□记者 陈颖丹
近日,一台崭新的橙色“大家伙”——螺杆激光表面制造专用设备,出现在浙江工业大学激光先进制造研究院舟山分院。这是该院自主研发的一套智能设备,推动螺杆表面激光熔覆技术又向前迈了一步。
浙工大激光先进制造研究院舟山分院由高校和政府联合共建,成立两年多来,帮助金塘螺杆制造企业解决了许多技术难题,积极推动“产学研用”深度融合,利用“激光+智能制造”赋能我市螺杆产业高质量发展。
企业“出题” 高校“答题”
螺杆是注塑机和挤出机的关键零件,但在高温黏着和化学腐蚀的共同作用下,其表面极易磨损。在传统螺杆加工作业中,通常需要人工在螺杆表面喷涂耐磨焊合金,以增强螺杆表面硬度,提高抗磨损和抗腐蚀能力。
然而,这种手工喷焊方式不仅会产生粉尘污染,且费时费力费材料。
卢贤伟是浙江栋斌橡塑螺杆有限公司的一名电焊工,有着12年的专业技术经验。他告诉记者,一根直径0.25米、长5米的螺杆,通常需要8个小时左右才能完成喷焊,“基本上一天只能做一根。”
如何有效提升生产效率和产品性能?浙工大激光先进制造研究院舟山分院接到企业出的“考题”后,专门成立了一个十余人的研发团队,从金塘螺杆表面制造中的材料、工艺和装备等方面入手,经过一年多的潜心钻研,成功破解了这一难题。
“我们研发出了一种专门用于螺杆表面的激光合金粉末材料以及激光熔覆强化工艺,最主要的是这套智能、环保的螺杆激光表面制造专用设备。”浙工大激光先进制造研究院副院长王梁指着眼前这台橙色“大家伙”说,作为推动螺杆制造升级的“利器”,其可应用在不同的螺杆制造场景中。
前沿科技 赋能未来
据介绍,这套设备是利用激光的高温将合金材料熔化后,直接喷涂在螺杆表面,进行增材强化,使其不易脱落,能大大提高螺杆的耐磨损、耐腐蚀能力。该设备还具有除尘、烟气回收等处理功能,可有效解决传统螺杆加工中存在的焊渣飞溅、扬尘等问题。除此之外,还能根据螺杆的不同性能需求集成专用工艺、系统,可以根据各企业产品特点满足个性化、智能化需求。
王梁一边说,一边操作起来。只见他在该设备的触摸屏上输入了螺杆直径、螺距、螺棱宽度等几个关键参数后,机器便开始进行自动编程,根据要求自动加工,加工过程中还能对螺杆进行控型、控性。“用激光处理过的螺杆,表面平整、无裂纹、变形小,经过简单加工后便可直接装机使用,通常只需要1个小时就能完成,还可以对报废的旧螺杆进行修复。”王梁说。
顺利通过实验后,还需市场检验。于是,第一批采用新激光工艺的金塘螺杆被送往上海、广州、广西等几家客户企业中进行试用,很快栋斌橡塑公司就收到了客户的“五星好评”。
“很多客户去年七八月份试用的这批螺杆,现在仍在正常使用中,而以往相同的作业环境下,用了6~8个月就会磨损。这就意味着,现在螺杆的硬度、耐磨度提高了,使用寿命至少提高了85%。”浙江栋斌橡塑螺杆有限公司技术负责人毛凯军说,在目前橡胶螺杆行业领域中,这个技术可以说是最先进的,“有了这种核心竞争力,我们以后跟客户谈价格就更有底气了。”下转第2版▶ ▶上接第1版
以“光”为媒 激发动力
这并非栋斌橡塑公司与浙工大的第一次“牵手”。
早在十年前,由浙工大、栋斌橡塑公司等5家单位联合研发的“激光表面复合强化与再制造关键技术及其应用”项目,获得2012年度国家科学技术进步奖二等奖,栋斌橡塑公司成为全市首个获得该奖项的企业。这个从“中国螺杆之乡”金塘走出去的新工艺,也极大影响了我国塑机行业的发展。
如今,高校与企业再度携手,将“产学研用”深度融合。目前,浙工大激光先进制造研究院舟山分院已和栋斌橡塑公司合作完成市级“揭榜挂帅”科技攻关项目,与舟山市嘉鼎塑料机械有限公司开展深度合作,可为螺杆企业提供成套解决方案,逐步打通从新材料研究到工程化关键技术突破再到示范应用的通道。
“现在客户对螺杆的要求越来越高,订单交付时间也越来越紧,倒逼我们必须改进传统的生产方式。”毛凯军说,科技创新不仅大大提升了产品附加值,也让企业实现了降本节能增效的目标。
据悉,目前已有不少螺杆制造企业“相中”了这套智能设备,纷纷前来询问、洽谈、订购。浙工大激光先进制造研究院舟山分院则以“光”为媒,瞄准了另一新领域——船舶制造行业。
“我们目前正与长宏国际合作,探索船用中厚板的激光焊接技术,并与一些船舶修造企业开展合作。未来,我们还想围绕舟山绿色石化产业,研发一些石化制造工艺和装备。”王梁说。