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原创技术“以柔克刚” 实现难加工导电材料高效加工

2017年10月13日 17:15  来源:中国机床网  人气:3524

  世界上最硬的钢是钨钢,钢硬度高达14与钻石相当,俗称碳化钨。新疆有一原创技术“以柔克刚”、“削铁如泥”,让钨钢服“软”,实现了碳化钨等难加工导电材料的高效加工。

  这一技术被称作短电弧加工技术,它是由新疆短电弧科技开发有限公司“十年磨一剑”研发的完全自主知识产权技术。该技术已获专利22项,其中发明专利3项,一种“短电弧便携可移动放电加工系统”的发明专利申报了国际PCT专利。

  9月25日,新疆短电弧科技开发有限公司(以下简称短电弧科技)将带着“难加工导电材料构件短电弧高效加工整体解决方案”,作为新疆唯一的参赛企业,与全国120家竞争对手,参加中国军民两用技术创新应用大赛的全国总决赛,这是该公司第二次角逐全国奖项。

  早在2016年10月,该公司就以“难加工导电材料短电弧高效加工整体解决方案”,获得2016年“创客中国”创新创业大赛决赛企业组一等奖,成为新疆首个问鼎这一奖项的企业。大赛专家认为,该技术有一定的革命性,全面推广可以反向提升中国先进制造技术水平,在航空航天、军工制造等领域的难加工材料高效加工应用很有前景和价值。

  “短电弧加工技术”是指在一定比例带压力气液混合物工作介质的作用下,利用两个电极之间产生的特殊高能短电弧放电群组来蚀除金属或非金属导电材料的一种切削方法,属于特种加工行业电加工技术范畴,是一种新型的强电流切削技术和新的工业学名。它是专门用于特硬、超强、高韧性、高红硬性、高耐磨性、严重冷作硬化等难加工导电材料高效加工的“切削技术”,是一种新型短电弧高效放电加工方法。

  公司董事会秘书张春玺介绍说,理论上来说,目前所有切削、切割、打磨领域都可以应用短电弧切削技术(及设备),通俗来说,是用短电弧加工电源和阴极装置取代通用机械加工设备“车磨铣刨镗切割”上的动力和刀具系统,是一种“无切削力”的加工方式,可在各种加工条件下实现难加工导电材料的高效加工;只要加工材料能导电,不需要考虑其硬度、强度、韧性等因素;加工工具多样化,可根据加工件形状制作加工机具,加工异形件、复杂件有优势;加工时工具电极不同加工件直接接触,不受工具和工件刚度限制,工具材料不需要比工件材料硬度高;工具电极制造容易,成本低。与以前“硬碰硬”的传统加工方法相比,短电弧加工机床可谓“以柔克刚”,在难加工导电材料加工方面它的加工效率比传统加工方法和电火花加工提高了5-10倍左右,加工成本可降低30%以上,加工质量提高一到两个数量等级。

  短电弧加工技术发源于上世纪九十年代,是短电弧科技及其创始人周碧胜教授独立自主研发的原创性加工理论和加工技术。电弧放电还被认为是特种电加工中的“害群之马”,周碧胜教授创造性的提出了短电弧加工理论,“变害为宝” 使之成为电加工领域的一匹“骏马”,并在2004年成功开发出了第一台短电弧加工机床。目前短电弧加工技术已发展成为了一个新的电加工学科,在2013年被编入国家“十二五”高等院校教材《特种加工》第六版第二章第八节教学内容,2016年被编入了国家面向2030的《特种加工》技术路线图。

  十年磨一剑,通过“产、学、研”的紧密结合,目前,短电弧加工技术实现了加工电源和设备系列化、数字化及部分零配件的标准化,踏入产业化发展之路,现有3个系列20多种产品,已广泛地应于航空航天、船舶、军工等行业和领域。特别是短电弧蜂窝磨削设备已成功应用于航空发动机蜂窝高效加工,加工效率和加工质量达到了国际领先水平,实现了我国航空发动机蜂窝加工技术的跨越式发展。公司正在研制的五轴联动数控短电弧精密铣削复合加工机床,将有望攻克我国航空业整体叶盘、机匣等关键零部件加工低速、低效的局面。

(完)
 
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