紧凑型荧光灯灯头材质铁代铜分析
随着全球铜资源的短缺，国际市场铜价不断上涨，铜质灯头成本递增，影响了灯头产品的价格和(CFL)制造商的成本。因此以其它材料来替代铜是一个必行然趋势，以铁代铜是其中重要的一个途径。
自上世纪90年代后期开始，绿色环保的紧凑型荧光灯(CFL)在全球市场的需求呈几何级数增长，导致对灯头的需求量大幅度增长。而CFL主要选用的是E27型号(美标E26，IEC61-1，GB1406等效)灯头。灯头材质普遍采用黄铜带(H62，H65，H68)。随着全球铜资源的短缺，国际市场铜价不断上涨，铜质灯头成本递增，影响了灯头产品的价格和(CFL)制造商的成本。因此以其它材料来替代铜是一个必行然趋势，以铁代铜是其中重要的一个途径。
一、CFL灯头铁代铜要解决的问题
其实E27铁质灯头早已就广泛使用，大都用于普通白炽灯。由于产品低端要求和一些生产企业标准化意识和技术条件局限，存在以下几个问题：
1.一些铁质灯头与标准不符。根据IEC标准要求接触片的尺寸是Φ9.5~Φ11.5mm，但大量的灯头制造商采用的是Φ8mm的自行特规。
2.尺寸一致性较差。虽然大部分铁质产品能符合标准的尺寸和型式要求，但离散性大，一些尺寸的正态分布不良，CP值较小。而CFL的产品的品位和对灯头的要求较高，有些与灯塑件配合的内径和有关尺寸要求一致性远高于现行标准。
3.不符合外观要求。国内用于白炽灯的E27灯头表面光洁度较差，且镀层为镀锌，防锈防腐蚀等性能较差。
因此上述三个问题的解决成为CFL灯头材质铁代铜的首要目标。
二、CFL灯头材质铁代铜的可行性分析
1.材料：目前普通白炽灯灯头用材料为08F灯头专用钢带。分为P、S、Z、三个级别。一般供货商均能做到S级(深冲级)。其机械特性与黄铜带比较如下。
可见，08F钢带的机械特性与H62铜带接近或差异不大。延伸率也略差于H68而接近H62。而作为对拉深冲压性能影响很大的屈强比(屈服点/拉深强度)，08F钢带为0.56，符合E27产品的制造要求。
因此，从材料性能来看，用08F钢带生产质量较好的E27灯头是可行的。
2.工艺和装备：由于钢带与铜带的材料机械特性相近。原有铜质E27灯头的工艺能适应运用于钢质材料;润滑则利用材料出厂时表面的防锈锭子油加上原铜质材料用的皂化乳化液也无问题。
对装备来说，08F钢带的硬度(包括抗剪强度和抗拉强度)略高于H62黄铜带，但原有的冲压设备工作压力系数较大，所以在吨位上无问题。对滚螺纹设备来说，由于本公司专用装备的滚轴刚性好，模具材质和滚压工艺较好，能xx适应。
压玻璃成形：因钢带热传导比铜质慢，且钢带的线膨胀系数(118*10-7K-1)比铜(165*10-7K-1)低，更接近于玻璃的线膨胀系数，因此对玻璃与灯头壳体的匹配和应力的xx更为有利。另外对灯头壳体软化也好于铜质，增加了灯头的机械强度。
3.目标要求的实现
（1）.对于目标要求中的{dy}条：只要本着产品标准化和符合用户需求原则，对接触片尺寸控制在Φ9.5~Φ11.5mm范围即可，这基本是一个尺寸改动问题，影响用料成本很小。
（2）.关于提高产品一致性：E27灯头的制造工艺主要是冲压工艺，其工艺流程简要如下。
有些小企业由于技术和装备原因要做到产品有良好的一致性是有困难的，也有些企业技术力量不差，生产规模也较大，但他们的产品一致性往往也做的不理想。这是因为灯头是大批量流水生产的产品，这些企业的生产单位组织大多是工艺专业化，他们的E27产品的冲压过程一般分为落料--冲切成形——滚螺纹三道生产过程甚至更多。由于每道工序的单台机的工效不尽相同，在大批流水生产中，三道生产过程的流转会将每道工序每台机每个模具所产生的制品差异交错乘积，从而产生最终产品的离散性较大。
本公司的产品冲压装备全部为多功位自动压力机，每套装备各自形成一条对象专业化流水线。从材料(铜.钢带)进入设备，末端则完成整个冲压加工的产品。10条流水线从理论上最多不超过10个离散因子。
由此能良好的控制产品离散，{zd0}程度的提高产品的尺寸一致性。
（3）.外观要求：对于灯头表面光洁度，本公司的生产工艺和模具质量的优良能保证生产坯料的光洁度。电镀采用产品坯料先镀上一层铜再镀上镍，靠金属镍稳定的化学性，良好的可焊性使产品具有良好的外观和防锈性能。几年来，经过小批研制和成批生产均已证明铁质产品xx可以与铜质产品媲美。
三、CFL灯头材质铁代铜的受益点1.企业资金占用量
1.企业资金占用量
H62铜带目前单价为54元/kg，08F钢带单价为7.80元/kg左右，仅为铜带的14%%。且还不包括产品单耗的比重差异(钢带比重小于铜带，同样万只消耗kg量，钢带略低)。生产同样的实物量，用钢带材料的流动资金占用可大大减少，减轻企业资金运作的压力。
2.产品物耗比重下降
原铜质E27灯头总物耗达80%%左右，改用铁质材料后物耗可降至63%%左右，产品的附加值相对提高。
3.市场前景好
粗计铁质产品的生产总成本(含税)约在0.11元左右，根据量本利分析，在保持目标盈利后，期望销售价可大大低于铜质产品的价格，易于被用户接受而进入市场。
随着全球铜资源的短缺，国际市场铜价不断上涨，铜质灯头成本递增，影响了灯头产品的价格和(CFL)制造商的成本。因此以其它材料来替代铜是一个必行然趋势，以铁代铜是其中重要的一个途径。
自上世纪90年代后期开始，绿色环保的紧凑型荧光灯(CFL)在全球市场的需求呈几何级数增长，导致对灯头的需求量大幅度增长。而CFL主要选用的是E27型号(美标E26，IEC61-1，GB1406等效)灯头。灯头材质普遍采用黄铜带(H62，H65，H68)。随着全球铜资源的短缺，国际市场铜价不断上涨，铜质灯头成本递增，影响了灯头产品的价格和(CFL)制造商的成本。因此以其它材料来替代铜是一个必行然趋势，以铁代铜是其中重要的一个途径。
一、CFL灯头铁代铜要解决的问题
其实E27铁质灯头早已就广泛使用，大都用于普通白炽灯。由于产品低端要求和一些生产企业标准化意识和技术条件局限，存在以下几个问题：
1.一些铁质灯头与标准不符。根据IEC标准要求接触片的尺寸是Φ9.5~Φ11.5mm，但大量的灯头制造商采用的是Φ8mm的自行特规。
2.尺寸一致性较差。虽然大部分铁质产品能符合标准的尺寸和型式要求，但离散性大，一些尺寸的正态分布不良，CP值较小。而CFL的产品的品位和对灯头的要求较高，有些与灯塑件配合的内径和有关尺寸要求一致性远高于现行标准。
3.不符合外观要求。国内用于白炽灯的E27灯头表面光洁度较差，且镀层为镀锌，防锈防腐蚀等性能较差。
因此上述三个问题的解决成为CFL灯头材质铁代铜的首要目标。
二、CFL灯头材质铁代铜的可行性分析
1.材料：目前普通白炽灯灯头用材料为08F灯头专用钢带。分为P、S、Z、三个级别。一般供货商均能做到S级(深冲级)。其机械特性与黄铜带比较如下。
可见，08F钢带的机械特性与H62铜带接近或差异不大。延伸率也略差于H68而接近H62。而作为对拉深冲压性能影响很大的屈强比(屈服点/拉深强度)，08F钢带为0.56，符合E27产品的制造要求。
因此，从材料性能来看，用08F钢带生产质量较好的E27灯头是可行的。
2.工艺和装备：由于钢带与铜带的材料机械特性相近。原有铜质E27灯头的工艺能适应运用于钢质材料;润滑则利用材料出厂时表面的防锈锭子油加上原铜质材料用的皂化乳化液也无问题。
对装备来说，08F钢带的硬度(包括抗剪强度和抗拉强度)略高于H62黄铜带，但原有的冲压设备工作压力系数较大，所以在吨位上无问题。对滚螺纹设备来说，由于本公司专用装备的滚轴刚性好，模具材质和滚压工艺较好，能xx适应。
压玻璃成形：因钢带热传导比铜质慢，且钢带的线膨胀系数(118*10-7K-1)比铜(165*10-7K-1)低，更接近于玻璃的线膨胀系数，因此对玻璃与灯头壳体的匹配和应力的xx更为有利。另外对灯头壳体软化也好于铜质，增加了灯头的机械强度。
3.目标要求的实现
（1）.对于目标要求中的{dy}条：只要本着产品标准化和符合用户需求原则，对接触片尺寸控制在Φ9.5~Φ11.5mm范围即可，这基本是一个尺寸改动问题，影响用料成本很小。
（2）.关于提高产品一致性：E27灯头的制造工艺主要是冲压工艺，其工艺流程简要如下。
有些小企业由于技术和装备原因要做到产品有良好的一致性是有困难的，也有些企业技术力量不差，生产规模也较大，但他们的产品一致性往往也做的不理想。这是因为灯头是大批量流水生产的产品，这些企业的生产单位组织大多是工艺专业化，他们的E27产品的冲压过程一般分为落料--冲切成形——滚螺纹三道生产过程甚至更多。由于每道工序的单台机的工效不尽相同，在大批流水生产中，三道生产过程的流转会将每道工序每台机每个模具所产生的制品差异交错乘积，从而产生最终产品的离散性较大。
本公司的产品冲压装备全部为多功位自动压力机，每套装备各自形成一条对象专业化流水线。从材料(铜.钢带)进入设备，末端则完成整个冲压加工的产品。10条流水线从理论上最多不超过10个离散因子。
由此能良好的控制产品离散，{zd0}程度的提高产品的尺寸一致性。
（3）.外观要求：对于灯头表面光洁度，本公司的生产工艺和模具质量的优良能保证生产坯料的光洁度。电镀采用产品坯料先镀上一层铜再镀上镍，靠金属镍稳定的化学性，良好的可焊性使产品具有良好的外观和防锈性能。几年来，经过小批研制和成批生产均已证明铁质产品xx可以与铜质产品媲美。
三、CFL灯头材质铁代铜的受益点1.企业资金占用量
1.企业资金占用量
H62铜带目前单价为54元/kg，08F钢带单价为7.80元/kg左右，仅为铜带的14%%。且还不包括产品单耗的比重差异(钢带比重小于铜带，同样万只消耗kg量，钢带略低)。生产同样的实物量，用钢带材料的流动资金占用可大大减少，减轻企业资金运作的压力。
2.产品物耗比重下降
原铜质E27灯头总物耗达80%%左右，改用铁质材料后物耗可降至63%%左右，产品的附加值相对提高。
3.市场前景好
粗计铁质产品的生产总成本(含税)约在0.11元左右，根据量本利分析，在保持目标盈利后，期望销售价可大大低于铜质产品的价格，易于被用户接受而进入市场。
综上所述，紧凑型节能灯(CFL)灯头的材质以铁代铜，作为价值工程的应用xx可行;在全球铜资源短缺、铜价上涨的形势下xx有必要;从企业扩大市场，增加竞争力等方面来看，铜质灯头和铁质灯头包括其它非铜质材料灯头产品的研发、生产和逐步替代是行之有效和必然的途径。
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