2011年粉末冶金触点开发项目计划任务书

编号：XXX/JS-001X X 合 金二一一 年 新 产 品 开 发 项 目计 划 任 务 书课 题 名 称 ： 粉末冶金触点开发项目 课题承担单位： 技术部 主要参加单位： 模具/装备部 课题负责人 ： 起 止 年 限 ： 2011年3月1日2011年11月30日 一、目的意义银石墨触点以其优良的抗熔焊性、高分断能力、低电阻、低温升等性能成为微型断路器MCB和塑壳断路器MCCB的首选静触头。目前国际上已经有数家公司生产挤压型银石墨触点，主要分布在欧洲和中国大陆，国际上有DODUCO、UMICORE、METALOR等，国内有天津领先大都克、福达合金、宏丰和中希等公司，生产规模及水平参差不齐。我公司的低压电器银触点主要集中在铆钉和片材，而没有涉及到利润率较高的断路器用粉末冶金触点触点，产品种类比较单一，整体竞争力不强。若能成功开发出塑壳断路器用触点，则能丰富公司产品种类，使我公司产品用户涵盖接触器、继电器、断路器等几乎所有低压电器产品，必能提高公司的整体竞争力，成为公司新的利润增长点。二、国内外概况1国外相关产品与技术发展概况AMIDODUCO（大都克）公司生产挤压型银石墨触点的石墨含量在35%，分别有水平方向石墨纤维触点、垂直方向石墨纤维触点和粗石墨纤维触点，触点形状有方形、圆形、异型带材等，其出其脱碳方法有单面脱碳、双面脱碳和不脱碳等。DODUCO在国内天津建有分厂，其德国产的触点水平较高，其国内产的产品水平稍次，有诸多缺陷。其国外和国内工厂的产量都很可观，主要客户群为国内外高端低压断路器厂商，如施耐德、西门子、ABB、伊顿等和国内大型低压断路器厂商，如正泰、常熟开关厂、天津百利等。UMICORE（优美科）公司生产石墨含量2%和3%且石墨纤维平行于接触面的银石墨型材；挤压型银石墨触点的石墨含量在25%，石墨纤维方向可垂直于接触面也可平行于接触面。优美科虽然在苏州建有分厂，但是没有批量生产挤压型银石墨触点，其国外工厂的产量也比较低。其主要供国外高端客户，国内市场较小。其产品物理性能如下图所示：METALOR（美泰乐）公司可以生产石墨含量在35%，截面积在10400mm2，石墨纤维方向既可垂直（ET）又可平行（ED）与工作面的挤压型银石墨触点和模压型（U）银石墨触点，其石墨颗粒有大、中、小之分，石墨颗粒大小不同性能也不同。其脱碳方式有单面脱碳、双面脱碳和两面都不脱碳，有银层的触点还可以铺焊料。其苏州分厂也没有生产挤压型银石墨，国外工厂产量也比较低。主要供国外高端客户，国内市场很小。产品物理性能如下图所示：TANAKA（田中）公司主要专注于银铆钉触点、片状触点、粉末冶金银触点、光伏电池银浆等，没有生产银石墨产品。2国内相关产品与技术现状目前国内生产挤压型银石墨触点的企业主要有温州福达合金材料股份有限公司、温州宏丰电工合金有限公司、中希合金有限公司。福达银石墨水平较高，产品种类较全，涵盖垂直、平行两大类，方形、圆形、异型材等，产量也很高与大都克相仿，约5吨/年，主要客户为施耐德、ABB、西门子、士林、良信、德力西等；宏丰和中希的加工工艺与国际主流加工工艺有所不同，其加工效率低，产品质量不稳定，质量和产量比福达差，这两家公司都只能生产石墨纤维垂直于工作面的挤压型银石墨触点，其产量较低，约1吨/年，主要客户集中在柳市、乐清的中小低压电器厂商。另外，国内如上海电科电工、上海人民电器厂触头分厂、桂林金格、宁波神乐、浙江乐银等公司还批量生产模压法银石墨触点，水平较低。三、技术开发的主要内容1技术特点采用切分方法生产挤压型银石墨产品，具有自动化程度高、生产效率高、质量稳定、边角料易回收等优点。自行设计制造加工银石墨触点的关键生产设备，可以节约设备从国外进口的高额成本。2关键技术关键技术：双面脱碳切分法生产银石墨触点的技术工艺，切分法生产装备的设计制造。3主要项目指标、设计制造出可用的关键设备，和现有装备组成一条完整的挤压型银石墨触点生产线；、可以小批量试生产（10万粒），设计年产量1200万片/年（单班，7.5小时，26天；两班加倍）；、制定一套可行的生产工艺。四、可行性分析、技术方案1技术来源、成熟程度切分法生产挤压型银石墨产品在国外发展起步较早，已经发展比较成熟，已经发展成为多种类，多牌号的系列产品。具体为将银粉和石墨粉混合均匀，压成大小适当的锭子，再挤压成所需规格的丝材，将丝材校直，切成一定长度的片，将银石墨片在空气炉中加热，这样在银石墨片的四周一定深度范围内的石墨被烧掉而剩下纯银，上下底面的这层纯银将作为焊接层，再将银石墨片经过轧花加工，从而有利于识别和焊接，将轧过花的银石墨片从中间一分为二，这样就得到两个一面带银层一面是银石墨的触点，最后通过选片控制产品厚度。不同截面形状的产品都可以按照此方法生产。2技术方案、技术路线挤压型银石墨产品切分法的简要生产工艺流程为：制粉混粉等静压烧结复压挤压拉拔切片后处理脱碳轧花切分后处理退火选片检验包装。具体方案为根据工艺流程要求，自行设计制造出关键设备，如切片机、轧花机、切分机、选片机，添置一些重要设备如脱碳炉、混粉机等。然后根据工艺流程生产。五、预期目标和效果1产业化前景预测微型断路器MCB和塑壳断路器MCCB大量使用银石墨触点，据预测2010年中国大陆断路器市场达280亿元，其中MCCB和MCB占97%以上，其中MCB的产量每年超过10亿极；随着用户对MCB的可靠性要求越来越高，高端的MCB几乎都是银石墨和银镍或铜配对使用，并且此类产品国际贸易额也在逐年增加。随着上海电器科学研究所成功开发出第四代塑壳断路器并大力推广，在行业内已经形成影响，其典型的触点配对AgC和AgWC40未来数年内在塑壳断路器（125A1250A）上的使用必将成为主流，其市场容量不可低估。目前国内AgC的供应已形成相对垄断局面，每年约生产1.5亿片，并且每年以30%以上的速度增长，大都克和福达提供了90%的产品，宏丰和中希还没形成规模，因此AgC产品市场广阔。2经济效益分析挤压型银石墨产品加工工序多，生产周期长，且成品率低，消耗大；所需设备大多需要进口，十分昂贵，所用生产工具也比较昂贵；目前国内银石墨生产形成相对垄断局面，价格决定权在供方，因此决定了银石墨产品的高昂的加工费。目前市场上一般加工费为13003000元/kg，而生产成本根据公司规模不同一般在400700元/kg，而净利润为600800元/kg。本生产线年设计产量为1200万片/年，若一年产量达到1000kg，净利润平均按600元/kg算，则零利润为60万元；若增加产量至2000kg，则净利润为120万元/年。3社会效益分析切分法的挤压型银石墨触头无论在加工方法和工艺还是在产品性能上都属于国内领先水平，优于国内同行业竞争对手，以此为契机可以形成规模化的品牌效应，对于完善产品种类，提高公司的整体竞争力，提高公司在行业内的地位都是很有帮助。六、计划进度3月1日3月31日（1） 召集项目组成员，开会讨论项目总体规划及方案；（2） 开始设计切片机，绘制各零件图并模拟组装运行；（3） 查询无杆汽缸、伺服电机、主轴、PLC编程控制器信息，初步确定型号；4月1日4月30日（1） 加工切片机各零件并组装；（2） 设计轧花机，绘制各零件图纸并模拟组装运行；（3） 查找脱碳炉生产厂家，定做履带式脱碳炉；5月1日5月31日（1） 切片机调试磨合；（2） 加工轧花机各零部件并组装；（3） 跟踪确定履带式脱碳炉的定做状况；6月1日6月30日（1） 切片机继续调试磨合；（2） 轧花机调试磨合；（3） 继续跟踪确定履带式脱碳炉的制作状况；（4） 开始设计切分机，绘制各零件图纸并模拟组装运行；（5） 查询汽缸、电机、主轴信息并确定型号；7月1日7月31日（1） 轧花机调试磨合；（2） 加工切分机各零部件并组装（3） 查询混粉机生产厂家，定做混粉机；（4） 设计选片机，绘制图纸；8月1日8月31日（1） 切分机调试磨合；（2） 加工选片机各零部件并组装；（3） 设计挤压模具、等静压工具并交付外加工；9月1日9月30日（1） 各设备的最后调试；（2） 验收履带式脱碳炉和混粉机并试用；（3） 各种生产工具的准备；10月1日10月31日（1） 各设备的磨合、检查；（2） 编写操作规程；（3） 编写工序控制卡片；（4） 准备小批量试生产；11月1日11月30日（1）培训员工；（2）整理资料，进行项目总结并验收；七、需添置的设备、经费概算及来源需添置设备数量/台经费预算/万元设备来源挤压筒12外购混粉机15外购切片机17自制/外购履带式脱碳炉115外购轧花机12自制切分机17自制选片机11自制其他设备及工具3外购/自制合计：42八、考察形式和考核指标考核形式：实物进度及节点总结报告（可合并）、项目总结报告；考核指标：整条生产线较完整，设备能正常运行，能进行小批量生产（10万粒）。九、课题组组成序号姓 名性别年龄职务职称专业本课题承担内容1男27助理工程师材料科学与工程负责总体规划、把握项目进度，负责项目方案的组织与实施，负责各事项、各部门的沟通协调。负责关键设备的设计并绘制各零