原標題:打破壟斷，南京高新區這家企業“硬核”助力精密製造（zào）

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“工業牙齒”。航空航天、國防軍工、光伏、電子信息等領域的（de）各種材料加工難題，在（zài）它麵前都能迎刃而解。但該領域的高端市場一直被進（jìn）口產品壟斷，部分關鍵（jiàn）產品在國內屢禁不止。雖然國產超硬磨具的技（jì）術一直在發展，但在線修整仍存在一（yī）些困難（nán）。傳統的產品結合劑隻能對磨料產生物理包埋作用，握持（chí）力不足。在南京高新區，2016年成立的一（yī）家年（nián）輕企業——匠工精密(南京)有限公司（sī），通過自主研發，顛覆傳統熱壓燒結工藝，走出了（le）一條粘結劑技術的創新之路。新一代金屬基（jī）多孔超硬磨具應運（yùn）而生，實現了（le）該領域（yù）的順利（lì）突破（pò）。近日，記者走進工匠精密，聽公司總經理（lǐ）工匠精密講述（shù）他們的突破故事。

三年研發攻（gōng）克技術難關

“你看我們手機殼的邊緣為什麽這麽光滑？為什麽這個弧線這（zhè）麽平（píng）滑？這些都是用銑刀銑削的（de），我們（men）最早進入硬質合金銑刀鑽頭（tóu）加工行業。”采訪一開始，當記者問及超硬磨具的作用時（shí），匠人精密首先以一部手機為案例做了簡單的解釋。“基礎加工製造業大致可以分（fèn）為車（chē）、銑（xǐ）、磨三（sān）大（dà）類。粘結磨具不僅承擔磨（mó）削領域的工作，還（hái）支持車銑行（háng）業車刀（dāo）和銑刀的生產加（jiā）工。在製造業中的重要性不言而喻。”他告訴記者，超硬磨具（jù）被譽為（wéi）先進製造領域不可或缺（quē）的“工業（yè）牙齒（chǐ）”，是現代製造業實現精密加工、super 精密加工最有效、應用最廣泛的製（zhì）造技術。

超硬磨具，簡單來說就是將金（jīn）剛石和立方氮化硼固結成型為各（gè）種磨具。超硬磨具的使用（yòng）壽命是常規（guī）磨具的（de）300倍以上，工作效率是常規磨具的（de）6至8倍，優勢突出。但由於在（zài）線修整困難，一直無法實現全部更換。

經過三年多的時間，上千次（cì）的實驗（yàn），匠人成功研發出（chū）一種全新的合金體係，對金剛石和CBN超硬磨料都具有極佳的潤濕性。被稱為新一代金（jīn）屬基多孔超硬磨料，因為它是超硬磨料與結合劑之間的化（huà）學金冶金結合，顛覆了傳統工藝中結合劑（jì）對磨料的物理包埋，完（wán）全彌補了傳統超硬磨料無氣孔、不在線（xiàn）修整等缺點（diǎn）。

工匠精密告訴（sù）記者，超硬磨具的磨料、結合劑和孔隙率是固結磨具的三大要（yào）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（gāng）石和CBN，結合劑和氣孔是目前傳統超（chāo）硬磨具（jù）麵臨的問題。”據（jù）工匠的精確（què）介紹，傳統磨具主要有樹（shù）脂、陶瓷、金屬等（děng）。作為鍵合（hé）劑（jì），所有這些都（dōu）是通過物理方法包埋在鍵合劑中的。但在加工過程中，結合劑對磨料的握持力有限，不僅容易損壞產（chǎn）品，而且影（yǐng）響磨具的使用壽命（mìng）。同時，傳統的超硬產品沒有氣孔，容（róng）易堵塞，冷卻性差，最重要的（de）是不能（néng）在線修整，很難滿足複雜形狀的成型和磨削需要。

匠精所克服的是傳統超硬磨具技術的“硬（yìng）傷”。他們研製的新一代金屬基多孔超（chāo）硬磨具，能使超硬（yìng）材料與結合劑的金屬成分發生（shēng）化學冶金反（fǎn）應，形成合金過渡（dù）層（céng），不僅能大大提高磨料的握持度，延長其使用壽命，使其不易脫落，而且在燒結過程中還能產生（shēng）40%的孔（kǒng）隙率。這使得磨具具有四個重要的優點。一是在研磨過程中，孔隙賦予產品超強的容屑能力，不易堵塞；其次，冷卻液可（kě）以完全浸沒在孔隙中，賦予產品超強的冷（lěng）卻效果，不容易灼傷工件；第三，它賦予了產品超（chāo）強的自銳性，避免了傳統（tǒng）磨具的鈍化。“第四個優（yōu）點是裏程碑式的突破，可以滿足各種在線修整方式，實現高效成形磨削，完全替代普通磨具。”工匠精密告訴記者，這項關鍵技術不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（yì），填補了國內高端磨料行業的一大空白。

打破國際壟斷（duàn），實現（xiàn）國（guó）內替代

工匠精密告訴記（jì）者，新一代金屬基多孔超硬（yìng）磨具的多孔蜂窩結構，匹配磨粒（lì）與（yǔ）金屬基體冶（yě）金結合帶來的超強握持力，產品具有獨特的持屑能力和冷卻效果，以及超乎想象的鋒利和（hé）自銳性，可廣泛應用於磨削各種附著力強的難（nán）加工材料。包括航空發動機鈦（tài）合金及高溫合金、硬質合金刀具及絲錐行業、金屬陶瓷刀具行業、高速鋼刀（dāo）具係列、汽車凸（tū）輪軸曲軸、精密軸承（chéng）及齒輪、藍寶石襯底、單晶矽等關鍵零部件的（de）磨削（xuē）。“其在線修整能力特別適用（yòng）於傳統超硬磨具難以適用的各種成形磨削。”

其中，硬質合金銑刀和車刀是製造業的基（jī）礎工具，應（yīng）用廣泛，產量巨大。而（ér）硬質合金銑刀（dāo）和鑽頭加工的強力槽（cáo）型砂輪多為進口品牌。工匠製作的這一係列產（chǎn）品不僅可以完全替代進口產品，而且在性能上也大大超越。如潘蔚強力切槽係列產品以其優異的效果、超（chāo）高的認知度和良好的性價比，在硬質合金工具行業建立了廣泛的（de）口碑，正在取代進口產品的市場份額，改（gǎi）變了業內（nèi）“國產強力切槽砂輪沒有好產（chǎn）品”的認知。幾家進口產（chǎn）品代理（lǐ）商已逐（zhú）漸轉向代理潘（pān）蔚產品。

高速鋼刀具由於砂輪（lún）在線（xiàn）修整整形的要求（qiú），不能使用高效CBN超硬磨具，一般使用附加值低、易消（xiāo）耗的低端剛玉磨具。工匠精密告訴記者，他們在（zài）上海的一個客戶，之前用剛玉磨具加工大尺寸高速鋼鑽頭，每加工（gōng）一個（gè）鑽頭都需要修整，嚴重影響了生產效（xiào）率。但使用（yòng）潘蔚CBN產品後，每300個鑽頭修整一次，磨床功率（lǜ）大大降低，冷卻液更換周期大大延長，產品質量提高（gāo），一線工人的（de）勞動強度也降低了。據客戶評價，在潘蔚（wèi）產品價格（gé）超（chāo）過傳統產（chǎn）品十倍以上的（de）情況下，整體生產成本（běn）仍降低（dī）了45%。

半導（dǎo）體工業的發展也離不開超硬磨具的幫助。精密磨削過程必須保證晶（jīng）片的光（guāng）潔度和（hé）平行度，整個晶片不能有任何細小裂（liè）紋，這對所用的金（jīn）剛石磨具（jù）提（tí）出了很高（gāo）的要（yào）求。目前，該領域高端金屬結（jié）合劑（jì）產品市場主要被國外產品占據。工匠（jiàng）精密正在（zài）利用自身結合劑的優勢，與南（nán）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（qián）部分技術指標已達到進口產（chǎn）品水平，後續研發仍（réng）在進行（háng）中，最終將突破半導體矽（guī）片研磨。

加大推廣力度助力國家精密製造

雖然在技（jì）術上（shàng）取得了突破，但要獲得市場認（rèn）可（kě）並不容（róng）易（yì）。“畢竟（jìng）高端市場一直被國外壟斷。作（zuò）為（wéi）一家年輕的創業公司，我（wǒ）們還有（yǒu）很長的路要走。”工匠精密告訴記者，即使他們的產品可以替代進口產品，而且價格優勢明顯；即使他們的技術獲得了多（duō）項（xiàng）專利，也獲得了2021年（nián）全國顛覆性技術創新大賽的獲獎項目。“但許多用戶仍然（rán）連測試的機會都不（bú）給我們。”但匠精並沒有（yǒu）灰心，而（ér）是不斷溝通，爭取測試機會。在一次又一次的測試中，相對於進（jìn）口產品的優勢得到了充分的驗（yàn）證。這樣，相對於一個歐洲（zhōu）進口的強開產品，對方加工一個20 mm直徑的成型銑刀產（chǎn）品需要45分鍾，而潘蔚的強開（kāi）產品隻需要30分鍾（zhōng）；還有一次，用戶使用進口冬季強製開口產品加工51個12mm直徑銑刀產品，需要停機修整（zhěng）。然而，潘蔚的強製打開產品可（kě）以在不（bú）停（tíng）機的情況下處理超過1500件，而且從來（lái）沒（méi）有工人在上麵工（gōng）作過...正是通（tōng）過一次又（yòu）一次的產品測試對比，展示了國產品牌（pái）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。

在匠人精密（mì）看來，產品（pǐn）研發和銷售很重要，一直在（zài）這（zhè）兩個方向努力。“要達到國際先（xiān）進水（shuǐ）平，不僅需要核心關鍵（jiàn）技術的突破，還需要持（chí）續創新。”正因如此，匠人精密與中國科學院冶金研究所、東北大學、北京理工大學重慶創新（xīn）中心、湖（hú）南大學高（gāo）效磨削工程與技術國家研究中心等相關領域（yù）的國家科研團隊建立（lì）了緊密的集成連接。接下來，在不斷（duàn）擴充R&D團隊的同時，他們（men）還將加大銷售團隊的建設，“擴大（dà）資源的積累，讓國產超硬磨具真正在先進（jìn）製（zhì）造業得到（dào）廣泛應用。”

工匠精密告訴記者，潘蔚，取自《舊五代史（shǐ）·唐書》，意為重任在肩，保家衛國。“接下來，我們將繼續發揚工（gōng）匠精神（shén），不忘助力國家精（jīng）密製造行業的初心，為（wéi）國家貢（gòng）獻自己的一份力量。”