Što je bakrena šipka?
Glavna namjena bakrene šipke je kao sirovina za proizvodnju žica i kabela. Može se grubo podijeliti na: bakrenu šipku s niskim sadržajem kisika i bakrenu šipku bez kisika. Uglavnom se koristi u energetici, građevinarstvu, kućanskim aparatima, automobilima, elektronici i drugim industrijama.
Sirovine za proizvodnju bakrene šipke su uglavnom elektrolitski bakar ili bakreni otpad. Dva su glavna proizvodna procesa: metoda kontinuiranog lijevanja i valjanja i metoda lijevanja.
Metoda lijevanja prema gore može proizvesti bakrene šipke bez kisika; kontinuirano lijevanje i valjanje mogu proizvesti samo bakrene šipke s niskim sadržajem kisika. Zbog različitih sirovina i procesa za proizvodnju bakrenih šipki, sadržaj kisika i izgled proizvedenih bakrenih šipki su različiti.
Bakrena šipka s niskim sadržajem kisika: bakrene šipke proizvedene kontinuiranim lijevanjem i valjanjem imaju sadržaj kisika u rasponu od 200-450ppm
Bakrena šipka bez kisika: Bakrene šipke proizvedene metodom lijevanja prema gore imaju sadržaj kisika ispod 20 ppm
Iako se naziva bakrena šipka bez kisika, ona zapravo sadrži vrlo male količine kisika i neke nečistoće. Prema standardu, sadržaj kisika nije veći od 0.003%, sadržaj nečistoća nije veći od 0,05%, a čistoća bakra je veća od 99,95%.
Razlika između bakrene šipke bez kisika i bakrene šipke s niskim sadržajem kisika
1
Razred
Bakrena šipka s niskim sadržajem kisika: Bakrene šipke s niskim sadržajem kisika su: T1, T2, T3; Stanje: toplo valjano (M20).
T1: Bakrena šipka s niskim sadržajem kisika proizvedena s elektrolitskim bakrom visoke čistoće kao sirovinom (sadržaj bakra veći od 99,9975%)
T2: Bakrena šipka s niskim sadržajem kisika proizvedena s 1# elektrolitičkim bakrom kao sirovinom (sadržaj bakra veći od 99,95%)
T3: Bakrena šipka s niskim sadržajem kisika proizvedena s 2# elektrolitičkim bakrom kao sirovinom (sadržaj bakra veći od 99,90%)
(Slika: elektrolitski bakar visoke čistoće)
Bakrena šipka bez kisika: Postoje dvije vrste bakrene šipke bez kisika, TU1 i TU2.
TU1: Bakrena šipka bez kisika proizvedena s elektrolitskim bakrom visoke čistoće kao sirovinom, čistoća bakra doseže 99,99%, sadržaj kisika nije veći od 0.001%.
TU2: Bakrena šipka bez kisika proizvedena s 1# elektrolitičkim bakrom, čistoća bakra doseže 99,95%, sadržaj kisika nije veći od 0.002%.
2
Proces proizvodnje
Proces proizvodnje bakrene šipke s niskim sadržajem kisika sastoji se u tome da nakon što se metal rastali u vertikalnoj peći, bakrena tekućina prolazi kroz izolacijsku peć, žlijeb i ulivni spremnik i ulazi u zatvorenu šupljinu kalupa iz cijevi za izlijevanje i hladi se veliki intenzitet hlađenja da bi se formirala lijevana gredica, a zatim se izvodi višestruko valjanje.
Proces proizvodnje bakrene šipke bez kisika sastoji se u tome da se, nakon što se metal rastali u indukcijskoj peći, kontinuirano lije kroz grafitni kalup, a zatim hladno valja ili hladno obrađuje.
(Slika: Uzlazni proces)
3
Struktura organizacije
Bakrena šipka s niskim sadržajem kisika Budući da je bakrena šipka s niskim sadržajem kisika toplo valjana, njegova organizacija pripada organizaciji tople obrade. Izvorna organizacija lijevanja je poremećena, a rekristalizacija se pojavila u šipki od 8 mm. S organizacijske točke gledišta, kisik u bakrenoj šipki s niskim sadržajem kisika postoji blizu granice zrna u obliku bakrenog oksida.
Bakrene šipke bez kisika lijevane su strukture s grubim zrnima i veličinama zrna koje mogu doseći i nekoliko milimetara, tako da ima malo granica zrna. Zahtjevi uspješnog žarenja za bakar bez kisika su: prvo žarenje kada je šipka izvučena, ali još nije izlivena linija strukture treba biti 10-15% veća od bakra s niskim sadržajem kisika u istoj situaciji.
4
Sadržaj kisika
Sadržaj kisika u bakrenim šipkama s niskim sadržajem kisika općenito je 200 (175)-400 (450) ppm, tako da se kisik apsorbira u tekućem stanju bakra. Sadržaj kisika u dobrim bakrenim šipkama općenito se kontrolira na oko 250 ppm.
Sadržaj kisika u bakrenim šipkama bez kisika je ispod 10-20ppm, ali mnogi proizvođači bakrenih šipki mogu postići samo ispod 50 ppm. Nakon dugotrajnog držanja u tekućem stanju bakra, kisik se obnavlja i uklanja. Obično je sadržaj kisika u ovom štapiću ispod 10-50ppm, a može čak biti i do 1-2ppm. Zbog niskog sadržaja kisika, struktura je ujednačena jednofazna struktura, što pogoduje žilavosti.
Međutim, ako sadržaj kisika u bakrenoj šipki bez kisika premaši standard, bakrena šipka će postati krta, produljenje će se smanjiti, kraj rastegnutog uzorka će izgledati tamnocrven, a kristalna struktura će biti labava. To je zato što kisik može generirati krhku fazu bakrovog oksida s bakrom, tvoreći eutektik bakar-bakrov oksid, koji je raspoređen na granici u mrežnoj strukturi.
Ova krta faza ima visoku tvrdoću i odvojit će se od bakrenog tijela tijekom hladne deformacije, što će rezultirati smanjenjem mehaničkih svojstava bakrene šipke i lakim lomom u daljnjoj obradi. Visok sadržaj kisika također može dovesti do smanjenja vodljivosti bakrenih šipki bez kisika. Stoga se kontinuirani proces lijevanja prema gore i kvaliteta proizvoda moraju strogo kontrolirati.
5
Sadržaj nečistoća
Tijekom proizvodnog procesa, proces kontinuiranog lijevanja i valjanja treba prenijeti bakrenu tekućinu kroz izolacijsku peć, žlijeb i ulivni lijevak, što relativno lako uzrokuje ljuštenje vatrostalnih materijala. Tijekom procesa valjanja, treba proći kroz valjak, uzrokujući da željezo padne, što će donijeti vanjske inkluzije. Valjanje oksida u procesu ima negativan učinak na izvlačenje žice šipki s niskim sadržajem kisika.
Proizvodni proces uzlazne metode kontinuiranog lijevanja je relativno kratak. Bakrena tekućina se dovršava potopljenim protokom u zajedničkoj peći, koji ima mali utjecaj na vatrostalni materijal. Kristalizacija se provodi u grafitnom kalupu, tako da postoji manje izvora onečišćenja koji se mogu generirati u procesu i manje mogućnosti za ulazak nečistoća.
(Slika: Peć za taljenje)
6
Izvedba crteža
Učinkovitost izvlačenja bakrene šipke povezana je s mnogim čimbenicima, kao što su sadržaj nečistoća, sadržaj i distribucija kisika, kontrola procesa itd. Mekoća, kut odskoka i izvedba namotavanja bakrene šipke bez kisika bolji su od onih s niskom razinom -bakrena šipka za kisik.
Generally, when drawing copper wires with a diameter of >1 mm, prednosti bakrenih šipki s niskim sadržajem kisika su očitije, a bakrene šipke bez kisika su superiornije pri izvlačenju bakrenih žica promjera<0.5mm.
Prilikom izvlačenja štapića s niskim sadržajem kisika, teško je izvući niti ispod 0,5 mm. Međutim, razmak između niti niskotemperaturnog bakra bez kisika u niskotemperaturnim supravodljivim žicama može doseći 0.001 mm.
7
Kvaliteta površine
U procesu proizvodnje proizvoda kao što su elektromagnetske žice, također su potrebni zahtjevi za kvalitetu površine bakrenih šipki. Površina bakrene žice nakon izvlačenja mora biti bez rubova, s manje bakrenog praha i bez uljanih mrlja, a kvaliteta bakrenog praha na površini mjeri se torzijskim testom i promatra se oporavak bakrene šipke nakon torzije kako bi se odredilo njegovu kvalitetu.
Tijekom kontinuiranog procesa lijevanja i valjanja, od lijevanja do prije valjanja, temperatura je visoka i potpuno je izložen zraku, tako da se na površini ingota stvara deblji sloj oksida. Tijekom procesa valjanja, dok se valjci okreću, čestice oksida se kotrljaju u površinu bakrene žice.
Budući da je bakrov oksid krti spoj s visokim talištem, za bakrov oksid koji se uvalja dublje, kada se agregati u obliku trake razvuku pomoću kalupa, na vanjskoj površini bakrene šipke će se stvoriti neravnine, što će uzrokovati probleme za naknadno slika.
Bakrena šipka bez kisika proizvedena gornjim postupkom kontinuiranog lijevanja potpuno je izolirana od kisika tijekom lijevanja i hlađenja te nema naknadnog procesa vrućeg valjanja. Nema oksida uvaljanog u površinu bakrene šipke, kvaliteta je bolja, a nakon izvlačenja ima manje bakrenog praha. Stoga, pri susretu s dva proizvoda u isto vrijeme, bakrena šipka bez kisika općenito je svjetlija.
8
Prijave
Bakrene šipke s niskim sadržajem kisika i bakrene šipke bez kisika koriste se u sljedećim područjima: žice i kabeli, emajlirane žice, ravne žice i bakrene šipke.
Bakrene šipke bez kisika proizvode se s elektrolitskim bakrom, a njihov otpor i učinak obrade bolji su od bakrenih šipki s niskim sadržajem kisika. Bakrene šipke bez kisika općenito se koriste za proizvodnju električnih materijala s visokim zahtjevima. Na primjer, kod izrade emajliranih žica, bakrene šipke bez kisika imaju manji otpor, a kada se koriste u motorima, definitivno su bolje od bakrenih šipki s niskim sadržajem kisika u pogledu zagrijavanja.
Stoga se šipke s niskim sadržajem kisika u osnovi koriste za električne proizvode s velikim specifikacijama i zahtjevima malog otpora, dok se štapići bez kisika koriste za male specifikacije i zahtjeve visokog otpora. Naprotiv, kabeli za zvučnike općenito preferiraju šipke bez kisika, što je povezano s činjenicom da su šipke bez kisika monokristalni bakar, a šipke s niskim sadržajem kisika polikristalni bakar.
9
Cijena
Budući da bakrene šipke bez kisika imaju toliko prednosti, cijena bi trebala biti vrlo visoka, zar ne? Odgovor je definitivno ne.
Trenutno je glavna metoda koja se koristi za izradu bakrenih šipki bez kisika u Kini metoda izvlačenja prema gore. Ovaj glavni proces sam po sebi ima prednosti kratkog protoka procesa, visoke stope iskorištenja, niske cijene i niske investicije, tako da cijena bakrenih šipki bez kisika nije puno viša od one običnih bakrenih šipki;
Proces proizvodnje bakra bez kisika prošao je gotovo 20 godina razvoja i bilo je mnogo poboljšanja u radnim metodama i procesima, kao što je dodavanje procesa rafiniranja proizvodnom procesu s uzlaznim izvlačenjem i korištenje visokofrekventne peći s izvlačenjem za topljenje otpadne bakrene žice proizvedene tijekom procesa proizvodnje, eliminirajući dodatne naknade za obradu i naknade za prijevoz.
