabezpečenie vynikajúcej kvality, ale vyšších nákladov;
• Katódová fólia v tvrdom stave používa hliníkovú fóliu s nízkou čistotou obsahujúcou meď, čo vedie k nižším nákladom.

6. Aplikácia elektronickej hliníkovej fólie

Elektronická hliníková fólia sa najčastejšie používa v kondenzátoroch. Kondenzátory sú rozdelené do troch hlavných typov podľa materiálu: hliníkové elektrolytické kondenzátory, keramické kondenzátory, a filmové kondenzátory. Medzi nimi, hliníkové elektrolytické kondenzátory sú najpoužívanejším typom elektronických kondenzátorov.

Rýchly rozvoj priemyslu výroby kondenzátorov v Číne viedol k neustálemu nárastu domáceho dopytu po elektronickej hliníkovej fólii. Avšak, kvôli vysokej technickej náročnosti výroby elektronickej hliníkovej fólie pre anódy kondenzátora, domáca dodávateľská kapacita pre produkty strednej a vyššej kategórie zostáva nedostatočná. Napriek tomu, táto situácia sa výrazne zlepšila, keďže objem dodávok domácich hliníkových fólií neustále rastie.

In 2016:

• Čínska výrobná kapacita elektronickej hliníkovej fólie dosiahla približne 85,000 ton, zvýšenie o 7,000 ton v porovnaní s 78,000 ton v 2015;
• Výstup priemyslu bol o 51,900 ton, medziročný rast o 2.77% od 50,500 ton v 2015;
• Trhová spotreba bola približne na úrovni 47,900 ton, hore 3.01% medziročne od 46,500 ton v 2015;
• Veľkosť trhu tohto odvetvia dosiahla približne 1.207 bilión juanov, medziročný nárast o 5.97% od 1.139 miliardy juanov 2015.

 

ImageStatistics o veľkosti trhu čínskeho priemyslu elektronických hliníkových fólií (2011-2016)

 

ImageStatistics on the Dempt Volume of China's Electronic Aluminium Industry (2011-2016)

 

Graf trendu cien čínskej elektronickej hliníkovej fólie (Obyčajná fólia) (2011-2016)

7. Technická analýza elektronickej hliníkovej fólie

Výroba elektronická hliníková fólia je proces precízneho spracovania, a kvalita produktov je úzko spojená so surovinami, riadiacich systémov, a pokrok vo výrobnom zariadení.

Globálne, zatiaľ čo čínska výroba elektronickej hliníkovej fólie sa rýchlo rozvíja, Európske a americké podniky majú stále výhody v pokročilých technológiách – najmä vo vysokonapäťovej elektronickej hliníkovej fólii. Vzhľadom na prísne požiadavky na procesnú technológiu, technológie zariadení, a riadenie výroby vo výrobe elektronických hliníkových fólií, výroba musí prísne dodržiavať procesné toky a charakteristiky zariadení, aby sa zabezpečili kvalifikované produkty.

V posledných rokoch, s pokrokom vo vede a technike, hlavné zariadenie používané na výrobu elektronickej hliníkovej fólie bolo lokalizované v Číne. Momentálne, kvalita výrobkov vyrobených domácimi továrňami na výrobu elektronických hliníkových fólií s použitím domácich zariadení dohnala a dokonca prekonala výrobky z Japonska a Južnej Kórey. Avšak, z hľadiska riadiacich systémov, technológia veľkých domácich výrobcov zostáva nevyspelá, takže väčšina sa stále spolieha na zahraničné kontrolné systémy. Technicky, domáce výrobné linky a procesy buď napodobňujú a preberajú zahraničné technológie, alebo využívajú technické modely zahŕňajúce spoluprácu so zahraničným kapitálom.

Neustále zlepšovať výkon hliníkových elektrolytických kondenzátorov, Čína urobila významný technický pokrok v spracovaní hliníkových fólií:

• Prijatie vysokej čistoty, vysokovýkonné hliníkové fóliové materiály výrazne zlepšili leptací výkon a znížili zvodový prúd dielektrických oxidových filmov;
• Vývoj pokročilých procesov leptania a formovania zvýšil špecifickú kapacitu katódových a anódových fólií a zároveň ďalej znížil zvodový prúd anódovej hladkej fólie.;
• Na dosiahnutie miniaturizácie a sploštenia kondenzátora, pokrok bol dosiahnutý v technológiách spracovania pre vysokú špecifickú kapacitu a vysokú pevnosť tvarovanej hliníkovej fólie.

Rozšírené čítanie: Ako rozlíšiť kvalitu hliníkovej fólie?

1. Škrabance

 

Image Škrabance hliníkovej fólie označujú poškodenie na povrchu alebo čelnej strane fólie spôsobené kolíziou s inými predmetmi počas manipulácie alebo skladovania. Väčšina škrabancov vzniká neopatrnosťou pri balení.

2. Korózia

 

ImageCorrosion označuje defekty vytvorené na povrchoch hliníkovej fólie po chemických alebo elektrochemických reakciách s okolitým médiom. Skorodovaná fólia stráca lesk, a v ťažkých prípadoch, vznikajú sivé produkty korózie, ktoré výrazne ovplyvňujú estetický vzhľad konečných produktov.

3. Povrchové bubliny

ImageHliníková fólia s povrchovými bublinovými defektmi má na svojom povrchu nepravidelné kruhové alebo pásikové dutinové výstupky. Tieto výčnelky majú hladké okraje, sú asymetrické na oboch stranách, a sú rozdelené náhodne. Povrchové bubliny spôsobujú nerovnomerné namáhanie pásu fólie, potenciálne viesť k poruchám a odstávkam výroby.

4. Tmavé bočné pruhy

ImageDark bočné pruhy sa väčšinou objavujú na dvojito zrolovanej hliníkovej fólii. The “temná strana” ukazuje zrejmé striedanie svetlých a tmavých pásikovitých vzorov pozdĺž smeru valcovania, čo zhoršuje vzhľad fólie.

5. dojmy

ImageImpressions na hliníkovej fólii môže byť výsledkom viacerých faktorov: defekty alebo prilepené kovové triesky/nečistoty na valcovacích/vodiacich valcoch; nečisté rukávy/jadrá alebo lokálne hladké výčnelky; alebo cudzie predmety prilepené na fóliu počas navíjania. Fólia s odtlačkami má zvyčajne jednoduché alebo periodické priehlbiny/výčnelky, ktoré sa dajú ľahko identifikovať.

6. Olejové škvrny

ImageBežné olejové škvrny na hliníkovej fólii vznikajú po žíhaní, zvyčajne sa javí ako svetložltá, hnedá, alebo hnedé škvrny.

7. Neúplné odmasťovanie

ImageTo test na úplné odmastenie, na kontrolu úrovne odmasťovania po žíhaní sa používa skúška kefovaním vodou. Ak fólia nespĺňa špecifikovanú úroveň testu kefovania vodou, môže ešte obsahovať olej.

8. Trhliny na okrajoch

Trhliny ImageEdge označujú pozdĺžne praskliny na okrajoch fólie. V ťažkých prípadoch, na okrajoch sú viditeľné zjavné medzery.

9. Slabá rovinnosť

Plochosť ImagePoor popisuje lokálne zvlnenie na povrchu fólie spôsobené nerovnomernou deformáciou. Na základe miesta poruchy, je klasifikovaný ako:

• Stredové vlny (vlnenie v strede);
• Okrajové vlny (zvlnenie na okrajoch);
• Dvojrebrové vlny (zvlnenie ani v strede, ani na okrajoch);
• Zložené vlny (kombinácia stredových a okrajových vĺn).

10. Priľnavosť

Rolky ImageFoil s problémami s priľnavosťou je ťažké rozvinúť na jednotlivé listy; viac plátov môže vytvoriť spečenú hmotu, a dĺžka voľného zavesenia nespĺňa normy. V ťažkých prípadoch, jednotlivé hárky sa nedajú vôbec rozvinúť – vážne narušenie výroby.

11. Diery

ImageHoles sú bežnou chybou na povrchoch z hliníkovej fólie.

12. Voľné vinutie

ImageLoose navíjanie nastane, keď fólia nie je počas rezania pevne navinutá. Pri zvislom držaní pozdĺž jadra, dochádza k posunu medzivrstvy; stlačením fólie prstami vznikajú lokálne priehlbiny.

13. Burrs

ImageBurrs sú chrbtové výčnelky rôznych veľkostí na okrajoch fólie po rezaní.

14. Nesprávne zarovnanie vrstiev

Nesprávne zarovnanie ImageLayer sa týka nepravidelného posunu medzivrstvy na koncovej ploche kotúča fólie, čo má za následok nerovnomernú koncovú plochu.

15. Zúžená hrana

Obrázok Zúžená hrana (alebo “vežovitý okraj”) je špeciálny prípad nesúosovosti vrstiev, kde posunutie medzivrstvy na čelnej strane fóliového kotúča vytvára vežovú odchýlku – so stranou pripomínajúcou špičku veže.