“南京造”创新产品可上天入地

2020-06-19 07:12图文来源: 南京日报

6月17日,南京创新周组委会组织媒体探访了南京经开区、江北新区、六合区的几家创新企业,看到了各种能“上天入地”的“高精尖”技术产品。这些创新企业,正用实力证明南京的创新大有作为。

南京尚吉增材制造研究院研发的等离子旋转电极制粉设备。南报融媒体记者 董家训摄

“南京造”创新产品可上天入地

“粉末”材料上太空 “豆腐”地里修隧道  

南报网讯 2020南京创新周活动进入倒计时阶段,南京创新名城的建设成果也通过此次活动得到集中展示。智慧车间是什么样的?“豆腐”里还能建隧道?6月17日,南京创新周组委会组织媒体探访了南京经开区、江北新区、六合区的几家创新企业,看到了各种能“上天入地”的“高精尖”技术产品。这些创新企业,正用实力证明南京的创新大有作为。 

突破技术瓶颈,3D打印关键原料“南京造” 

“通过我们的自主研发,开发关键核心部件,实现了设备的连续化生产,提升了粉末的稳定性,改善了粉体质量。另外通过对核心部件的开发,0-53m的细粉收得率获得大幅度提高。传统市场上该细粉收得率约30%,我们可以达到50%左右。”在南京尚吉增材制造研究院有限公司内,副总经理唐明亮自豪地介绍说。 

唐明亮口中的粉末,就是该公司研发的作为3D打印关键原材料的高性能钛合金粉末材料。钛合金质轻、高强、耐热、耐蚀,对盐水或海水和海洋大气环境的侵蚀还有特别的免疫能力,又被称为“海洋金属”,是重要的战略金属材料,常被用在航空航天及海洋等重大工程领域,也是重要的金属3D打印材料。然而受制于技术及设备等原因,国产钛粉末稳定性、一致性不够好,打印部件性能波动较大,进口粉末又成本高昂。为此,团队自主设计了一套全自动化连续化的高性能金属粉末制粉装备,建成了3条完备的金属粉体材料中试生产线,确保了粉末产品成分均匀性好、纯净度高、批次稳定性佳,进一步提升了国产装备的技术含量。 

“我们解决了行业中的两个重要难点,一是成本问题,二是质量的均匀性、一致性问题。”唐明亮说,研究院自主开发的该装备,致力于降低钛合金等金属3D打印粉体材料制备的成本,促进该生产技术在市场上的推广,通过成本的进一步降低,加速3D打印技术在日常生活中的运用进程,“如果把材料成本降下来,我相信大家都会去尝试的,包括人像打印、隐形牙套、精准医疗等个性化定制,3D打印还是有很多优势的。”

目前,南京尚吉增材制造研究院有限公司自主开发的装备,已经申请了近10项国家专利和1项PCT国际专利,多项专利均已获得授权。 

助力制造升级,生产车间有了“最强大脑” 

点点屏幕就知道用了多少耗材,看看提示灯就知道每个产品需要怎样的配置流程,动动手就能记录下流水线上每个人的操作步骤……在江北新区的江苏中车数字科技有限公司里,“智慧车间”令人眼前一亮。 

中车数字科技有限公司副总经理徐修俊向记者展示了精益数字平台,从对品质、设备等的监控,到成本、生产、进度等的分析,再到生产、物流等的预测,最后到过程、品质等方面的追溯,皆采用数据可视化的模式。 

通过给工厂安装这样一个“智慧大脑”,可以清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据等,同时能满足不同行业、不同客户的个性化需求。生产过程中出现温度、尺寸、板型等异常变化时,系统还会自动干预、及时诊断、精准修复,提升产品合格率。

小到一个螺丝的出入库,大到每位工人的操作流程,在整个过程中,智能平台有效保证了产品品质,提高了生产效率。记者了解到,作为两化融合的典型企业,围绕智能制造转型升级这一重点,中车数字科技有限公司还为诸多制造企业提供了智能制造的解决方案,以“智囊团”的形式为企业进行智能化硬件设备的改造,帮助其提高产能、提高质量,助力“智造”转型。

开发地下空间,能在“豆腐”里建隧道 

地下空间是城市建设的重要资源,也是开发利用的难点。在位于六合区的南京城市地下空间工程研究院副院长兼总工程师郑春燕的手里,记者见到了一款核心“秘密武器”——NPR新材料。这是一种可替代传统钢材的新型负泊松比(材料受力发生膨胀或收缩的性能指标)材料,经过特殊化学成分设计,加入稀土材料,通过特殊的冶炼和加工工艺,实现了高强度、高韧性、抗腐蚀、无磁的特点。目前市面上没有同类产品,属于国内外首创。 

NPR新材料的一大用武之地就是地下工程。地下施工“怕软不怕硬”,在实际地下工程中,受高地应力、高地温、高岩溶水压和采矿扰动(“三高一扰动”)等复杂地质条件的影响,工程岩体大都表现为软岩大变形力学状态,在这种条件下打洞施工,就好像在豆腐里打洞,一不留心现有技术的锚杆就会出现断裂的情况。NPR新材料则有效解决了现有技术中的锚杆钢具有强磁性、抗拉强度低、有效延伸率低等问题。有了这款“秘密武器”,“在豆腐里面建隧道”成为可能。 

目前这款NPR新材料已授权国家发明专利以及美国、欧洲等国际发明专利,荣获国家科技进步二等奖和中国专利金奖,并实际运用在甘肃、山东等地的地下工程中。 

马小淋/视频

作者:余梦娇 责任编辑:尹淑琼
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