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浙工大紧密对接企业需求-新一代激光制造技术改造传统方式

2018-10-13 返回列表

浙工大紧密对接企业需求-新一代激光制造技术改造传统方式


     激光,曾经被认为是一项神奇的技术,被称为“神光”,最先应用于打孔。

    “多年来,国内对激光加工的研究,一直停留在实验阶段,虽然发表的理论文章数量很多,但却找不到很好的应用点,大面积的技术被搁浅,找不到消化的场合。”浙江工业大学机械工程学院的姚建华教授敏锐地察觉到“这里面一定有文章可做。”

    13年前,由姚建华牵头,浙工大成立了激光加工技术工程研究中心,开始一步一步实现科学原创技术在工业上消化应用的理想。

    现在,浙工大激光加工技术工程研究中心交出了这样一份成绩单:结合我省制造业实际,用先进的新一代激光制造技术改造了传统制造方式,针对有地方代表性的模具、工具、大型重要装备等制造行业,提供了新的高效节能化制造工艺,产品覆盖我国10多个省市的200多个用户及30多个国家,近3年累计创造利税7.1亿元。

    “机械基础件是装备制造业赖以生存和发展的基础,直接决定着国家制造业的水平。据统计,我国每年因关键基础零部件失效引起装备故障的损失达国民经济总产值的3%至5%。其中,80%以上是由于表面局部磨损、腐蚀等失效引起,损失总量超过万亿元。”姚建华发现,长期以来,我国基础件的制造水平和质量不高,国外又对关键技术高度封锁,70%的利润被进口基础件所吞噬,已成为机械行业的锁喉之痛。

    目前,全世界都在寻求一种在不增加成本的前提下提高基础零部件的性能和寿命的产业化技术。激光表面技术由于其高性能、低变形、结合强度高等特点,被公认为实现低成本高性能制造的最具潜力的表面工程技术之一。然而,由于激光与材料作用过程复杂,在短短1秒钟内可把表面加热到上万度的高温,涉及机械、材料、光学及信息等多学科,其技术实现和产业化应用难度较大。

    姚建华和他的团队经过十多年的潜心研发,选择具有代表性的动力、通用机械及化工行业的三类典型基础部件入手,采用激光复合■深圳市华天世纪激光科技有限公司专业从事光纤激光打标机、半导体激光打标机 、CO2激光打标机、激光模具焊接机、激光点焊机、自动化激光焊接机、 光纤传输激光焊接机等激光设备的研究与开发,并提供相应的自动化系统技术解决方案。■表面强化与再制造技术,围绕材料、工艺和装备三大关键技术进行研发,终于实现了产业化应用。

    在秦山核电站,姚建华教授团队研发的激光强化技术应用于重水核反应堆关键冷却部件,不仅提高了机组的安全性,而且生产出的这种防水蚀叶轮使用寿命比进口的更长。

    在牙科医院,有一些高档的牙科钳,其头部采用一种特殊的材料,它既能抗腐蚀、不生锈,又有一定的锋利性、耐磨性,不含毒、耐高温,这是姚建华团队研发课题的又一个方向。他们设计出了能适应复杂环境的专用合金材料,并运用激光手段,把这些专用材料熔覆在牙科钳上。这种制作方法是传统工业永远无法做到的。目前采用该技术制作的50多个型号牙科钳已全部出口到美国3M公司。

    为了更快、更好地把激光制造技术应用在国民生产中,激光加工技术工程研究中心还及时走上了国际合作路线,通过引进技术和海外智力,实现跨越式发展,以满足制造业的需求。该中心已先后与乌克兰国立科技大学、英国剑桥大学、美国密歇根大学等开展相关科研技术合作。

    如今,“激光表面复合强化与再制造关键技术”已经超过了德国,成果已在机械、能源、化工等多个行业的200多家企业实现产业化应用,相关产品覆盖我国除西藏之外的省市,同时出口到美国、印度、澳大利亚等30多个国家,效益显著。