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佛山掀智造浪潮 精密喷射成形技术改写金属材料生产史

发布时间：2017/8/18 0:13:01

     制造业重镇佛山正掀起一股智能制造浪潮。

     佛山市委、市政府在推进建设国家制造业转型升级示范城市和打造面向全球的制造业创新中心进程中，明确以智能制造为主攻方向，推动制造企业生产智能化和产品智能化。

     嘉腾等一批机器人生产企业快速成长；美的等企业收购机器人企业并打造无人工厂；万和、格兰仕等企业积极布局智能产品生产……

     从党委、政府到企业，以“互联网+智能制造”为转型升级方向已成共识，佛山正为全国探索一条制造走向智造的新路，探索一条从数量向质量转变的路径。

    坐落于佛高区的佛山峰合精密喷射成形科技有限公司（以下简称“峰合科技”），在力合科技园中偏安一隅。红褐色的厂房外墙醒目地挂着“精密喷射成形（PSF）技术研发及产业化应用中心”的字样，预示着厂房内所蕴藏的科技含金量。

    走进峰合科技，一名工人正在通过控制室的电脑系统对车间内一台地面部分高7米、地下部分深5米的大型装备进行监测和控制。这台高达12米的“巨无霸”装备，正是峰合科技精密喷射成形技术的集中展示。“这台设备主要用于高端钢材的生产，在这个领域我们的技术已经是全球*了。”峰合科技董事长杨云峰说。

    精密喷射成形技术被誉为21世纪冶金领域的三大前沿技术。这项技术在佛山落地，不仅为佛山制造业转型升级提供高端材料，还将使高端金属生产装备从佛山走向世界。

为智造提供高精度零件让金属材料结构维持*佳状态

    佛山，被誉为“中国不锈钢加工商贸之都”，也是华南地区铝型材、铜材生产加工的重要基地。佛山还拥有陶瓷机械、木工机械等先进装备制造业。高性能金属冶炼加工、高精度金属零部件生产制造，关系着佛山制造的品牌，更是佛山制造迈向佛山智造的关键。

    2014年，曾任芬兰国家技术研究中心驻华首席代表的华裔科学家杨云峰带着精密喷射成形技术落户佛山，并迅速在佛山搭建起技术平台。峰合带来的不仅是为佛山智能制造提供高精度的金属零部件，其本身也是高端金属生产智能装备企业。

    实际上，欧美国家20世纪60年代就开始研究精密喷射成形技术，但材料致密度和尺寸精度始终未达到工业化要求。20世纪末进入芬兰国家技术研究中心工作的杨云峰，成功改良了喷射成形技术并研发出相应的先进装备，使得该装备能够直接喷射出尺寸和形状相当精准的模具和零部件，产品精度达到±0.05毫米。

    “精密喷射成形技术能够生产高品质金属的关键在于瞬时冷却。”杨云峰介绍，传统金属冶炼中，金属材料的冷却速度是每秒0.1度，精密喷射成形技术则能够每秒降低1万度，将材料结构与性能维持在*佳状态，金属零部件的使用寿命能比传统产品延长2~3倍。

精准对接佛山材料制造业向世界输出*水平技术装备

    “只有真正把高精尖产品做出来，让产品做到世界*，才是创新的核心。”过去十多年间，杨云峰一直致力于该项技术的产业化，让这套高端智能装备应用到更广的范围。

    早在2005年，时任芬兰国家技术研究中心驻华首席代表的杨云峰就曾与东风汽车合作，运用精密喷射成形技术为东风汽车制作热锻模具，让东风汽车整车成本降低10%。随后，杨云峰还研发出能直喷五吨半*钢材的设备和技术，并与安泰科技合作完成产业化。

    为了在更广阔的领域实现产业化，聚集了大批铝型材、不锈钢企业的佛山，成为杨云峰的首选城市。“目前我们正在跟佛山一家铝型材龙头企业合作，为他们开发高端铝合金精密喷射成型生产装备。”杨云峰说，随着高端合金钢技术的成熟，未来他将针对高端铝合金、高温合金、钛合金研发设备，让精密喷射成形技术应用到航天设备、轮船潜艇等更广的范围。

    今年63岁的杨云峰，依然每天工作近16个小时。谈及未来，他踌躇满志：“这是一个有着几百亿美元容量的市场，现在只做了1%，还有99%的空间在等着我们。”

每分钟生产100公斤零件成本仅为3D打印的五十分之一

    如今，机械装备制造业的发展不仅对金属零部件的性能提出了高要求，对金属零部件结构的复杂度、尺寸的精密程度也提出了更高要求。从1993年美国麻省理工学院获得3D印刷技术专利开始，适用于塑料、金属等原材料的3D打印技术为高端金属零部件生产带来了革新的机遇。

同样作为增材制造的一种方式，精密喷射成形技术常常被用来与3D打印技术作比较。体积庞大的大型智能装备，与玲珑精致的3D打印机相比，究竟有何优势？

    杨云峰列出一组数据：目前3D打印机每分钟能打印100克的产品，而精密喷射成形装备每分钟能生产100公斤的产品；3D打印的生产成本是传统技术的10倍，而精密喷射成形装备的生产成本大约是3D打印的五十分之一。“3D打印在生产一些结构非常复杂的零部件上有明显优势，但精密喷射成形装备，在大规模生产上优势更明显。”杨云峰说。

    在峰合精密一楼的展厅中，展示着多款由精密喷射成形技术生产的金属零部件。杨云峰向记者展示他与中海油合作开发的双金属油管。通过智能化操作，在一次喷射成形中就能够把精钢用在管道内壁，而把普通钢用在管道外壁，做到好钢用在刀刃上，也节约了成本。