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让中国制造变得更容易 易造革新制造业流程

发布时间:2019-10-09 15:52:04

中国是全球制造业大国,制造业作为国民经济主体之一,一直处于大而不强的状况,为了推进中国制造业的转型和升级,国务院组织编制并发布了《中国制造2025》。日前,由我国科研团队自主研发成功一种超级软磁材料在上海全球首发,该材料名为“易造”,团队本着以“让中国制造变得更容易”为目的研发,有望改变制造业工艺流程。

在制造业里,最重要是短流程,就是把复杂的工艺流程简单化。越复杂的零部件工艺流程越长,精度就越难控制,因此各国制造业都在为制造工艺的短流程而努力。我国传统的制造工艺依据各种部件的制造难度不同平均需要16-20个工序,尤其生产精细机械,从原材料加工到零部件生产流程特别长,造成成本过高难以规模化。相比之下,使用“易造”材料作为原材料只需要6-8个工序就可以做出成品。简单来说,制作一个普通零部件,至少需要经过车铣刨磨好几个最常规的工序才能拿到成品。而“易造”材料的粉末特性,只需要准备好相应的模具,直接压制即可,最多加一道抛光工序,因此对制造业来说“易造”具有颠覆性,能为制造业带来巨大的改变。易造研究院首席研究员黄老师如是说。

黄老师说道:“比方说电机的升级,以前更高效的电机不是设计不出来,而是设计出来了,材料不具备能够做到这些复杂的结构零部件。”传统的硅钢片、非晶带材等材料无法做到一些复杂精细的形状,而“易造”材料属于高端精细粉末,可以做出精度更高的零部件,配合改良优化电机的设计结构,颠覆传统的电机设计理念。

“易造”材料是粉末状的超级软磁材料,带有非晶材料的特性,但是又不完全是非晶材料。从80年代开始非晶材料就成为了国内外材料界的科研重点,目前除了“易造”是粉末状软磁材料以外,也有其他粉末状材料,例如铁氧体、铁硅合金、非晶粉末等,在磁性材料应用里各国制造业除了想解决长工艺向短流程靠拢,同时也致力于发展粉末冶金,得以制造更高精度密度的零部件,因此才有粉末状材料的出现。据易造研究院副院长王雪莲介绍,这些合金粉末的出现确实解决了制造业很多的问题,但始终没有研发出综合性能优越的粉材,而“易造”材料从制造工艺的角度来说,做到了短流程,突破了长工艺的瓶颈,同时在性能上保持了磁导率高、矫顽力低、铁损率低,比目前的同类材料综合性能更优越,其性能是目前同类材料的世界最高水平,获得了多项专利。“制造传统非晶粉末材料一般使用水淬法、粉末冶金法等,而“易造”跟传统非晶的形成过程有所不同,更接近黑科技。”王雪莲神秘的说。

国际上的非晶带材即软磁材料的核心技术和专利主要在美国和日本两国,其制造软磁材料的装备和工艺的专利导致别国无法轻易获得,因此我国的软磁装备都是自主研发。在装备落后的情况下,我国非晶材料的质量一直无法提升,与国外相比有至少5年的差距。所以非晶行业协会一直把非晶装备提升作为重中之重,而“易造”团队凝集了三代科学家的心血,自主研发解决了装备问题,从而成功研发出“易造”超级软磁材料。

对于关键性基础材料来说,材料要应用到制造上产能和性价比是首要问题。据国内经销新材料产品的代理商说,以“易造”材料的性能数据来看,市面上同等质量的非晶材料产能全球每年产量大约只有300公斤左右,国外生产此级别稀缺材料的厂家产能一直跟不上,所以这个级别的材料一直处于缺货状态。王雪莲表示,“易造”非晶材料已经产业化,并实现数量级生产的突破,“易造”规模化生产后能做到万吨级的产能。未来易造在上海产能要上10万吨,而在全国第一期布局是30万吨,完全有能力满足现在新材料领域稀缺材料的市场需求。

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