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    2022年中國銅加工產業年度大會銅板帶箔產業發展論壇專家報告集錦
    2022-10-10 9:12:00
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    中國有色金屬加工工業協會
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    920-22日,由中國有色金屬加工工業協會、安徽省銅陵市人民政府、銅陵有色金屬集團控股有限公司、上海期貨交易所主辦,銅陵市經濟和信息化局、銅陵市銅業協會、銅陵學院、銅陵精達特種電磁線股份有限公司、銅陵市綜合交通投資集團有限公司承辦的“2022年中國銅加工產業年度大會暨世界制造業大會中國(銅陵)銅產業高質量發展大會在安徽省銅陵市盛大召開。共有500余家銅加工相關企業,900余人參加此次盛會,其中副總經理級別以上人員450余人。

    大會由開幕式、主題報告會、中國涉銅高校材料學院與研究院院長論壇、銅加工市場與資本論壇、銅板帶箔產業發展論壇、銅管棒線及特種加工產業發展論壇、現場參觀七部分組成。其間還包含銅基新材料產業集群專題論壇、創建銅業學院銅基新材料產業共性研究中心座談會,銅期貨交割庫座談會等活動?,F將922日銅板帶箔產業發展論壇的專家報告加以整理,以饗讀者。

    銅板帶箔產業發展論壇分別由中國有色金屬加工工業協會銅業部主任吳瓊,安徽銅冠銅箔集團股份有限公司黨委書記陸冰滬主持,銅陵有色金屬集團股份有限公司金威銅業分公司總經理胡銅生做為論壇主席在會前致辭。

    胡銅生總經理在致辭中表示,去年,銅加工行業經歷了百年未有之變局和世紀疫情,在全體銅加工人的共同努力下,我們抓住機遇,沉著應對,取得了產量、利潤和出口三增長的好成績。今年上半年,隨著新能源汽車、電子電氣、5G通訊、特高壓等行業的迅猛發展,對高端銅板帶產品的需求量也越來越大,但疫情影響國內終端的需求,第二季度有所放緩。銅陵有色金威銅業分公司采用國際先進生產設備和工藝,年產高精度銅及銅合金板帶材6萬噸。主要產品有黃銅、紫銅、框架材、磷青銅、鋅白銅等系列銅及銅合金板帶材,其中公司陶瓷基板用無氧銅帶打破國外技術壟斷,實現IGBT銅基材料全部國產化。公司先后榮獲中國銅板帶十強企業國家綠色工廠等榮譽稱號。金威銅業現在正處于改革發展的關鍵時期,公司今后將牢牢把握市場需求,堅持以市場導向、技術引領,效益優先、高質量發展為方針,加快調結構、轉方式、促升級,進一步提升產品質量。同時持續對標世界一流企業,努力將金威銅業打造成具有國際競爭力的科技型、創新型銅加工企業,縮小與行業先進企業間的差距。胡總在致辭中還對銅板帶行業的競爭態勢做了一些分析,呼吁號召各企業聯起手來,共同營造行業優良的生態環境。


    銅陵有色金屬集團股份有限公司金威銅業分公司總經理胡銅生

    安徽銅冠銅箔集團股份有限公司黨委書記,銅陵有色金屬集團銅加工專業組組長陸冰滬做了《5G高頻高速PCB用銅箔技術發展趨勢及要求》報告,銅冠銅箔現擁有合肥、池州、銅陵三個生產基地,年產能合計5.5萬噸。陸書記先介紹了高頻高速的應用工況,以及高頻高速PCB用銅箔要求及發展現狀。5G高頻高速PCB要求銅箔具有處理面低粗糙度、高耐熱性能、低磁性元素表面處理技術等。目前業界中,高頻高速電子電路用低輪廓銅箔按照表面粗糙度(Rz)的大小劃分為三大類別,分別是:VLP型銅箔(超低輪廓銅箔)、RTF型銅箔(低輪廓反轉銅箔),HVLP型銅箔(極低輪廓銅箔)。據統計,2021年全球高頻高速電解銅箔總銷售量(即市場規模)達到7.735萬噸,同比增加18.0%,其中:中國大陸(內資)銷量為0.55萬噸,僅占比7.1%。高頻高速PCB用銅箔的技術難點在于微細瘤化處理技術、偶聯劑技術體系、耐高溫處理技術。銅冠銅箔通過自主研發,開發了超微細瘤化處理新工藝、新型復合硅烷偶聯劑體系和高耐熱表面阻擋層處理工藝等核心技術,解決了處理面粗糙度低、剝離強度低高溫耐熱性差等技術瓶頸,開發出具有自主知識產權的高頻高速用不同品種銅箔。RTF1銅箔已量產近2年,是國內5G高頻高速PCB銅箔唯一國產供應商;RTF2銅箔和RTF3銅箔均處于客戶端全系列測試中。


    安徽銅冠銅箔集團股份有限公司黨委書記,銅陵有色金屬集團銅加工專業組組長陸冰滬

    陜西斯瑞新材料股份有限公司技術中心主任孫君鵬做了《高性能銅合金材料開發現狀及發展趨勢》報告,陜西斯瑞成立于1995年,致力于成為全球新材料細分領域領跑者,有三個生產制造基地。服務于軌道交通、電力電子、航空航天、醫療影像等領域。開發了高強高導銅鉻(鋯)合金,通過形變硬化和時效強化的方法來獲得最佳的力學性能和物理性能。產品有鑄錠、環套、接觸網線、新能源汽車用微細線、電連接器用線棒材等,其特點是高導電、高導熱、高強度、高軟化溫度。廣泛應用于電連接器端子、集成電路引線框架、大功率異步牽引電機、高鐵接觸導線、高壓開關觸頭、焊接電極、結晶器材料、精密鑄件材料、5G手機及基站材料等。開發了銅錫合金、銅碲合金、銅鋯合金、銅鎂合金等高導中強銅合金,應用于連接器、電氣工業用元件、汽車保險絲盒、引線框架、充電樁、新能源汽車、汽車端子、匯流排、觸點、電子元件等。開發了電磁兼容銅合金,應用于新一代信息電子、醫療用機器制造、工業機器人、汽車配件、家用機器制造等,如OLED屏,烙鐵頭,電子產品,等。開發了高強高彈銅合金-銅鈦合金,廣泛應用于智能手機、電腦等電子設備的連接器、攝像頭模組、溫度控制器開關彈片等用途。未來,斯瑞將開發更高機械性能,更高的導電率,更薄的帶材厚度的材料。


    陜西斯瑞新材料股份有限公司技術中心主任孫君鵬

    中南大學材料科學與工程學院教授、博導,上海亞爵電工成套設備制造有限公司周海濤做了《425/630mm超寬銅帶坯一次性連續擠壓技術及質量控制》的報告,常規的連續擠壓工藝不能一次性生產400mm寬以上的銅帶坯,只適用于寬展比小于8的生產工藝。亞爵電工通過變形工藝及巧妙的模具設計,可以一次性直接生產滿足要求的425mm超寬銅帶坯產品,無需展平。報告中介紹了425mm銅帶坯生產流程工藝,425mm銅排連續擠壓模具設計,以及軋制后銅排的外觀質量、微觀組織及力學性能。對630mm超寬帶坯一次性連續擠壓進行了數值模擬,分析了坯料流動、等效應力場,應變場,進行了力能驗算與對比。最后得出結論:425mm超寬一次連續擠壓直接成型后的組織性能均勻、表面光潔。新型模具結構設計緩解進料口處的有效擠壓分力,提高??滋幍慕饘倭鲃于呄蚓鶆蛐?,減少產品缺陷現象,從而實現了425mm純銅帶坯的生產。通過對630mm超寬銅排一次性直接連續擠壓過程的溫度場、應力場及應變場可行性分析,所以630mm超寬銅排可以一次性直接連續擠壓。根據模擬的結果可行性分析,由中南大學和上海亞爵電工成套設備制造有限公司設計制造了首臺MFCCE850連續擠壓機,年內投產。


    中南大學材料科學與工程學院教授、博導周海濤

    銅陵有色金屬集團股份有限公司金威銅業分公司技術高管易志輝做了《細晶黃銅帶材的研究》報告,在銅合金中,黃銅是最普眾的基礎材料,廣泛應用于各行各業,在5G、新能源等領域也不乏其身影,如手機攝像頭支架黃銅,LED黃銅,連接器黃銅,溫控器黃銅等。日本、德國等銅加工企業利用熔鑄技術、形變熱處理技術,以及合金化的方法獲得細晶銅合金,提高了抗拉強度,導電率、折彎性能、應力松弛性能,降低了成本。初步通過優化工藝,雖然抗拉強度、延伸率滿足了客戶技術指標,依然感覺生產技術與國外的有差距,表現在連接器的正壓力穩定性上。本研究在傳統的工藝基礎上,增加了細晶強化、析出強化,生產組織均勻C2680帶材,使帶材的力學性能、成形性更加優異。測試發現,國內的銅加工企業的晶粒尺寸控制在10μm左右,個別可以控制晶粒尺寸在5μm左右。德國、日本等實現了超細晶粒銅帶的工業化生產,其晶粒尺寸已經控制在2-3μm,且晶粒均勻,由其制造的連接器的耐久性也更好。經研究,熱軋是對鑄錠的鑄造組織均勻化及晶粒的充分破碎、細化;成品軋制是確保成品帶材符合客戶的技術指標,其中熔鑄、預精軋、退火和低溫退火為生產細晶黃銅帶材的關鍵工序。通過同時添加少量的FeP,以提供大量的彌散質點促進非均質形核,對C2680的結晶粒生長進行有效的抑制,調控晶粒生長速率??紤]到黃銅客戶的普遍性,對Fe的含量進行嚴格地控制。報告中詳細介紹了細晶黃銅的生產工藝流程、變形組織、微觀形貌,改進了退火工藝參數,找到退火溫度和時間的最佳匹配,得到了晶粒度1-2微米的細晶黃銅。


    銅陵有色金屬集團股份有限公司金威銅業分公司技術高管易志輝

    大連交通大學連續擠壓教育部工程研究中心副教授,大連康豐科技有限公司副總工程師裴久楊做了《420/650銅帶坯連擠連展技術與裝備》報告,2000年,大連康豐率先在國內開展銅材連續擠壓的研究,并逐步實現產業化應用,2008年,銅材連續擠壓制造技術及設備榮獲國家科技進步二等獎。自2008年,開始研究大截面銅型棒板材連續擠壓技術,并逐步實現產業化應用。2008年,開發了世界首套銅帶坯連續擠壓生產線。經過十幾年的市場檢驗,銅帶坯連續擠壓技術得到了認可,推廣數量逐年增多,對帶坯的寬度也提出了更高要求——420/650mm。大連康豐在國際上首創了大截面銅帶坯連擠連展技術。研究了直邊張開角度θ對產品流速的影響,基于計算優化了U型擠出技術(低阻力,均流動),計算了U形銅帶坯連續擠壓力能關系,采用步進式在線展平技術,研究了不同厚度銅帶坯展開時的等效應變和應力分布,優化了低應變連續在線展平技術。采用直徑30mm銅桿連續擠出寬度420mm的銅帶坯,已經規模產業化應用。研究了銅材連續擠壓過程的組織演變,分析了組織、力學性能。說明了生產線的組成。


    大連交通大學連續擠壓教育部工程研究中心副教授裴久楊

    深圳市連接器行業協會先進基礎材料應用研究中心副主任周明亮做了《國產銅合金在連接器制造中的應用趨勢》報告,從連接器終端行業銅合金用量、國產化替代現狀、當前國產還有難度的領域、5G手機用材料、表面處理材料、熱管理材料等六個方面進行了講述。分析了電動汽車、手機、PC等應用領域用到的主要銅合金,2022年的現狀,預測了2023年的需求應用情況。預計電動汽車維持高速發展,2022年比2021年有1.2倍增長,用銅量90萬噸。手機出貨量陰跌不止,持續下降,年用銅量約2萬噸。PC方面,除平板電腦有4%逆市上升外,其它均大幅下降。當前高可靠領域材料國產化情況為:便攜設備快充領域需求的銅鉻鋯、銅鎳硅國產化率約90%,通訊連接器領域用的銅鉻鋯、銅鎳硅國產化率為80%左右,汽車快充領域用的鈹銅、銅銀鉻、碲銅等國產化率為90%。在高可靠應用領域里,國產材料可大部份成熟替代。國產替代與進口還有差距的品種有手機天線用鈦銅,手機板對板連接器用超級磷青銅、鈦銅、銅鎳硅,汽車、醫療等安全相關的開關彈片用鈹銅等。高強材料的技術攻關方向為超強、超薄的鈦銅、磷青銅等,應用于B2B、手機天線彈片,高強高導兼顧的銅鎳硅等,用于IC Socket。介紹了浮動式板對板工作示意圖、應用、選材要求等。銅合金在連接器產品的主要應用趨勢有:電鍍工藝、低插入力鍍錫、金屬多層局部復合、均溫板材料等。最后對計劃籌建新銅板帶生產線企業提出了建議:建議圍繞汽車行業需求為主;要考慮配套材料電鍍;不刻意追求高精尖,品質穩定就可。


    深圳市連接器行業協會先進基礎材料應用研究中心副主任周明亮

    江蘇亨通精密銅業有限公司首席技術官李華清做了《高端銅箔的生產研發與裝備國產化》報告,主要從銅加工及板帶箔市場概況、銅箔行業與企業概況、銅箔的分類、銅箔設備的國產化、研發焦點與展望等五個方面進行了講述。在銅箔設備的國產化方面,關鍵設備進口:如三船、新日鐵、西村、PNT等,受產能限制,不能滿足國內需求。國產化需求迫切。主體設備及關鍵部件如陰極輥、生箔機、后處理機、分切機、銅箔用膠輥現部分采用國產,當前陰極輥國產化率約為75%。當前電解銅箔裝備國產化進度為:可以提供整機、具備整體配套能力,生箔機、陰極輥、表面處理設備,趨于成熟,關鍵配件商有上海佰晟、西安航天、洪田機械、思德膠輥、諾慶膠輥等。陰極輥方面,旋壓工藝VS焊接工藝【目前日本技術領先一籌】,后處理設備為以工藝為主的技術突破,分切設備為:能用耐用好用高速高效精密化。膠輥主要考慮因素為原材料、表面質量、壽命。目前國產壓延銅箔設備方面,國產X6輥軋機與清洗線在用在建4條,擬建6條,合計產能25000/年。目前的研發焦點為:(1)銅合金壓延箔開發應用,硬盤驅動器用銅合金箔進入應用階段,C702518μm)、HS12007μm);(2)反向處理箔:表面精細化處理;(3)紫銅箔和韌銅箔的選擇;(4)超薄銅箔。銅箔產品發展趨勢為市場容量提升、減薄需求強烈,兼顧安全性。集流體用復合箔要求安全、減重、提高能量密度。


    江蘇亨通精密銅業有限公司首席技術官李華清

    寧波興業盛泰集團有限公司營銷總監洪松柏做了《寧波興業盛泰集團產品發展的這幾年》報告,主要從過去我們做了什么(2016-2020年),現在我們在做什么(2021-2022年),將來我們要做什么(2022-2025年)三個方面進行了講述。2016-2017年,寧波興業完成產線升級,實現人機磨合,完善了產品線。尋找新產品應用領域——電連接器,2018-2020——加快了產品研發,持續拓展銅合金產品種類,開發了一系列高性能銅合金板帶材,主要有:細晶粒青銅(5系)、細晶粒黃銅(2系)、銅鉻/鎂(18系列)、銅錫合金、銅鎳硅/鈷(7系列)、高銅合金(19系列)、鎳白銅及熱浸鍍錫產品系列。2021-2022年,寧波興業進一步提升科研能力——夯實發展基礎,首先是適應需求的產品設計及品控升級,其次是產品領域開發與拓展國產化替代及全新設計提供的解決方案,將新型銅合金應用在手機終端(BTB/SIM),USB4.0/TYPE-C,DDR/PCI-E/M2連接器,手機內部屏蔽罩材料,5G高速背板連接器,手機及筆電的VC,熱管理VC散熱運用,新能源汽車(如IGBT模塊散熱底板、繼電器等),IC蝕刻用等用途。2022-2025年,寧波興業產品將緊跟需求領域的變革持續升級創新,如DDR/CPU/TYPE-C、IC/VCM等領域的產品升級及新增,熱設計熱管理行業應用,繼續開發雙70合金,環保型材料,復合類異型類新型材料,合金銅箔,磁性導電材料CFA等未來高性能合金。


    寧波興業盛泰集團有限公司營銷總監洪松柏


    現場提問環節



    (銅業部 吳瓊)
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