制造业对于国家发展具有战略意义,而中国在这个领域又涌现出一项突破性成果。这项技术不仅获得59项国家级专利,其中更包含13项发明专利。
吸引了法国阿尔斯通等国际知名企业主动寻求合作机会,这种技术究竟蕴含怎样的创新?背后的研发历程又经历了哪些挑战?
黑科技
豪克能,这个听起来颇具未来感的名称,实际上代表着一种创新性的金属加工技术。
简单来说,它的工作原理类似于用熨斗熨平衣物,但其作用对象是金属材料,而且不只是表面处理那么简单。
这项技术本质上属于复合能量应用,将超声波能量与机械冲击相结合,通过特制装置将电能转化为豪克能,再借助专用工具对金属部件进行加工处理。
与传统加工方式不同,豪克能不采用切削或研磨这类物理接触方式,而是运用高频能量作用于金属表层,实现微观结构的平整化与强化。
以实际案例说明,经过豪克能处理的金属部件,一端能够达到镜面效果,清晰映照人影,而另一端若采用常规工艺处理,则仍保持原有粗糙质感。
这种直观的视觉与触感差异,只是豪克能技术优势的初步体现。
更值得关注的是,该技术不仅提升表面光洁度至镜面级别,更重要的是显著改善材料整体性能,使硬度提升超过20%,疲劳寿命延长6倍,同时大幅增强耐磨性与抗腐蚀能力。
换句话说,豪克能不仅优化外观,更提升了材料的内在品质。或许有人会疑问,这是否只是另一种机床技术?其实不然。
豪克能的独特价值在于,它整合了冷加工与热加工的优点,却在加工过程中几乎不产生热影响,属于典型的环保型加工方式。
正因如此,该技术已被广泛应用于航空航天、高速铁路、国防工业、汽车制造等对精度要求极高的领域。由此可见,这项技术确实具有革命性意义,正在重塑传统制造模式。那么,这项技术究竟是谁研发的呢?
“豪克能之父”
每一项革命性技术的背后,往往都有执着的技术专家默默耕耘。豪克能的发展历程,与一位关键人物密不可分,他就是赵显华。
1985年,赵显华从沈阳工业大学铸造专业毕业,进入济南一家机床制造企业担任技术员,研究方向聚焦残余应力问题。虽然这个概念并不广为人知,但却是制造业长期面临的难题。
金属构件在加工过程中内部产生的残余应力,可能导致变形、开裂,进而影响使用寿命与可靠性。
当时研究该领域的人并不多,但赵显华却投入大量精力深入研究。他先后参与三峡工程、磁悬浮列车、航天重点型号等国家级项目的残余应力处理工作,逐步成长为国内该领域的权威专家。
在不断攻克技术难题的过程中,他萌生了一个新想法——是否可以在消除金属“负面应力”的同时,赋予其“正向能量”,从而提升整体性能?
这个构想成为豪克能技术的起点。赵显华带领团队尝试将激活能与冲击能复合施加于金属表面,通过非传统的机械加工方式,实现了表面完整性的重大突破。
2003年,这项工艺正式命名为豪克能,并申请了专利。但从实验室成果到产业化应用,这条路并不平坦。赵显华回忆,那三年几乎将企业全部资金投入研发,身边大多数人持反对意见,唯有他始终坚信能够成功。
为了制造出一个完美的加工工具头,报废的实验钢材足以装满三辆大型卡车。直到2006年,豪克能才真正进入市场。
而这项技术获得认可也经历了一个过程。直到2012年,在赵振业院士的高度评价以及多家企业实际应用验证之后,豪克能才逐渐获得行业认可。值得一提的是,赵显华团队从早期就高度重视知识产权布局。
自2004年申请第一项专利以来,至2012年已拥有46项专利,另有20项正在申请中。这种“技术先行,专利护航”的策略,为豪克能后续的国际化推广奠定了坚实基础。
拥有了核心技术与专利保护之后,下一步就是将豪克能推向更广阔的市场。而它的首次国际亮相,竟源于一场颇具戏剧性的合作。
让“西方巨头”折服
你或许意想不到,豪克能首次国际合作的伙伴,是法国能源与交通设备巨头阿尔斯通。
当时,阿尔斯通面临一个棘手问题——一个重达130吨的核电关键部件因未达到设计要求面临报废风险,必须在确保表面光洁度的同时提升硬度。
在全球范围内寻找解决方案未果后,他们偶然了解到中国华云机电掌握豪克能技术,随即主动联系。当中方报出30万元人民币的价格时,法方略有迟疑,但在确认是人民币后立即决定签约。
后来的合作远超预期,豪克能不仅成功挽救这个价值高昂的部件,还使其性能远超预期。自此,阿尔斯通成为华云机电的长期合作伙伴。
类似的合作案例也发生在德国西门子公司身上。2006年,赵显华主动对接杭州汽轮机厂,当时该厂全面采用西门子的技术与设备,自认为已处于全球领先水平,对豪克能技术起初并不重视。
然而赵显华并未退缩,他带领团队历时三年,不断通过实验数据证明,豪克能加工的转轴在粗糙度、硬度等关键指标上全面优于西门子工艺。
最终,杭汽轮全面改用豪克能,不再依赖西门子技术。这样的案例并非孤例。如今,豪克能已广泛应用于军工、航天、高铁、汽车等领域,真正实现了高端制造领域的技术超越。
特别是在航空发动机轴承等极端工况下的核心部件上,豪克能加工的产品寿命甚至达到德国同类产品的22倍。
更令人振奋的是,这项技术还在不断拓展新的应用场景。例如解决阀门密封寿命问题、提升高铁车轴耐久性,甚至帮助传统制造企业实现商业模式转型。
可以看出,豪克能不仅是一项技术突破,更是一种产业赋能工具,为中国制造业注入新动力。如果说西方国家在提升技术疲劳寿命方面达到了10倍,那么中国的豪克能则是其10倍,真正实现了技术弯道超车。
回顾豪克能的发展历程,它从一个冷门领域起步,依靠长期坚持和自主创新,逐步积累起专利与技术优势;它不追逐热点,却切实解决了制造业中的关键问题;它初期不被看好,却用真实数据赢得国内外客户信任。
更重要的是,豪克能让我们看到,中国制造向中国创造的转变,不只是口号。我们不必永远在别人设定的赛道上追赶,而是可以开辟新的技术路径,甚至实现超越。
当然,一项技术的成功只是起点。随着豪克能应用领域的不断拓展,它将面临更多挑战。但有了从0到1的突破,从1到100的进程或许更加值得期待。
谁说高科技必须炫目夺目?有时候,它静静地隐藏在某个零件的光滑表面里,藏在中国制造迈向高质量发展的进程中。
主要信源
百度百科:山东华云机电科技有限公司齐鲁网:《创新天下》豪克能金属镜面加工设备的发明人——赵显华专访2022-12-02沈阳工业大学校友总会:【工大创客】赵显华:“豪克能”之父的工匠之路 校友总会 2017年05月17日齐鲁网 :——《济南高端科技的“第一”真不少》2018-07-12济南豪克能机床有限公司——158机床网
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