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在金川集團(tuán)銅電解系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，極片短路、變形、結(jié)瘤等問題曾讓作業(yè)人員頭疼不已。后來，當(dāng)一款名為“銅電解用永久性不銹鋼陰極板”的產(chǎn)品被應(yīng)用后，這些問題被輕松般地一掃而空，深受作業(yè)人員的青睞。

看似普通的不銹鋼板究竟有何過人之處？筆者走進(jìn)金川集團(tuán)精密銅材公司一探究竟。

不變形“秘方”的誕生

金川集團(tuán)精密銅材公司主要生產(chǎn)銅及銅合金管、棒、線材等產(chǎn)品。研發(fā)這種號(hào)稱“久用不變形”的不銹鋼陰極板產(chǎn)品，算是一次全新的嘗試。

剛進(jìn)入車間，就看到成捆的鋼銅復(fù)合材料躺在拉伸機(jī)旁，等待“舒展筋骨”。據(jù)介紹，銅電解用不銹鋼陰極板由不銹鋼板和導(dǎo)電棒兩部分構(gòu)成，這些復(fù)合材料就是導(dǎo)電棒的雛形。

“鋼銅復(fù)合材料拉伸完會(huì)送去切割，切割完就是導(dǎo)電棒。”精密銅材公司技術(shù)負(fù)責(zé)人竇瑞圓說，“我們的導(dǎo)電棒工藝很成熟，很多企業(yè)一直都用我們的產(chǎn)品。”

放眼望去，車間內(nèi)各種先進(jìn)的拉伸機(jī)在有條不紊地咬著鋼銅復(fù)合材料，將其緩緩拉伸出棱邊，展現(xiàn)出一派繁忙有序的景象。但這繁忙有序，也曾一度“受制于人”。因?yàn)樵阢~電解行業(yè)，采購(gòu)方往往購(gòu)買成套導(dǎo)電棒和不銹鋼板，所以，僅生產(chǎn)導(dǎo)電棒很難有價(jià)格和市場(chǎng)的發(fā)展空間，這也成為了精密銅材公司開發(fā)永久性不銹鋼陰極板的一個(gè)契機(jī)。

然而，產(chǎn)品開發(fā)的過程并不順利。提高鋼板開槽精度、保證板面平整度、優(yōu)化焊接工藝、提升陰極板性能檢測(cè)合格率……這些完全陌生的課題，成了擺在技術(shù)團(tuán)隊(duì)面前的第一道難關(guān)。

研發(fā)開始后，由于缺少不銹鋼陰極板的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在試驗(yàn)中屢屢碰壁。但經(jīng)過不懈努力，加上與一些外部企業(yè)、高校等機(jī)構(gòu)協(xié)作，精密銅材公司終于摸索出了一部分最優(yōu)的技術(shù)參數(shù)。

困難并未結(jié)束，導(dǎo)電棒和不銹鋼板的焊接又是一塊難啃的“骨頭”。起初，為焊接牢固，技術(shù)團(tuán)隊(duì)采用大功率激光焊接。然而，產(chǎn)品試用不久，就出現(xiàn)短路、燒板等問題，情況不容樂觀。

大功率焊接會(huì)導(dǎo)致板面變形，而在陰極板排列緊密的電解槽中，任何細(xì)微變形都會(huì)大大地增加短路的概率。經(jīng)過綜合研討，技術(shù)團(tuán)隊(duì)決定改用小功率激光焊接。

這一改動(dòng)，使板面變形問題基本解決，但進(jìn)一步提高產(chǎn)品品質(zhì)的需求仍在催促著技術(shù)團(tuán)隊(duì)加快研究。

在永久性不銹鋼陰極板QC小組活動(dòng)專題研究中，大家將目光聚焦到“懸垂度”癥結(jié)上，這是事關(guān)不銹鋼板面平整度的另一個(gè)關(guān)鍵因素。

在小批量生產(chǎn)時(shí)，懸垂度靠人工測(cè)量，而人工測(cè)量的精度和效率不能滿足日益增長(zhǎng)的訂單數(shù)量。2023年，精密銅材公司引進(jìn)桁架懸垂度自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)躍升。至此，銅電解用永久性不銹鋼陰極板的生產(chǎn)工藝成功打通。

2024年，銅電解用永久性不銹鋼陰極板在第25次金川科技攻關(guān)大會(huì)聯(lián)合科技攻關(guān)成果展示中展出，并憑借導(dǎo)電性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性能優(yōu)越等特點(diǎn)成為精密銅材公司的又一塊“金字招牌”。

機(jī)械自動(dòng)化開辟?gòu)V闊市場(chǎng)

參觀途中，兩臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)中的上下料機(jī)器人吸引了筆者的注意。機(jī)器人輕捷地將不銹鋼板舉起又放下，動(dòng)作十分靈巧。讓人想不到的是，機(jī)器人隨意舉起的一塊不銹鋼板竟有30~40公斤重，這大大減輕了人工搬運(yùn)的困難。

在兩臺(tái)上下料機(jī)器人一旁，兩臺(tái)激光焊接機(jī)與機(jī)器人配合作業(yè)。機(jī)器人將不銹鋼板放好后，焊接機(jī)立刻將炫目的激光對(duì)準(zhǔn)焊縫，僅一分多鐘就完成了一次焊接，質(zhì)量和效率遠(yuǎn)超手工操作。

據(jù)介紹，不銹鋼陰極板產(chǎn)品項(xiàng)目2022年立項(xiàng)，2023年11月，初次成功試生產(chǎn)3000片。

此項(xiàng)生產(chǎn)工藝之所以能在短期內(nèi)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，得益于工藝在實(shí)踐中的不斷改進(jìn)，更歸功于生產(chǎn)流程的高度機(jī)械化、自動(dòng)化。上下料機(jī)器人和激光焊接機(jī)的引進(jìn)就是典型范例。它們不僅擴(kuò)大了產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模，也給精密銅材公司帶來了更多市場(chǎng)機(jī)遇。

“以前，我們主要給銅貴公司供貨，現(xiàn)在南非梅特瑞斯公司的穆松尼項(xiàng)目也訂了我們的陰極板。”竇瑞圓指向成品區(qū)，“我們的陰極板協(xié)議使用期限是10年，比之前銅電解用的始極片壽命長(zhǎng)了不少。”

順著他手指的方向，筆者看到許多立方形鋼架。架上整齊懸掛著眾多不銹鋼陰極板，每一塊導(dǎo)電棒上都打印著“精密銅材有限公司”字樣和產(chǎn)品信息二維碼。不久后，這些陰極板就將運(yùn)往各個(gè)銅電解車間，辛勤“工作”10多年，再光榮“退休”。

與不銹鋼陰極板一同從車間生產(chǎn)的，還有許多由特制木箱包裝的金屬管、線等產(chǎn)品，它們將乘坐渡輪運(yùn)往更多國(guó)家和地區(qū)，用于制冷系統(tǒng)冷凝管、汽車銅線圈、艦船部件、醫(yī)療器械等產(chǎn)品的生產(chǎn)。

目前，精密銅材公司不銹鋼陰極板的生產(chǎn)線上，今年一季度6000片的訂單任務(wù)即將完成，不斷向2025年5000噸加工產(chǎn)品產(chǎn)量的目標(biāo)趨近，銷售額和市場(chǎng)占有率有望進(jìn)一步增長(zhǎng)。

金川集團(tuán)精密銅材公司正以智能化生產(chǎn)為翼，助推金川集團(tuán)銅加工邁向新高度，為金川礦產(chǎn)資源價(jià)值提升賦能。