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铸锻铣一体化3D打印数控机床,中国首创,科技成果达到国际水平


放大字体  缩小字体 发布日期:2022-01-25

“机床不仅是衡量一个国家工业实力的试金石,更是一个国家在工业实力方面的象征”

机床一个看似不起眼的机器,但在国内外通常被誉为“工业之母”,可见,机床不论是在工业还是制造业都有着不低的地位。

如果用夸张点说法,那就是没有机床就等于没有航母,高铁甚至是各种战斗机

什么是机床?为何会受到国家的高度重视?

机床是指制造机器的机器,被称为工作母机或者工具机。

而机床几乎牵动着国家的经济命脉,因为机床的下游则关乎着汽车,船舶制造,铁路,甚至是军工业都和机床脱离不了关系。

如果说一个国家代表一个人,那么制造业则代表了四肢,而机床则代表了心脏。可以看出,机床在工业制造业的重要地位。

可是我国机床的发展历史可谓是苦尽甘来啊。

在我国加入世贸组织之后,机床行业的需求量是井喷的状态,疯狂地增长。

从领先一时到跌落神坛

当时作为中国机床行业的龙头企业,沈阳机床赶上了前所未有的好时代,意气风发,疯狂地吞并各种机床公司。

2004年吞并云机,昆机,逐渐垄断了国内车床,镗铣床市场。

之后的一年里更是向德国的希斯进行吞并,以此来掌控机床的高端技术。在2018年的时候,更是年销售额达到了180亿,问鼎当年世界机床排行榜中的榜首。

技术落后,国产化率太低,造成亏损甚至破产重组

可是沈机这样的日子总归是昙花一现,在2018年更是负债累累,到后来不得不进行破产重组,而这也是中国机床行业的一个缩影

不仅如此,在当时号称中国机床的“四大天王”也是亏损的亏损,破产的破产。后来在排行榜中,前十名基本上都是被欧美国家所占据,中国却无一上榜。

德国希斯机床

之所以是这样的结果,原因其实很明显了。

在高档数控机床里,我国的四大机床巨头,能够做到完全国产化的基本上没有,大部分依靠的都是从欧美等国家进口

按理来说,我们作为机床行业第一大消费国,第一大生产国,为何会沦落到这样的地步呢?甚至就连自主研发的任务都完不成。

技术上不占优势,掉入中低端市场“陷阱”

最开始的机床仅仅是铣床,车床,镗床等等,一些技术含量不高的。可是随着经济发展以及科技的发展,其机床行业也得到了迅速的发展。

在当时,我国机床之所以大部分依赖进口,就是因为在技术上的落后

其实我国机床也曾试图找出一条自主研发的道路,以此来摆脱外国对于技术上的封锁。当时还有着与外国合作的黄金时期,但是到最后都败在外国技术上的封锁

就在我国准备要下狠心进行自主研发的时候,但往往都已经为时已晚,因为技术落后而惨遭掣肘。

早在上世纪九十年代末的时候,我国机床也曾高价购买过外国的机床技术,可是对方要么发出一系列的源代码。要么就是强加“霸王条款”,以至于我国的机床行业那是非常的艰辛。

可等我国研发出来的时候,西方国家总是以低价把这项技术给倾销出去,让我们耗费的巨资成了打水漂,也正是这样,我国的机床在很多年内都是处于中低端。

可尽管困难重重,但依然阻挡不了我国打破欧美技术封锁这一结果。

自主研发,涅槃重生

早在2013年的时候,我国兵器工业旗下的武重集团就曾研制出了七轴五联动重型机床,更是凭借着这部重型机床斩获了当年国家科技进步二等奖

这个重型机床能够把大型螺旋桨的声音给控制在十几分贝内,能够和海洋的声音不分上下。而这背后离不开各大高校以及企业的相互合作,以及国家层次的支持。

随着工业体系的转型与升级,高档数控机床变得越来越先进,而市场对于高档机床的需求也是越来越多。

不仅如此,高档的数控机床也是我国打造高端制造业的核心竞争力更是被列入到国家重点必争领域当中。

因为高端数控机床在极大程度上关乎着,我国的制造业竞争力以及国家战略安全。就算是全球化的今天,自己如果没有核心技术,还是避免不了被欧美卡脖子。

而欧美现在对中国出口的高档数控机床也是越来越严格。像关键设备以及操控系统或者用途,都必须要填写得一清二楚,而且就像查户口一样,越来越细。

十年磨一剑,颠覆性黑科技就此现世

2009年,国家方面提出了“高档数控机床与基础制造装备”重大专项,目的就是为了加快我国在高档数控机床领域的突破,甚至成为领头羊。

而这个专项里面最大的成就,应该就是华中科技大学机械学院张海鸥团队

经历了多年的沉淀,他们的团队研发出了世界首台完全拥有自主知识产权的,铸锻铣一体化3D打印数控机床首次实现了同步铸锻工艺

图为张教授和工作人员

张教授这个数控机床和普通的相比,最大的特点就是周期短,能够把铸造,锻造,铣削同步进行。

另外,传统的机床对于铸造,锻造,铣削需要很长的时间,并且工序复杂,要很多的大型机床才能够完成。

张教授和他爱人

所以,这是中国高档数控机床的一个里程碑

另外,在张教授这个智能数控机床没有研发出来之前,世界上的高档数控机床普遍的问题就是,无法做到整合或者集成化,也就是工序太过复杂。哪怕是德日,他们也是一样的道理。

而且在普通的3D打印技术中,金属零部件并没有经历锻造,铣削等,金属的抗疲劳性严重不足,要么就是存在一些狭小的缺陷,让3D打印陷入了一个尴尬的境界。

3D打印成品

而张教授发明的这台一体化机床,恰恰破解了这一难题。要知道,这个东西被研发出来后,曾引起了世界广泛的关注,因为张教授的这一创新,在世界上都是数一数二的。

技术超前,受到多个国家眼红

并且这项发明曾被我国列入到了禁止出口技术目录当中,因此欧洲的空客和美国的通用只能与我们合作,并不能购买我国的设备。

而当时的美国更是三顾茅庐,声明要用大价钱购买这项技术,不过被张教授给毫不犹豫地拒绝了。

欧洲空客更是说过这样的话:

“通过与张海鸥团队的合作”

“能使空客公司在制造技术方面取得更大的突破”

而且国内合作的企业也是非常的多,大部分都是国企方面的,像中国重工,中国中铁,中国航发等等。

而这个一体化机床则会被重点应用于航空发动机上,这样一来,我国在航发某些技术上被卡脖子也就不存在了。

国家对于创新成果进行验收鉴定

根据2020年,由湖北机械工程学会召开的科技鉴定成果来看,由多方专家以及委员会的鉴定,认为张教授的科技创新成果其技术层次位列国际领先水平。

不仅如此,这也标志着我国在高档数控机床领域迈入了新台阶,最起码在复合装备这一方面,减少了对国外机床的依赖程度

事实上,机床的发展程度最能够代表一个国家制造业或者工业的水准

因为,随着科技的发展,越来越多的精密仪器需要用到机床的铣削或者锻造,而机床能够把精准度把握得非常好,那么生产制造出来的产品也会有更高的价值。

机床越先进,越容易掌握主动权

再者说,我国本来就是一个工业大国以及制造业大国,对于机床的要求那必然是苛刻的,想要提升我国制造业的水平,那么机床就是一个关键的发展点

只有机床越先进,所生产出的东西也越来越精密,从而才能够赶上世界的水平。

也正是张教授的这一科技创新,才能够让我国的机床技术,不再被欧美等国卡脖子

机床“牵一发而动全身”,背后包含的产业太多

可是机床这一行业,其背后又包含了很多很多的领域,像高档数控机床的专业芯片,其背后是半导体行业

如果半导体行业没有实现自主知识产权,那么高档数控机床的量产或许就成为了一个笑话,不仅如此,高档数控机床的背后还有着冶金技术,甚至和整个工业体系息息相关。

想要一个国家在制造业上有所突破,那么机床将会成为核心竞争力。所以,最普遍的机床往往能够让一个国家打破垄断,也能让一个国家掣肘于此。

 
 
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