機(jī)械總院與德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所聯(lián)合開展技術(shù)開發(fā)
超高速激光熔覆技術(shù)
超高速激光熔覆技術(shù)制備液壓活塞桿耐蝕涂層
就像一束光，直直射向噴涂表面，上下兩個(gè)椎體對(duì)稱交織，短短不到兩小時(shí)便迅速完成了20米長的柱狀鍍層。
“和傳統(tǒng)的熔覆激光技術(shù)相比，超高速激光熔覆技術(shù)的工作效率要快上百倍。”看到這項(xiàng)新技術(shù)時(shí)，機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心（CAMTC）所長王淼輝掩飾不住興奮，在他看來，如果能將該項(xiàng)技術(shù)引入國內(nèi)，將極大地解決我國長期以來存在的電鍍污染問題，同時(shí)制約傳統(tǒng)熔覆技術(shù)大規(guī)模推廣的最大瓶頸——效率也將迎刃而解。“這是最有可能成為替代電鍍等污染型產(chǎn)業(yè)的技術(shù)。”
在很長一段時(shí)間內(nèi)，我國傳統(tǒng)的工業(yè)制造加工或者再修復(fù)，往往都需要通過電鍍技術(shù)。電鍍技術(shù)雖然曾一度在金屬表面防護(hù)、裝飾加工等方面發(fā)揮了很大的作用，并且在電子工業(yè)、通信、軍工航天等領(lǐng)域也有大量的功能性電鍍技術(shù)應(yīng)用，但其長期以來帶來的污染問題讓許多制造企業(yè)頭疼不已。
“黨的十九大報(bào)告提出，要建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系。構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系，推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用。”王淼輝說，淘汰落后污染產(chǎn)能，是工業(yè)制造企業(yè)必須面對(duì)的一道關(guān)卡，進(jìn)行綠色環(huán)保的技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)勢(shì)在必行。
環(huán)保問責(zé)倒逼技術(shù)轉(zhuǎn)型
我國是世界上最大的煤礦液壓支架生產(chǎn)國，不僅滿足國內(nèi)各煤礦使用，而且出口美國、德國、澳大利亞、俄羅斯、印度、東南亞等國。然而液壓支架的核心部件立柱、千斤頂均需要進(jìn)行表面防腐和耐磨等處理，在制造和維修兩個(gè)方面每年需要處理的量就有近百萬平方米之多，這對(duì)于企業(yè)成本而言也是一個(gè)極大的負(fù)擔(dān)。
“在煤機(jī)液壓支架的再加工方面，傳統(tǒng)電鍍工藝給企業(yè)帶來的環(huán)保壓力非常大，并且使用電鍍技術(shù)鍍層在質(zhì)量、性能以及大修周期、修理費(fèi)用等使用后期的成本維護(hù)方面也存在許多缺陷。”北京煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司工藝研究院院長杜春海坦言。
黨的十九大報(bào)告提出，我國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動(dòng)力的攻關(guān)期。必須堅(jiān)持質(zhì)量第一、效益優(yōu)先，加快建設(shè)制造強(qiáng)國，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端，培育若干世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群。
事實(shí)上，早在多年以前，不斷加大污染企業(yè)、設(shè)備的關(guān)停力度，就已經(jīng)給制造生產(chǎn)商們帶來了很大的沖擊。與北京煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司一樣，近些年在國家節(jié)能環(huán)保政策的指導(dǎo)下，許多企業(yè)已經(jīng)紛紛著手進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，不斷加大環(huán)保方面的工作力度，通過新技術(shù)新工藝的研發(fā)應(yīng)用，從根本上提升制造過程的環(huán)保水平，實(shí)現(xiàn)智能制造、綠色制造。
“盡管有行內(nèi)人士認(rèn)為現(xiàn)階段鍍硬鉻技術(shù)也很成功，但事實(shí)上現(xiàn)在普遍使用的三氧化鉻（CrO3），又稱六價(jià)鉻（Cr6+），連同其他有鉻成分的物質(zhì)被歐盟委員會(huì)于2013年定義為對(duì)人體有害物質(zhì)，同時(shí)規(guī)定這些物質(zhì)只能在獲得歐洲化學(xué)品總署的特殊且有限期認(rèn)證后才能使用。”最早提出超高速激光熔覆技術(shù)的德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（Fraunhofer ILT）的孵化企業(yè)亞琛聯(lián)合科技公司（ACunity GmbH）總裁洪臣表示，基于以上考慮，歐盟國家可能會(huì)不允許在金屬部件中使用鍍硬鉻，由此便迫切需要另一種工藝來替代鍍硬鉻。
“超高速激光熔覆技術(shù)完成的熔覆涂層冶金質(zhì)量高、稀釋率低、變形小、表面光潔度高，屬于先進(jìn)環(huán)保的再制造加工技術(shù)，在工業(yè)再制造領(lǐng)域能極大地減少企業(yè)的后續(xù)機(jī)加工成本，能有效延長產(chǎn)品使用周期，為企業(yè)節(jié)省大量后期維修費(fèi)用。”王淼輝表示。
中德合作共研熔覆技術(shù)
說起第一次與德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所和亞琛聯(lián)合科技公司的接觸，王淼輝至今印象深刻。
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