面向2030年，特種加工技術(shù)五大趨勢三大關(guān)鍵技術(shù)

2017-05-26 00:48:26·

特種加工技術(shù)自 20 世紀(jì)中葉開始工業(yè)應(yīng)用以來，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，已成為先進(jìn)制造技術(shù)不可或缺的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是航空航天、汽車、能源動(dòng)力裝備、微電子、微機(jī)電系統(tǒng)、生物醫(yī)療、精密模具等高端制造領(lǐng)域，解決了大量傳統(tǒng)加工方法難以解決或無法解決的加工難題，發(fā)揮了不可替代的重要作用

面向2030年，特種加工技術(shù)在高端制造領(lǐng)域中不可或缺

航空航天與國防高端裝備中，關(guān)鍵零部件的制造都離不開特種加工技術(shù)。
電加工機(jī)床是制造模具的關(guān)鍵裝備之一，激光表面強(qiáng)化、改性及損傷修復(fù)技術(shù)正在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。
在運(yùn)輸裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)制造、發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件和輕質(zhì)復(fù)合高強(qiáng)材料的連接，將越來越多依賴先進(jìn)的激光焊接技術(shù)及裝備來完成。
微機(jī)電系統(tǒng)及其他各種微細(xì)加工的發(fā)展，迫切需要更高水平的微加工制造技術(shù)與裝備。
在典型超硬工具材料聚晶金剛石加工、先進(jìn)刀具工具、醫(yī)療器械、核能裝備、化纖生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)，需要高水平的特種加工技術(shù)及裝備進(jìn)行加工。

面向2030年，特種加工技術(shù)迎來重大戰(zhàn)略機(jī)遇期

特種加工技術(shù)可解決傳統(tǒng)加工方法難以解決或無法解決的制造難題，重點(diǎn)應(yīng)用于《中國制造 2025》推動(dòng)的十大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。
特種加工應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)的新的、特殊的加工制造需求，都將極大地推動(dòng)特種加工技術(shù)及裝備的創(chuàng)新和創(chuàng)造，顯著提升特種加工技術(shù)優(yōu)勢及為用戶提供解決方案的能力，極大地推動(dòng)特種加工的發(fā)展。
“一帶一路”建設(shè)不斷推進(jìn)，為我國特種加工技術(shù)與裝備走向世界注入了新的動(dòng)力，特種加工裝備的國際市場有著較大的拓展空間。
在全面深化改革是我國的基本國策下，必將給技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展提供新的動(dòng)力。

面向2030年，特種加工技術(shù)五大發(fā)展趨勢：“獨(dú)特、智能、融合、綠色、優(yōu)質(zhì)”

獨(dú)特：不斷深化對(duì)利用物理與化學(xué)效應(yīng)以及多能場復(fù)合效應(yīng)的研究，探索新的加工方法，創(chuàng)新發(fā)展其獨(dú)有的特殊加工制造性能，以解決新一輪技術(shù)產(chǎn)業(yè)變革中不斷涌現(xiàn)的傳統(tǒng)加工方法難以解決或無法解決的制造難題，更加突出地發(fā)揮特種加工不可替代的作用，不斷增強(qiáng)其獨(dú)有的競爭優(yōu)勢。
智能：特種加工實(shí)質(zhì)上已步入了初步智能化階段。更加深入、全面、高水平地實(shí)現(xiàn)智能化，不僅能明顯提升特種加工的加工性能，而且能使特種加工實(shí)現(xiàn)原來不能完成的加工制造目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)重大甚至顛覆性的創(chuàng)新。
融合：通過各類特種加工技術(shù)及與其他加工技術(shù)和工藝方法的融合，與各種新技術(shù)的融合，與不斷出現(xiàn)的用戶需求的融合，推動(dòng)特種加工技術(shù)不斷創(chuàng)新，使之性能更優(yōu)異、內(nèi)涵更豐富、生命力更旺盛，更好地滿足市場的需求，獲得更強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。
綠色：特種加工要追求產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)到報(bào)廢整個(gè)生命周期中能源、資源、利用率最高，有害排放物最小，對(duì)環(huán)境及人體的影響最低，同時(shí)也要為其他產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展提供先進(jìn)的技術(shù)及裝備支撐。
優(yōu)質(zhì)：以企業(yè)家精神、工匠精神打造優(yōu)質(zhì)特種加工產(chǎn)品，注重細(xì)節(jié)、追求極致，是特種加工技術(shù)及裝備走向高端、躋身世界一流的根本途徑，是提升產(chǎn)品品牌、爭奪國際市場的根本保障。

面向2030年，特種加工技術(shù)將要重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)

放電加工技術(shù)

放電加工是指在加工過程中使工具和工件之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花或電弧放電，依靠放電所產(chǎn)生的局部、瞬時(shí)高溫把工件材料蝕除的一種加工方法。放電加工不受材料物理、機(jī)械性能的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高脆性、高韌性、高強(qiáng)度和高硬度等各種難切削導(dǎo)電材料的加工。放電加工屬于非接觸加工，加工過程中不存在顯著的機(jī)械切削力，能夠加工各種復(fù)雜表面、窄縫、低剛度以及微細(xì)結(jié)構(gòu)零件，且可保證較好的加工表面質(zhì)量和加工精度。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，放電加工技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)包括智能化開放式數(shù)控系統(tǒng)、高效節(jié)能型脈沖電源、新型綠色工作液的研制，數(shù)字化和智能化設(shè)計(jì)平臺(tái)、智能化加工工藝數(shù)據(jù)庫、遠(yuǎn)程健康保障系統(tǒng)的開發(fā)，面向精微制造、復(fù)雜大型異形系統(tǒng)制造、難加工材料的加工工藝、加工工藝融合以及放電加工機(jī)理的研究，實(shí)現(xiàn)放電加工的高效率、高精度、智能化和綠色化加工。

面向2030年，放電加工技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展包含6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：

①電火花成形加工技術(shù)；

②單向走絲電火花線切割加工技術(shù)；

③往復(fù)走絲電火花線切割加工技術(shù)；

④高速電火花小孔加工技術(shù)；

⑤微細(xì)電火花加工技術(shù)；

⑥高效放電加工技術(shù)。

電化學(xué)加工技術(shù)

電化學(xué)加工是利用電化學(xué)陽極溶解的原理去除工件材料或利用電化學(xué)陰極沉積的原理進(jìn)行鍍覆加工的特種加工工藝。電化學(xué)加工為非接觸式加工，無殘余應(yīng)力和變形，無飛邊毛刺，電極無損耗，加工范圍廣，加工效率高，因此被廣泛應(yīng)用于難加工材料、復(fù)雜形狀、低剛度易變形等零件的加工，更易實(shí)現(xiàn)精密微細(xì)甚至微納加工，能夠精確地復(fù)制芯模形狀及其細(xì)微結(jié)構(gòu)。

電化學(xué)加工是離子級(jí)別的加工，與其他分子級(jí)別以上的特種加工相比，更容易實(shí)現(xiàn)精密微細(xì)甚至微納加工，能夠精確地復(fù)制芯模形狀及其細(xì)微結(jié)構(gòu)。同時(shí)，電化學(xué)加工還易于與其他加工方法相結(jié)合生成電化學(xué)復(fù)合加工技術(shù)，優(yōu)勢互補(bǔ)、相輔相成，可全面實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、低成本的加工要求，在高端裝備關(guān)鍵零部件制造中的應(yīng)用越來越多。

面向2030年，電化學(xué)加工技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展包含4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：

①電化學(xué)成形加工技術(shù)；

②微細(xì)電解加工技術(shù)；

③電鑄技術(shù)；

④電化學(xué)復(fù)合加工技術(shù)。

激光加工技術(shù)

激光加工是指以激光為主要工具，通過光與物質(zhì)的相互作用，改變材料的物態(tài)、成分、組織、應(yīng)力等，從而實(shí)現(xiàn)零件/構(gòu)件的成形與成性的一類加工方法的總稱。激光是由大量原子（或分子）受激輻射形成的可以控制的振蕩光波，具有高亮度、高方向性、高單色性、高相干性、高可調(diào)諧性并可獲得各種寬度的脈沖，可應(yīng)用于各種材料的加工。激光可在極短的時(shí)間內(nèi)非接觸、選擇性、多尺度地改變或控制材料的物態(tài)和性質(zhì)，可以獲得各種極端的性能，制造極端復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

激光加工技術(shù)在航空航天、汽車、船舶、列車、冶金、電子、機(jī)械、醫(yī)療器械、新能源裝備等制造業(yè)中的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用表明，激光加工技術(shù)既是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不可或缺的重要技術(shù)，也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可替代的重要手段。由于激光的精密可控性，對(duì)加工材料的普適性，與智能技術(shù)的良好融合性，激光加工自身具備發(fā)展成為高度智能化的綜合型先進(jìn)制造技術(shù)的巨大潛力，未來有望成為主導(dǎo)性、革命性的制造技術(shù)。

面向2030年，激光加工技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展包含7項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：

①激光切割技術(shù)；

②激光制孔技術(shù)；

③激光連接技術(shù)；

④激光表面強(qiáng)化與再制造技術(shù)；

⑤激光刻蝕技術(shù)；

⑥激光復(fù)合加工技術(shù)；

⑦超快激光前沿加工技術(shù)技術(shù)。