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厦门钨业0.03毫米微小径立铣刀入选央视《红色财经·信物百年》

编辑:编辑者 发布时间:2021-11-03 14:55:14.0 点击量:469


在庆祝建党百年之际,中央广播电视总台联合国务院国资委共同推出百集微纪录片及同名书籍《红色财经·信物百年》,通过百位讲述人、百件信物、百集故事,翻开红色财经百年史画卷。这是国企人深入开展党史学习教育的生动实践,也是央视建党百年宣传报道的又一精品力作。厦门钨业0.03毫米微小径立铣刀入选其中,厦钨也成为福建省唯一入选的企业。


见证中国钨业发展的微小径立铣刀

2016年12月15日,厦门国家钨材料磨削实验室,一把直径只有0.03毫米的微型刀具出现在高倍显微镜里,闪烁着神秘的光芒。
这把刀具看似普通,却是制造航天器、大飞机和其他高端装备中关键精密零部件的必备工具。它的成功研制标志着国外长达30年的技术垄断被打破。
这把直径0.03毫米微型刀具是厦门钨业(前身是1958年建立的福建省厦门氧化铝厂,1982年开始转产钨制品,1984年更名为福建省厦门钨品厂)研制生产的,它的直径不足普通人头发丝直径的一半,是世界上最小可批量生产的螺旋刃硬质合金立铣刀。生产这样的微型刀具,需要优异的钨合金材料、精密的刀型设计、超高水平的磨削技术、稳定的检测技术、超薄的高硬度涂层等。这些都是国家材料水平与设计制造水平的最直观体现。它的成功研制凝结着厦门钨业务实、低调的企业精神。
在航天器、大飞机及其他高精密设备中,有数以百计细小的金属零部件,它们需要使用更加细小坚硬的合金工具才能生产出来,而这种直径0.03 毫米微型刀具就是专门用来生产这些零部件的。
但是,在30年前,我国不但生产不了这样的产品,甚至连必需的高性能碳化钨材料都生产不出来。

低价出口钨矿的钨资源大国

钨是一种稀有金属,在钨中加入钴等金属元素制成的合金,硬度可以与钻石相媲美。正因为这样的特性,它被广泛应用于加工制造、国防安全等与国计民生息息相关的领域,也是航空航天装备的重要原料。
中国钨矿储量居世界第一,然而过去却只是资源大国,不是钨产品制造强国。
20世纪80年代以前,国内所有钨生产加工企业,往往只能出口初级钨精矿换取外汇。出口1吨初级钨精矿售价只有7万元人民币,而进口1吨纯钨粉则要高达80万元人民币。
1991年那个酷热的夏天,在福建省厦门钨品厂停产整修的间隙里,有18位技术人员没有休息。他们逐字逐句地翻译着钨金制造领域还原炉、气流分散机等国外设备的基础性文件,然后改进、创新,使用自主革新的常规设备一次次反复试验。
最终,在2008年,厦门钨业工程师的“紫钨原位还原法超细晶硬质合金工业化制造技术”突破了国外技术壁垒并打破了国外市场垄断,推动了我国钨工业以高起点进入超细晶硬质合金领域,并利用该项成果建成了世界上最大的超细晶硬质合金棒材生产线。
我国硬质合金材料依赖进口的局面得以扭转。厦门钨业开始了高性能碳化钨材料的生产和出口,产品销量迅速提升至全国出口量的50%以上。

“工业的牙齿”

虽然有了高性能碳化钨材料,但厦门钨业人并不满足于现状。他们还要设计制造出微型钨合金棒材,并在上面做出精密的刀型槽型设计。
钨产业的核心深加工领域是被誉为“工业的牙齿”的硬质合金,而硬质合金的核心应用就是切削工具。
以前,我国此项技术十分薄弱,在多个高端、重型、精密制造业中,切削刀具完全依赖进口。现在,厦门钨业人决心打破国外技术垄断,解决这项 “卡脖子”技术问题,目标就是做出世界上最小的直径0.03毫米的微型刀具。要在肉眼都无法看清的钨合金棒材上,加工出15微米细的刀型槽型, 这在很多人眼中是中国工业人无法独立实现的目标。但在厦门钨业项目团队心里,这却是一道必须攻克的难关!经过成百上千次的探索,度过无数个不眠之夜后,厦门钨业的工程师终于掌握了世界级水平的高精密磨削工艺的关键诀窍。
2016年12月15日,在3000倍的电子显微镜下,一把理想的直径0.03毫米高精度螺旋刃立铣刀诞生了!

最后的难题

最后,厦门钨业的工程师向超薄的高硬度涂层工艺这项最后的难题发起了总攻。
高端制造业领域里需要的涂层只有2~3微米厚,是头发丝直径的1/30,任何一点灰尘杂质都将产生巨大影响。
这项技术一直被少数几家国外企业掌握和封锁。
工程师经过无数次的艰苦试验,逐渐掌握了高端制造业领域的涂层技术。
经过涂层后的直径0.03毫米微型刀具实现了进口切削刀具的替代,大量用于我国军工、航天航空、核工业等先进、尖端领域的高精密加工,以超乎想象的微小尺寸和超高的磨削难度,该技术填补了我国在微小径刀具领域的空白,保障了我国高精密加工领域的产业安全。
以前,我国只能低价出口钨矿。如今,厦门钨业已经开始向美欧等30多个国家和地区出口超细晶硬质合金的刀具,让世界开始正视一个新事实:中国不只是钨资源大国,更是钨制造强国!
从矿山采选、冶炼到深加工,厦门钨业立足全产业链,为全球用户提供钨粉末、硬质合金、切削工具等高品质钨产品。
在务实、低调的企业精神引领下,厦门钨业依托国家钨材料、高端储能材料、稀土材料等3个国家级研发中心,瞄准世界科技前沿和行业制高点,持续探索钨钼材料在现代工业中的应用,让金属切削更轻快,让模具及耐磨零部件更持久,让矿山采掘和油气钻探更高效、让工程掘进势不可挡,为全球的高端制造贡献着自己的力量。

延伸阅读:0.03毫米微小径立铣刀

微型化、超精密化已成为航空航天、精密模具、医疗器械等行业的发展趋势,这对制作刀具的尺寸和精度提出了更高要求。此前我国高端制造领域需求的微小径刀具基本依赖进口,而厦门钨业自主研发生产的0.03毫米微小径立铣刀,实现了高端微小径刀具生产的国产化。
0.03毫米微小径立铣刀,刃径精度为±0.001毫米,刀具跳动≤0.002 毫米,是目前世界上最小的螺旋刃立铣刀。
在直径仅有0.03毫米的刀具上开槽,意味着刀刃最细的部分仅有15微米,几乎是10余克碳化物的堆叠,只有兼具优异的硬质合金棒材、合理的刀型槽型设计、先进的刀具磨削工艺技术、高精密的检测设备以及稳定的恒湿恒温生产环境,才能实现这种超细微刀具的开发。
厦门钨业充分发挥钨全产业链优势,使用自主研发的超细晶硬质合金棒材作为基体(棒材的超细晶粒度使其在0.03毫米的微小径刀具刃型上仍可加工出完整、优异的刃口形貌),同时搭配专用的刀型结构和槽型设计提高刀具刚性,采用世界先进的涂层工艺及其超精细的刀具质量管控体系,从而极大地提升刀具精度稳定性和切削性能,成功打造出这把“大国小刀”。

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