Замена срэбра меддзю ў керамічных кандэнсатарных электродах: двухбаковая лінія бесперапыннага распылення Zhenhua Vacuum дасягнула стабільнай масавай вытворчасці на працягу 14 гадоў

У вытворчасці керамічных кандэнсатараў электроды традыцыйна вырабляюцца шляхам нанясення срэбнай пасты з наступнай сушкай і спяканнем. Паколькі срэбная паста ўтрымлівае высокую долю срэбра і ўтварае адносна тоўстыя пласты электродаў, агульнае спажыванне срэбра значнае, што робіць ваганні цэн на срэбра непасрэдным фактарам, які ўплывае на кошт матэрыялаў для электродаў.

За апошнія два дзесяцігоддзі ўстойлівы рост цэн на срэбра стаў непазбежнай зменнай для вытворцаў керамічных кандэнсатараў. Зыходзячы з міжнародных сярэднегадавых цэн на срэбра, сярэдняя цана на срэбра ў 2008 годзе складала прыблізна 3350 юаняў/кг, а ў 2025 годзе вырасла прыкладна да 9190 юаняў/кг, што прыкладна ў 2,7 раза больш за 17 гадоў.

Акрамя высокага кошту срэбра, усё больш відавочнымі становяцца абмежаванні традыцыйнага працэсу нанясення срэбнай пасты. Друк, сушка і спяканне ўключаюць некалькі этапаў працэсу, інтэнсіўную апрацоўку матэрыялаў і ручныя аперацыі. У той жа час усё больш жорсткія экалагічныя патрабаванні і попыт на аўтаматызаваную вытворчасць прымушаюць вытворцаў пераглядаць як матэрыялы электродаў, так і працэсы нанясення пакрыццяў, з акцэнтам на скарачэнне спажывання срэбра, скарачэнне тэхналагічнага ланцужка і дасягненне высока аўтаматызаванай масавай вытворчасці.

Хоць галіна ўсё яшчэ шырока абапіралася на апрацоўку срэбнай пасты, кампанія Zhenhua Vacuum і яе кліент ужо пачалі вывучаць падыход «замена срэбра меддзю».

Планы на будучыню: попыт кліентаў апярэджваў попыт рынку

У 2008 годзе, калі сусветны фінансавы крызіс ахапіў рынкі і ўзрасла нявызначанасць, вядучы айчынны вытворца высакаякасных керамічных кандэнсатараў пачаў ацэньваць патэнцыйныя доўгатэрміновыя наступствы ваганняў цэн на сыравіну і трансфармацыі вытворчых працэсаў, перш чым рост цэн на срэбра стварыў прамы ціск на выдаткі.

Такім чынам, кліент уключыў аптымізацыю працэсу вытворчасці электродаў у сваю доўгатэрміновую вытворчую стратэгію: зніжэнне залежнасці ад срэбра і ўздзеяння валацільнасці цэн на срэбра пры захаванні прадукцыйнасці і надзейнасці прадукцыі; і ў той жа час пераход вытворчасці электродаў ад ручных і паўручных аперацый да аўтаматызаванай, стандартызаванай масавай вытворчасці для паляпшэння кансістэнцыі прадукцыі, стабільнасці працэсу і доўгатэрміновых магчымасцей паставак.

Кліент звярнуўся да Zhenhua Vacuum, каб сумесна вывучыць новы тэхнічны шлях: ці можна выкарыстоўваць альтэрнатыўны матэрыял для вытворчасці керамічных кандэнсатарных электродаў, у той час як новы працэс нанясення і аўтаматызаванае вытворчае абсталяванне дазволяць забяспечыць доўгатэрміновую, стабільную вытворчасць у вялікіх аб'ёмах?

Раннія даследаванні: рэканструкцыя працэсу атрымання электродаў з меддзю

На пачатку праекта не існавала ўсталяванага рашэння. Альтэрнатыўны матэрыял павінен быў забяспечваць добрую электраправоднасць і перавагі ў кошце, а таксама выдатную адгезію пакрыцця і доўгатэрміновую надзейнасць. Новы працэс таксама павінен быў быць сумяшчальны з аўтаматызаванай вытворчасцю.

Пасля некалькіх этапаў тэхнічнай ацэнкі медзь стала жыццяздольным варыянтам. Яе электраправоднасць блізкая да электраправоднасці срэбра, а кошт матэрыялу значна ніжэйшы. Аднак медзь схільная да акіслення пры падвышаных тэмпературах, што азначае, што звычайны працэс нанясення срэбнай пасты не мог быць проста паўтораны. Метад нанясення, параметры працэсу і вытворчае абсталяванне — усё гэта давялося распрацаваць нанова.

У той час не было ўсталяваных айчынных прыкладаў масавай вытворчасці медных электродаў для керамічных кандэнсатараў. Распрацоўка матэрыялаў, тэхналагічных працэсаў і абсталявання павінна была пачынацца з нуля. Замест таго, каб чакаць канчатковага рашэння па матэрыялах, кампанія Zhenhua Vacuum падключылася да праекта з самага пачатку і цесна супрацоўнічала з кліентам, каб вызначыць тэхнічны маршрут. Выпрабаванні ўзораў, праверка пакрыцця і распрацоўка працэсу масавай вытворчасці праводзіліся паралельна з распрацоўкай абсталявання, што дазволіла працэсу нанясення пакрыццяў і вытворчай лініі развівацца разам.

У рэшце рэшт, абодва бакі выбралі магнетроннае распыленне (PVD) у якасці асноўнай тэхналогіі. Напыленая плёнка забяспечвае трывалую адгезію да падкладкі і дазваляе наносіць пласт меднага электрода непасрэдна на керамічную паверхню без арганічнага злучнага рэчыва, якое выкарыстоўваецца ў сярэбранай пасце. Гэта выключае неабходнасць у растваральніках і звязаным з імі выпарэнні, а таксама адмяняе этап спякання пры высокай тэмпературы, што прыводзіць да больш чыстага і экалагічна чыстага сухога працэсу ў параўнанні з традыцыйнай вільготнай апрацоўкай.

Каб палепшыць эфектыўнасць нанясення пакрыцця і прапускную здольнасць вытворчасці, кампанія «Чжэньхуа» распрацавала двухбаковую вытворчую лінію бесперапыннага распылення. Пасля таго, як керамічныя кампаненты трапляюць у вакуумную сістэму, абодва бакі можна пакрываць без ручнога перагортвання, а асобныя этапы працэсу злучаюцца бесперапыннай перадачай матэрыялу. Гэтае рашэнне сухога працэсу замяняе шматлікія этапы мокрага працэсу: «друк сярэбранай пастай → сушка → спяканне», спрашчаючы агульны тэхналагічны ланцужок, адначасова паляпшаючы кансістэнцыю паміж партыямі і эфектыўнасць вытворчасці.

У 2012 годзе абсталяванне было паспяхова пастаўлена. Ад першапачатковых тэхнічных абмеркаванняў і распрацоўкі працэсу да ўводу ў эксплуатацыю і запуску вытворчай лініі праект заняў прыблізна два гады.

Доўгатэрміновая праверка: 14 гадоў бесперапыннай масавай вытворчасці

Па стане на верасень 2026 года двухбаковая лінія бесперапыннага распылення, пастаўленая ў 2012 годзе, усё яшчэ працуе на аб'екце заказчыка і падтрымлівае стабільную масавую вытворчасць. Адпавядаючы патрабаванням да аднастайнасці пакрыцця, аўтаматызацыі працэсаў і вытворчасці ў вялікіх аб'ёмах, рашэнне «замена срэбра медзю» значна зніжае залежнасць ад каштоўнага металу срэбра і зніжае выдаткі на матэрыялы для электродаў, а таксама адпавядае патрабаванням больш чыстай і экалагічна адказнай вытворчасці. Пасля 14 гадоў бесперапыннай працы абсталяванне забяспечыла доўгатэрміновую праверку працэсу і абсталявання з пункту гледжання эканамічнай эфектыўнасці, якасці пакрыцця, надзейнасці вытворчасці і стабільнасці масавай вытворчасці.

У той час айчынная прамысловасць усё яшчэ знаходзілася на ранніх стадыях разумення і ўкаранення метаду выкарыстання медных электродаў, прычым большасць вытворцаў працягвалі абапірацца на апрацоўку срэбнай пасты. Аднак у апошнія гады ўзрастаючы ціск на выдаткі з боку срэбнай пасты паскорыў пераход галіны да «замены срэбра меддзю», што зрабіла абсталяванне для распылення ўсё больш запатрабаваным рашэннем для вытворчасці керамічных кандэнсатарных электродаў. Гэты ж тэхнічны кірунак ператварыўся з ранняга перспектыўнага даследавання ў сённяшні галоўны прыярытэт галіны — з 14-гадовай праверкай вытворчасці паміж імі.

Для кліента перавагі былі доўгатэрміновымі. Акрамя непасрэднага зніжэння выдаткаў на матэрыялы, вытворчая сістэма ліквідавала сваю адчувальнасць да ваганняў цэн на срэбра на 14 гадоў раней за большую частку галіны. Кліент таксама атрымаў раннюю перавагу ў захаванні экалагічных нормаў і аўтаматызацыі вытворчасці. У той час як многія вытворцы толькі ў апошнія гады пачалі сутыкацца з усё большым ціскам з боку цэн на срэбра і трансфармацыі працэсаў, гэты кліент ужо падтрымлівае стабільную вытворчасць з дапамогай гэтай тэхналогіі на працягу 14 гадоў.

Гэты праект быў адным з першых прымяненняў тэхналогіі бесперапыннага двухбаковага распылення для вытворчасці керамічных кандэнсатараў з мікрасхемамі, праведзенай кампаніяй Zhenhua Vacuum. Улічваючы айчыннае прамысловае асяроддзе ў 2012 годзе, яго паспяховая інжынерная рэалізацыя стала раннім прарывам у камерцыялізацыі тэхналогіі медных электродаў. Ён прадэманстраваў перспектыўны падыход Zhenhua Vacuum да распрацоўкі працэсаў і ўкаранення тэхналогій. Дзякуючы распрацоўцы абсталявання, паспяховай пастаўцы і 14-гадовай стабільнай праверцы масавай вытворчасці, праект замацаваў для Zhenhua Vacuum моцныя пазіцыі першапраходца ў галіне пакрыцця керамічных кандэнсатараў, адначасова забяспечваючы каштоўны доўгатэрміновы вопыт для наступнай распрацоўкі абсталявання, аптымізацыі працэсаў і пастаяннага ўдасканалення.