Co je měděná tyč?
Hlavním účelem měděné tyče je jako surovina pro výrobu drátů a kabelů. Lze ji zhruba rozdělit na: měděnou tyč s nízkým obsahem kyslíku a měděnou tyč bez kyslíku. Používá se především v energetice, stavebnictví, domácích spotřebičích, automobilech, elektronice a dalších průmyslových odvětvích.
Surovinou pro výrobu měděných tyčí je především elektrolytická měď nebo šrot. Existují dva hlavní výrobní procesy: metoda kontinuálního lití a válcování a metoda up-casting.
Metodou up-casting lze vyrobit měděné tyče bez obsahu kyslíku; kontinuálním litím a válcováním lze vyrábět pouze měděné tyče s nízkým obsahem kyslíku. V důsledku různých surovin a způsobů výroby měděných tyčí se obsah kyslíku a vzhled vyrobených měděných tyčí liší.
Měděná tyč s nízkým obsahem kyslíku: Měděné tyče vyrobené kontinuálním litím a válcováním mají obsah kyslíku v rozmezí 200-450 ppm
Měděná tyč bez obsahu kyslíku: Měděné tyče vyrobené metodou up-casting mají obsah kyslíku pod 20 ppm
Přestože se nazývá měděná tyč bez kyslíku, ve skutečnosti obsahuje velmi stopová množství kyslíku a některé nečistoty. Podle normy není obsah kyslíku vyšší než 0.003 %, obsah nečistot není vyšší než 0,05 % a čistota mědi je vyšší než 99,95 %.
Rozdíl mezi měděnou tyčí bez kyslíku a měděnou tyčí s nízkým obsahem kyslíku
1
Školní známka
Měděná tyč s nízkým obsahem kyslíku: Třídy měděné tyče s nízkým obsahem kyslíku jsou: T1, T2, T3; Stav: válcovaný za tepla (M20).
T1: Měděná tyč s nízkým obsahem kyslíku vyrobená z vysoce čisté elektrolytické mědi jako suroviny (obsah mědi větší než 99,9975 %)
T2: Měděná tyč s nízkým obsahem kyslíku vyrobená z 1# elektrolytické mědi jako suroviny (obsah mědi větší než 99,95 %)
T3: Měděná tyč s nízkým obsahem kyslíku vyrobená z 2# elektrolytické mědi jako suroviny (obsah mědi větší než 99,90 %)
(Obrázek: vysoce čistá elektrolytická měď)
Bezkyslíkatá měděná tyč: Existují dva druhy bezkyslíkaté měděné tyče, TU1 a TU2.
TU1: Měděná tyč bez obsahu kyslíku vyrobená z vysoce čisté elektrolytické mědi jako suroviny, čistota mědi dosahuje 99,99 %, obsah kyslíku není vyšší než 0,001 %.
TU2: Měděná tyč bez obsahu kyslíku vyrobená z 1# elektrolytické mědi, čistota mědi dosahuje 99,95 %, obsah kyslíku není vyšší než 0,002 %.
2
Produkční proces
Výrobní proces měděné tyče s nízkým obsahem kyslíku spočívá v tom, že po roztavení kovu ve vertikální peci prochází měděná kapalina izolační pecí, skluzem a mezipánví a vstupuje do uzavřené dutiny formy z licí trubky a je ochlazována pomocí velká intenzita ochlazování pro vytvoření odlévaného sochoru a poté se provede vícenásobné válcování.
Výrobní proces bezkyslíkaté měděné tyče spočívá v tom, že poté, co je kov roztaven v indukční peci, je nepřetržitě odléván přes grafitovou formu a poté válcován za studena nebo zpracováván za studena.
(Obrázek: Proces nahoru)
3
Organizační struktura
Měděná tyč s nízkým obsahem kyslíku Protože měděná tyč s nízkým obsahem kyslíku byla válcována za tepla, její organizace patří k organizaci zpracování za tepla. Původní organizace odlévání byla porušena a v 8mm tyči se objevila rekrystalizace. Z organizačního hlediska se kyslík v nízkokyslíkaté měděné tyči vyskytuje poblíž hranice zrn ve formě oxidu mědi.
Bezkyslíkaté měděné tyče jsou lité struktury s hrubými zrny a velikostí zrn, které mohou dosahovat i několika milimetrů, takže existuje jen málo hranic zrn. Požadavky na úspěšné žíhání pro bezkyslíkatou měď jsou: první žíhání, když je tyč tažena, ale ještě není odlita linie struktury, by mělo být o 10-15 % vyšší než u mědi s nízkým obsahem kyslíku ve stejné situaci.
4
Obsah kyslíku
Obsah kyslíku v měděných tyčích s nízkým obsahem kyslíku je obecně 200 (175)-400 (450) ppm, takže kyslík je absorbován v kapalném stavu mědi. Obsah kyslíku v dobrých měděných tyčích je obecně řízen kolem 250 ppm.
Obsah kyslíku v bezkyslíkatých měděných tyčích je pod 10-20 ppm, ale mnoho výrobců měděných tyčí může dosáhnout pouze pod 50 ppm. Po dlouhodobém udržování v kapalném stavu mědi se kyslík získá a odstraní. Obvykle je obsah kyslíku v této tyči nižší než 10-50 ppm a může být dokonce až 1-2 ppm. Vzhledem k nízkému obsahu kyslíku je struktura jednotná jednofázová struktura, což přispívá k houževnatosti.
Pokud však obsah kyslíku v bezkyslíkaté měděné tyči překročí normu, měděná tyč zkřehne, prodloužení se sníží, konec nataženého vzoru bude vypadat tmavě červený a krystalová struktura bude uvolněná. Je to proto, že kyslík může vytvářet křehkou fázi oxidu měďného s mědí, čímž vzniká eutektikum měď-oxid měďnatý, které je distribuováno na hranici v síťové struktuře.
Tato křehká fáze má vysokou tvrdost a během deformace za studena se oddělí od měděného tělesa, což má za následek snížení mechanických vlastností měděné tyče a snadné lámání při následném zpracování. Vysoký obsah kyslíku může také vést ke snížení vodivosti bezkyslíkatých měděných tyčí. Proto musí být postup kontinuálního lití a kvalita produktu přísně kontrolovány.
5
Obsah nečistot
Během výrobního procesu musí proces kontinuálního lití a válcování přenášet měděnou kapalinu přes izolační pec, skluz a mezipánev, což poměrně snadno způsobí odlupování žáruvzdorných materiálů. Během procesu válcování musí projít válečkem, což způsobí, že železo odpadne, což přinese vnější vměstky. Válcování oxidů v procesu má nepříznivý vliv na tažení drátu tyčí s nízkým obsahem kyslíku.
Výrobní proces metodou vzestupného kontinuálního lití je relativně krátký. Kapalina mědi je doplněna ponorným prouděním ve společné peci, které má malý vliv na žáruvzdorný materiál. Krystalizace se provádí v grafitové formě, takže existuje méně zdrojů znečištění, které mohou být generovány v procesu, a méně příležitostí pro vstup nečistot.
(Obrázek: Tavící pec)
6
Výkon kreslení
Tažná výkonnost měděné tyče souvisí s mnoha faktory, jako je obsah nečistot, obsah a distribuce kyslíku, řízení procesu atd. Měkkost, úhel odskoku a výkon navíjení měděné tyče bez obsahu kyslíku jsou lepší než u měděné tyče s nízkým -kyslíková měděná tyč.
Generally, when drawing copper wires with a diameter of >1 mm, výhody měděných tyčí s nízkým obsahem kyslíku jsou zjevnější a měděné tyče bez kyslíku jsou lepší při tažení měděných drátů o průměru<0.5mm.
Při tažení tyčí s nízkým obsahem kyslíku je obtížné táhnout vlákna pod 0,5 mm. Avšak vzdálenost mezi vlákny nízkoteplotní bezkyslíkaté mědi v nízkoteplotních supravodivých drátech může dosáhnout 0,001 mm.
7
Kvalita povrchu
V procesu výroby produktů, jako jsou elektromagnetické dráty, jsou také vyžadovány požadavky na kvalitu povrchu měděných tyčí. Povrch měděného drátu po tažení musí být bez otřepů, méně měděného prášku a bez olejových skvrn a kvalita měděného prášku na povrchu se měří torzní zkouškou a pozoruje se zotavení měděné tyče po zkroucení, aby se určilo jeho kvalitu.
Během procesu kontinuálního lití a válcování, od lití až po válcování, je vysoká teplota a je zcela vystaven vzduchu, takže se na povrchu ingotu vytvoří silnější vrstva oxidu. Během procesu válcování, když se válce otáčejí, jsou částice oxidu navalovány do povrchu měděného drátu.
Vzhledem k tomu, že oxid měďný je křehká sloučenina s vysokým bodem tání, u oxidu měďného, který je válcován hlouběji, když jsou pásovité agregáty natahovány formou, budou na vnějším povrchu měděné tyče vznikat otřepy, což způsobí problémy při následném malování.
Bezkyslíkatá měděná tyč vyrobená horním kontinuálním litím je během lití a chlazení zcela izolována od kyslíku a nedochází k žádnému následnému procesu válcování za tepla. Do povrchu měděné tyče se nezaválcuje žádný oxid, kvalita je lepší a po tažení je méně měděného prášku. Proto při setkání se dvěma produkty současně je měděná tyč bez kyslíku obecně jasnější.
8
Aplikace
Měděné tyče s nízkým obsahem kyslíku a měděné tyče bez kyslíku se používají v následujících oblastech: dráty a kabely, smaltované dráty, ploché dráty a měděné tyče.
Bezkyslíkaté měděné tyče se vyrábějí z elektrolytické mědi a jejich měrný odpor a zpracovatelský výkon jsou lepší než u měděných tyčí s nízkým obsahem kyslíku. Bezkyslíkaté měděné tyče se obecně používají k výrobě elektrických materiálů s vysokými požadavky. Například při výrobě smaltovaných drátů mají bezkyslíkaté měděné tyče nižší odpor a při použití v motorech jsou z hlediska ohřevu rozhodně lepší než měděné tyče s nízkým obsahem kyslíku.
Proto se tyče s nízkým obsahem kyslíku v zásadě používají pro elektrické výrobky s velkými specifikacemi a nízkými požadavky na odpor, zatímco tyče bez kyslíku se používají pro malé specifikace a požadavky na vysoký odpor. Naopak reproduktorové kabely obecně preferují tyčky bez kyslíku, což souvisí s tím, že tyčky bez kyslíku jsou monokrystalická měď a tyče s nízkým obsahem kyslíku jsou polykrystalická měď.
9
Cena
Protože měděné tyče bez kyslíku mají tolik výhod, cena by měla být velmi vysoká, že? Odpověď je rozhodně ne.
V současnosti je hlavní metodou používanou k výrobě bezkyslíkatých měděných tyčí v Číně metoda tažení nahoru. Tento hlavní proces sám o sobě má výhody krátkého procesního toku, vysokého výnosu, nízkých nákladů a nízkých investic, takže cena měděných tyčí bez obsahu kyslíku není o mnoho vyšší než cena běžných měděných tyčí;
Proces výroby bezkyslíkaté mědi prošel téměř 20 let vývoje a došlo k mnoha vylepšením v provozních metodách a procesech, jako je přidání procesu rafinace do procesu výroby tažením a použití frekvenční pece pro tažení nahoru. k roztavení odpadního měděného drátu vyrobeného během výrobního procesu, čímž se eliminují dodatečné poplatky za zpracování a přepravní poplatky.
