為進一步瞄準國際科技前沿、滿足國家戰(zhàn)略目標和市場發(fā)展需求,輕量化院增材制造團隊應運而生。近年來,在國家重點研發(fā)計劃、國際科技合作專項、智能專項、04專項等的支持下,增材制造團隊從4人發(fā)展到目前的20人核心研發(fā)隊伍。團隊負責人為80后青年學術(shù)帶頭人,團隊成員平均年齡不足35歲,專業(yè)領(lǐng)域涵蓋材料科學、機械設計、激光加工、數(shù)值模擬等方向,團隊成員90%以上具有博士、碩士學位,中共黨員比例達80%以上。目前,團隊主要圍繞增材制造用高性能金屬粉末制備、超高速率激光熔覆、3D打印等領(lǐng)域開展技術(shù)研究及成果轉(zhuǎn)化工作,榮獲中國機械工業(yè)“十二五”優(yōu)秀創(chuàng)新團隊,并先后獲得國家科技進步二等獎、機械工業(yè)科學技術(shù)一等獎、北京市科學技術(shù)二等獎、中國專利優(yōu)秀獎等獎項。累計申請各類專利40余項,獲授權(quán)發(fā)明專利20余項。
定方向,搭團隊,建平臺
增材制造技術(shù)被視為第三次工業(yè)革命的重要標志,長期以來,其材料、裝備、工藝多被歐美企業(yè)所壟斷,極大限制了我國增材制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
懷揣著服務國家高端制造業(yè)戰(zhàn)略的極大熱情和對市場需求的高度敏銳感,團隊負責人確定了以高性能金屬粉末材料制備為基礎、以超高速激光熔覆、3D打印、粉末冶金等金屬粉末應用為重點的發(fā)展方向,以及打造世界一流增材制造團隊的發(fā)展目標。
在科研經(jīng)費嚴重不足、薪資待遇明顯偏低的情況下,一大批來自清華、北航等高校的優(yōu)秀博士、碩士因心懷推動增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共同理想,加入到增材制造團隊,形成了一支涵蓋材料科學、機械設計、激光加工、數(shù)值模擬等方向的高素質(zhì)研發(fā)隊伍,并自籌建立了首個集高性能金屬粉末制備、檢測及應用于一體的全流程綜合實驗室,為團隊的高效快速發(fā)展奠定了重要的硬件基礎。
秉承工匠精神,弘揚中國制造
高性能金屬粉末是金屬增材制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán),國內(nèi)生產(chǎn)該類粉材需要的真空氣霧化設備與國外同類設備相比,在霧化系統(tǒng)效率、設備可靠性方面存在差距,由此導致金屬粉末產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本較進口產(chǎn)品有較大劣勢。為解決這些問題,團隊決定自主開發(fā)國內(nèi)首臺(套)技術(shù)裝備——500kg級大型真空氣霧化設備。
然而,國內(nèi)沒有任何加工制造商有500kg級真空氣霧化設備的制造經(jīng)驗,所有設備制造商均表示難度太大,不敢承接。為解決此問題,團隊成員深入制造廠家,共同參與到了幾乎每一個設備零部件的生產(chǎn)制造過程中。在安裝調(diào)試時,由于首次應用雙中間包霧化系統(tǒng)、氣氛在線檢測系統(tǒng)等新技術(shù),強弱電干擾、真空度不足等一個個問題開始顯現(xiàn),團隊成員努力攻關(guān),技術(shù)骨干長駐現(xiàn)場,黨員干部身先士卒,每天工作16小時,時常凌晨兩點多才能回到住處。從驕陽似火的8月到大雪紛飛的12月,從酷暑到嚴冬,一干就是5個月。最終,500kg真空氣霧化裝備各項技術(shù)指標達到協(xié)議要求,首臺套技術(shù)裝備順利投產(chǎn)。
500kg真空氣霧化設備投產(chǎn)的消息很快轟動了真空氣霧化制粉領(lǐng)域。德國西馬克集團(SMS)在聽取了該項目的介紹后,對中國在該方向取得的成就表示驚嘆,并在西馬克集團辦公樓前升起中國國旗。中國人的工匠精神和裝備制造水平得到了德國專家的高度贊譽!
研發(fā)尖端工藝,助力綠色升級
眾所周知,電鍍技術(shù)雖然在金屬表面防護、裝飾加工等方面發(fā)揮了很大作用,但其污染非常嚴重。黨的十九大報告明確提出,要建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系,構(gòu)建市場導向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系,推進資源全面節(jié)約和循環(huán)利用。
和傳統(tǒng)的熔覆激光技術(shù)相比,超高速激光熔覆技術(shù)的工作效率要快上百倍。第一次在德國看到這項技術(shù)時,增材制造團隊負責人敏銳地感覺到,通過引進德國先進工藝技術(shù),針對我國的市場需求,研發(fā)配套的工藝、裝備、材料和應用驗證,形成產(chǎn)業(yè)化、智能化、標準化,繼而進行二次研發(fā)改進,會極大地解決我國長期以來存在的電鍍污染問題,這對于我國實現(xiàn)“中國制造2025規(guī)劃”有很好的實踐意義。
經(jīng)過深度交流,我們與德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所達成共識,隨即開展了聯(lián)合研究工作。2017年,雙方共同申請承擔了戰(zhàn)略性國際科技創(chuàng)新合作重點專項——“大型金屬構(gòu)件超高速激光熔覆及其粉末制備關(guān)鍵技術(shù)研究與示范應用”項目。該技術(shù)可以1m2/h的效率在零件基體上制備耐磨耐蝕涂層,為替代電鍍鉻等提供了一種有效解決途徑。2017年10月31日,《科技日報》題為《超高速激光熔覆技術(shù):為中國綠色制造再添新動能》對該技術(shù)進行了整版報道。
“合抱之木,生于毫末;九層之臺,起于壘土”。增材制造團隊從創(chuàng)立之初的人手不足、方向單一,發(fā)展到現(xiàn)在高學歷、多學科融合互補的富有競爭力的核心研發(fā)隊伍;從研發(fā)基礎單薄、實驗平臺匱乏,到現(xiàn)在全產(chǎn)業(yè)鏈裝備順利投產(chǎn)、成果轉(zhuǎn)化捷報頻傳。一路走來,堅定的信仰和篤定的目標是支撐我們不斷向前的不竭動力?;厥走^去,有太多的感動與故事;展望未來,更廣闊的天空等待著我們?nèi)ジ傊?。增材制造團隊的科技工作者站在推進歷史變革的潮頭,秉承工匠精神,肩負更加神圣的使命。我們將共同懷揣中華民族偉大復興的共同理想,不忘初心跟黨走,續(xù)夢攜手共前行!
中國機械科學研究總院集團有限公司(以下簡稱中國機械總院)的前身是機械工業(yè)部機械科學研究院,成立于1956年新中國建設時期。1999年按照“國科發(fā)政字(1999)197號文”的要求,將原機械工業(yè)部直屬的從事基礎共性技術(shù)研究與開發(fā)的一批研究所劃入機械總院整體轉(zhuǎn)制為中央直屬企業(yè)...
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