本發(fā)明涉及金屬熱處理，尤其涉及一種蝕刻料金屬帶材的大張力退火熱處理方法。

背景技術：

1、目前，蝕刻料的金屬帶作為一種常用金屬原材料，根據其采用金屬材料的不同，可用于制作pcb板、精密儀器的表盤以及金屬工藝品的蝕刻工藝加工、銘牌制作、模具制造、金屬裝飾品雕刻等。但蝕刻料金屬帶在充分拉伸得到需要的厚度后，材料內部會存在殘余應力，影響材料的可加工性能，因此需要通過退火的方式消除蝕刻料金屬帶內的殘余應力。

2、現有技術中，對蝕刻料金屬帶的退火處理，是直接將金屬帶展開后通過常規(guī)的加熱和冷卻熱處理，以消除金屬帶內應力。采用該常規(guī)的加熱、冷卻退火處理方式，由于工件受到的張力較小，需要依靠復雜的加熱、冷卻和平整工藝才能完成熱處理過程，因此存在熱處理工藝過程復雜、消除內應力效果較差、退火處理后材料的平整度較低等問題。

3、經檢索中國專利公告，未有發(fā)現與“一種改進的蝕刻料金屬帶材的大張力退火熱處理方法”相同的技術方案在中國專利公告上公開，雖然中國專利公告也公開了一些金屬帶材熱處理的技術方案，例如：申請?zhí)枮?020103062274、名稱為“一種檢測蝕刻用高精度引線框架材料平整度的快速方法”、申請?zhí)枮?019106054968、名稱為“一種銅帶熱處理裝置及其使用方法”的發(fā)明和為申請?zhí)枮?019210872508、名稱為“一種銅帶熱處理過程中可消除應力的退火裝置”、申請?zhí)枮?022214796613、名稱為“一種用于汽車車架應力消除的轉臺裝置”的實用新型專利，雖然所述的技術方案能解決金屬帶在熱處理中的輸送及消除應力問題，也具有一定的技術效果，但由于所述的公告在熱處理過程中工件受到的張力較小，需要依靠復雜的加熱、冷卻和平整工藝才能完成熱處理過程，因此仍然存在熱處理工藝過程復雜、消除內應力效果較差、退火處理后材料的平整度較低等問題。因此，需要提供一種改進的蝕刻料金屬帶材的退火熱處理方法，以解決現有技術熱處理工藝過程復雜、消除內應力效果較差、退火處理后材料的平整度較低等問題。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的，是為了解決現有技術的熱處理工藝過程復雜、消除內應力效果較差、退火處理后材料的平整度較低等問題，提供一種蝕刻料金屬帶材的大張力退火處理方法，具有熱處理工藝過程簡單、消除內應力效果好、退火處理后材料的平整度較高等特點和有益效果。

2、為達到本發(fā)明的目的，可以采用如下技術方案：

3、一種蝕刻料金屬帶材的大張力退火熱處理方法，包括如下技術內容：

4、1）設置具有大張力結構的金屬帶材退火熱處理裝置，根據工件的材質、厚度和寬度計算出工件能承受的最大張力s，控制金屬帶材退火熱處理裝置對工件的拉拽張力小于或稍小于最大張力s；

5、2）通過金屬帶材退火熱處理裝置的放卷張力輥結構、收卷張力輥結構對工件進行大張力拉拽，對工件形成大張力內應作用，使殘留在工件的內應力消失；

6、3）對工件進行大張力拉拽，是指收卷張力輥結構將工件向前拉、放卷張力輥結構將工件往后拽，以使工件承受大張力；所述工件承受大張力大小通過調節(jié)放卷張力輥結構、收卷張力輥結構的輸出功率進行調節(jié)，以達到工件內應力消失、工件表面平整的效果；所述最大張力，根據工件的材質、寬度和厚度三個因素確定，其表達式為：最大張力s=b*t*δ，b為工件的寬度，t為工件的百度，δ為工件的抗拉強度。

7、為達到本發(fā)明的目的，還可以采用如下技術方案：

8、進一步地，第1）點所述工件承受的張力小于該工件能夠承受的最大張力，是指承受50-85%最大張力；工件承受的張力稍小于該工件能夠承受的最大張力，是指承受85-95%最大張力。

9、進一步地，第2）點對工件進行大張力拉拽，是指在工件進行退火熱處理過程中，通過放卷張力輥結構和收卷張力輥結構的驅動力參數調節(jié)，以調節(jié)位于退火熱處理單元內的工件的拉拽張力，使工件承受的張力在設定的恒定值范圍內。

10、進一步地，所述驅動力參數調節(jié)，是指分別調節(jié)設置在放卷張力輥結構、收卷張力輥結構中的伺服電機的輸出功率，通過安裝在所述伺服電機輸出軸中的速度傳感器和壓力傳感器實時測出伺服電機輸出的轉速和力矩，將所述轉速和力矩連接輸入控制系統(tǒng)中，由所述控制系統(tǒng)輸出控制信號給伺服電機以控制伺服電機輸出軸中的轉速和力矩恒定在設定范圍內，形成閉環(huán)控制結構。

11、進一步地，通過所述速度傳感器和壓力傳感器實時測出伺服電機輸出的轉速和力矩，從而測定放卷張力輥結構和收卷張力輥結構中的張力輥的轉速n和張力f，從而測定由放卷張力輥結構和收卷張力輥結構中張力輥的線速度v?=π*?n?*?d,其中：d為放卷張力輥結構和收卷張力輥結構中張力輥的直徑。

12、進一步地，在進行放卷張力輥結構和收卷張力輥結構的張力調節(jié)時，考慮工件的材質、厚度和寬度，工件的寬度為500-1200mm，工件的厚度為?0.08-0.5mm，對于抗拉強度δ為60-100牛頓/mm2材質的工件，其承受的最大張力具體是：

13、工件的厚度為?0.08mm、寬度為500?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為2400牛頓；工件的厚度為?0.09mm、寬度為600?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為3240牛頓；工件的厚度為?0.10mm、寬度為700?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為4200牛頓；工件的厚度為?0.15mm、寬度為800?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為7200牛頓；工件的厚度為?0.20mm、寬度為900?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為10800牛頓；工件的厚度為?0.25mm、寬度為1000?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為15000牛頓；工件的厚度為?0.30mm、寬度為1100?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為19800牛頓；工件的厚度為?0.35mm、寬度為1150mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為24150牛頓；工件的厚度為?0.40mm、寬度為1200?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為28800牛頓；工件的厚度為0.45mm、寬度為1200?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為32400牛頓；工件的厚度為?0.5mm、寬度為1200?mm、抗拉強度為60牛頓/mm2時，工件10的大張力為36000牛頓。

14、進一步地，所述金屬帶材退火熱處理裝置包括退火熱處理單元以及設置在退火熱處理單元進口端的放卷單元、放卷張力輥結構和出口端的收卷張力輥結構和收卷單元；通過放卷單元、放卷張力輥結構將工件送入退火熱處理單元內進行退火熱處理，退火熱處理后的工件經收卷張力輥結構進入到收卷單元；通過對工件施加大張力牽引拉拽，以有效提高退火熱處理后蝕刻料金屬帶的平整度，并能均勻充分地釋放拉伸處理后工件內從殘余應力，提高工件的質量，便于后續(xù)對工件進行精密加工。

15、進一步地，為了提高退火熱處理過程中對工件的加熱和冷卻效果，為了提高退火熱處理單元內溫度的穩(wěn)定性，在退火熱處理單元兩端與放卷張力輥結構和收卷張力輥結構之間設置有密封輥結構，通過所述密封輥結構以在確保工件正常傳送的同時，使退火熱處理單元內的溫度保持穩(wěn)定，確保工件的正常退火熱處理。

16、進一步地，工件在進入金屬帶材退火熱處理裝置進行熱處理之前，先進行清洗和烘干處理；工件在從金屬帶材退火熱處理裝置完成退火熱處理后進行鈍化和烘干處理，提高工件的質量，便于后續(xù)對工件進行精密加工。

17、進一步地，退火熱處理單元、放卷單元和收卷單元呈上、下雙層排布，退火熱處理單元置于機架的上面，放卷單元和收卷單元相鄰設置于機架的底面，形成上、下雙層結構以減少設備的占地面積。

18、本發(fā)明的有益效果在于：

19、1、本發(fā)明由于在進行退火熱處理時，根據工件的材質、厚度和寬度計算出工件能承受的最大張力s，控制金屬帶材退火熱處理裝置對工件的拉拽張力小于或稍小于最大張力s；通過金屬帶材退火熱處理裝置的放卷張力輥結構、收卷張力輥結構對工件進行大張力拉拽，對工件形成大張力內應作用，使殘留在工件的內應力消失；通過收卷張力輥結構將工件向前拉、放卷張力輥結構將工件往后拽，以使工件承受大張力；所述工件承受大張力大小通過調節(jié)放卷張力輥結構、收卷張力輥結構的輸出功率進行調節(jié)，以達到工件內應力消失、工件表面平整的效果；因此能夠解決現有技術的熱處理工藝過程復雜、消除內應力效果較差、退火熱處理后材料的平整度較低等問題，具有熱處理工藝過程簡單、消除內應力效果好、退火熱處理后材料的平整度較高等特點和有益效果。

20、2、本發(fā)明由于在進行放卷張力輥結構和收卷張力輥結構的驅動力參數調節(jié)時，根據工件的不同材質、厚度和寬度進行設置調節(jié)，使工件受到的張力小于或稍小于工件能受到的最大張力，該最大張力s=b*t*δ，b為工件的寬度，t為工件的厚度，δ為工件的抗拉強度；因此具有工件承受大張力調節(jié)精確、調節(jié)方便、消除內應力效果好、退火熱處理后材料的平整度較高等特點和有益效果。

21、3、本發(fā)明通過在進行退火熱處理的蝕刻料金屬帶兩端設置張力輥結構對其施加較大的拉伸張力，可有效提高金屬帶退火熱處理后的平整度，提高金屬帶質量；同時將金屬帶的放卷、退火熱處理和收卷工序設置在雙層結構的設備上進行，在減小設備占地面積的同時，可將金屬帶收卷和放卷的位置相鄰設置，便于操作人員的操作，提高加工效率。

22、4、本發(fā)明由于將設備設置為上、下層立體式結構，設備的整體長度大大縮小，因此能夠減小占地面積，具體占地面積小、節(jié)約廠房資源和節(jié)省投資的特點和有益效果。

23、5、本發(fā)明由于將放卷單元和收卷單元相鄰設置，便于上卷、下卷的操作人員集中在一個地方進行放卷、收卷操作；因此具有方便操作、節(jié)省人力和時間、提高效率的特點和有益效果。