原標題（tí）:打破壟斷，南京（jīng）高新區這家企業“硬核”助力（lì）精密製造

來源:中國南京網

中國網-感知南京6月10日訊超硬磨具被譽為先進製造領域不可或缺的“工（gōng）業牙齒”。航空航天、國防軍（jun1）工、光伏、電子信息等領（lǐng）域的各種材料加工難題，在它麵前都能迎刃而解。但該領域的高端市場一直被進口產品壟斷，部分關鍵產品在國內屢禁不止。雖然國產（chǎn）超硬磨具的技術一直（zhí）在（zài）發（fā）展，但（dàn）在線修整仍存在一些困難（nán）。傳統的產（chǎn）品（pǐn）結（jié）合（hé）劑隻能對磨料產（chǎn）生物理包埋作用，握持力不足。在南京（jīng）高新區（qū），2016年成立的一家年輕企業——匠工精密(南（nán）京（jīng）)有限公（gōng）司（sī），通過自主研發，顛（diān）覆（fù）傳統熱（rè）壓燒結工藝，走出（chū）了一條（tiáo）粘結劑（jì）技術的創新之路。新一代金屬基多孔（kǒng）超硬磨具應運而生，實現了該領域的順利突破。近日，記者（zhě）走進工匠精密，聽公司總經理工匠精密講述他們的突破故事。

三年研發攻克技術難關

“你（nǐ）看我們（men）手機殼的邊緣為什麽這麽光滑？為什（shí）麽這個弧線（xiàn）這（zhè）麽平滑？這些都是用銑刀（dāo）銑削的，我們（men）最早進入硬質合金銑刀鑽頭加工行業。”采訪一開始，當記者問及超硬磨具的作（zuò）用（yòng）時，匠人精密（mì）首先以一（yī）部手機為案例（lì）做（zuò）了簡單的解釋。“基礎（chǔ）加（jiā）工製造業大致（zhì）可（kě）以分為車、銑、磨三大（dà）類（lèi）。粘結磨具不（bú）僅承擔磨削領域的（de）工作，還支持車銑行業車刀和銑刀的生產加工。在製造業中的重要性不言而喻。”他告訴記者，超硬磨具被譽為先（xiān）進製造領域不可或缺（quē）的“工業牙齒”，是現代製（zhì）造業（yè）實現精密加工、super 精密加工最有（yǒu）效、應用最廣泛的製造技（jì）術。

超硬（yìng）磨具（jù），簡單來說就是將金剛石和立方氮化硼（péng）固結成型為各種磨具。超硬磨具的使用壽命是常規磨具的300倍（bèi）以上，工作效率是常規磨具的6至8倍，優勢突出。但由於在線修整困難，一直無法實現全（quán）部更（gèng）換。

經過三年多的時間（jiān），上（shàng）千次的實驗，匠人成功研發（fā）出一種全新的（de）合金體係，對金剛（gāng）石和CBN超硬磨料都具有極佳的（de）潤濕性。被稱為（wéi）新一代金屬基多孔（kǒng）超硬磨料，因為它是超（chāo）硬磨料與結合劑之間的化學（xué）金冶金結合，顛覆了傳（chuán）統工藝中結合劑對（duì）磨料的物理包埋，完全彌補了傳統超（chāo）硬磨料無氣孔、不在線修整等缺點。

工匠精密告訴記者，超硬磨具的磨料、結合劑和孔隙（xì）率是固結磨具的三大要素，是決定（dìng）其磨削性（xìng）能的關鍵。“對於超硬磨（mó）具來說（shuō），磨料是金剛石和CBN，結合（hé）劑和氣孔是目前（qián）傳統超硬（yìng）磨具麵臨的問題。”據工匠的精確介紹，傳統（tǒng）磨具主要（yào）有樹脂、陶瓷（cí）、金屬等（děng）。作（zuò）為鍵合劑，所有這些都是通過物理方（fāng）法包埋在鍵合劑中的。但在加（jiā）工（gōng）過程中，結合劑對磨料的握持（chí）力有限，不僅容易損壞產品，而且影（yǐng）響磨具的使用壽命。同時，傳（chuán）統的超硬產（chǎn）品沒有（yǒu）氣孔，容易堵塞，冷（lěng）卻性差，最重要的是不（bú）能在線修（xiū）整，很難滿足複雜形狀的成型（xíng）和磨削需要。

匠（jiàng）精所克（kè）服（fú）的是傳統超硬磨具（jù）技（jì）術的“硬傷”。他們研製（zhì）的（de）新一代金屬基多孔超（chāo）硬磨具，能（néng）使超（chāo）硬材料與（yǔ）結合劑（jì）的金屬成分發生化學冶金反（fǎn）應，形成合金過渡層，不僅（jǐn）能大大提高磨料的握持度（dù），延長其使用（yòng）壽命，使其不易脫落，而且（qiě）在燒結過（guò）程中還能產生40%的孔隙率。這使得磨具具有四個重要的優點。一是在（zài）研磨過程中，孔隙賦（fù）予產品超強（qiáng）的容屑能力，不易堵塞；其次（cì），冷卻液可以完全浸沒在孔隙中，賦予產品超強的冷卻效果（guǒ），不容易灼傷工件；第三，它賦予了產品超強的自銳性，避免了傳統磨具的鈍化。“第四個優點是裏程（chéng）碑式的突破，可以滿足（zú）各種在線修整方（fāng）式，實現高效成形磨削，完全替代普（pǔ）通磨具。”工匠精密告訴記者，這項關鍵技術不（bú）僅獲得了（le）兩項發明專利，還擁有（yǒu）完全自主的知識產權（quán），徹底（dǐ）顛覆了傳統生產工藝（yì），填補了國內高端磨料行業的一大空白。

打破國際壟斷，實現國內替代

工匠精密告訴記者（zhě），新一代（dài）金屬基多孔超硬磨具（jù）的多孔蜂窩結構，匹配磨粒與金屬基體冶（yě）金結合帶來的超強握持力，產品具有獨（dú）特（tè）的持屑（xiè）能力和冷卻效果，以及超乎想（xiǎng）象的鋒利和自銳性，可廣泛應用於（yú）磨削各（gè）種附著力（lì）強的難加（jiā）工材料。包（bāo）括航空發動機鈦合金及高溫合金、硬（yìng）質合金刀具及絲錐行業、金屬（shǔ）陶瓷刀具行業、高（gāo）速鋼（gāng）刀具係列、汽車（chē）凸輪軸（zhóu）曲軸、精密軸（zhóu）承及齒輪、藍寶石襯底（dǐ）、單晶矽等關鍵零部件的磨削。“其在線修整能力特別適用（yòng）於傳統超（chāo）硬磨具難以適用的各種成形磨削。”

其中，硬（yìng）質合金銑刀和車刀是（shì）製造業的（de）基礎工具，應用（yòng）廣泛，產（chǎn）量巨（jù）大（dà）。而硬質合金銑刀和鑽頭（tóu）加（jiā）工的強力槽型砂（shā）輪（lún）多為進口品牌。工匠（jiàng）製作（zuò）的這一係列產品不僅（jǐn）可以完全替代進口產品，而（ér）且在性能上也（yě）大大超越。如潘蔚強力切槽係列產品以其優異的效（xiào）果、超高的認（rèn）知度和良好的性價比，在硬（yìng）質（zhì）合金工具行業建立（lì）了廣泛的口碑，正在取代進口產品的市場份額，改（gǎi）變了業內“國產強力切槽砂輪沒有好產品”的認知。幾家進口產品（pǐn）代理商已逐漸（jiàn）轉向代理潘蔚產品。

高速鋼刀具由於砂輪在線修整整（zhěng）形的要求，不能使用高效CBN超硬磨（mó）具，一般使用附加值低、易（yì）消耗的低端剛玉磨具。工匠精密告訴記（jì）者，他們在上（shàng）海的一個客戶，之前用剛玉磨具加工（gōng）大尺寸高速鋼鑽頭，每加工一個鑽頭都需要修整，嚴（yán）重影響了生產效率。但使（shǐ）用潘蔚CBN產品後，每300個鑽頭修整一次，磨床功率大大降低，冷卻液更換周期（qī）大大（dà）延長，產（chǎn）品質（zhì）量提高，一線（xiàn）工（gōng）人的勞動強度（dù）也降低（dī）了。據客戶評價，在潘蔚產（chǎn）品價格超過傳統產品十倍以上的情況下（xià），整體生產成本仍降低了45%。

半導體工業的（de）發展也離不開超硬磨（mó）具的幫（bāng）助。精密磨削過程必須保證晶片的光（guāng）潔度和平行度，整個晶片不（bú）能有任何（hé）細小裂紋，這對所用的金剛石磨具提出（chū）了很高的要求（qiú）。目前，該領域高端金屬結合劑產品市場主要被國外產品占據。工匠精密正在利用自身結合劑的優勢，與南京、深圳的幾（jǐ）家公司合作，開發用於藍寶石芯片減薄拋光的金剛石磨盤。目前部分技術指標（biāo）已達到進口產品水平，後續研（yán）發仍在進行中，最終（zhōng）將突破半導（dǎo）體矽片研磨。

加大推廣力度助力國家精密製造

雖然在技術上取得（dé）了突破，但要獲得市場認可並不容易。“畢竟高端市場一直被國外壟斷。作為一（yī）家年輕的創業公司，我們還有很長的路要走（zǒu）。”工匠（jiàng）精密告訴記（jì）者，即使他們的（de）產品（pǐn）可以替代進口產品，而且價格優勢明顯；即使他們（men）的技術獲（huò）得（dé）了多項專利，也獲得了2021年全國顛覆性技術創新大賽的獲獎項目。“但許多用戶仍然連測試的機會都不給我們。”但匠精並沒有灰心，而是不斷溝通，爭取測試（shì）機會。在一次又一次的測試中，相對於進口產品的優勢（shì）得到了充分（fèn）的驗（yàn）證。這樣，相對於一個歐洲進口的強開產品，對方加工（gōng）一個20 mm直徑的成型銑刀產品需要45分鍾，而（ér）潘蔚的強開產品隻需要30分鍾；還有一次，用戶（hù）使用進口冬季強製開口產（chǎn）品（pǐn）加工51個12mm直徑銑刀產品，需要停（tíng）機修整。然而，潘蔚的強製打開產品可以在不停機的情況下處理超過1500件，而且從來沒有工人在上麵工作過...正是通過一次又一次的產（chǎn）品測試對比，展示了（le）國產品牌的無限可能，讓更多的（de）用戶了解了潘蔚的產品，市場也在逐步打開（kāi）和擴大。

在匠人精密看來，產品研（yán）發和銷售很重要，一直在這兩（liǎng）個方向努力。“要（yào）達到國際先進水平，不僅需要核（hé）心關鍵技術的突破，還需要持續創新。”正因如（rú）此，匠人精密與中國（guó）科學院冶金研究所、東北大學、北京理工大學重慶創新中心、湖南大學（xué）高效磨削工程與技術（shù）國（guó）家研究中心等相關領域的國家科研（yán）團隊（duì）建立（lì）了緊密的集成連接（jiē）。接下（xià）來，在不（bú）斷擴充R&D團隊的（de）同時，他們還將加大銷（xiāo）售團隊的建設，“擴大資源的積累，讓國產超硬磨具真正在先進製造業得到廣泛應用。”

工匠精密告訴記者，潘蔚，取自《舊五（wǔ）代史（shǐ）·唐書》，意為重任在肩，保家衛國。“接下來（lái），我們將繼續發揚工匠精神，不忘助力國家精密製造（zào）行（háng）業（yè）的（de）初（chū）心，為國家貢（gòng）獻自己的（de）一份力量。”