太阳级硅材料辅材—金刚线母线发展技术及应用-孟瑞军

首长宝佳集团 新业务部经理：孟瑞军 meng.ruijun@tesc.com.cn 手机： 13812102266 1 Exhaust 工厂简介 产品介绍 工艺流程 关键指标 1 2 3 4 5 发展趋势及发展瓶颈 滕州东方 2 Exhaust  概述  东方切割钢丝 —— 「首长宝佳」 旗下“东方”品牌金属制品的最新产品种类  金刚线前端产品，用于太阳能行业硅锭 /硅棒开方及切片  在山东省滕州市拥有生产基地  金属制品行业领先的钢丝制造商，除切割钢丝系列外还可提供胶管钢丝、软轴钢丝产品，并可根据客户 需求开发生产各类钢丝 近 20年金属制品领域生产经验，尤其在子午线轮胎用 钢帘线领域拥有世界领先技术和重要市场地位 主要股东： 首钢控股（香港）有限公司（首钢总公司 之全资附属公司）与其 授控法团 ， NV Bekaert SA及李 嘉诚基金会有限公司 首长 宝佳集团有限公司（「首长宝佳」） 1984年成立 于香港并 于 1992年 4月在香港联合交易所有限公司 主板 上市。 (股份代号 :103) 首长宝佳 Shougang Century 滕州东方 3 Exhaust  首长宝佳集团有限公司（「首长宝佳」） 1984年成立于香港并 于 1992年 4月在香港 联合交易所有限公司 主板 上市。 (股份 代号 :103)  主要股东 :首钢控股（香港）有限公司 （首钢总公司之全资附属公司）与其 授 控法团 ， NV Bekaert SA及李嘉诚基金会 有限公司  主要业务：  制造子午线轮胎用钢帘线  铜及黄铜材料之销售、加工及贸易  胶管钢丝  太阳能用切割钢丝 山东滕州 生产基地 上海 浙江嘉兴 生产基地 首长宝佳（上海） 管理有限公司 广东东莞 生产基地香港 首长宝佳集团总部  滕州东方钢帘线有限公司 -首长宝佳集团有限公司 在中国大陆地区的全资子公司。 滕州东方 4 Exhaust 目前主要产品 细规格产品，用于硅片切割 --由于客户需要标准差异，部分指标可以根据客户需求调整 --0.0550mm规格目前小批量生产，整体断丝率偏高 规格 （ mm） 直径 （ mm） 椭圆度 （ mm） 圈径 （ mm） 翘起 （ mm） 破断力 （ N） 0.055mm 0.055±0.001 ≤0.001 ≥90 ≤30 ≥10.5 0.060mm 0.060±0.001 ≤0.001 ≥90 ≤30 ≥12.5 0.065mm 0.065±0.001 ≤0.001 ≥100 ≤30 ≥14.5 0.070mm 0.070±0.001 ≤0.001 ≥100 ≤30 ≥16.5 0.080mm 0.080±0.001 ≤0.001 ≥100 ≤25 ≥20.5 5 Exhaust 目前主要产品 粗规格产品，用于开方、宝石及磁材切割 规格 （ mm） 直径 （ mm） 椭圆度 （ mm） 圈径 （ mm） 翘起 （ mm） 破断力 （ N） 0.150mm 0.150±0.002 ≤0.003 ≥200 ≤30 ≥57 0.160mm 0.160±0.003 ≤0.003 ≥200 ≤30 ≥68 0.170mm 0.170±0.003 ≤0.003 ≥200 ≤30 ≥750.170±0.002 ≤0.002 ≥150 ≤25 ≥75 0.175mm 0.175±0.003 ≤0.002 ≥100 ≤30 ≥70 0.175±0.0015 ≤0.001 ≥250 ≤30 ≥75 0.175±0.002 ≤0.001 ≥250 ≤30 ≥78 0.175±0.003 ≤0.002 ≥100 ≤30 ≥80 0.175±0.002 ≤0.002 ≥150 ≤40 ≥79 0.250mm 0.250±0.002 ≤0.002 ≥150 ≤30 ≥1600.250±0.003 ≤0.003 ≥220 ≤30 ≥150 0.300mm 0.300±0.002 ≤0.0015 ≥250 ≤25 ≥210 0.300±0.003 ≤0.003 ≥220 ≤30 ≥205 0.300±0.002 ≤0.002 ≥150 ≤15 ≥230 0.300±0.005 ≤0.005 ≥150 ≤40 210±10 0.300±0.005 ≤0.005 ≥150 ≤40 190±10 0.350mm 0.350±0.002 ≤0.0015 ≥250 ≤25 ≥265 0.350±0.003 ≤0.003 ≥220 ≤30 ≥265 0.350±0.002 ≤0.002 ≥150 ≤15 ≥280 由于客户需要标准差异，部分指标可以根据客户需求调整 6 Exhaust 先进的设备和工艺 由 国际先进 公司的 金属变形技术和先进材料工艺， 开发出一套有滕州东方自己技术含量， 适应市场变化和顾客需要的切割钢丝母线生产工艺。 原材料 预处理 大拉 中丝热 处理中拉热处理电镀 包装 金 刚 线 母 线 生 产 工 艺 流 程 工艺流程 7 拉拔 收线 Exhaust 大拉 热处理 中拉 电镀 通过物理化学方法， 去除盘条表面氧化 皮，并将其直径由 5.5mm拉拔至所需 规格 通过热处理， 使钢丝获得适 合拉拔的显微 结构，为获得 所期望的湿拉 钢丝强度提供 条件 进一步拉细钢丝， 达到湿拉工序所 需直径规格 电镀铜、锌，并 经扩散后形成黄 铜，作用： 1、黄铜具有润滑 效果，利于后道 钢丝拉拔 2、有利于提高钢 丝表面质量 黄丝工艺流程 8 Exhaust 黄丝车间现场 9 Exhaust 2.拉拔 4.记米5.恒张力收线控制 1.放线 6、收线 3、牵引 湿拉的生产流程 10 Exhaust ----湿拉拉拔四大要素 成品拉拔四大要素 11 Exhaust 拉拔四要素： 模具： ---模具定径带是模具直径保证，定径带 长短直接影响钢丝直径变化 ---压缩角角度太大会增加中心毛刺风险， 太小的话会提高拉拔润滑效果，但是钢 丝会增加钢丝的加工硬化，破断拉力相 应会上升 (主要是接触面增加） 由于加工硬化的作用，拉拔过程中，强度上 升，但钢丝的延展性却下降；所谓加工硬化 ，是指在钢丝拉拔过程中，晶粒逐渐被拉长 拉细，位错密度增加，从而钢丝的抗拉强度 也逐渐增加，即发生了“加工硬化”。当位 错密度增大到一定程度，像裂纹这样的组织 缺陷开始迅速增加并扩展，断丝的可能性也 迅速上升。因此，钢丝的变形是有一定限度 的。 随着变形程度的增加， 强度、硬度增加，而塑性、韧性下降，这个过程即为加工硬化 Exhaust ---润滑液的主要作用：润滑和冷却 ---在钢丝拉拔过程中，钢丝与拉模间会产生很高的摩擦力和热量，使用润滑剂可以在 钢丝和拉模之间形成一层耐压润滑膜，防止钢丝与模子直接接触，从而减少摩擦和磨损，有利于钢丝拉拔。湿拉润滑液一方面具有润滑作用，另一方面具有冷却和清 洗钢丝表面作用，并且经过拉拔，润滑液中的部分成分残留在钢丝表面，调整钢丝表面状态，减小钢丝在捻制时的摩擦力，并且不能降低钢丝与橡胶的粘合力。 ---拉拔过程中，钢丝与拉丝模之间的摩擦系数大小对拉拔力有很大的影响。润滑液的 耐压性能、润滑方式、拉丝模材质、拉丝模和钢丝的表面状况对摩擦系数的大小皆有影响。拉丝模越硬，抛光得越好，钢丝越不容易粘结拉丝模，摩擦力就越小。 ---润滑液的主要控制点：铜离子、锌离子、 PH、浓度、温度、细菌、磷含量、新鲜度、折光率、清洁度等 润滑： 拉拔四要素： Exhaust 项目 检测频次 标准 控制方法 PH 每天 1次 《 润滑液 Supersol ADM U V2 标准 》 《 润滑液 PCP》 浓度 每天 1次 Cu 每周 3次 Zn 每周 3次 细菌 每周 1次 ----润滑液控制： 拉拔四要素： Exhaust 特点： 1、设备精度高，能够拉拔各种精细 规格钢丝。 2、多道次拉拔，保证钢丝有更好的 塑性及延展性。 3、记米精确。 4、恒张力控制，张力稳定。 5、有排线自动补偿程序、排线稳定 ----设备： 拉拔四要素： Exhaust 过程控制 A B C D E F G H I J 直径、椭圆 度 破断拉力 / 强度 排线间距 圈径 镀层 表面质量 钢丝长度 翘头 扭转、弯曲 排线质量 关键指标 12 Exhaust 蔡司金相显微镜 ICP光谱仪 直读光谱仪 扫描电镜电子拉力机 扭转试验机 弯折试验机 荧光光谱仪 激光千分尺 检测设备 13 Exhaust 发展趋势 ： -----更细的直径 ,更低的锯缝损耗， 并且钢丝强度在不断提高， 80um 70um 60um 55um …… -----随着客户对成本要求的控制越来越严格，客户对钢丝要求也相应的提高 :  钢丝规格越细化  断丝率下降  甚至很多金刚线本身质量问题直接归咎于母线质量 …. 发展趋势 14 Exhaust 随着后道工序对钢丝要求的越来越高，对于钢丝的生产难度也越来越大，即所谓的钢丝生产瓶颈，具体体现： 一、断丝影响 1、强度对断丝的影响 ---随着钢丝强度的上升，钢丝本身的塑性就会相应下降，脆性相对就会上升，钢丝发生断丝的风险就会上升 2、炼钢技术及盘条对断丝的影响 ---随着客户对钢丝规格细化要求，相同直径、长度盘条生产钢丝的定长也会越长（具体对应长度如下表：），夹 杂物对断丝的影响就会加大突显，夹杂物主要是非变形夹杂物：氧化镁、氧化钛、氧化铝等，内部盘条检测时往 往是检测其中一段钢丝的夹杂物指标，无法保证整卷盘条的指标监控 ---从内部拉拔断口分析， 90%的断丝原因是由于夹杂物引起，最大的夹杂物尺寸在 15um左右，平均夹杂物尺寸在 7-10um左右，和盘条供应商新日铁反复交流，新日铁表示无法保证盘条夹杂物在 10um以下，即使调整拉拔工艺降 低内部拉拔断丝，断丝风险也同样会留给后道工序，具体夹杂物断口如下图： 发展瓶颈 输入 输出 盘条直径（ mm） 盘条长度（ m) 对应生产规格（ um) 可生产规格长度（ m) 5.5 1 0.055 10000 5.5 1 0.060 8403 5.5 1 0.065 7160 5.5 1 0.070 6173 5.5 1 0.080 4727 15 Exhaust 二：圈径、翘头控制 ---钢丝越细，圈径、翘头的调整难度也就越大，主要体现：模具加工精度、设备精度、黄丝盘条 通条性等 ,是否存在降低圈径的可行性，例如：圈径 ≥ 60mm 发展瓶颈 16 Exhaust 联系方式 首长宝佳集团有限公司 地址：香港柴湾新业街 6号安力工业中心 12楼 1215 电话： +852 2527 2218 传真： +852 2861 3527 电子邮件 : business_link@shougangcentury.com.hk ir@shougangcentury.com.hk scchl@shougangcentury.com.hk 网址： http://www.shougangcentury.com.hk 首长宝佳（上海）管理有限公司 地址：上海市长宁区紫云路 421号 SOHO天山广场 T1－ 2505室 邮编： 200336 电话： +86 21 6291 8806 传真： +86 21 6291 8805 电子邮件： info@shougangcentury.com.cn 集团总部 运营中心 您有任何问题可以随时联系我 们！ 期待与您合作！ 17 首长宝佳集团有限公司 滕州东方钢帘线有限公司 18