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打造钒钛新资料的“梦工场”
——看河钢承钢增材制作怎样开启示展新篇章

2019-09-04 08:56:00

  本报练习记者 马国君 通信员 田海霞

  日前,河钢承钢增材制作3D打印效劳树模核心首批万元订单胜利交付客户,该产物系为著名汽车制作商定制的模具钢。客户应用后反应精良,并按月提交订单打算。至此,河钢承钢增材制作开启了开展新篇章。

  作为承载着河钢承钢人钒钛新资料高品质开展幻想的“梦工场”,河钢承钢增材制作3D打印效劳树模核心从建成投用、试经营、制作3D打印工艺品、打印不锈钢精细零件到制作航天钛合金产物,仅用了4个月的时光。河钢承钢钒钛技巧专家满怀信念地向《中国冶金报》记者表现:“这个‘梦工场’,不只是河钢承钢人实现强企梦的‘梦工场’,还成为承载着浩繁高端客户幻想的‘梦工场’。”

  因梦而生 增材制作从无到有

  为实现中国制作业由大到强的改变,2015年5月份,国务院宣布了《中国制作2025》。此中,在重点范畴技巧道路图中有3处对增材制作的重点开展偏向做出了详细计划,明白重点冲破存在系列原创技巧的钛合金、高强合金钢、高强铝合金、低温合金、非金属工程资料与复合资料等高机能大型要害构件高效增材制作工艺。

  “河钢承钢增材制作3D打印效劳树模核心遵守国度制作业开展计划,承载着河钢承钢人钒钛强企的幻想应运而生。”河钢承钢钒钛技巧研究所担任人向记者先容,“为了更好地施展钒钛特点,拓展钒钛新资料利用范畴,河钢承钢于2018年6月份开端筹建该核心。”

  从装备选型到供厂家挑选,河钢承钢遴派技巧职员实地考核了10余个3D打印机制作厂,综合斟酌钒钛材料的机能及将来利用范畴,依照“契合国度策略性新兴工业的开展需求,实现增材制作这一高端制作工业与钒钛新资料工业深度融会”的目的,引进了具有金属资料打印才能的高端增材制作设备,为增材制作和钒钛资料粉末冶金融会开展,进一步延长资本利用和高端制作的工业链奠定了坚固基本。

  2019年3月份,河钢承钢增材制作3D打印效劳树模核心经由设备装置、调试及职员培训等一系列周到准备后正式投用。2个多月后,河钢承钢技巧职员采取钛合金粉末、316L不锈钢等粉末质料,胜利制作了高精度静叶盘、涡轮转子等零部件,开启了河钢承钢高端钒钛新资料研发与利用疾速开展的新纪元。

  逐梦而强 科研路上克难攻坚

  8月7日,记者离开河钢承钢增材制作3D打印效劳树模核心。刚刚树立实现一个三维模子的该核心工程师周涛向记者先容:“3D打印并非各人想像的那样简略,一按电钮就能霎时制作出想要的产物。这此中涉及模子计划、材料学、机电一体化等多个学科及专业技巧,每次打印之前都要停止粉末粒度、身分的检测,并对制品停止精度和力学机能检测,为制作优质的精细产物夯实基本。”

  在河钢承钢增材制作3D打印效劳树模核心,科技感实足的增材装备占领了三分之一的空间。记者看到,该核心技巧职员正缭绕着一个飞机整机打印成绩停止研究。该整机是飞机制作中的精细部件,不只请求外部部件间的空隙仅为1毫米,并且请求周身有不规矩的直径为1毫米的孔洞,同时该整机底部结构特别,对精度的请求严厉,仅为100微米。该核心担任人说明说:“增材制作重要利用于构造庞杂、精细度高、自立研发的零部件及模子制作,用于实现一些人工和精细机床无奈实现的产物制作。”

  对于该订单产物,客户请求使用不锈钢停止制作,但是河钢承钢技巧职员却采取了本钱高昂的钛合金粉末停止初步建模。面临记者的不解,该核心担任人说明:“该产物团体尺寸及外部空隙较小,钛合金粉末的成型后果好,有利于塑型,更为合适。虽然本钱偏高,但为了疾速获得建模数据,咱们抉择使用钛合金粉末。”只管他们后期对建模核心和边沿数据停止了精准测算,但首次建模后果并不睬想。受多种要素影响,河钢承钢初次打印出的制品外部结构空隙没有完整满意客户请求,成了非常尴尬的失败品。

  对此,该核心技巧职员重复剖析设备功率、激光打印范畴及资料的压缩性等,从新停止了工艺、模子和门路的计划。河钢承钢钒钛技巧专家表现:“增材制作核心的每一次胜利都是在有数失败中积聚教训而实现的。为了兑现对客户的每一个许诺,咱们不惧怕失败,动摇对胜利的自负,经由过程一次次冲破,终极实现了产物的优质交付。”

  6月中旬,河钢承钢接到了某著名企业汽车模具制作的订单。该订单请求产物名义精度在200微米以内,但名义硬度必需达到50HRC(洛氏硬度)以上。这请求技巧职员不只可能纯熟利用增材制作技巧,还必需了解热处置技巧。为此,该技巧团队全部人停止“脑筋风暴”,并约请河钢承钢热处置技巧专家参加产物研发。6月尾,首批模具交付客户并取得承认后,河钢承钢相干技巧职员针对二次热处置周期长等难点成绩持续攻关,使模具一次热处置即可到达50HRC,将产物制作周期收缩了一半以上,遭到了客户的赞成,失掉了追加订单。

  停止现在,该核心曾经打印了20批次产物,局部产物已顺遂交付客户,并博得了客户的高度赞赏,疾速进入了增材制作市场。

  筑梦将来 增材制作将来可期

  仅用不到4个月的时光,河钢承钢就在增材制作范畴失掉了大批的实际教训。在资料方面,河钢承钢实现了从出产316不锈钢、304不锈钢到出产钛合金等资料的改变;在成品方面,实现了从出产工艺品、精细结构件到出产航空航天超精度整机的改变。当初的河钢承钢曾经可能依据客户需要,机动供给多种产物处理方案。

  河钢承钢增材制作3D打印效劳树模核心担任人表现:“咱们当初曾经实现了30多个品种产物的测试打印任务,包含汽车模具、军工雷达配件、飞机零部件等,有了这个‘梦工场’,‘钢铁报国、钒钛强国’之梦将不再悠远。”

  跟着增材制作市场的一直开辟,河钢承钢增材制作曾经吸引了航空航天、智能制作、医疗安康、军工制作等范畴高端客户的眼光,所需制作的产物也愈加精细。据核心担任人先容,增材制作3D打印效劳树模核心对个别精度为100微米以上的定制产物,采取优化三维模子、打印的措施,一次成型制作;对于名义精度为100微米以下的产物,采取3D打印技巧共同高精数控机床,严厉把持产物精度。别的,针对客户在产物硬度、力学机能等方面提出的特别请求,该核心共同河钢承钢资料学技巧专家采用多种工艺停止优化,确保满意客户差别化需要。

  别的,为进一步晋升该核心制作程度,河钢承钢对准国度高级院校,应用市场化手腕,以优厚的报酬和弗成限量的将来,吸引三维计划学、资料学、机电一体化等学科专业人才,为制作核心做强、做优夯实了智力基本。同时,河钢承钢钒钛技巧研究所增强与中科院、西南大学和国度级科研院所的交换配合,有针对性地发展科研课题研讨,连续晋升产物翻新才能,放慢培养钒钛工业高品质开展新动能。

  《中国冶金报》(2019年09月04日 03版三版)

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