I. การวางตำแหน่งทางเทคโนโลยีและคุณค่าในอุตสาหกรรมของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลขยายตัวคงที่ที่มีความแม่นยำสูง

โลหะผสมเหล็กนิกเกิลขยายตัวคงที่เป็นวัสดุเชิงฟังก์ชันที่บรรลุค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนที่เฉพาะเจาะจงผ่านการออกแบบองค์ประกอบ โดยมีคุณค่าหลักในการแก้ปัญหาการไม่เข้ากันของขนาดที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในด้านต่างๆ เช่น เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง การบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น บริษัท ชิงชวน นิวแมททีเรียล (เจิ้งโจว) จำกัด ได้อาศัยทำเลที่ตั้งเชิงกลยุทธ์ของเขตเทคโนโลยีสูงเจิ้งโจว เน้นการวิจัยและพัฒนาโลหะบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษ โดยผลิตภัณฑ์โลหะผสมเหล็กนิกเกิลของบริษัทได้สร้างการวางแผนเทคโนโลยีแบบครบวงจรตั้งแต่การออกแบบองค์ประกอบไปจนถึงการแปรรูปอย่างแม่นยำ

2. การวิเคราะห์ทางเทคนิค: การออกแบบส่วนประกอบและการควบคุมประสิทธิภาพ

โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลของ Qingchuan New Materials มีพื้นฐานจากระบบไบนารี Fe-Ni โดยเพิ่มองค์ประกอบต่างๆ เช่น Co, Cr เพื่อควบคุมค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวด้วยความร้อน (CTE) ผลิตภัณฑ์ทั่วไปเช่นโลหะผสม 4J29 (CTE 5.0×10⁻⁶/℃) สามารถรักษาเสถียรภาพของขนาดในช่วง -60℃ ถึง 200℃ บริษัทใช้กระบวนการหลอมละลายด้วยความรู้สึกสูญญากาศ (VIM) รวมกับเทคโนโลยีการแปรรูปที่แม่นยำ เช่น การรีดเย็นและการอบชุบ เพื่อให้แน่ใจว่าขนาดเม็ดเล็กของวัสดุ ≤10μm และความขรุขระของพื้นผิว Ra ≤0.2μm เพื่อตอบสนองความต้องการของสถานการณ์ที่มีความแม่นยำสูง เช่น การบรรจุเซมิคอนดักเตอร์และเครื่องมือออปติคัล

3. ความสามารถทางเทคโนโลยีและการวางแผนการวิจัยและพัฒนาขององค์กร

Qingchuan New Materials ได้สร้างโรงงานมาตรฐานที่ทันสมัยในเขตเทคโนโลยีสูงเจิ้งโจว พร้อมอุปกรณ์หลักอย่างเตาเหนี่ยวนำความถี่กลาง เตาอบอ่อนสูญญากาศ เป็นต้น มีกำลังการผลิตต่อปีถึง 500 ตัน ทีมวิจัยและพัฒนาของบริษัทนำโดยดุษฎีบัณฑิตในสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ ได้ครอบครองเทคโนโลยีสำคัญ ๆ เช่น การปรับปรุงส่วนประกอบ การควบคุมกระบวนการอบชุบความร้อน เป็นต้น และได้สร้างฐานข้อมูลสมบัติของวัสดุที่สมบูรณ์แบบ บริษัทผ่านการรับรองระบบบริหารคุณภาพ ISO 9001 ผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM B753, GB/T 15018 และมาตรฐานอื่น ๆ สามารถแทนที่วัสดุนำเข้าเพื่อใช้ในอวกาศการบิน เครื่องมือทางการแพทย์ และอื่น ๆ

4. กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม: การบรรจุหีบห่ออิเล็กทรอนิกส์และเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง

ในโครงการตัวกรองสถานีฐานสื่อสาร 5G แห่งหนึ่ง อัลลอย 4J36 (CTE 1.5×10⁻⁶/℃) ที่บริษัท ชิงชวน นิวแมททีเรียลส์ จัดหาได้แก้ปัญหาการจับคู่ความร้อนระหว่างเซรามิกและการบรรจุโลหะได้สำเร็จ ทำให้ผลิตภัณฑ์ผ่านการทดสอบวงจรตั้งแต่ -40℃ ถึง 85℃ และยืดอายุการใช้งานให้ยาวนานขึ้นกว่า 100,000 ครั้ง ในอีกกรณีหนึ่ง อัลลอย Fe-Ni-Co ที่บริษัทผลิตขึ้นตามสั่งให้กับผู้ผลิตเครื่องมือออปติคอล ได้ลดค่า CTE ลงเหลือ 3.2×10⁻⁶/℃ ด้วยการปรับปรุงปริมาณ Co ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการผลิตชิ้นงานที่ผ่านการประกอบเลนส์ได้อย่างเห็นได้ชัด

5. ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีและสถานการณ์ที่เหมาะสมกับอุตสาหกรรม

จุดเด่นหลักของโลหะผสมเหล็กนิกเกิลของ Qingchuan New Materials คือ 1) สามารถออกแบบองค์ประกอบตามความต้องการ โดยมีช่วงค่า CTE ครอบคลุมตั้งแต่ 1.0×10⁻⁶/℃ ถึง 12.0×10⁻⁶/℃ 2) ความแม่นยำในการแปรรูปถึง ±0.01mm รองรับการแปรรูปชิ้นส่วนที่มีรูปทรงแปลกๆ ด้วยความแม่นยำสูง 3) ผ่านการทดสอบเกลือสเปรย์ (96 ชม.) และการทดสอบความเปราะบางจากไฮโดรเจน สามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เข้มงวดได้ สถานการณ์การใช้งานที่เหมาะสมโดยทั่วไป ได้แก่ ฐานบรรจุหุ้มเซมิคอนดักเตอร์, โครงเลเซอร์, เครื่องมือวัดความแม่นยำ เป็นต้น คุณสมบัติของวัสดุเทียบเท่ากับแบรนด์ระดับนานาชาติ เช่น Hitachi Metals ของญี่ปุ่น และ VAC ของเยอรมนี แต่ระยะเวลาการส่งมอบสั้นลง 30%

6. FAQ: การวิเคราะห์จุดยากของเทคโนโลยีโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่มีการขยายตัวคงที่

Q1: วิธีการเลือกค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนที่เหมาะสม?
A: ต้องออกแบบให้เข้ากันได้ตามค่า CTE ของวัสดุที่ใช้คู่กัน ตัวอย่างเช่น เมื่อบรรจุหีบห่อกับเซรามิก Al₂O₃ (CTE 7.2×10⁻⁶/℃) ควรเลือกใช้โลหะผสม 4J29 เป็นอันดับแรก เมื่อบรรจุหีบห่อกับเซรามิก SiC (CTE 4.7×10⁻⁶/℃) โลหะผสม 4J32 (CTE 4.6×10⁻⁶/℃) จะเหมาะสมกว่า

Q2: วิธีการควบคุมความเสถียรภาพของขนาดในระหว่างกระบวนการแปรรูป?
A: หัวใจสำคัญอยู่ที่การควบคุมกระบวนการอบอ่อน ชิงชวนนิวแมททีเรียลนำระบบอบอ่อนเป็นช่วงๆ มาใช้ โดยอบด้วยอุณหภูมิ 800°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง เพื่อลดแรงเครียดจากการแปรรูป จากนั้นอบด้วยอุณหภูมิต่ำ 450°C เป็นเวลา 12 ชั่วโมง เพื่อให้โครงสร้างมีความเสถียร ทำให้มั่นใจได้ว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงขนาดของวัสดุในการแปรรูปต่อไปจะ ≤0.05%

Q3: ต้นทุนวัสดุเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์นำเข้าเป็นอย่างไร?
A: บริษัท ชิงชวนวัสดุใหม่ ได้ลดราคาโลหะผสม 4J29 ลง 15%-20% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์นำเข้า ผ่านการผลิตในประเทศและการปรับปรุงกระบวนการผลิต พร้อมทั้งให้บริการจัดส่งสินค้าอย่างรวดเร็วภายใน 72 ชั่วโมง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพห่วงโซ่อุปทานของลูกค้าอย่างมาก