האם הנחושת בכל הכבלים זהה? איזה סוג של נחושת זה טוב?
מוט נחושת הוא חומר הגלם העיקרי בתעשיית הכבלים. קיימות שתי שיטות ייצור עיקריות - יציקה רציפה וגלגול ויציקה רציפה כלפי מעלה. קיימות שיטות ייצור רבות ליציקה וגלגול מתמשך של מוטות נחושת דלי חמצן. המאפיין הוא שאחרי שהמתכת נמסה בכבשן הפיר, נוזל הנחושת עובר דרך תנור ההחזקה, המצנח, הפח, ונכנס אל חלל העובש הסגור מצינור המזיגה. עוצמת הקירור משמשת להתקררות ליצירת לוח יצוק, אשר לאחר מכן מגולגל במספר מעברים. למוט הנחושת דל החמצן המיוצר יש מבנה מעובד חם. מבנה היציקה המקורי נשבר, ותכולת החמצן היא בדרך כלל בין 200 ל-400 עמודים לדקה. מוטות נחושת נטולי חמצן מיוצרים בעצם בסין בשיטת היציקה הרציפה כלפי מעלה. לאחר המסת המתכת בכבשן אינדוקציה, היא נוצקת ברציפות דרך תבניות גרפיט, ולאחר מכן מגולגלת קר או עבדה בקור. למוטות הנחושת נטולי החמצן המיוצרים יש מבנה יצוק ומכילים חמצן. הכמות היא בדרך כלל מתחת ל-20ppm. בשל תהליכי ייצור שונים, ישנם הבדלים גדולים בהיבטים רבים כגון מבנה ארגוני, חלוקת תכולת חמצן, צורת טומאה והפצה וכו'.
1. ביצועי ציור
ביצועי השרטוט של מוטות נחושת קשורים לגורמים רבים, כגון תכולת זיהומים, תכולת חמצן ופיזור, בקרת תהליכים וכו'. להלן ניתוח של ביצועי השרטוט של מוטות נחושת מההיבטים הנ"ל.
1. השפעת שיטת ההיתוך על זיהומים כגון S
יציקה וגלגול מתמשכים לייצור מוטות נחושת ממיסים בעיקר את מוטות הנחושת באמצעות בעירה של גז. במהלך תהליך הבעירה, באמצעות חמצון ונידוף, ניתן להפחית זיהומים מסוימים מכניסה לנוזל הנחושת במידה מסוימת. לכן, לשיטת היציקה והגלגול יש דרישות חומר גלם גבוהות יחסית. נמוך יותר. היציקה הרציפה העליונה מייצרת מוטות נחושת נטולי חמצן. מכיוון שתנור האינדוקציה משמש להמסה, ה"פטינה" ו"שעועית הנחושת" על פני הנחושת האלקטרוליטית בעצם נמסות לתוך הנחושת הנוזלית. ל-S המומס יש השפעה רבה על הפלסטיות של מוט הנחושת נטול החמצן והיא תגביר את קצב השבירה של שרטוט החוטים.
2. כניסת זיהומים בתהליך היציקה
במהלך תהליך הייצור, תהליך היציקה והגלגול הרציף מצריך העברה של נחושת מותכת דרך תנורי החזקה, מצנחים וצינורות, מה שקל יחסית לגרום לחומר העקשן להתקלף. בתהליך הגלגול הוא צריך לעבור דרך הגלילים, מה שגורם לנפילת הברזל ולגרום נזק למוטות הנחושת. לגרום לתכלילים חיצוניים. גלגול תחמוצות על העור ומתחתיו במהלך גלגול חם ישפיע לרעה על משיכה של מוטות היפוקסיים. תהליך הייצור של שיטת היציקה הרציפה כלפי מעלה הוא קצר. נוזל הנחושת הושלם דרך הזרימה הצוללת בתנור המשולב, אשר לה השפעה מועטה על החומרים העמידים. ההתגבשות מתבצעת בתבנית הגרפיט, כך שיש פחות מקורות זיהום וזיהומים שעלולים להיווצר בתהליך. יש פחות סיכוי לכניסה.
O, S ו-P הם יסודות המייצרים תרכובות עם נחושת. בנחושת מותכת, חמצן יכול להתמוסס חלקית, אך כאשר נחושת מתעבה, החמצן כמעט ולא מתמוסס בנחושת. החמצן המומס במצב מותך משקע כמו תחמוצת קופרו נחושת=אוטקטית ומופץ בגבולות התבואה. הופעתו של תחמוצת נחושת-כוסנית מפחיתה משמעותית את הפלסטיות של הנחושת.
ניתן להמיס גופרית בנחושת מותכת, אך בטמפרטורת החדר, מסיסותו מופחתת לכמעט אפס. הוא מופיע בגבולות התבואה בצורה של גופרתי קופרוס, אשר יפחית משמעותית את הפלסטיות של הנחושת.
3. דפוסי חלוקת חמצן והשפעות במוטות נחושת דלי חמצן ומוטות נחושת נטולי חמצן
לתכולת החמצן יש השפעה משמעותית על ביצועי שרטוט החוטים של מוטות נחושת דלי חמצן. כאשר תכולת החמצן עולה לערך האופטימלי, למוט הנחושת יש את שיעור השבירה הנמוך ביותר. הסיבה לכך היא שהחמצן פועל כסורק בתגובה שלו עם רוב הזיהומים. חמצן מתון תורם גם לסילוק מימן מנוזל הנחושת, יצירת אדי מים לגלישה ולהפחתת היווצרות נקבוביות. תכולת החמצן האופטימלית מספקת את התנאים הטובים ביותר לתהליך ציור החוטים.
הפצת תחמוצות מוטות נחושת דלת חמצן: בשלב הראשוני של התמצקות ביציקה רציפה, קצב פיזור החום וקירור אחיד הם הגורמים העיקריים הקובעים את התפלגות תחמוצות מוטות הנחושת. קירור לא אחיד יגרום להבדלים מהותיים במבנה הפנימי של מוט הנחושת, אך בעיבוד תרמי שלאחר מכן, הגבישים העמודים בדרך כלל ייהרסו, וכתוצאה מכך עידון ופיזור אחיד של חלקיקי תחמוצת הקופרוס. מצב אופייני הנובע מהצטברות של חלקיקי תחמוצת הוא התפרצות מרכזית. בנוסף להשפעה של חלוקת חלקיקי תחמוצת, מוטות נחושת עם חלקיקי תחמוצת קטנים יותר מראים מאפייני ציור תיל טובים יותר, וחלקיקי Cu2O גדולים יותר גורמים בקלות לנקודות ריכוז מתח ולשבירה.
2. איכות פני השטח
בתהליך ייצור מוצרים כגון חוטים אלקטרומגנטיים נדרשות דרישות גם לאיכות פני השטח של מוטות נחושת. פני השטח של חוט הנחושת הנמשך צריכים להיות נקיים מקומטים, פחות אבקת נחושת וללא כתמי שמן. איכות אבקת הנחושת על פני השטח נמדדת באמצעות בדיקת פיתול ונצפה בהתאוששות של מוט הנחושת לאחר פיתול כדי לקבוע את איכותו.
במהלך תהליך היציקה והגלגול המתמשך, מיציקה ועד גלגול, הטמפרטורה גבוהה וחשופה לחלוטין לאוויר, מה שגורם להיווצרות שכבת תחמוצת עבה על פני הלוח היצוק. במהלך תהליך הגלגול, כשהגלילים מסתובבים, חלקיקי התחמוצת התגלגלו אל פני השטח של חוט הנחושת. מכיוון שחמוצת הקופרוס היא תרכובת שבירה עם נקודת התכה גבוהה, עבור תחמוצת הקופרוס המתגלגלת עמוק יותר, כאשר האגרגטים בצורת רצועה נמתחים על ידי התבנית, יווצרו כתמים על פני השטח החיצוניים של מוט הנחושת, שיגרמו לבעיות לאחר מכן. צִיוּר.
מוט נחושת נמוך בחמצן
כבלי שמע מעדיפים בדרך כלל להשתמש במוטות נטולי חמצן. זה קשור לעובדה שהמוטות נטולי החמצן הם נחושת חד גבישית והמוטות ההיפוקסיים הם נחושת רב גבישית.
מוטות נחושת דלי חמצן ומוטות נחושת נטולי חמצן שונים בשל שיטות ייצור שונות ויש להם מאפיינים משלהם.
1. על שאיפה ופינוי חמצן ומצב קיומו
תכולת החמצן של נחושת קתודה המשמשת לייצור מוטות נחושת היא בדרך כלל 10-50ppm, והמסיסות המוצקה של חמצן בנחושת בטמפרטורת החדר היא בערך 2ppm. תכולת החמצן של מוטות נחושת דלי חמצן היא בדרך כלל 200 (175) - 400 (450) ppm, כך שהחמצן נשאף במצב של נחושת נוזלית, בעוד מוט הנחושת נטול החמצן הנמשך כלפי מעלה הוא להיפך , החמצן נשאף מתחת לנחושת הנוזלית לאחר שמירה במשך תקופה לא מבוטלת, הוא מופחת ומוסר. בדרך כלל תכולת החמצן של מוט מסוג זה היא מתחת ל-10-50ppm, והנמוך ביותר יכול להיות 1-2ppm. מנקודת מבט של רקמה, החמצן בנחושת דלת חמצן מתחמצן. מצב הנחושת קיים בסמוך לגבולות התבואה, דבר נפוץ עבור מוטות נחושת דלי חמצן אך נדיר עבור מוטות נחושת נטולי חמצן. לנוכחות של תחמוצת נחושת בצורה של תכלילים בגבולות התבואה יש השפעה שלילית על קשיחות החומר. החמצן בנחושת נטולת חמצן נמוך מאוד, ולכן המבנה של נחושת זו הוא מבנה חד פאזי אחיד, המועיל לקשיחות. נקבוביות אינה שכיחה במוטות נחושת נטולי חמצן והיא פגם שכיח במוטות נחושת דלי חמצן.
2. ההבדל בין מבנה מגולגל חם למבנה יצוק
מאחר שמוט הנחושת דל החמצן עבר גלגול חם, המבנה שלו הוא מבנה מעובד חם. מבנה היציקה המקורי נשבר, והתגבשות מחדש הופיעה במוט 8 מ"מ. למוט הנחושת נטול החמצן מבנה יצוק עם גרגירים גסים. זו הסיבה הטבועה לכך שלנחושת נטולת חמצן יש טמפרטורת גיבוש מחדש גבוהה יותר ודורשת טמפרטורת חישול גבוהה יותר. הסיבה לכך היא שהתגבשות מחדש מתרחשת ליד גבולות התבואה. למבנה מוט הנחושת נטול החמצן יש גרגרים גסים, וגודל הגרגיר יכול להגיע אפילו לכמה מילימטרים. לכן, יש מעט גבולות תבואה. גם אם הוא מעוות בציור, גבולות התבואה נמוכים יחסית. עדיין יש פחות מוטות נחושת חמצן, ולכן נדרש כוח חישול גבוה יותר. הדרישות עבור חישול מוצלח של נחושת נטולת חמצן הן: חישול ראשון כאשר החוט נמשך מהמוט אך טרם יצוק. כוח החישול צריך להיות 10-15% גבוה יותר מזה של נחושת דלת חמצן באותו מצב. לאחר שרטוט רציף, יש להשאיר מרווח מספיק לעוצמת החישול בשלבים הבאים ולבצע תהליכי חישול שונים על נחושת דלת חמצן ונחושת נטולת חמצן כדי להבטיח את הרכות של החוטים בתהליך והמוגמרים.
3. הבדלים בתכלילים, תנודות בתכולת החמצן, תחמוצות פני השטח ופגמים אפשריים בגלגול חם
יכולת המשיכה של מוטות נחושת נטולי חמצן עדיפה על זו של מוטות נחושת דלי חמצן בכל קוטרי החוטים. בנוסף לסיבות המבניות שצוינו לעיל, למוטות נחושת נטולי חמצן יש פחות תכלילים, תכולת חמצן יציבה, וללא פגמים שעלולים לנבוע מגלגול חם. , עובי תחמוצת משטח המוט יכול להגיע לפחות או שווה ל-15A. במהלך תהליך הייצור הרציף והגלגול, אם התהליך אינו יציב וניטור החמצן אינו קפדני, תכולת החמצן הלא יציבה תשפיע ישירות על ביצועי המוט. אם ניתן לפצות על תחמוצת פני השטח של המוט בניקוי הרציף שלאחר התהליך, הדבר הבעייתי יותר הוא שקיימת כמות לא מבוטלת של תחמוצת "מתחת לעור", אשר משפיעה בצורה ישירה יותר על שבירת חוט. לכן, כאשר משרטטים חוטים עדינים, כאשר עובדים עם חוטים עדינים במיוחד, על מנת להפחית שבירה, לפעמים יש לקלף את מוט הנחושת או אפילו לקלף פעמיים כמוצא אחרון כדי להסיר את התחמוצת התת עורית.
4. יש הבדל בקשיחות בין מוטות נחושת דלי חמצן לבין מוטות נחושת נטולי חמצן
ניתן למתוח את שניהם ל-{{0}}.015 מ"מ, אבל בנחושת נטולת חמצן בדרגה נמוכה בחוט המוליך בטמפרטורה נמוכה, המרווח בין החוטים הוא 0.001 מ"מ בלבד.
5. יש הבדלים בכלכלה מחומרי הגלם של ייצור מוטות ועד לייצור חוטים.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 מ"מ, היתרונות של מוטות נחושת דלי חמצן ברורים יותר, בעוד מוטות נחושת נטולי חמצן עדיפים אפילו יותר בעת ציור חוטי נחושת בקטרים<0.5mm.
6. תהליך ייצור החוטים של מוטות נחושת דלי חמצן שונה מזה של מוטות נחושת נטולי חמצן.
לא ניתן להעתיק את תהליך ייצור החוטים של מוטות נחושת דלי חמצן לתהליך ייצור החוטים של מוטות נחושת נטולי חמצן. לפחות תהליכי החישול של השניים שונים. מכיוון שהרכות של החוט מושפעת עמוקות מהרכב החומר ויצירת המוטות, תהליכי ייצור החוטים וחישול, איננו יכולים לומר בפשטות מי רך או קשה יותר, נחושת דלת חמצן או נחושת נטולת חמצן.
