原標題:打破（pò）壟斷，南（nán）京高新區這家（jiā）企業“硬核”助力精密製造

來源:中國南京網

中國網（wǎng）-感知南京（jīng）6月10日訊（xùn）超硬磨具被譽為先（xiān）進製造領域不可（kě）或缺的“工業牙齒”。航空航天、國防軍工、光伏、電子信息等領（lǐng）域的各種材料加工難題，在它麵前（qián）都能迎刃而解。但該（gāi）領域的高端市（shì）場一直被（bèi）進口產品壟斷，部分關（guān）鍵產品在國內屢禁不止。雖然國產超硬磨具的技術一（yī）直在發展（zhǎn），但在線修整仍存在一些困難。傳統的產品結合劑（jì）隻（zhī）能對磨料產生物理包埋作用，握持力不足。在南京高新區，2016年成立（lì）的一家（jiā）年輕企業——匠工精密(南京)有限公司，通過自主研發，顛覆傳統熱壓（yā）燒結工（gōng）藝，走出了一（yī）條粘結劑技術的創新之（zhī）路。新一代金屬基多孔超硬磨具應運而生，實（shí）現了該領域的順利突破（pò）。近日，記者走進工匠精密，聽公司總經理工匠精（jīng）密講述他們的突（tū）破（pò）故事（shì）。

三年研發攻克技術難關

“你看（kàn）我們手機殼的邊緣（yuán）為什麽這麽光滑？為什麽這個弧線這麽平滑？這些（xiē）都是用銑刀銑削的，我們最早進入（rù）硬質合金銑刀鑽頭加工行（háng）業。”采訪一開始，當記者問及超硬磨具的作用（yòng）時，匠人精密首先以一部手機為案例做（zuò）了簡單的解釋。“基礎（chǔ）加工製造業大致可以分為車、銑（xǐ）、磨三大類。粘結磨具不僅承擔磨削領域（yù）的（de）工作，還支持車銑行業（yè）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（zào）領域不可或缺（quē）的“工業牙齒”，是現代製造業實現精密加（jiā）工（gōng）、super 精密加工最有（yǒu）效、應用最廣泛的製造技術（shù）。

超硬磨具，簡單來（lái）說就是將金剛石（shí）和立（lì）方氮化硼固結成型為各（gè）種磨具。超（chāo）硬磨具的使用壽命是常規（guī）磨具的300倍以上，工作效（xiào）率是常規磨具的6至8倍，優勢突出。但由於在線修整（zhěng）困難，一直無法實現全部更換。

經過（guò）三年多的時間，上千次的（de）實驗，匠人成功研發出一種全新的合金體係，對金剛石和CBN超硬（yìng）磨料都具有極佳的潤濕性（xìng）。被稱為新一代金（jīn）屬基（jī）多孔超硬磨料，因為它（tā）是超硬磨料與結（jié）合（hé）劑之間的化學金冶金結合，顛覆了傳統工藝中結合劑對磨料的物理包埋，完全彌補了傳統超硬磨料無氣孔、不在線修整等缺（quē）點。

工匠精密（mì）告訴記者（zhě），超硬磨具的磨料、結合劑和孔隙率是固結磨具（jù）的三大要素，是決定其磨削性能的關鍵。“對於超硬磨具來說，磨料是金剛石和CBN，結合劑和氣孔是目前傳（chuán）統超硬磨具麵臨的問題（tí）。”據工匠的精確介紹，傳統磨具主要有樹脂、陶瓷、金屬等。作為（wéi）鍵合劑，所有這些（xiē）都是通過物理方法包埋（mái）在鍵合劑中的。但在加工過（guò）程中，結合劑對磨料的（de）握持力有（yǒu）限，不僅容易損壞產（chǎn）品，而且影響磨（mó）具的使（shǐ）用壽命。同時，傳統的超硬產品沒有氣孔（kǒng），容易堵（dǔ）塞，冷卻性差，最重要的是不能在線修整，很難滿足複雜形狀的成（chéng）型和磨削（xuē）需要。

匠精所克服的是傳統超硬磨（mó）具技術的“硬傷”。他們（men）研製的新一代金（jīn）屬基多孔超硬磨具，能使（shǐ）超硬材料與結合劑的金屬成（chéng）分發生化學冶金（jīn）反應（yīng），形成合（hé）金過渡層，不僅能大（dà）大提高磨料的握持度，延長其使用壽命，使其不易脫落，而且在燒結過程中（zhōng）還能產（chǎn）生40%的孔隙率。這使得（dé）磨具具有四個重要的優點。一是在研磨（mó）過程中，孔隙賦（fù）予產（chǎn）品超強的容屑（xiè）能力，不易堵塞；其次，冷卻液可以完（wán）全浸沒在孔隙中，賦予產品超（chāo）強的冷卻效果，不容易灼傷工件（jiàn）；第三，它賦予了產品超（chāo）強的自（zì）銳性，避免了傳統磨具的鈍化。“第四個優點是裏程碑（bēi）式的突破，可以滿足各種在線修整方式，實現高效成形磨削，完全（quán）替代普通磨具。”工匠精（jīng）密（mì）告訴記（jì）者（zhě），這項關鍵技術不（bú）僅獲得了兩項發明專利，還擁有完全自主的知識產權，徹底顛覆了傳統生產工藝，填補（bǔ）了（le）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（mì）告（gào）訴（sù）記者，新一代金屬基多孔超（chāo）硬磨具的多孔（kǒng）蜂窩結構，匹配磨粒與金屬基體冶（yě）金結合（hé）帶來（lái）的超（chāo）強握持（chí）力，產品具有（yǒu）獨（dú）特（tè）的持屑能力和冷卻效果，以及超乎想象的鋒利和自銳性，可（kě）廣泛應用於磨削各種附著力強的難加工材料。包括航空發動（dòng）機鈦合（hé）金及高溫合金、硬質合金刀具及絲錐行業、金屬陶瓷（cí）刀具行業、高速（sù）鋼刀具係列（liè）、汽車凸輪軸曲軸、精密（mì）軸承及齒輪、藍寶石襯底、單晶矽等關鍵零部（bù）件的磨削。“其在線修整能力特別適用於傳統超（chāo）硬磨具難以適用（yòng）的各種成形（xíng）磨（mó）削。”

其中，硬質合金銑刀和車刀是製造業的（de）基礎工具，應用廣泛，產量巨大。而硬質合金（jīn）銑刀和鑽頭加工的強力槽型砂輪多為進口品牌。工（gōng）匠製作的這一（yī）係列產品不僅可以完全替（tì）代進口產品，而且在性能上也大大超越。如潘蔚（wèi）強力切槽係列產品（pǐn）以其優（yōu）異的效（xiào）果、超高的認知度和良好的（de）性價比，在硬質合（hé）金工具行業建（jiàn）立了廣泛的口碑，正在取代進口產品的市場份額，改變了業內“國產強力切槽砂輪沒有好產品”的認知。幾家進（jìn）口產品代（dài）理商已逐（zhú）漸轉（zhuǎn）向代理潘蔚產品。

高速鋼刀具由於砂輪在線修整整形的要求，不能使用高效CBN超硬磨（mó）具，一般（bān）使用附加值低、易消（xiāo）耗的低端剛（gāng）玉磨具（jù）。工匠精密告訴記者，他們在上海的一個客戶，之前用剛玉（yù）磨具加工大尺寸高速鋼鑽頭，每加工一個鑽（zuàn）頭都需要修整，嚴重影響了生產效率。但使用潘蔚CBN產品後，每300個鑽頭修整一次，磨床功率大大降低，冷卻液更換周期大大延長，產品質（zhì）量提高，一線工人的勞動強度（dù）也降低了。據客戶評（píng）價，在潘蔚（wèi）產品價（jià）格超過傳統產品十（shí）倍以上的情況下，整體生產成本仍降低（dī）了45%。

半導體工業的發展也（yě）離不開超硬磨具（jù）的幫助。精密磨削過（guò）程必須保證晶片（piàn）的光潔度和平行度，整個晶片不能有任何細小裂紋，這對所用的（de）金剛石磨具提出了很高的要求。目前，該領域高端（duān）金屬結合劑（jì）產品市（shì）場主要被國外產品占據。工匠（jiàng）精密（mì）正在（zài）利用自身結合劑的優勢，與南京、深圳的幾家公司合作，開發用於藍（lán）寶石（shí）芯片減薄拋光的金（jīn）剛石磨盤。目前部分技術指標已達到進口產品水平，後續（xù）研發仍（réng）在進行中，最終將突破半導體（tǐ）矽片研磨（mó）。

加大推廣力度助力國家精密製造

雖然（rán）在技術上取得了突破，但要獲得市（shì）場認可並不容易。“畢竟（jìng）高端（duān）市場一直（zhí）被國外壟斷。作為一家年輕的創業（yè）公司，我們（men）還有很長的路要走。”工匠精密告（gào）訴記者，即使他們的產品可以替（tì）代進（jìn）口產品，而且價格（gé）優勢明顯；即使他們（men）的技術獲得了多項專利，也獲（huò）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（tōng），爭取測試機會。在一次又一（yī）次的測試中，相對於進口（kǒu）產品的優勢得到（dào）了充分的驗證。這樣，相對於一個（gè）歐洲進口的強開產品，對方加工一個20 mm直徑的成型銑刀產品（pǐn）需要45分鍾，而潘蔚（wèi）的強開產品隻需要30分鍾；還有一次，用戶使（shǐ）用進口冬季強製開口產品加工51個12mm直徑（jìng）銑刀產（chǎn）品，需要停機（jī）修整。然而，潘蔚（wèi）的（de）強製打開產品可（kě）以在（zài）不停機的情況下處理超過1500件，而且從來沒有工人（rén）在上麵工（gōng）作過...正是通過一次又一次的產品測（cè）試對比，展示了國產品牌的無限可能，讓更多的用戶了解了潘蔚的產品，市場也在逐步打開和擴大。

在（zài）匠人精密看來，產品研發和（hé）銷售很（hěn）重要，一直在這兩個方向努力。“要達（dá）到國際先進水（shuǐ）平，不僅需要核心關鍵技術的突破，還需要持續（xù）創新。”正因如此，匠人精密與中國科學院冶金研究所、東北（běi）大學、北京理工大學重慶創新中心（xīn）、湖南大學高效磨削工程與技術國家研究中心等相關領（lǐng）域的國家科研（yán）團隊建立了緊密的集成連接。接下來，在不（bú）斷擴充R&D團（tuán）隊（duì）的同時，他們還（hái）將加大銷售團隊的建（jiàn）設，“擴大資源的積累，讓國產超硬磨具真正在先進製造業（yè）得到廣泛應用。”

工匠精密告訴記者，潘蔚，取自《舊五代史·唐書》，意為重任在肩，保家衛國。“接下來，我們（men）將繼（jì）續發揚工匠（jiàng）精神，不忘助力國家精密製造行業的初心，為國家（jiā）貢獻自己的一份力量。”