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原元康:知難而往 擠出機(jī)核心部件材料步入新時(shí)代
????????“拋開其它不談,三句不離本行,我們只講技術(shù)”,走進(jìn)原元康,吳總面帶喜色地向筆者講道??梢?,原元康在擠出機(jī)心臟部件的使用壽命課題上又增添了新成果。
????????本著“窮畢生之精力,只做一件事”的信念,早年在國內(nèi)首先研發(fā)出雙金屬機(jī)筒和雙金屬螺桿的吳總在知無涯的瀚海中沉下心來專攻擠出機(jī)核心部件的使用壽命,陳列室中的產(chǎn)品,無一不是擠出機(jī)核心部件新材料的宣示。吳總謙遜的表示:“這在我看來,才是日趨完美的。一生中只研究一項(xiàng)技術(shù),只研究如何提高擠出機(jī)核心部件使用壽命,才能精益求精?!?/p>
????????“書癡者文必工,藝癡者技必良”,讓我們來看看原元康的碩果吧。
????????多孔式陶瓷襯套機(jī)筒即將正式問世
????????今年原元康在雅式展上將主推陶瓷襯套式機(jī)筒,在此之前研發(fā)的注射機(jī)陶瓷機(jī)筒已經(jīng)得到富士康等公司的成功應(yīng)用,平行雙孔的襯套也已經(jīng)歷經(jīng)三到四年的研發(fā)并在試驗(yàn)應(yīng)用過程中。陶瓷作為機(jī)筒內(nèi)襯,其耐摩擦磨損性能以及耐腐蝕性能是毋庸置疑的。關(guān)鍵之處在于用戶對(duì)陶瓷機(jī)筒存在的疑問,比如陶瓷的熱傳導(dǎo)性能以及自身脆性等。吳總笑道:“其實(shí),有這些疑問都是對(duì)陶瓷材料的不了解。陶瓷,例如其碳化硅系列與金屬材料一樣有很多配方,不同配方的陶瓷,其物理性能也不盡相同。眾所周知,以陶瓷為材料制造的陶瓷軸承等已經(jīng)不鮮見于市場(chǎng),因此不必?fù)?dān)心脆性問題。我們研發(fā)的碳化硅復(fù)合材料陶瓷配方,韌性相當(dāng)高。我們除了在理論上取得該材料的韌性值以外,主要還要給用戶試用,我們選擇物料剪切力較大,背壓較大的配混擠出工況實(shí)踐來考察一段時(shí)間,看看雙孔陶瓷襯套內(nèi)孔上下二個(gè)尖角是否扛得住強(qiáng)烈的剪切力,用戶的成功應(yīng)用才能夠說明研發(fā)的最終成功”。
????????陶瓷作為內(nèi)襯套,其本身的熱傳導(dǎo)性能顯得十分重要。高分子材料在機(jī)筒內(nèi)被塑化,主要的熱源取自于機(jī)筒內(nèi)壁。如果熱傳導(dǎo)不理想,或者說比金屬機(jī)筒熱傳導(dǎo)性能差,就會(huì)直接威脅到擠出機(jī)的能耗與加工時(shí)長(zhǎng)。吳總作為專業(yè)研究者給出了理性分析:“所以首先我們要克服這些問題,所有的研發(fā)都需要首先圍繞著解決陶瓷脆性和熱傳導(dǎo)進(jìn)行。如果這兩點(diǎn)做好了,它的抗腐蝕和抗磨損性能就可以在擠出領(lǐng)域大展宏圖了。”
????????在今年雅式展,原元康的陶瓷機(jī)筒將正式亮相,同時(shí),公司還將展出2014年研發(fā)成功的可以與德國W&P公司99.3材料橢圓套相媲美,專用于對(duì)付高比例玻璃纖維增強(qiáng)配混工況的高釩鑄鐵Ω102A和Ω103A橢圓內(nèi)襯套,展會(huì)中也將把用戶的體驗(yàn)報(bào)告分享給參展觀眾。
????????國內(nèi)尖端工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)研發(fā)出很多頂尖的材料,這些材料幫助到一些產(chǎn)品可以上云天入大海,可以應(yīng)對(duì)各種嚴(yán)峻的自然條件。但國內(nèi)在普通的工業(yè)領(lǐng)域,材料的研發(fā)相對(duì)顯得窘迫。歐洲和日本的各類擠出機(jī)和注射機(jī)中已經(jīng)多年成功應(yīng)用的陶瓷內(nèi)襯套,中國為什么不可以?上海原元康的陶瓷襯套式機(jī)筒在富士康公司嚴(yán)峻的腐蝕工況條件下使用后反響強(qiáng)烈,贊譽(yù)頗高,并以此在2012年榮獲榮格創(chuàng)新獎(jiǎng)。吳總說:“富士康的成功使用,對(duì)我們研發(fā)新材料的人員是一種莫大的激勵(lì)和鞭策?!?/p>
????????關(guān)于陶瓷襯套式機(jī)筒的疑問
????????問:貴公司研發(fā)的陶瓷材料具有哪一些可貴的性能?
????????吳總:我公司研發(fā)的碳化硅(SiC)復(fù)合陶瓷具有優(yōu)異的抗摩擦磨損性能,材料“自潤(rùn)性”相當(dāng)好,這是任何金屬類材料,即使通過多種硬化手段也無法比擬的。SiC復(fù)合陶瓷更具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,它幾乎能耐所有無機(jī)酸和堿液、鹽的腐蝕。而我們研發(fā)的這種SiC復(fù)合陶瓷,還能夠在一定程度上抵抗住氫氟酸類的腐蝕磨損。實(shí)驗(yàn)表明,即使我們的SiC復(fù)合陶瓷與氫氟酸和硝酸的混合液接觸,也僅僅在SiC復(fù)合陶瓷表面生成了一層薄薄的氧化硅,該致密的氧化硅層阻止了基體內(nèi)部SiC被繼續(xù)氧化的進(jìn)程,從而使得SiC復(fù)合陶瓷抵抗氫氟酸和硝酸混合液的能力大大增強(qiáng)。
????????問:在使用陶瓷襯套式機(jī)筒后,擠出機(jī)的使用壽命可以明顯延長(zhǎng)。那么企業(yè)采用陶瓷襯套式機(jī)筒后,其使用成本和普通金屬材料機(jī)筒相比表現(xiàn)如何?
????????吳總:?jiǎn)畏矫鎭碇v,“高大上”的陶瓷機(jī)筒制造成本當(dāng)然更高,這幾年我們研究陶瓷襯套式機(jī)筒,方向首先放在滿足陶瓷材料基本特性的前提下,實(shí)現(xiàn)二個(gè)“較低成本”方案,即首先千方百計(jì)采用較低成本的材料配方,其次千方百計(jì)研究較低成本而切實(shí)可行的工藝方法。我們相信“陽春白雪”只有放下身段,才能為市場(chǎng)真正接受,新材料才能真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。我們的目標(biāo)就是這個(gè)性價(jià)比,我們研制的陶瓷襯套式機(jī)筒和陶瓷橢圓內(nèi)襯套,與普通金屬材料制造的機(jī)筒在相同極端摩擦磨損和腐蝕磨損工況條件下的應(yīng)用,應(yīng)該綜合成本更低,得天獨(dú)厚而更勝一籌,應(yīng)該更受用戶歡迎。
????????擠出機(jī)的核心部件究竟采用什么材料合適?根本原則應(yīng)該是“因材施用”,什么樣的工況,就選擇什么樣更恰當(dāng)?shù)暮诵牟考圃觳牧蟻響?yīng)對(duì),這就是性價(jià)比高的選擇。在這個(gè)問題上,相信企業(yè)都理解。舉一個(gè)采用平行雙螺桿機(jī)組制造木塑產(chǎn)品的例子。木塑產(chǎn)品中木粉占比70%,PE占30%不到,其余是助劑等。這個(gè)加工,PE等同于膠黏劑,大量的無機(jī)木粉與機(jī)筒螺桿之間是嚴(yán)峻的摩擦剪切磨損,以至于所有的木塑生產(chǎn)企業(yè)均抱怨擠出機(jī)極短的使用壽命。許多廠家在前期設(shè)備投入中,并沒有重視擠出機(jī)核心部件的制造材料,眼前的低成本設(shè)備投入,換來的是后期運(yùn)行成本的高昂。
????????以市場(chǎng)為目標(biāo) 進(jìn)行成本優(yōu)化
????????為了解決大規(guī)格陶瓷機(jī)筒和陶瓷襯套的成本問題,我們選擇在陶瓷襯套外圍包覆成本較低的鋁合金制造工藝方法(見附圖,專利申請(qǐng)中),這個(gè)方法至少有如下優(yōu)勢(shì):
????????第一,減少相對(duì)昂貴的陶瓷材料消耗量;
????????第二,減少橢圓襯套外橢圓加工成本;
????????第三,優(yōu)化陶瓷襯套的熱傳導(dǎo)性能;
????????第四,方便襯套定位孔的制造。
????????【編者結(jié)語】許多用戶贊許吳總:“真的不簡(jiǎn)單,一輩子就搞一件事”。吳總這樣評(píng)價(jià)自己:“人生一輩子,回頭看看自己有沒有對(duì)社會(huì)做了件有益的事情。這個(gè)重要,我就信這個(gè)理。年輕時(shí)考慮再三后決定留在國內(nèi),就是因?yàn)檫@件事情當(dāng)時(shí)只做了一半,還想繼續(xù)做下去。”