全自動成型伺服壓機上,機械手臂不斷舞動,不到一秒鐘,,灰黑色的粉末被壓制成型,,變成指甲蓋大小的刀片,。
這就是數(shù)控刀具,,被稱為工業(yè)母機的“牙齒”——微型鉆頭直徑細(xì)至0.01毫米,可以在一粒大米上“繡”出56個漢字;鉆掘刀具寬至輪胎大小,,能吃軟土,、啃硬巖,應(yīng)用于國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機“聚力一號”刀盤上,。
小刀具里有乾坤,。“鐵齒銅牙”般的堅韌,,來自硬度僅次于金剛石的硬質(zhì)合金,。
工業(yè)制造中,刀具是消耗品,硬度夠,,方能耐磨;強度夠,,才不會破碎;韌性夠,可抵抗沖擊力,。相比傳統(tǒng)鋼具,,硬質(zhì)合金刀具的切削速度快7倍,使用壽命可延長近80倍,。
硬質(zhì)合金何以“堅不可摧”?
從硬質(zhì)合金的原材料碳化鎢粉中可以找到答案,。“就像咖啡粉品質(zhì)直接影響咖啡口感,。碳化鎢粉的質(zhì)量,很大程度上決定了硬質(zhì)合金產(chǎn)品性能,?!敝袊宓V所屬中鎢高新株鉆公司總經(jīng)理助理周鵬說。
碳化鎢粉的晶粒度越細(xì),,合金材料的硬度,、強度和抗磨性能越高,黏結(jié)劑與碳化鎢的結(jié)合越緊密,,材料更穩(wěn)定,。但是,如果晶粒度過小,,又會降低材料的韌性,、導(dǎo)熱性能和機械強度,加工難度也會增加,?!熬珳?zhǔn)控制技術(shù)指標(biāo)和工藝細(xì)節(jié)是最大的難點?!敝荠i說,,公司在開發(fā)高端合金產(chǎn)品的過程中,對碳化鎢粉的品質(zhì)要求越來越嚴(yán)格,。
很長時間以來,,高端碳化鎢粉主要依賴進(jìn)口。做切削刀具用的進(jìn)口普通碳化鎢粉價格比國內(nèi)貴20%,,進(jìn)口納米碳化鎢粉甚至要貴兩倍,。且國外公司響應(yīng)速度慢,不僅需提前預(yù)訂,,交期還要等待好幾個月,。“刀具市場需求變化很快,,經(jīng)常是訂單來了,,原料供應(yīng)卻跟不上,。”周鵬說,。
受制于人怎么辦?自己干!
2021年初,,在湖南株洲,投資8000多萬元的中粗碳化鎢粉智能車間在距離株鉆公司僅8公里的中國五礦所屬中鎢高新株硬公司開工建設(shè),,年底即竣工投產(chǎn),。
智能車間里寬敞明亮。粗顆粒鎢粉料倉上,,二維碼記錄原料信息,,自動運料叉車閃爍著感應(yīng)燈,穿梭在還原爐與碳化爐間,,投料,、卸料、轉(zhuǎn)料等10多道工序幾乎不用人工操作,。
過去,,株硬公司年產(chǎn)碳化鎢粉幾百噸,僅能滿足小部分普通切削刀具的生產(chǎn)需求,。全自動數(shù)智化升級后,,單位加工成本下降30%以上、產(chǎn)能擴(kuò)大兩倍,,降本增效的同時,,產(chǎn)品品質(zhì)大幅提升。
“以鎢加碳混合物碳化環(huán)節(jié)為例,,我們通過改進(jìn)方管爐的結(jié)構(gòu),、密封等,有效保證了粉末碳化控溫的穩(wěn)定性,,并增加了自動壓舟,、裝卸料的功能,提升了工作效率,?!敝暧补痉勰┦聵I(yè)部副總經(jīng)理劉斌說,生產(chǎn)高品質(zhì)碳化鎢粉,,難點在于控制精度,。標(biāo)準(zhǔn)化智能設(shè)備取代人工操作,增強了碳化鎢粉的一致性和穩(wěn)定性,,批次之間的各項指標(biāo)波動范圍較之前縮小一半,。
智能化改造提升了效率和品控,制備工藝流程技術(shù)攻關(guān)也沒有止步:對碳化鎢工序進(jìn)行精準(zhǔn)的碳化溫度設(shè)計,并輔以先進(jìn)的球磨及氣流粉碎技術(shù)和工藝,,保證了碳化鎢粉的結(jié)晶完整性及分散性達(dá)到最佳狀態(tài)……“車間下線的中粗碳化鎢粉在均勻性,、耐磨性和耐熱敏感性等方面均展現(xiàn)出優(yōu)越性能,可以自給自足,?!眲⒈笳f,原料實現(xiàn)公司內(nèi)部自主可控后,,就可以根據(jù)上下游訂單靈活調(diào)整生產(chǎn)計劃,,及時響應(yīng)市場需求。
下游需求牽引上游技術(shù)進(jìn)步,,碳化鎢粉不斷提質(zhì)升級向更高端邁進(jìn),。好原料造就好產(chǎn)品,高品質(zhì)碳化鎢粉為下游硬質(zhì)合金產(chǎn)品注入良好“基因”,,使產(chǎn)品性能更優(yōu),,并可應(yīng)用在航空航天、電子信息等更多“高精尖”領(lǐng)域,。
目前,,株鉆公司數(shù)控刀片的國內(nèi)市場占有率接近20%,。今年上半年,,株鉆公司數(shù)控刀片銷量實現(xiàn)同比增長24%。
“今年以來,,各地推動大規(guī)模設(shè)備更新,,老舊機床的更新?lián)Q代將驅(qū)動數(shù)控刀具行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展?!敝墟u高新副總經(jīng)理沈慧明說,,在鎢深加工領(lǐng)域,隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,、智能制造以及新能源等新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展,全球刀具需求總量有望繼續(xù)增長,。
中粗碳化鎢粉產(chǎn)線旁,,另一條投資2.5億元的超細(xì)碳化鎢粉智能產(chǎn)線建設(shè)正酣?!邦A(yù)計明年竣工投產(chǎn),,屆時超細(xì)碳化鎢粉品質(zhì)將達(dá)到國際先進(jìn)水平?!眲⒈笳f,。(記者 劉溫馨)
編輯:周大為