Đồng mạ hai màu thắp sáng tương lai: Góc nhìn về nghiên cứu và phát triển đồng mạ cao cấp của Công nghiệp Đồng Trung Hoa

Bốn năm trước, Công ty TNHH Đồng Trung Hoa, công ty con của Công ty TNHH Đồng Trung Quốc (sau đây gọi tắt là "Đồng Trung Hoa"), đã phát triển thành công loại lá đồng cán mỏng 6e-06 mét, lập kỷ lục mới về loại lá đồng cán mỏng nhất tại Trung Quốc. Bốn năm sau đó, tại triển lãm electronica China ở Munich, công ty đã ra mắt các loại lá đồng phủ màu đỏ và đen có độ linh hoạt và khả năng chống ăn mòn cao, trở thành một trong những điểm nhấn của triển lãm.

Từ các dải đồng dày đến các lá đồng mỏng như cánh ve, và từ các lá đồng trần thông thường đến các loại lá đồng phủ màu đỏ và đen cao cấp, Đồng Trung Hoa đã mở ra một con đường độc đáo trong chuyển đổi và nâng cấp sản phẩm. Từ năm 2021 đến năm 2024, sản lượng và doanh số bán lá đồng của công ty đã vượt 2.000 tấn trong bốn năm liên tiếp, và hoạt động kinh doanh lá đồng của công ty đã đạt lợi nhuận trong năm năm liên tiếp.

Thoa "son môi" lên "cánh ve"

"Thoa một lớp phủ màu đỏ đều lên bề mặt lá đồng cũng giống như thoa son môi lên cánh ve mỏng manh. Bất kỳ một sai lầm nhỏ nào cũng có thể dẫn đến sự thay đổi màu sắc hoặc bong tróc." Li Haifeng, một kỹ thuật viên chuyên về xử lý bề mặt, vẫn còn nhớ rõ những thách thức kỹ thuật mà anh phải đối mặt trong quá trình sản xuất thử nghiệm ban đầu của lá đồng phủ màu đỏ.

Đầu năm 2020, trong khi duy trì sản xuất ổn định các loại lá đồng trần đạt tiêu chuẩn, Đồng Trung Hoa đã hướng đến các loại lá đồng đã xử lý có giá trị gia tăng cao và bắt đầu thử nghiệm sản xuất lá đồng phủ màu đỏ. Trong quá trình sản xuất thử nghiệm ban đầu, các vấn đề như xuất hiện các đốm đỏ thường xuyên, thay đổi màu sắc và khả năng chống oxy hóa không đủ trong quá trình mạ điện đã dẫn đến tỷ lệ phế phẩm hơn 50%. Chứng kiến hàng chục tấn vật liệu lá đồng biến thành phế phẩm "đầy màu sắc" trong các bể mạ, các kỹ thuật viên cảm thấy đau lòng và bất lực.

Để vượt qua những thách thức này, các thành viên trong đội ngũ kỹ thuật của công ty đã cắm trại bên dây chuyền sản xuất ngày đêm trong vài tuần liên tiếp. Nỗ lực của họ đã được đền đáp, khi họ cuối cùng đã xác định được nguyên nhân gốc rễ của vấn đề: sự không ổn định của công thức dung dịch mạ điện và sự dao động nhiệt độ đáng kể.

Họ đã thiết kế lại công thức dung dịch mạ điện, thêm các chất phụ gia mới để kiểm soát sự dao động nồng độ ion kim loại, lắp đặt hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực chính xác cao trực tuyến để có thể điều chỉnh dung dịch mạ điện theo thời gian thực, và đổi mới quy trình "phương pháp dòng điện từng lớp" để đạt được sự kết tinh dày đặc và đều hơn của lớp phủ màu đỏ. Vào tháng 5 năm 2020, Central China Copper đã xuất xưởng lô hàng đầu tiên gồm 10 tấn lá mạ đỏ cho khách hàng trong nước và chất lượng sản phẩm đã nhận được sự công nhận của khách hàng.

Là một trong những công ty đầu tiên ở Trung Quốc phát triển thành công lá mạ đỏ, sau nhiều năm tích lũy công nghệ, Central China Copper hiện nay tự hào có sự ổn định sản phẩm vượt xa so với các đối thủ cạnh tranh. Lá mạ đỏ của công ty đã trở thành một sản phẩm được săn đón trên thị trường, chiếm vững một phần ba thị phần và thành công trong việc tham gia vào hệ thống chuỗi cung ứng của các doanh nghiệp hàng đầu trong ngành điện tử Trung Quốc.

Tìm kiếm Ánh sáng trong Bóng tối của Lá mạ Đen

Khi ngành công nghiệp điện tử tiêu dùng hướng tới các thiết kế nhẹ hơn, mỏng hơn và linh hoạt hơn, lĩnh vực năng lượng mới bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng và AI được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nhu cầu thị trường đối với lá mạ đen đã tăng vọt theo cấp số nhân. Central China Copper Industry đã theo sát các thay đổi của thị trường và bắt đầu nỗ lực nghiên cứu và phát triển (R&D) cho lá mạ đen vào năm 2022.

Nếu R&D của lá mạ đỏ có thể được mô tả là một "chế độ chiến đấu khó khăn", thì R&D của lá mạ đen là một "chế độ hoạt động hiệu suất cao", không chỉ đòi hỏi lớp mạ đen phải được phủ đều mà còn phải đảm bảo rằng nó sẽ không bong tróc hoặc oxy hóa trong quá trình gia công tiếp theo.

Vì công nghệ sản xuất lá mạ đen từ lâu đã bị các công ty Nhật Bản độc quyền, đội ngũ R&D của Central China Copper Industry không có quy trình sản xuất hay thông số kỹ thuật để tham khảo. Vào đầu thời kỳ thử nghiệm sản xuất, lá mạ đen được sản xuất thường xuyên gặp phải các vấn đề như sự khác biệt màu sắc trong lớp phủ, các đốm oxy hóa trên bề mặt sáng bóng và độ bám dính không đủ dẫn đến bong tróc bột. "Vào thời điểm đó, nó giống như bị mắc kẹt trong bóng tối vô tận, không có ánh sáng nào ở phía trước", Qiao Yafeng, người đứng đầu đội ngũ R&D thở dài.

Để phá vỡ bế tắc càng sớm càng tốt, Central China Copper Industry đã hợp tác với Đại học Khoa học và Công nghệ Thượng Hải và Học viện Chalco trong hợp tác nghiên cứu công nghiệp - trường đại học, với Học viện Chalco cung cấp hỗ trợ dữ liệu thí nghiệm, trong khi đội ngũ R&D của Central China Copper Industry chịu trách nhiệm chuyển đổi và xác minh công nghiệp.

Tuy nhiên, thực tế một lần nữa đã làm mọi người thất vọng. Các mẫu lá mỏng đen được sản xuất thử nghiệm trong phòng thí nghiệm có các chỉ số xuất sắc, nhưng đã phát sinh nhiều vấn đề sau khi chuyển sang dây chuyền sản xuất. Qiao Yafeng đã dẫn đầu nhóm nghiên cứu để xem xét lại hơn 100 bộ dữ liệu quy trình sản xuất và xác minh từng bộ một. Sau hàng nghìn lần thử nghiệm và nỗ lực không ngừng nghỉ trong hàng trăm ngày đêm, cuối cùng họ đã nhìn thấy "ánh bình minh" của chiến thắng. Vào tháng 4 năm 2023, Công ty Công nghiệp Đồng Trung Hoa đã sản xuất thử nghiệm thành công lá mỏng đen trên dây chuyền sản xuất của mình, đánh dấu một bước nhảy vọt quan trọng từ phòng thí nghiệm sang sản xuất hàng loạt; vào tháng 6 năm 2023, lô lá mỏng đen đầu tiên đã chính thức thông qua chứng nhận của khách hàng trong nước; vào năm 2024, các lô giao hàng nhỏ của lá mỏng đen đã được thực hiện và nhận được phản hồi tích cực từ khách hàng.

Mở rộng năng lực sản xuất tạo ra các trụ cột tăng trưởng mới

Vào tháng 5, việc xây dựng dự án của Công ty Công nghiệp Đồng Trung Hoa đã bước vào "thời kỳ vàng", với dự án đơn vị xử lý bề mặt lá mỏng đồng mới của công ty đang được đẩy nhanh và dự kiến sẽ lắp đặt thiết bị vào tháng 10 và vận hành thử và sản xuất trước cuối năm nay. Là một dự án đầu tư quan trọng của Công ty Công nghiệp Đồng Trung Hoa vào năm 2025, dự án này có ý nghĩa to lớn trong việc điều chỉnh cơ cấu sản phẩm của lá mỏng đồng và hình thành các điểm tăng trưởng lợi nhuận mới.

Phát triển có sự khác biệt các sản phẩm lá mỏng đồng đặc biệt như lá mỏng mạ đỏ, lá mỏng đen và lá mỏng hợp kim để thực hiện thay thế nhập khẩu các sản phẩm cao cấp là hướng phát triển trong tương lai của các sản phẩm lá mỏng đồng của Công ty Công nghiệp Đồng Trung Hoa. Hiện nay, bị hạn chế bởi dây chuyền xử lý, năng lực sản xuất của công ty đối với các loại lá mỏng xử lý có giá trị gia tăng cao bị hạn chế nghiêm trọng, khiến việc bổ sung một đơn vị xử lý bề mặt lá mỏng đồng mới là điều bắt buộc.

Đơn vị xử lý bề mặt lá mỏng đồng mới áp dụng các quy trình và thiết bị sản xuất hàng đầu trong nước, có khả năng sản xuất các loại lá mỏng mạ đỏ, lá mỏng đen và lá mỏng hợp kim chất lượng cao, hiệu suất cao. Thiết kế thông minh của đơn vị này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo sự ổn định và nhất quán của sản phẩm. Ngoài ra, Công ty Công nghiệp Đồng Trung Hoa ưu tiên bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Dự án đã giới thiệu một hệ thống xử lý nước thải không thải ra nước thải mới để đạt được sản xuất xanh.

Việc hoàn thành và vận hành thử đơn vị xử lý bề mặt lá mỏng đồng mới sẽ mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho Công ty Công nghiệp Đồng Trung Hoa, với công suất hàng năm của lá mỏng đồng có giá trị gia tăng cao dự kiến sẽ tăng hơn 40%.

Qiao Yafeng cho biết: "Việc xây dựng đơn vị xử lý bề mặt đồng foil mới là một bước quan trọng để Central China Copper đi sâu hơn vào bố cục chiến lược trong lĩnh vực sản phẩm đồng foil. Chúng tôi sẽ coi đây là cơ hội để tối ưu hóa hơn nữa cơ cấu sản phẩm đồng foil, nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường và định vị công ty trở thành doanh nghiệp hàng đầu trong ngành công nghiệp đồng foil."

"Dẫn đầu phát triển bằng 'dải' và bảo đảm tương lai bằng 'foil'." Tiến lên phía trước, Central China Copper sẽ tiếp tục đi sâu hơn vào lĩnh vực đồng foil, không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm và mức độ dịch vụ, đẩy mạnh công ty tiến lên phía cao cấp của chuỗi công nghiệp chế biến đồng. Chúng tôi sẽ nỗ lực không ngừng để xây dựng một cơ sở vật liệu mới cao cấp dựa trên đồng quốc gia và đóng góp vào việc xây dựng một "Chalco mới" với khả năng vật liệu vượt trội.