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2022年中国铜加工产业年度大会铜板带箔产业发展论坛专家报告集锦
2022-10-10 9:12:00
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中国有色金属加工工业协会
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920-22日,由中国有色金属加工工业协会、安徽省铜陵市人民政府、铜陵有色金属集团控股有限公司、上海期货交易所主办,铜陵市经济和信息化局、铜陵市铜业协会、铜陵学院、铜陵精达特种电磁线股份有限公司、铜陵市综合交通投资集团有限公司承办的“2022年中国铜加工产业年度大会暨世界制造业大会中国(铜陵)铜产业高质量发展大会在安徽省铜陵市盛大召开。共有500余家铜加工相关企业,900余人参加此次盛会,其中副总经理级别以上人员450余人。

大会由开幕式、主题报告会、中国涉铜高校材料学院与研究院院长论坛、铜加工市场与资本论坛、铜板带箔产业发展论坛、铜管棒线及特种加工产业发展论坛、现场参观七部分组成。其间还包含铜基新材料产业集群专题论坛、创建铜业学院铜基新材料产业共性研究中心座谈会,铜期货交割库座谈会等活动。现将922日铜板带箔产业发展论坛的专家报告加以整理,以飨读者。

铜板带箔产业发展论坛分别由中国有色金属加工工业协会铜业部主任吴琼,安徽铜冠铜箔集团股份有限公司党委书记陆冰沪主持,铜陵有色金属集团股份有限公司金威铜业分公司总经理胡铜生做为论坛主席在会前致辞。

胡铜生总经理在致辞中表示,去年,铜加工行业经历了百年未有之变局和世纪疫情,在全体铜加工人的共同努力下,我们抓住机遇,沉着应对,取得了产量、利润和出口三增长的好成绩。今年上半年,随着新能源汽车、电子电气、5G通讯、特高压等行业的迅猛发展,对高端铜板带产品的需求量也越来越大,但疫情影响国内终端的需求,第二季度有所放缓。铜陵有色金威铜业分公司采用国际先进生产设备和工艺,年产高精度铜及铜合金板带材6万吨。主要产品有黄铜、紫铜、框架材、磷青铜、锌白铜等系列铜及铜合金板带材,其中公司陶瓷基板用无氧铜带打破国外技术垄断,实现IGBT铜基材料全部国产化。公司先后荣获中国铜板带十强企业国家绿色工厂等荣誉称号。金威铜业现在正处于改革发展的关键时期,公司今后将牢牢把握市场需求,坚持以市场导向、技术引领,效益优先、高质量发展为方针,加快调结构、转方式、促升级,进一步提升产品质量。同时持续对标世界一流企业,努力将金威铜业打造成具有国际竞争力的科技型、创新型铜加工企业,缩小与行业先进企业间的差距。胡总在致辞中还对铜板带行业的竞争态势做了一些分析,呼吁号召各企业联起手来,共同营造行业优良的生态环境。


铜陵有色金属集团股份有限公司金威铜业分公司总经理胡铜生

安徽铜冠铜箔集团股份有限公司党委书记,铜陵有色金属集团铜加工专业组组长陆冰沪做了《5G高频高速PCB用铜箔技术发展趋势及要求》报告,铜冠铜箔现拥有合肥、池州、铜陵三个生产基地,年产能合计5.5万吨。陆书记先介绍了高频高速的应用工况,以及高频高速PCB用铜箔要求及发展现状。5G高频高速PCB要求铜箔具有处理面低粗糙度、高耐热性能、低磁性元素表面处理技术等。目前业界中,高频高速电子电路用低轮廓铜箔按照表面粗糙度(Rz)的大小划分为三大类别,分别是:VLP型铜箔(超低轮廓铜箔)、RTF型铜箔(低轮廓反转铜箔),HVLP型铜箔(极低轮廓铜箔)。据统计,2021年全球高频高速电解铜箔总销售量(即市场规模)达到7.735万吨,同比增加18.0%,其中:中国大陆(内资)销量为0.55万吨,仅占比7.1%。高频高速PCB用铜箔的技术难点在于微细瘤化处理技术、偶联剂技术体系、耐高温处理技术。铜冠铜箔通过自主研发,开发了超微细瘤化处理新工艺、新型复合硅烷偶联剂体系和高耐热表面阻挡层处理工艺等核心技术,解决了处理面粗糙度低剥离强度低高温耐热性差等技术瓶颈,开发出具有自主知识产权的高频高速用不同品种铜箔。RTF1铜箔已量产近2年,是国内5G高频高速PCB铜箔唯一国产供应商;RTF2铜箔和RTF3铜箔均处于客户端全系列测试中。


安徽铜冠铜箔集团股份有限公司党委书记,铜陵有色金属集团铜加工专业组组长陆冰沪

陕西斯瑞新材料股份有限公司技术中心主任孙君鹏做了《高性能铜合金材料开发现状及发展趋势》报告,陕西斯瑞成立于1995年,致力于成为全球新材料细分领域领跑者,有三个生产制造基地。服务于轨道交通、电力电子、航空航天、医疗影像等领域。开发了高强高导铜铬(锆)合金,通过形变硬化和时效强化的方法来获得最佳的力学性能和物理性能。产品有铸锭、环套、接触网线、新能源汽车用微细线、电连接器用线棒材等,其特点是高导电、高导热、高强度、高软化温度。广泛应用于电连接器端子、集成电路引线框架、大功率异步牵引电机、高铁接触导线、高压开关触头、焊接电极、结晶器材料、精密铸件材料、5G手机及基站材料等。开发了铜锡合金、铜碲合金、铜锆合金、铜镁合金等高导中强铜合金,应用于连接器、电气工业用元件、汽车保险丝盒、引线框架、充电桩、新能源汽车、汽车端子、汇流排、触点、电子元件等。开发了电磁兼容铜合金应用于新一代信息电子、医疗用机器制造、工业机器人、汽车配件、家用机器制造等,如OLED屏,烙铁头,电子产品,等。开发了高强高弹铜合金-铜钛合金,广泛应用于智能手机、电脑等电子设备的连接器、摄像头模组、温度控制器开关弹片等用途。未来,斯瑞将开发更高机械性能,更高的导电率,更薄的带材厚度的材料。


陕西斯瑞新材料股份有限公司技术中心主任孙君鹏

中南大学材料科学与工程学院教授、博导,上海亚爵电工成套设备制造有限公司周海涛做了《425/630mm超宽铜带坯一次性连续挤压技术及质量控制》的报告,常规的连续挤压工艺不能一次性生产400mm宽以上的铜带坯,只适用于宽展比小于8的生产工艺。亚爵电工通过变形工艺及巧妙的模具设计,可以一次性直接生产满足要求的425mm超宽铜带坯产品,无需展平。报告中介绍了425mm铜带坯生产流程工艺,425mm铜排连续挤压模具设计,以及轧制后铜排的外观质量、微观组织及力学性能。对630mm超宽带坯一次性连续挤压进行了数值模拟,分析了坯料流动、等效应力场,应变场,进行了力能验算与对比。最后得出结论:425mm超宽一次连续挤压直接成型后的组织性能均匀、表面光洁。新型模具结构设计缓解进料口处的有效挤压分力,提高模孔处的金属流动趋向均匀性,减少产品缺陷现象,从而实现了425mm纯铜带坯的生产。通过对630mm超宽铜排一次性直接连续挤压过程的温度场、应力场及应变场可行性分析,所以630mm超宽铜排可以一次性直接连续挤压。根据模拟的结果可行性分析,由中南大学和上海亚爵电工成套设备制造有限公司设计制造了首台MFCCE850连续挤压机,年内投产。


中南大学材料科学与工程学院教授、博导周海涛

铜陵有色金属集团股份有限公司金威铜业分公司技术高管易志辉做了《细晶黄铜带材的研究》报告,在铜合金中,黄铜是最普众的基础材料,广泛应用于各行各业,在5G、新能源等领域也不乏其身影,如手机摄像头支架黄铜,LED黄铜,连接器黄铜,温控器黄铜等。日本、德国等铜加工企业利用熔铸技术、形变热处理技术,以及合金化的方法获得细晶铜合金,提高了抗拉强度,导电率、折弯性能、应力松弛性能,降低了成本。初步通过优化工艺,虽然抗拉强度、延伸率满足了客户技术指标,依然感觉生产技术与国外的有差距,表现在连接器的正压力稳定性上。本研究在传统的工艺基础上,增加了细晶强化、析出强化,生产组织均匀C2680带材,使带材的力学性能、成形性更加优异。测试发现,国内的铜加工企业的晶粒尺寸控制在10μm左右,个别可以控制晶粒尺寸在5μm左右。德国、日本等实现了超细晶粒铜带的工业化生产,其晶粒尺寸已经控制在2-3μm,且晶粒均匀,由其制造的连接器的耐久性也更好。经研究,热轧是对铸锭的铸造组织均匀化及晶粒的充分破碎、细化;成品轧制是确保成品带材符合客户的技术指标,其中熔铸、预精轧、退火和低温退火为生产细晶黄铜带材的关键工序。通过同时添加少量的FeP,以提供大量的弥散质点促进非均质形核,对C2680的结晶粒生长进行有效的抑制,调控晶粒生长速率。考虑到黄铜客户的普遍性,对Fe的含量进行严格地控制。报告中详细介绍了细晶黄铜的生产工艺流程、变形组织、微观形貌,改进了退火工艺参数,找到退火温度和时间的最佳匹配,得到了晶粒度1-2微米的细晶黄铜。


铜陵有色金属集团股份有限公司金威铜业分公司技术高管易志辉

大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心副教授,大连康丰科技有限公司副总工程师裴久杨做了《420/650铜带坯连挤连展技术与装备》报告,2000年,大连康丰率先在国内开展铜材连续挤压的研究,并逐步实现产业化应用,2008年,铜材连续挤压制造技术及设备荣获国家科技进步二等奖。自2008年,开始研究大截面铜型棒板材连续挤压技术,并逐步实现产业化应用。2008年,开发了世界首套铜带坯连续挤压生产线。经过十几年的市场检验,铜带坯连续挤压技术得到了认可,推广数量逐年增多,对带坯的宽度也提出了更高要求——420/650mm。大连康丰在国际上首创了大截面铜带坯连挤连展技术。研究了直边张开角度θ对产品流速的影响,基于计算优化了U型挤出技术(低阻力,均流动),计算了U形铜带坯连续挤压力能关系,采用步进式在线展平技术,研究了不同厚度铜带坯展开时的等效应变和应力分布,优化了低应变连续在线展平技术。采用直径30mm铜杆连续挤出宽度420mm的铜带坯,已经规模产业化应用。研究了铜材连续挤压过程的组织演变,分析了组织、力学性能。说明了生产线的组成。


大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心副教授裴久杨

深圳市连接器行业协会先进基础材料应用研究中心副主任周明亮做了《国产铜合金在连接器制造中的应用趋势》报告,从连接器终端行业铜合金用量、国产化替代现状、当前国产还有难度的领域、5G手机用材料、表面处理材料、热管理材料等六个方面进行了讲述。分析了电动汽车、手机、PC等应用领域用到的主要铜合金,2022年的现状,预测了2023年的需求应用情况。预计电动汽车维持高速发展,2022年比2021年有1.2倍增长,用铜量90万吨。手机出货量阴跌不止,持续下降,年用铜量约2万吨。PC方面,除平板电脑有4%逆市上升外,其它均大幅下降。当前高可靠领域材料国产化情况为:便携设备快充领域需求的铜铬锆、铜镍硅国产化率约90%,通讯连接器领域用的铜铬锆、铜镍硅国产化率为80%左右,汽车快充领域用的铍铜、铜银铬、碲铜等国产化率为90%。在高可靠应用领域里,国产材料可大部份成熟替代。国产替代与进口还有差距的品种有手机天线用钛铜,手机板对板连接器用超级磷青铜、钛铜、铜镍硅,汽车、医疗等安全相关的开关弹片用铍铜等。高强材料的技术攻关方向为超强、超薄的钛铜、磷青铜等,应用于B2B、手机天线弹片,高强高导兼顾的铜镍硅等,用于IC Socket。介绍了浮动式板对板工作示意图、应用、选材要求等。铜合金在连接器产品的主要应用趋势有:电镀工艺、低插入力镀锡、金属多层局部复合、均温板材料等。最后对计划筹建新铜板带生产线企业提出了建议:建议围绕汽车行业需求为主;要考虑配套材料电镀;不刻意追求高精尖,品质稳定就可。


深圳市连接器行业协会先进基础材料应用研究中心副主任周明亮

江苏亨通精密铜业有限公司首席技术官李华清做了《高端铜箔的生产研发与装备国产化》报告,主要从铜加工及板带箔市场概况、铜箔行业与企业概况、铜箔的分类、铜箔设备的国产化、研发焦点与展望等五个方面进行了讲述。在铜箔设备的国产化方面,关键设备进口:如三船、新日铁、西村、PNT等,受产能限制,不能满足国内需求。国产化需求迫切。主体设备及关键部件如阴极辊、生箔机、后处理机、分切机、铜箔用胶辊现部分采用国产,当前阴极辊国产化率约为75%。当前电解铜箔装备国产化进度为:可以提供整机、具备整体配套能力,生箔机、阴极辊、表面处理设备,趋于成熟,关键配件商有上海佰晟、西安航天、洪田机械、思德胶辊、诺庆胶辊等。阴极辊方面,旋压工艺VS焊接工艺【目前日本技术领先一筹】,后处理设备为以工艺为主的技术突破,分切设备为:能用耐用好用高速高效精密化。胶辊主要考虑因素为原材料、表面质量、寿命。目前国产压延铜箔设备方面,国产X6辊轧机与清洗线在用在建4条,拟建6条,合计产能25000/年。目前的研发焦点为:(1)铜合金压延箔开发应用,硬盘驱动器用铜合金箔进入应用阶段,C702518μm)、HS12007μm);(2)反向处理箔:表面精细化处理;(3)紫铜箔和韧铜箔的选择;(4)超薄铜箔。铜箔产品发展趋势为市场容量提升、减薄需求强烈,兼顾安全性。集流体用复合箔要求安全、减重、提高能量密度。


江苏亨通精密铜业有限公司首席技术官李华清

宁波兴业盛泰集团有限公司营销总监洪松柏做了《宁波兴业盛泰集团产品发展的这几年》报告,主要从过去我们做了什么(2016-2020年),现在我们在做什么(2021-2022年),将来我们要做什么(2022-2025年)三个方面进行了讲述。2016-2017年,宁波兴业完成产线升级,实现人机磨合,完善了产品线。寻找新产品应用领域——电连接器,2018-2020——加快了产品研发,持续拓展铜合金产品种类,开发了一系列高性能铜合金板带材,主要有:细晶粒青铜(5系)、细晶粒黄铜(2系)、铜铬/镁(18系列)、铜锡合金、铜镍硅/钴(7系列)、高铜合金(19系列)、镍白铜及热浸镀锡产品系列。2021-2022年,宁波兴业进一步提升科研能力——夯实发展基础,首先是适应需求的产品设计及品控升级,其次是产品领域开发与拓展国产化替代及全新设计提供的解决方案,将新型铜合金应用在手机终端(BTB/SIM),USB4.0/TYPE-CDDR/PCI-E/M2连接器,手机内部屏蔽罩材料,5G高速背板连接器,手机及笔电的VC,热管理VC散热运用,新能源汽车(如IGBT模块散热底板、继电器等),IC蚀刻用等用途。2022-2025年,宁波兴业产品将紧跟需求领域的变革持续升级创新,如DDR/CPU/TYPE-CIC/VCM等领域的产品升级及新增,热设计热管理行业应用,继续开发双70合金,环保型材料,复合类异型类新型材料,合金铜箔,磁性导电材料CFA等未来高性能合金。


宁波兴业盛泰集团有限公司营销总监洪松柏


现场提问环节



(铜业部 吴琼)
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