Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Proces technologiczny precyzyjnej obróbki maszynowej elementów z miedzi beztlenowej o dużych średnicach

100%

Grabowski M. , Brzeziński G. , Marczenko M. , Chudzik M. , Zalewski K. , Zgutka K.

Przegląd Mechaniczny

|

2019

|

tom nr 12

31--35

PL

Opracowanie przedstawia proces technologiczny wytworzenia wysoko precyzyjnych elementów wykonanych z miedzi beztlenowej o średnicach przekraczających 0,5 m. Wymagane przez zamawiającego wartości tolerancji wymiarowych i geometrii kształtu mieściły się w granicach +/-0,01 mm przy zachowaniu chropowatości powierzchni poniżej Ra = 0,8 μm. Podstawowymi kształtami podlegającymi obróbce były części typu: pierścień oraz dysk. Ostateczną weryfikacją poprawnie wykonanych części był montaż elementów w zespół o długości całkowitej 1,5 m i współosiowości 0,1 mm.

EN

The study presents the technological process of manufacturing high-precision oxygen-free copper components with diameters exceeding 0.5 m. The dimensional tolerances and shape geometry required by the customer were within +/-0.01 mm and the surface roughness better than Ra = 0.8 μm. The basic shapes to be machined were ring and disk parts. The final verification of correctly made parts was the assembly of the elements into an structure with a total length of 1.5 m and coaxiality 0.1 mm.

2

Charakteryzacja miedzi beztlenowej z linii Upcast

84%

Knych T. , Mamala A. , Smyrak B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

tom R. 52, nr 11

797-806

PL

Przeprowadzone w ramach niniejszej pracy badania doświadczalne oraz ich analiza miały na celu porównanie dwóch gatunków miedzi różniących się między sobą zawartością tlenu oraz metodą ich wytwarzania. Do badań stosowano materiał uzyskany w linii ContirodŽ (miedź gat. ETP) oraz w linii Upcast (miedź gat. OFE). O ile w przypadku walcówki z miedzi ETP mamy do czynienia z materiałem o ponad 99 % umocnieniu odkształceniowym realizowanym na gorąco, co gwarantuje znakomitą jej odkształcalność, o tyle miedź beztlenowa uzyskana w linii Upcast z uwagi na strukturę odlewniczą generować może dodatkowe problemy w procesach dalszego jej przetwórstwa.

EN

The experimental research carried out in this work as well as their analysis aimed at comparing the two types of copper which differ only in the oxygen content and production method. On one hand the material obtained from ContirodŽ and Upcast line. In the case of wire rod from ETP copper we deal with a material with more than 99 % of deformation hardening implemented hot, what guarantees its extraordinary deformability. The oxygen-free copper obtained from UpcastŽ method has unfavourable, from the deformability point of view, casting structure what may generate additional problems during the processes of further processing in the cold working processes.

3

Badania stanu strukturalnego i własności miedzi beztlenowej otrzymywanej w procesie ciągłego odlewania

84%

Knych T. , Smyrak B. , Walkowicz M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

tom R. 56, nr 2

70-77

PL

Spośród różnych sposobów wytwarzania materiałów wsadowych do procesu ciągnienia w odniesieniu do miedzi, najbardziej tradycyjną i wydajną metodą jest proces ciągłego odlewania i walcowania (Contirod, Software). Technologie te pozwalając na uzyskanie znakomitej, izotropowej, drobnoziarnistej struktury walcówki o wielkości ziarna od 10 do 20 [mi]m, umożliwiają jednocześnie dużą ciągliwość i powtarzalność własności, a także wysoką jakość wyrobów gotowych. Wsadem do procesu wytwarzania walcówki są katody wysokiej czystości chemicznej, które ze względów technologicznych zawierają zawartość tlenu na poziomie ok. 50 ppm wag. W linii Contirod proces topienia katod w piecach gazowych prowadzi do pojawienia się w ciekłym metalu zanieczyszczeń w postaci produktów spalania gazów. W celu uzyskania walcówki wysokiej jakości należy je usunąć za pomocą tlenu, dlatego też walcówka taka zawiera ok. 200 ppm wag. Tlenu [1, 2], przy czym jego ilość zależy od poziomu i rodzaju zanieczyszczeń katody. Lata siedemdziesiąte ubiegłego stulecia przypadają na opracowanie nowoczesnej technologii produkcji miedzi beztlenowej, umożliwiającej jej zastosowanie jako wsadu do bezpośredniego procesu ciągnienia na mikrodruty dedykowane dla wysoko zaawansowanych aplikacji elektrotechnicznych. W praktyce przemysłowej stosuje się najczęściej dwie metody odtleniania: odtlenianie próżniowe (metoda droga i mało wydajna) lub odtlenianie węglem. Pozwala to na redukcję tlenu do poziomu 3 ppm i mniej. W praktyce przemysłowej upowszechniły się dwie technologie wykorzystujące drugi ze sposobów odtleniania: Rautomead oraz Upcast. Własności uzyskanych odlewów istotnie zależą od parametrów procesu odlewania, tj. prędkości odlewania, wielkości przepływu i temperatury wody chłodzącej krystalizator. Istnieje możliwość regulacji tych parametrów, przy czym wpływ tej zmiany powinien być widoczny w strukturze odlewów (będzie wyrażał się różną wielkością i orientacją krystalitów). Z wcześniejszych badań nad tym tematem [Walkowicz M., Pabian S. - Prace magisterskie, Kraków 2008 r.] wynika, że istnieje istotna relacja pomiędzy tymi parametrami, a własnościami uzyskiwanych drutów. Można wnioskować, że zmiana np. prędkości odlewania będzie mieć wpływ na własności elektryczne i mechaniczne oraz na temperaturę rekrystalizacji. Niniejszy artykuł poświęcony jest badaniom wpływu parametrów procesu odlewania, a w szczególności prędkości odlewania i ilości wody chłodzącej krystalizator na kształtowanie się struktury odlewu. Główny nurt badań doświadczalnych ukierunkowany został na określenie wpływu warunków odlewania na własności wytrzymałościowe i elektryczne, a ponadto na odporność cieplną miedzi beztlenowej z linii Upcast. Jako punkt odniesienia i porównania dla uzyskanych obserwacji zamieszczono także wyniki typowe dla walcówki z miedzi tlenowej gatunku Cu-ETP.

EN

Among the different methods of producting materials into drawing process in reference to copper, the most traditional and efficient is the process of continuous casting and rolling (Contirod, Software). These technologies allow to obtain of excellent, isotropic, fine-grained structure of rod around 10[mi]m, enable both high ductility and reproducibility of properties, and also the high quality of finished products. A material input into rod manufacturing process are high-purity copper cathodes which for technological reasons include oxygen content of 50 ppm. In the Contirod line process of melting cathode in gas ovens leads to content of impurities in the form of combustion products of gases. In order to obtain high-quality rod must be removed with the aid of oxygen, therefore, that is why such rod contains about 200 ppm of oxygen. Growing interest in this kind of materials led to development of the industrial solutions to be applies in the production process of oxygen-free copper in the form adapted directly for the drawing process. In the seventies of the last century was develop of modern production technologies of oxygen-free copper. It's the base material used in electronics and electrotechnics industry. In industrial practice, most often are used two deoxidation methods: vacuum reduction (expensive and inefficient method) and reduction of charcoal. This method allow reduction of oxygen to about 3 ppm. In effect industrial became general two technologies using second method: Rautomead and Upcast. Properties of castings obtained significantly depend on the parameters of casting process i.e. casting speed, flow and temperature of water cooling crystallizer. It is possible to control these parameters, the impact of this change should be visible in the structure of castings (to be expressed in different size and orientation of crystallites). From previous research of this topic [Walkowicz M., S. Pabian - Master's Thesis, Cracow 2008] it results that there was a significant relationship between these parameters and the properties of obtained wires. It can be concluded that a change e.g. casting speed will affect the electrical and mechanical properties and recrystallization temperature. This article is devoted to research of influence of casting process parameters, especially casting speed and water flow on the formation of the structure of casting. Mainstream of experimental research concern on the influence of casting conditions on the mechanical and electrical properties, and also on thermal resistance of the oxygen-free copper from Upcast line. As the comparison and reference point of observations in this paper presents the results of typical copper rod from Cu-ETP.

4

Badania nad recyklingiem wysokojakościowych złomów pokablowych

84%

Korzeń K. , Knych T. , Mamala A. , Kwaśniewski P. , Kawecki A. , Smyrak B. , Kiesiewicz G. , Sieja-Smaga E. , Siemiński J. , Tokarski M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

tom R. 63, nr 1

15--18

PL

Niniejszy artykuł koncentruje się na recyklingu złomów miedzianych pod kątem wytwarzania z nich wsadu do produkcji wyrobów kablowych. Obecne istniejące rozwiązania umożliwiają jedynie produkcję ze złomu poprodukcyjnego i poeksploatacyjnego walcówek z miedzi Cu ETP lub Cu FRHC. Technologie te są energochłonne, nieekologiczne oraz kosztowne, z uwagi na drogie technologie elektrorafinacji i rafinacji ogniowej oraz odlewania i walcowania na gorąco. Ponadto czystość chemiczna tego typu materiałów nie dorównuje miedzi beztlenowej Cu OF, szczególnie w przypadku zawartości tlenu. W artykule przedstawiono efekt badań nad recyklingiem wysokojakościowych złomów pokablowych, którym jest nowa recyklingowa technologia oraz linia przemysłowa do wytwarzania wsadu do produkcji wyrobów kablowych, wykorzystująca w 100% złom pokablowy. W linii tej wytwarzane są druty z miedzi beztlenowej Cu OF, dotąd nie otrzymywane z surowców wtórnych, a jedynie z katod wysokiej czystości.

EN

Research works presented in this article are concentrated on the recycling of copper scraps in order to obtain base materials for the production of cables. Nowadays solutions allow to use production scrap and scrap from exploited elements only in the production of Cu ETP or Cu FRHC copper. Technologies used in this processes are energy consuming, not ecological and expensive, mostly due to the fact that electrorefining, fire refining, continuous casting along and hot rolling stages are necessary. In addition chemical purity of this materials do not meet the level of Cu OF copper, especially in terms of oxygen content . In particular in this article a research on recycling of high quality copper cable scraps are shown, allowing to develop new, unique technology and industrial line which is capable to produce Cu OF copper from 100% of scrap. Cu OF copper were never before produced from recycled materials, but only form high quality copper cathodes.

5

Charakterystyka technologii produkcji miedzi beztlenowej do zastosowań na cele elektryczne

84%

Knych T. , Smyrak B. , Walkowicz M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 2

195-200

PL

Powszechność stosowania układów elektronicznych i elementów elektrotechnicznych spowodowała rozwój nowej grupy produktów o wysokozaawansowanych własnościach w postaci kabli, przewodów, mikrodrutów oraz elementów połączeniowych. Niezawodny przesył sygnału elektrycznego stanowi newralgiczny punkt prawie każdego typu urządzenia wykorzystującego energię elektryczną. Podstawowym materiałem spełniającym rolę przewodnika stosowanym w powyższych aplikacjach jest miedź wysokiej czystości chemicznej o specjalnie ukształtowanej strukturze. Jest ona nazywana miedzią funkcjonalnie doskonałą (FPC). Niniejszy artykuł koncentruje uwagę na przemysłowych metodach uzyskiwania miedzi beztlenowej (OF) o czystości chemicznej rzędu 5N. W szczególności, dokonano analizy technologii ciągłego topienia i odlewania miedzi beztlenowej na przykładzie instalacji Upcast® i Rautomead® oraz nowatorskiej technologii Ohno Continuous Casting®, której głównym celem jest uzyskanie materiału wysokiej czystości charakteryzującego się dodatkowo ukierunkowaną strukturą i jak najmniejszą ilością ziaren.

EN

Universality of usage of electronic circuits and electrotechnical elements caused development of a new group of products with high advanced features in the form of cables, leads, microwires and connection elements. Reliable transmission of electrical signal determines trouble spot almost of all types of device which use electric energy. Basic material which fulfils part of conductor, used in above applications, is copper with high chemical clarity and with special formed structure. It is called Functionally Perfect Copper (FPC). Hereby article fixes the attention on industrial methods of Oxygen Free Copper (OF) obtainment with chemical clarity of 5N series. Particularly, there were made the analysis of industrial technologies of continuous melting and casting of Oxygen Free Copper, for example Upcast® and Rautomead® installation and innovative technology Ohno Continuous Casting®. Main purpose of Ohno Continuous Casting® technology is obtaining the material with high clarity which characteristic of additionally directed structure and the lowest number of grain.

6

Metoda kierunkowego kształtowania struktury materiałów krystalicznych

84%

Walkowicz M. , Knych T. , Smyrak B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

tom R. 56, nr 11

719-723

PL

Światowa ekspansja przemysłu metalurgicznego, związanego w sposób nieodłączny z hutnictwem, a także dynamiczny rozwój metod doświadczalnych fizyki ciała stałego, determinują wejście na rynek elektroniczny nowych gatunków materiałów o coraz to wyższych poziomach własności użytkowych. Jednym z przykładów takiego funkcjonalnego materiału jest miedź beztlenowa gatunku Cu-OFE (Oxygen Free Electronic). Z uwagi na brak zawartości tlenków CuO i Cu2O stworzyła nowe możliwości kształtowania własności fizycznych, technologicznych i eksploatacyjnych - jako niezbędnych do zastosowań w różnych dziedzinach inżynierii elektrotechnicznej. Ponadto, z uwagi na proces produkcji polegający na metodzie ciągłego odlewania, materiał ten wykazuje specjalnie ukierunkowaną strukturę charakteryzującą się ziarnami wydłużonymi w kierunku zgodnym z wektorem gradientu temperatury na froncie krystalizacji metalu. W przypadku aplikacji miedzi beztlenowej w konstrukcjach kablowych najwyższej jakości, m.in.: przewodach teleinformatycznych kategorii 6 i 7, kablach głośnikowych, mikrofonowych i do akustyki profesjonalnej, odgrywa to kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala na uzyskanie pożądanych własności transmisyjnych na drodze m.in. obniżenia strat pojemnościowych kabla, czy też podwyższenie jakości tłumienia zakłóceń, w porównaniu do tradycyjnie stosowanej na cele elektryczne miedzi gatunku Cu-ETP (Electrolytic Tough Pitch) zawierającej tlen, a wytwarzanej na drodze przeróbki plastycznej na gorąco. I chociaż tlen w miedzi spełnia szereg korzystnych funkcji to jego obecność w miedzi beztlenowej, którą określa się mianem "funkcjonalnie doskonałej" jest niewskazana z powodu zmniejszenia ciągliwości oraz mikrosegregacji. Ponadto, mimo iż walcowanie na gorąco powoduje pełną homogenizację dendrytycznej struktury odlewniczej, to towarzysząca mu wysoka temperatura i powstające na powierzchni tlenki, które są następnie zawalcowywane wykluczają aplikację tego materiału we wspomnianych zaawansowanych kablach do sygnałów o wyższych częstotliwościach. Co więcej zawalcowane tlenki pogarszać mogą parametry elektryczne zewnętrznych warstw drutu (o grubości kilkuset mikronów) po gorącym walcowaniu, podczas gdy w przypadku sygnałów o wyższych częstotliwościach istotną rolę dla przewodzenia sygnału odgrywa rolę efekt naskórkowy. Miedź beztlenowa stanowiąca przedmiot niniejszego artykułu wobec znikomej zawartości tlenu (poniżej 3 ppm wag.) wykazuje znakomite zdolności ciągarnicze nawet przy bardzo głębokim przetwórstwie. W warunkach przemysłowych wytwarzana jest m.in. metodą Upcast lub Rautomead. Zastosowane parametry procesu technologicznego (m.in.: prędkość odlewania, ilość wody chłodzącej krystalizator) decydują o stanie strukturalnym materiału wsadowego, który następnie dedykowany jest m.in. do procesu ciągnienia drutów i mikrodrutów na cele elektryczne. Zainteresowanie takimi materiałami spowodowało wzrost dynamiki prac światowych naukowców nad otrzymywaniem miedzi o wysokiej czystości chemicznej w warunkach laboratoryjnych i jej lepszym poznaniu cech materiałowych. Spośród wielu takich rozwiązań do najbardziej technicznie zaawansowanych zaliczają się metody: japońska - Ohno Continuous Casting i polska - DCC-AGH polegające na nieprzerwanej jednoczesnej realizacji cyklu operacji topienia katod, redukcji tlenu i odlewania miedzi o ukierunkowanej strukturze krystalicznej charakteryzującej się dodatkowo jak najmniejszą ilością ziaren. Przedstawiona w niniejszym opracowaniu tematyka dotyczy drugiego ze wspomnianych laboratoryjnych sposobów otrzymywania miedzi gatunku Cu-OFE. Dokonano charakterystyki nowo opracowanego na Wydziale Metali Nieżelaznych Akademii Górniczo Hutniczej sposobu ciągłego odlewania miedzi beztlenowej w postaci prętów jako odlewów o ukierunkowanej strukturze. Przedstawiono specyfikę działania i parametry techniczne urządzenia do poziomego, ciągłego odlewania materiałów krystalicznych. Przybliżono opracowanie konstrukcyjne zastosowanego krystalizatora, charakteryzującego się małym współczynnikiem odprowadzania ciepła oraz wydajnej strefy układu chłodzenia wtórnego. Całość opracowania uzupełniają przedstawione makrostruktury przekrojów wzdłużnych i poprzecznych prętów z miedzi beztlenowej uzyskanych w procesie ciągłego odlewania przy zastosowaniu różnych parametrów procesu technologicznego.

EN

Worldwide expansion of metallurgical industries, inseparable connected with the steel industry, as well as the dynamic development of the experimental methods of solid state physics is determined by an electronic entry of new grades of materials with ever higher levels of functional properties. One example of such a functional material is oxygen free copper in the Cu-OFE grade. Due to the lack of content of oxides CuO and Cu2O has created new opportunities to develop physical, technological and operational - as needed for applications in various fields of electrical engineering. Moreover, due to the production process involving continuous casting method, this material exhibits specifically shaped structure which is characterized by grains elongated in the direction of the gradient vector at the front of the crystallization temperature of metal. For applications in the construction of oxygen-free copper cable of the highest quality such as: telecommunication cables category 6 and 7, speaker cables, microphone cables and the professional acoustics cables that is a crucial, since it allows to obtain the desired properties such as transmission through reduce the capacitive cable loss, or enhancing the quality of noise suppression, compared to traditionally used for the purpose of electrical applications - Cu-ETP grade copper which containing oxygen, and which is produced by hot working. And although the oxygen in the copper performs a number of advantageous features include the presence of oxygen-free copper, which is referred to as "functionally perfect" is not advisable because of the reduction in ductility and microsegregation. Moreover, although the hot?rolling results in a complete homogenization of the dendritic structure of the casting is accompanying high temperature and formation of surface oxides, which are then lapping and which then preclude the application of this material in these advanced cables for signals with higher frequencies. What's more lapping oxides may deteriorate the electrical properties of the outer layers of wire (with a thickness of several hundred microns) after hot rolling, while in the case of signals with higher frequencies important role in signal transduction plays a role in skin-effect. Oxygen-Free Copper is the subject topic of this article to several oxygen content (less than 3 ppm) is characterized by an excellent susceptibility to cold plastic processing even at a very deep processing. In the industrial conditions is produced, among others Upcast or Rautomead method. The applied process parameters (such as casting speed, the amount of water cooling crystallizer) determine the structural state of the feedstock, which is then dedicated to such to the process of drawing wires and microwires for electrical purposes. Interest in such materials resulted in increased growth of the world's scientists work on the preparation of high purity copper under laboratory conditions and its better understanding of the characteristics of materials. Among the many such solutions to the most technologically advanced methods include: Japan - Ohno Continuous Casting and Polish - DCC-AGH. They depend on continuous melting of cathodes, oxygen reduction and casting of copper which is characterized by directional structure with a the smallest amount of grains. In the description there were made characteristics of laboratory methods of obtain oxygen free copper. Characterization basic of the new develop method on the AGH - University of Science and Technology in Cracow on Faculty of Non-ferrous metals. In article presents technical parameters for the horizontal continuous casting of crystalline materials. Brought closer to the crystallizer used to develop design characterized by a low coefficient of heat dissipation and efficient secondary cooling zone. The whole development of complementary macrostructures presented longitudinal and cross sections of oxygen-free copper rods obtained in continuous casting process using different process parameters.

7

Badania wpływu warunków odlewania na ewolucję struktury drutów z miedzi beztlenowej

84%

Knych T. , Smyrak B. , Kwaśniewski P. , Walkowicz M. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

tom Vol. 78, nr 1

61-64

PL

O jakości wyrobów otrzymywanych metodami przeróbki plastycznej decyduje nie tylko skład chemiczny materiałów wsadowych, którymi dla wyrobów z miedzi przeznaczonej na cele elektryczne są: tradycyjna walcówka uzyskiwana głównie z miedzi gatunku ETP oraz wsad odlewany z miedzi beztlenowej, ale również parametry technologii ich wytwarzania. W procesie odlewania są to m.in. prędkość odlewania i wydatek wody chłodzącej krystalizator. Istnieje możliwość sterowania tymi parametrami, tak aby efekt zmiany był widoczny w strukturze i właściwościach odlewów. W pracy dokonano określenia wpływu parametrów procesu odlewania, a w szczególności prędkości odlewania na strukturę materiału - ilości, rozmiarów oraz kształtu ziaren. Badaniom poddano druty miedziane o średnicach od 2 do 8 mm otrzymane z materiałów wsadowych odlewanych z różnymi prędkościami. Przedstawiono szereg aplikacji wyrobów z miedzi beztlenowej otrzymanych z materiałów odlewanych zarówno w warunkach laboratoryjnych (gdzie prędkość odlewania materiału wsadowego była mniejsza od 0,5 m/min.), jak i w warunkach przemysłowych metodą Upcast (gdzie prędkość odlewania wzrasta od 0,5 do 4,0 m/min.). Dokonano oceny struktury miedzi wysokiej czystości chemicznej OFC (o zawartości tlenu ok. 3 ppm mas.) w porównaniu do miedzi ETP (o zawartości tlenu około 200 ppm mas.).

EN

About the quality of goods receiving through the methods of plastic working decide not only chemical composition of metallic charge. With reference to this segment of goods which are made of cooper, used for electrical purposes, can be included traditional wire rod achieving mainly from the ETP grade copper, batch casting from oxygen-free copper and also parameters of accepted technology of fabrication. In casting process there are, among other things, casting speed and water flow of crystallizer. There are possibility of regulation of those parameters, but the influence of such change should be seen in the structure of casting and those features which mainly depend on it. In the description there were made characteristics of influence of casting process of parameters, in particularly speed of casting on shaping of the structure of the material from point of view of quantity, size and shape of grains. In particularly the examinations were made on wires with diameter from 2 to 8 mm achieved from batch materials casting different speed. There were presented a lot of applications from oxygen-free copper which are possible to achieved from the materials casting both in the laboratory conditions (casting speed of batch materials lower than 0,5m/min.), and in the industrial conditions using the Upcast method (casting speed increase from 0.5 to 4.0 m/min.). There were made a characteristic of the structure of the copper with high chemical clearness in OFC class (oxygen concentration on about 3 ppm mass) and as a reference point of copper of ETP class (oxygen concentration on about 200 ppm mass).

8

Wybrane aspekty ciągłego wyciskania metodą conform

84%

Gołębiewska-Kurzawska J. , Malara S. , Ciura L. , Juszczyk B. , Kulasa J. , Wierzbicki Ł. J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

tom R. 58, nr 1

18-27

PL

Przedstawione w artykule badania miały na celu wyeliminowanie wad powierzchniowych i podpowierzchniowych powstających w trakcie wyciskania płaskowników z miedzi beztlenowej metodą Conform. Wykonano badania metaloznawcze w celu pełnego scharakteryzowania wad. Następnie przeprowadzono numeryczną analizę MES procesu ciągłego wyciskania płaskownika, z zastosowaniem oprogramowania FORGE firmy Transvalor, w celu określenia parametrów procesu, które w największym stopniu wpływają na jakość gotowego wyrobu. Analizowano takie parametry jak prędkość procesu wyciskania oraz temperaturę narzędzi. Wyniki analizy numerycznej MES porównano z rzeczywistymi wynikami prowadzenia procesu ze zoptymalizowanymi parametrami. Wytwarzanie płaskowników z opracowanymi na podstawie analizy numerycznej parametrami technologicznymi pozwala na otrzymanie wyrobów wyciskanych pozbawionych wad.

EN

The experimental research carried out in this work aimed eliminating surface and subsurface defects of profile extruded in continuous rotary extrusion process. Micro- and macrostructure observations were performed for accurate describing of defects. Next, numerical analysis FEM of extrusion process was carried out with using of Forge software from Transvolator company. Influence of process parameters on quality of final products and optimal parameters were analysed. Velocity of process and temperature of tools were analyzed. Results of numerical analysis FEM were compared with real results of process with optimized parameters. Continuous rotary extruding with developed technological parameters enable surface defect-free products manufacturing.

9

Badania procesu ciągnienia miedzi beztlenowej gatunku CuAgO,10 na przewody jezdne typu AC -150

84%

Knych T. , Kawecki A. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

tom Vol. 76, nr 1

53-55

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad procesem ciągnienia miedzi beztlenowej z linii UPCAST®, z dodatkiem srebra w ilości 1000 ppm, na przewody jezdne typu trolej. W szczególności badania dotyczyły określenia wpływu struktury odlewniczej materiału oraz prędkości ciągnienia na kształtowanie się własności mechanicznych i elektrycznych przewodów jezdnych typu AC -150, przeznaczonych do sieci trakcyjnych kolei dużych prędkości jazdy. W pracy zamieszczono również wyniki badań odporności cieplnej przewodów oraz ścieralności prowadzonych dla różnych parametrów testów.

EN

In this article, the research results of the oxygen free cooper trolley drawing process have been presented. Oxygen free copper with the silver 1000 ppm addition, came from the UPCAST® production line. Particularly the research program concerns defining the casting structure, and the drawing speed influence on the mechanical and electrical properties of the AC-150 trolley wires for the high speed railways traction lines. Additionally, the results of tests on the thermal and wear resistance of the wires were presented. In performed tests, various parameters were used to obtain results.

10

Charakterystyka cech materiałowych i technologicznych miedzi beztlenowej dedykowanej do aplikacji kablowych

67%

Knych T. , Smyrak B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

tom R. 57, nr 4

250-257

PL

Dokonująca się w ostatnich latach na świecie ekspansja przemysłu metalurgicznego ściśle związanego z hutnictwem, a także rozwój metod doświadczalnych fizyki ciała stałego determinują wejście na rynek elektroniczny i elektrotechnicznych nowych gatunków miedzi o coraz to wyższym poziomie własności użytkowych. Jednym z takich materiałów jest miedź beztlenowa OFE (Oxygen Free Electronic Copper), która z uwagi na brak obecności tlenków (CuO, Cu2O) stwarza nowe możliwości kształtowania własności fizycznych, technologicznych i eksploatacyjnych - niezbędnych do zastosowań w różnych gałęziach przemysłu elektrotechnicznego. Ponadto z uwagi na proces produkcji wykonywany techniką ciągłego odlewania materiał charakteryzuje się specjalnie ukształtowaną strukturą ziaren umożliwiającą podniesienie przewodności elektrycznej. W przypadku aplikacji miedzi beztlenowej w konstrukcjach kablowych (m.in.: przewody teleinformatyczne przesyłu danych, dźwięku i obrazu) odgrywa to kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala na istotne oszczędności materiałowe i ekonomiczne w porównaniu do tradycyjnie stosowanej na cele elektryczne miedzi tlenowej ETP (Electrolytic Tough Pitch Copper). Przykładem przemysłowej technologii wytwarzania miedzi beztlenowej jest metoda UPCAST, która uruchomiona została w Zakładzie Przetwórczym Huty Miedzi Cedynia w Orsku. Zastosowane parametry procesu technologicznego (m.in.: prędkość odlewania, ilość wody chłodzącej krystalizator) decydują o jakości wyrobów tj. drutów uzyskiwanych metodami przeróbki plastycznej zarówno na zimno, jak i na gorąco. Oprócz tego istotną rolę odgrywa jakość materiałów wsadowych do procesu ciągłego topienia, którymi są katody gatunku Cu-CATH-1 (LME GradeA) charakteryzujące się wysoką czystością chemiczną (suma pierwiastków zanieczyszczeń na poziomie maks. 25 ppm wag.). Powtarzalność własności fizykochemicznych i technologicznych, a także stanu strukturalnego uzyskanej miedzi wysokiej czystości chemicznej zależy zatem w głównej mierze od stabilności termicznej linii produkcyjnej i jest decydująca o przebiegu dalszych procesów jej przetwarzania. W artykule dokonano charakterystyki miedzi beztlenowej przeznaczonej do techniki kablowej i jej analizy w aspekcie normalizacyjnym (polskie i światowe normy przedmiotowe z obszaru oznaczeń, wymagań i metod badawczych miedzi), teoretycznym (wymagania względem miedzi stawiane przez współczesną elektronikę, proces ciągnienia materiału na druty i mikrodruty, odporność cieplną i własności elektryczne), materiałowym i technologicznym (materiały wsadowe i druty przeznaczone na cele elektryczne), a także konstrukcyjnym i aplikacyjnym (przykłady rozwiązań i charakterystyka zaawansowanych technologicznie wyrobów z miedzi OFE). Takie podejście do zagadnienia pozwala na interdyscyplinarne poznanie i zrozumienie omawianej tematyki, a jednocześnie umożliwia jej głębsze osadzenie w istniejącym stanie wiedzy.

EN

Making in recent years the expansion of the world metallurgical industry which is closely connected with non-ferrous metals and the development of experimental methods of solid state physics emerging on the electrical and electrotechnical market of the new grade copper with increasingly higher level of property. One such material is oxygen free copper OFE (Oxygen Free Electronic Copper), which is due to the lack of oxides (CuO, Cu2O) creates new opportunities to develop physical, technological and operational properties - needed for applications in various branches of the electrical industry. Moreover, because of the production process of continuous casting the material is characterized by a specially shaped grain structure which can increase the electrical conductivity. For applications in the construction of oxygen-free copper cables (e.g.: data communication cables) it is very important because it allows for significant savings in materials and cost-effective compared to the traditionally used copper for electrical purposes ETP (Electrolytic Tough Pitch Copper). An example of the industrial technology of producing oxygen free copper is UPCAST method, which was launched at the processing plant Cedynia Copper Smelter in Orsk. Applied parameters of producing process (such as casting speed, amount and temperature upon entry/exit from the crystallizer) determine the quality of the products obtained by methods such as cold and hot working. In addition, the important role played by the quality of input materials for the continuous melting process, which are cathode grade Cu-CATH-1 (LME Grade-A) with high chemical purity (the sum of the elements at the level of pollution up to 25 ppm wt.). Repeatability of physicochemical and technological properties, as well as the structural state of high purity copper obtained chemical therefore depends mainly on the thermal stability of the production line and is deciding on the course of further processes, it is processed. The subject of this paper is the characterization of the oxygen free copper dedicated for cables technology. This was analyzed in terms of standardization (characteristics of Polish and global standards of labeling, requirements and research methods of copper), theory (copper requirements as needed by modern electronics, drawing process of materials into wire and microwire, heat resistance and electrical properties), materials and technology (input materials and wire for electrical purposes, ETP copper, oxygen-free copper and functionally excellent copper production technologies), construction and application (principles for designing the geometry and properties of audio-video cables, solution examples and characteristics of advanced technology for products from OFE copper). This kind of approach allow for interdisciplinary recognition and understanding of the subject while at the same time set itself deeper in existing knowledge.

11

Badania nad miedzią beztlenową do wysokozaawansowanych aplikacji w elektronice i elektrotechnice

67%

Walkowicz M. , Knych T. , Smyrak B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

tom R. 89, nr 2a

40--44

PL

W artykule dokonano charakterystyki miedzi beztlenowej przeznaczonej do techniki kablowej i jej analizy w aspekcie normalizacyjnym (polskie i światowe normy przedmiotowe z obszaru oznaczeń, wymagań i metod badawczych miedzi), teoretycznym (wymagania względem miedzi stawiane przez współczesną elektronikę, proces ciągnienia materiału na druty i mikrodruty, odporność cieplną i własności elektryczne), materiałowym i technologicznym (materiały wsadowe i druty przeznaczone na cele elektryczne), a także konstrukcyjnym i aplikacyjnym (przykłady rozwiązań i charakterystyka zaawansowanych technologicznie wyrobów z miedzi OFE). Takie podejście do zagadnienia pozwala na interdyscyplinarne poznanie i zrozumienie omawianej tematyki, a jednocześnie umożliwia jej głębsze osadzenie w istniejącym stanie wiedzy.

EN

In the article presents the characteristics of oxygen-free copper for cable technology and its analysis in terms of standardization (Polish and international standards in the area of question marks, requirements and test methods for copper), theoretical (the copper requirements posed by modern electronics, the process of drawing material for wires and microwires, heat resistance and electrical properties), material and technological (input materials and wires used for electrical purposes), as well as the design and application (examples of solutions and characterization of technologically advanced products of copper in OFE grade). This approach allows for interdisciplinary knowledge and understanding of this subject, yet allows it to embed deeper in the existing state of knowledge.

12

Analiza wpływu prędkości odlewania na własności elektryczne i odporność cieplną drutów z miedzi beztlenowej

67%

Knych T. , Smyrak B. , Kwaśniewski P. , Walkowicz M. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

tom Vol. 78, nr 1

65-67

PL

Kształtowanie własności materiałów metalicznych w procesie ciągłego odlewania odbywa się na drodze zmiany parametrów procesu technologicznego, tj. temperatury ciekłego metalu, prędkości odlewania, wielkości przepływu i temperatury wody chłodzącej krystalizator. Na podstawie wiedzy literaturowej można stwierdzić, że istnieje ścisła korelacja pomiędzy tymi parametrami, a własnościami otrzymywanych drutów. Wnioskuje się, że zmiana np. prędkości odlewania będzie odgrywała istotny wpływ na kształtowanie własności mechanicznych i elektrycznych oraz podatności do wyżarzania miedzi. W artykule przeprowadzono analizę wybranych problemów z obszaru metalurgii i przetwórstwa drutów z miedzi beztlenowej uzyskiwanej zarówno w warunkach przemysłowych (linia ciągłego topienia i odlewania Upcast) jak i laboratoryjnych (stanowisko do ciągłego odlewania - AGH). Określono wpływ warunków odlewania na własności wytrzymałościowe i elektryczne, a ponadto na odporność cieplną miedzi beztlenowej. Omówiono charakterystyczne różnice we własnościach fizycznych materiałów odlewanych z różnymi prędkościami. Ponadto jako punkt odniesienia i porównania przedstawiono również wyniki dla tradycyjnie stosowanej na cele elektryczne walcówki z miedzi gatunku ETP pochodzącej z linii Contirod.

EN

Property development of metallic materials in the process of continuous casting process hold on the way of changing the parameters of technological process, i.e. temperature of liquid metal, casting speed, water flow and cooling water temperature of crystallizer. On the base of literature knowledge about this subject we can state that there is existed a strict correlation between those parameters and properties of received wires. Presuming that changing, for instance, casting speed will be played a relevant influence on formation of mechanical and electrical properties and annealing susceptibility of cooper. In the article there were carried out the analysis of selected problems from the field of metallurgy and wires processing from oxygen-free copper. They were achieved both on the industrial conditions (continuous casting line - Upcast) and in laboratory (stand of continuous casting - AGH University of Science and Technology). It was determined of casting conditions of influence on mechanical and electrical properties and moreover influence on thermal resistance of oxygen-free copper. It was also described characteristic differences in physical properties of materials with different casting speed. Furthermore, as a point of reference and comparison was also presented the results of traditionally used wire rod, for the electrical purpose, made from Contirod line of ETP grade copper.

13

Problematyka kruchości wodorowej miedzi stosowanej na żyły przewodzące w kablach ognioodpornych

67%

Knych T. , Smyrak B. , Walkowicz M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 6

218-222

PL

Podczas projektowania instalacji elektrycznych stosowanych w obiektach użyteczności publicznej należy zwrócić szczególną uwagę na zachowanie się kabli w wysokich temperaturach. W momencie powstania pożaru ważne jest, aby w jak największym stopniu ograniczyć możliwość rozprzestrzeniania się płomienia i jednocześnie oddalić niebezpieczeństwo powstawania toksycznych dymów. Powyższe wymagania spełniają kable ognioodporne samogasnące, których powłoka izolacyjna wykonana jest z materiałów bezhalogenowych trudnopalnych. W tego typu konstrukcjach, jako materiał na żyłę przewodzącą stosuje się głównie miedź Cu-ETP. Jednakże z uwagi na fakt podatności miedzi Cu-ETP na kruchość wodorową w wysokich temperaturach, w jej miejsce stosuje się coraz częściej miedź beztlenową. Brak tlenu w miedzi oddala bowiem niebezpieczeństwo choroby wodorowej, a tym samym daje gwarancję jak najdłuższej pracy systemów kablowych w warunkach pożaru. W pracy przeprowadzono badania, których głównym celem była ocena odporności na chorobę wodorową żył miedzianych w gatunku Cu-ETP i Cu-OFE gołych i w izolacji bezhalogenowej. Istotnym źródłem informacji oceniającym zachowanie się kabli poddanych działaniu wysokich temperatur było określenie ich własności wytrzymałościowych oraz obserwacje struktury po procesie wygrzewania w różnych temperaturach.

EN

During wiring system design used in public utility facility there is necessary to pay particular attention to the conservation of cables in high temperature. At the moment when the fire appeared the important is to reduce, in high step, the possibility of flames spreading and simultaneously avert danger of toxic smoke formation. Above requirements fulfill so-called fireproof and self-extinguishing cables, which insulating coat is made of slow-burning and halogen-free materials. In such way of construction, as a conductor material is Cu-ETP copper mainly used. However, in view of susceptibility of Cu-ETP copper to so-called hydrogen embrittlement in high temperatures, in those place is mostly used oxygen free copper. Lack of oxygen in copper removes danger of hydrogen disease, thereby, gives warranty the longest works of systems of the cables in fire conditions. In work there were made tests which main aim was resistance’s estimation on hydrogen disease of copper conductors of Cu-ETP and Cu-OFE class, both with halogen-free isolation and without. Essential source of information estimating conservation of cables under high temperature were description of their properties resistance and structure observation after the process of annealing in different temperatures.

14

Badania temperatury rekrystalizacji drutów z miedzi w gatunku ETP i OFC

67%

Knych T. , Smyrak B. , Walkowicz M. , Osuch P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

tom R. 55, nr 11

797-804

PL

Badania nowych właściwości miedzi o coraz to mniejszej ilości rodzajów oraz zawartości pierwiastków zanieczyszczeń wynikają z dynamicznie rosnących wymagań stawianych przez producentów najbardziej wyrafinowanych opracowań technicznych w obszarze elektrotechniki i elektroniki. Do takich gatunków należy miedź beztlenowa o zwiększonych w stosunku do miedzi ETP technologicznych zdolnościach do odkształceń plastycznych, co w głównej mierze wynika z braku obecności w strukturze materiału tlenków miedzi pochodzenia eutektycznego. Jednocześnie brak tlenków znakomicie poprawia przewodność elektryczną i zgrzewalność miedzi, a także szereg jej własności fizycznych i eksploatacyjnych. Do przemysłowego wytwarzania miedzi beztlenowej wykorzystuje się wyselekcjonowane katody o najwyższej czystości chemicznej, co znakomicie przekłada się na obniżenie stratności przesyłu sygnału elektrycznego, a poprzez to na wzrost jakości i konkurencyjności sprzętu audio-video. W artykule przedstawiono wyniki badań porównawczych nad odpornością cieplną drutów uzyskiwanych z miedzi beztlenowej z linii Upcast oraz z tradycyjnej miedzi w gat. ETP z linii Contirod - instalacji przemysłowych pracujących w HM CEDYNIA w KGHM Polska Miedź S.A. Główny problem badawczy tkwi w analizie przyczyn zróżnicowania temperatury rekrystalizacji tych gatunków miedzi. W miedzi beztlenowej ujawnia się wyraźny wpływ struktury odlewniczej (mniejsza ilość granic ziaren), co sprawia, że pomimo większej czystości chemicznej spowodowanej brakiem tlenu obserwuje się wyższą temperaturę rekrystalizacji tego materiału. W programie badań uwzględniono wpływ wielokrotnego wyżarzania międzyoperacyjnego materiałów na ewolucję struktury i zmianę relacji w wartościach temperatury rekrystalizacji badanych gatunków miedzi. W ten sposób ujawniono wpływ wielkości ziarna i ilości granic w przypadku drutów ciągnionych z odlewu na podatność miedzi do wyżarzania. Przedstawiona w artykule problematyka posiada istotne znaczenie praktyczne w technologii ciągnienia drutów i mikrodrutów na wielobiegowych kombajnach ciągarniczych z dużymi prędkościami z jednoczesnym procesem końcowej rekrystalizującej obróbki cieplnej materiału, której czas trwania często nie przekracza pojedynczych sekund.

EN

Preparation of the new types of copper with less and less quantity of pollution elements are results from dynamically growing demands applied by producers of the most sophisticated technical solutions in the area of electrotechnics especially electronics. To such type belongs oxygen free copper with increased technological abilities of deformation relative to ETP grade copper, what are the results of lack existence of copper oxide material in the structure. Simultaneously it superbly improves its weldability. For production of oxygen free copper is used selected cathode with reduced content of pollution elements what superbly influence on the reduction of dissipative transmission of electric signal and it improves the quality of audio-video equipment. In the article presents the results of comparative tests of thermal resistance of wires obtained from oxygen free copper from Upcast line and traditional copper in ETP grade from Contirod line. The main problem lies in analysis of the reasons of differences between recrystallization temperature of these types of copper. A clear effects of casting structure (smaller quantity of grain boundary) are shown in oxygen free copper, which makes that despite greater chemical purity are observed the higher recrystallization temperature of this material. In the research programme were took into consideration the influence of multiple period of interoperability annealing of materials on the evolution of the structure and change of the relation in values of recrystallization temperature of copper species tests. Subjected issues have practical essential meaning in the technology of wires and microwires drawing on drawing machines with high speeds with simultaneous process of the final heat treatment of material.

15

Parametryzacja cech materiałowych miedzi beztlenowej wykorzystywanej w elektronice i elektrotechnice

67%

Knych T. , Smyrak B. , Walkowicz M. , Pabian S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

tom Vol. 76, nr 1

55-58

PL

Obecnie na świecie zauważa się dynamiczny rozwój technik wytwarzania beztlenowych gatunków miedzi i ich jakości. Nowoczesne rozwiązania materiałowe w tym obszarze zastosowań koncentrują się głównie na miedzi o wysokiej czystości chemicznej. Technologie te bazują na produkcji miedzi beztlenowej, z katod Grade-A, stanowiącej podstawowy materiał wykorzystywany w elektronice i szeroko rozumianej elektrotechnice. Miedź gatunku OFC (z linii Upcast) i RTM (z linii Rautomead) oraz ET P (z linii Contirod) to półprodukty przeznaczone do dalszej przeróbki plastycznej na zimno. W artykule przedstawiono wyniki badań porównawczych wpływu procesu obróbki cieplnej materiału wsadowego na jego umacnianie w procesie ciągnienia oraz temperaturę rekrystalizacji.

EN

Nowadays, we observe dynamical development of technical production of Oxygen Free Copper and theirs quality. Modern materials solution, in this purpose, are concentrate mainly on cooper of high chemical purity. Such technologies are based on production of Oxygen Free Copper, from Grade-A cathode, which are a basic material used in electronics and widespread electrotechnics. Oxygen Free Cooper (from Upcast line), Rautomead Copper (from Rautomead line) and Electrolytic Tough Pitch Copper (from Contirod line) are semi-finished products used for further cold working. The article presents the results of comparative research of influence the heat treatment process of metallic charge on his consolidation in drawing process and recrystallization temperature.

16

Selected aspects of evolution properties of oxygen free copper for high-advanced electrotechnical application

67%

Knych T. , Smyrak B. , Walkowicz M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 9a

285-290

EN

The shaping of properties of metallic materials in the process of continuous casting takes place through changes in the parameters of the technological process, i.e., the temperature of liquid metal, casting rate, flow size and crystallizer cooling water temperature. In this work, characterization of the influence of parameters of the casting process has been carried out, especially that of the casting rate on formation of material structure in terms of the quantity, size and shape of grains. The properties of copper wires for highly advanced electro-technical applications (audio-video cables, fireproof cables, car bundles) have also been characterized.

PL

Kształtowanie własności materiałów metalicznych w procesie ciągłego odlewania odbywa się na drodze zmiany parametrów procesu technologicznego tj. temperatury ciekłego metalu, prędkości odlewania, wielkości przepływu i temperatury wody chłodzącej krystalizator. W pracy dokonano charakterystyki wpływu parametrów procesu odlewania, a w szczególności prędkości odlewania na kształtowanie się struktury materiału pod kątem ilości, wielkości oraz kształtu ziaren, a także własności drutów miedzianych przeznaczonych do wysokozaawansowanych aplikacji elektrotechnicznych (kable audio-video, kable ognioodporne, wiązki samochodowe).