- 純紅銅（XQ-2#）第四代研發案
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純紅銅（XQ-2#）第四代研發案
問題：
模具行業里的銅電極，除公認品牌日本三寶外，只剩我新橋，但三寶的價格約￥65—75/kg，遠高于我司￥35/kg，不過，我司第三代純紅銅，仍略遜于三寶紅銅。
東莞經銷商于2001年11月叛變分裂并對觀眾部職工挖角，欲與我司進行市場競爭，對于尾追者，須有危機意識。
為保住新橋品牌，產品質量必須確保一定標準水平，故研發無氧銅等級的第四代純紅銅
無氧銅標準化學成份：
Cu+Ag P B Sb As Fe Ni Pb
TU1 ≥99.97 <0.002 <0.001 <0.002 <0.002 <0.004 <0.002 <0.003
TU2 ≥99.95 <0.002 <0.001 <0.002 <0.002 <0.004 <0.002 <0.004
Sn S Zn O 雜質總和
TU1 <0.002 <0.004 <0.003 <0.002 <0.03
TU2 <0.002 <0.004 <0.003 <0.003 <0.05
目的：
提升第三代化學成份中含銅量純度，進一步提高表面光潔度與電極損耗，務使產品與三保紅銅各項指標相近。
改善因人工軋制工藝所引起：
兩側內卷氣孔可能率
加工尺寸誤差進而使拉拔尺寸不足所造成部分的表面裂紋現現象。
分析檢討
加工量限制：
加工對金屬材料之顯微鏡組織及機械性質之影響
金屬材料在受冷加工時，隨冷加工量之增大，金屬晶粒乃被擠壓變形，最后破碎、伸長；這種顯微鏡組織的變化過程如圖由左到右的諸照片中。
冷加工量對機械性質的影響于圖中央部份，很顯然地，抗拉強度、視彈性限以及洛氏硬度等均隨冷加工量之增加而增高，唯伸長率（延性）則降低，是以發生愈加工愈困難的現象。有些金屬如鋼材等，在加工溫度過低時（相對于再結晶溫度而言），容易發生龜裂現象，此即因受加工硬化，材質缺乏延性變脆之故。
由于冷加工有強化金屬材料的功效，工程上常加以利用例如純鐵、純銅、純鋁等質軟的材料無法借熱處理予以強化，只能利用足量冷加工（如冷抽、冷軋、冷鍛等）使其強度增大到適為所用。就以圖為例，無氧銅在加未加工前其抗拉強度只約為31×103 psi（21.7kgf/mm2），受44%Red之冷加工量后增為49×103psi（34.3kgf/mm2），強度已增加了60%。
圖
熱加工因后在再結晶溫度以上進行，其加工后形成之破碎晶粒立刻再結晶成多邊形、未受加工影響之晶粒，故無加工硬化的現象發生。熱加工后的顯微鏡組織隨加工量及加工完成之溫度而定，愈接近再結晶溫度者，晶粒愈細，加工量愈大者晶粒愈細，反之則晶粒愈大；若完工溫度低于再結晶溫度，則有冷加工的影響。冷加工與熱加工之比較如圖：
規格問題的影響：
開模須注意國標允差：
冷拉工藝標準
按成品規格，選擇好拉伸模規格，檢查拉模尺寸偏差是否符合標準。
冷拉潤滑油為純菜油。
冷拉前先開油泵，在拉伸過程中不準中斷潤滑油。
拉伸時控制好平直度，如有彎曲及時調正，調正方法應視其彎曲同方向調正拉模水平線。
拉出成品長度6米側彎度不超過6毫米，表面光潔平整，不應有劃傷和模印。
銅排位伸時表面不能有水份
銅排尺寸偏差應符合表內規定
表 銅母線公差國標 單位:mm
厚度規格 厚 度 偏 差 寬度規格 寬度偏差
b15 — 35 b40—125
2.5—2.8 ±0.03 15—25 ±0.13
3—4.8 ±0.05 ±0.08 26—35 ±0.15
5—12.5 ±0.07 ±0.09 40—125 ±0.3
2） 模具行業市場的規格：
新橋公司采用公制，其厚度間隔5mm，而廣東使用英制，間隔為6.35mm，已較其為小。
建議開模清單所隱含的邊際成本：
庫存成本龐大——產生呆滯資金壓力太大。
倉庫空間成本浪費
表面保護成本浪費
搬運相關周邊成本
形象不統一：
較諸新橋公制與市面英制間隔，都是有規律性的，而所尋議規格則完全違背性，為不正常模式。
客戶采購員還須向老板解釋為何不符合廣告上的理論重量，這對傾向于規范化工廠現象只會愈來愈多，而且給人不正規的錯覺。
——引起“品牌效應”衰減。
結果分析：
化學成份：
經浙江省冶金研究院化學分析室，所做出的國家級鑒定，含銅量符合無氧銅TU2的標準。
注：檢附臺資鴻淮公司委托華南理工大學測試數據
硬度：
于批量生產中抽樣，于浙江大學材料科學與工程學系委托測試，結果普遍性超越第三代標準硬度85.2HV
三合一指標：
檢附第三代XQ-2#純銅指標如下：
根據電床檢（2000）證字第03號和電床計（2001）委字第01號檢測測試如下：
檢驗依據：GB/T5291-1995《電火花成型機床精度》 JB/T4105-1999 《電火花成型機技術條件》
使 用 機 床： D7132電火花成型機（50A） 工件：45#鋼
第四代純銅經‘機械工業電加工機床產品質量監督檢測中心’檢測，‘電床檢（2003）測字第002號，如下表：
試件名稱 1#電極 2#電極 3#電極
試件型號規格 20*40*60mm(拉拔)
443.900g 13*32*60mm(鍛)
223.750g 15*21*55mm(軋)
148.020g
試驗設備 名稱 電火花成形機 型號規格 D7140
工件 材料 45#鋼 厚度 15mm試驗條件 加工電流(A) 高壓電流(A) 加工電壓(A) 脈寬(μs) 脈間(μs) 伺服(%) 斜率(檔)
10 0.5 50 120 6 77 1
測
試
結
果 試件名稱 1#電極 2#電極 3#電極
生產率（mm3/min） 42.5 44.2 25.3
加工表面粗糙度（Raμm） 4.32 4.95 4.79
電極體積相對損耗（%） 0.41 0.56 0.57
由上有發現，拉拔件與鍛件因加工足量，基本上性能相近；與第三代比較，唯有硬度較高，生產率的表現比第三代較佳。
軋制件相信是加工量不足，其致密度估計不足，生產率的表現相對的也較差。
方案建議：
鑒于A.坯錠規格 B.擠壓機設備壓力噸數限制
100mm寬以下，使用擠壓拉拔工藝
30mm厚，200mm寬以下，使用軋制拉拔工藝
35—50mm厚，430mm寬范圍，使用熱軋，整平工藝。
其余非標規格，暫時以坯錠臨時鍛造加工
對于生產規格：
國標GB5585.1—85厚度公差
厚度 公差
2.24 —6.30 ±0.15
7.10 —12.50 ±0.20
14.0 —35.50 ±0.30
b. 不排除現有華南臺資企業愛用英制，但須注意中國未來市場乃公制傾向主流。
c. 基于銅排公差±0.1，我司規格選擇建議標準加0.25。例:20.25±0.1
當硬度超過第三代85.2HV時，組織緊密度已達到一定條件，故電極損耗見不到更好的成效，但對生產率仍具有較佳表現。
原期望降低含氧量以提高Cu純度，但實際操作中，添加除氧劑雖降低了氧，卻造成其他微量元素增加，故含銅量傷腦仍保持在≥99.95%，其雜質總含量情況基本處于相同境況，因此效果不明顯。
結論：
方案顯然不成功，但對于產成品指標影響性的原因有了進一步了解，尚屬些微收獲。
