在慶祝建黨百年之際,中央廣播電視總臺聯(lián)合國務院國資委共同推出的百集微紀錄片及同名書籍《紅色財經(jīng)·信物百年》,通過百位講述人、百件信物、百集故事,翻開紅色財經(jīng)百年史畫卷。這是國企人深入開展黨史學習教育的生動實踐,也是總臺建黨百年宣傳報道的又一精品力作。廈門鎢業(yè)的0.03毫米微小徑立銑刀入選其中,廈門鎢業(yè)也成為福建省唯一入選的企業(yè)。
見證中國鎢業(yè)發(fā)展的——微小徑立銑刀
2016年12月15日,廈門國家鎢材料磨削實驗室,一把直徑只有0.03毫米的微型刀具出現(xiàn)在高倍顯微鏡里,閃爍著神秘的光芒。這把刀具看似普通,卻是制造航天器、大飛機和其他高端裝備中關(guān)鍵 精密零部件的必備工具。它的成功研制標志著國外長達30年的技術(shù)壟斷被打破。
這把直徑0.03毫米微型刀具是廈門鎢業(yè)(前身是1958年建立的福建省廈門氧化鋁廠,1982年開始轉(zhuǎn)產(chǎn)鎢制品,1984年更名為福建省廈門鎢品廠)研制生產(chǎn)的,它的直徑不足普通人頭發(fā)絲直徑的一半,是世界上最小可批量生產(chǎn)的螺旋刃硬質(zhì)合金立銑刀。生產(chǎn)這樣的微型刀具,需要優(yōu)異的鎢合金材料、精密的刀型設計、超高水平的磨削技術(shù)、穩(wěn)定的檢測技術(shù)、超薄的高硬度涂層等。這些都是國家材料水平與設計制造水平的最直觀體現(xiàn)。它的成功研制凝結(jié)著廈門鎢業(yè)務實、低調(diào)的企業(yè)精神。
在航天器、大飛機及其他高精密設備中,有數(shù)以百計細小的金屬零部件,它們需要使用更加細小堅硬的合金工具才能生產(chǎn)出來,而這種直徑0.03 毫米微型刀具就是專門用來生產(chǎn)這些零部件的。但是,在30年前,我國不但生產(chǎn)不了這樣的產(chǎn)品,甚至連必需的高性能碳化鎢材料都生產(chǎn)不出來。
低價出口鎢礦的鎢資源大國
鎢是一種稀有金屬,在鎢中加入鈷等金屬元素制成的合金,硬度可以與鉆石相媲美。正因為這樣的特性,它被廣泛應用于加工制造、國防安全等與國計民生息息相關(guān)的領(lǐng)域,也是航空航天裝備的重要原料。
中國鎢礦儲量居世界第一,然而過去卻只是資源大國,不是鎢產(chǎn)品制造強國。20世紀80年代以前,國內(nèi)所有鎢生產(chǎn)加工企業(yè),往往只能出口初級鎢精礦換取外匯。出口1噸初級鎢精礦售價只有7萬元人民幣,而進口1噸純鎢粉則要高達80萬元人民幣。
1991年那個酷熱的夏天,在福建省廈門鎢品廠停產(chǎn)整修的間隙里,有18位技術(shù)人員沒有休息。他們逐字逐句地翻譯著鎢金制造領(lǐng)域還原爐、氣 流分散機等國外設備的基礎(chǔ)性文件,然后改進、創(chuàng)新,使用自主革新的常規(guī)設備一次次反復試驗。最終,在2008年,廈門鎢業(yè)工程師的“紫鎢原位還原法超細晶硬質(zhì)合金工業(yè)化制造技術(shù)”突破了國外技術(shù)壁壘并打破了國外市場壟斷,推動了我國鎢工業(yè)以高起點進入超細晶硬質(zhì)合金領(lǐng)域,并利用該項成果建成了世界上最大的超細晶硬質(zhì)合金棒材生產(chǎn)線。
我國硬質(zhì)合金材料依賴進口的局面得以扭轉(zhuǎn)。廈門鎢業(yè)開始了高性能碳化鎢材料的生產(chǎn)和出口,產(chǎn)品銷量迅速提升至約全國出口量的一半以上。
“工業(yè)的牙齒”
雖然有了高性能碳化鎢材料,但廈門鎢業(yè)人并不滿足于現(xiàn)狀。他們還要設計制造出微型鎢合金棒材,并在上面做出精密的刀型槽型設計。
鎢產(chǎn)業(yè)的核心深加工領(lǐng)域是被譽為“工業(yè)的牙齒”的硬質(zhì)合金,而硬質(zhì)合金的核心應用就是切削工具。 以前,我國此項技術(shù)十分薄弱,在多個高端、重型、精密制造業(yè)中,切削刀具完全依賴進口?,F(xiàn)在,廈門鎢業(yè)人決心打破國外技術(shù)壟斷,解決這項“卡脖子”技術(shù)問題,目標就是做出世界上最小的直徑0.03毫米的微型刀具。要在肉眼都無法看清的鎢合金棒材上,加工出15微米細的刀型槽型, 這在很多人眼中是中國工業(yè)人無法獨立實現(xiàn)的目標。但在廈門鎢業(yè)項目團隊心里,這卻是一道必須攻克的難關(guān)!經(jīng)過成百上千次的探索,度過無數(shù)個不眠之夜后,廈門鎢業(yè)的工程師終于掌握了世界級水平的高精密磨削工藝的關(guān)鍵訣竅。
2016年12月15日,在3000倍的電子顯微鏡下,一把理想的直徑0.03毫米高精度螺旋刃立銑刀誕生了!
最后的難題
最后,廈門鎢業(yè)的工程師向超薄的高硬度涂層工藝這項最后的難題發(fā)起了總攻。
高端制造業(yè)領(lǐng)域里需要的涂層只有2~3微米厚,是頭發(fā)絲直徑的1/30, 任何一點灰塵雜質(zhì)都將產(chǎn)生巨大影響。這項技術(shù)一直被少數(shù)幾家國外公司掌握和封鎖。工程師們經(jīng)過無數(shù)次的艱苦試驗,逐漸掌握了高端制造業(yè)領(lǐng)域的涂層技術(shù)。
經(jīng)過涂層后的直徑0.03毫米微型刀具實現(xiàn)了進口切削刀具的替代,大量用于我國軍工、航天航空、核工業(yè)等先進、尖端領(lǐng)域的高精密加工,以超乎想象的微小尺寸和超高的磨削難度,該技術(shù)填補了我國在微小徑刀具領(lǐng)域的空白,保障了我國高精密加工領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)安全。
以前,我國只能低價出口鎢礦。如今,廈門鎢業(yè)已經(jīng)開始向美歐等30 多個國家和地區(qū)出口超細晶硬質(zhì)合金的刀具,讓世界開始正視一個新事實:中國不只是鎢資源大國,更是鎢制造強國!
從礦山采選、冶煉到深加工,廈門鎢業(yè)立足全產(chǎn)業(yè)鏈,為全球用戶提供鎢粉末、硬質(zhì)合金、切削工具等高品質(zhì)鎢產(chǎn)品。在務實、低調(diào)的企業(yè)精神引領(lǐng)下,廈門鎢業(yè)依托國家鎢材料、高端儲能材料、稀土材料等3個國家級研發(fā)中心,瞄準世界科技前沿和行業(yè)制高點, 持續(xù)探索鎢鉬材料在現(xiàn)代工業(yè)中的應用,讓金屬切削更輕快,讓模具及耐磨零部件更持久,讓礦山采掘和油氣鉆探更高效、讓工程掘進勢不可擋,為全球的高端制造貢獻著自己的力量。
延伸閱讀
0.03毫米微小徑立銑刀
微型化、超精密化已成為航空航天、精密模具、醫(yī)療器械等行業(yè)的發(fā)展趨勢,這對制作刀具的尺寸和精度提出了更高要求。此前我國高端制造領(lǐng)域需求的微小徑刀具基本依賴進口,而廈門鎢業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)的 0.03毫米微小徑立銑刀,實現(xiàn)了高端微小徑刀具生產(chǎn)的國產(chǎn)化。
0.03毫米微小徑立銑刀,刃徑精度為±0.001毫米,刀具跳動≤0.002毫米,是目前世界上最小的螺旋刃立銑刀。在直徑僅有0.03毫米的刀具上開槽,意味著刀刃最細的部分僅有15微米,幾乎是10余顆碳化物的堆疊,只有匹配性能優(yōu)異的硬質(zhì)合金棒材、合理的刀型槽型設計、先進的刀具磨削工藝技術(shù)、高精密的檢測設備以及穩(wěn)定的恒濕恒溫生產(chǎn)環(huán)境,才能實現(xiàn)這種超細微刀具的開發(fā)。
廈門鎢業(yè)充分發(fā)揮鎢全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,使用自主研發(fā)的超細晶硬質(zhì)合金棒材作為基體(棒材的超細晶粒度使其在0.03毫米的微小徑刀具刃型上仍可加工出完整、優(yōu)異的刃口形貌),同時搭配專用的刀型結(jié)構(gòu)和槽型設計提高刀具剛性,采用世界先進的涂層工藝及其超精細的刀具質(zhì)量管控體系,從而極大地提升刀具精度穩(wěn)定性和切削性能,成功打造出這把“大國小刀”。