六面頂壓機是目前超硬材料生產的主要大型設備,應用于人造金剛石單晶、培育鉆石、聚晶、復合片、立方氮化硼等超硬材料領域的研究和生產。工欲善其事必先利其器,六面頂壓機的技術、工藝進步對超硬材料產業的發展起著極其重要的作用。
“把握核心技術,讓中國六面頂壓機走出自主創新之路。”河南博泰圣莎拉機械有限公司(以下簡稱“博泰”)總經理付國新多次強調。
專注六面頂壓機
2008年,付國新創辦了洛陽博泰金剛石材料有限公司,專業從事六面頂壓機的設計、制造及配套合成工藝研發,相繼設計研發生產鑄造BT750、BT850、BT950壓機,產品遠銷海內外。2013年,經孟州市政府招商引資,洛陽博泰金剛石材料有限公司與香港信達集團成立合資公司——河南博泰圣莎拉機械有限公司,總投資6000萬元,廠區占地面積143畝,擁有完善的生產、加工及檢測設備。
六面頂人造金剛石液壓機是通過油壓產生高壓,并通過低電壓大電流產生高溫,為超硬材料合成提供所需的壓力和溫度的設備,所以液壓系統、電控系統尤為關鍵。
付國新說到:“博泰的超高壓系統采用伺服超高壓泵系統,可以實現數控超壓、數控補壓,并且采用步進電機泄壓閥,實現連續、平滑、可控泄壓。電控系統采用先進的控制理念,模擬信號采集、信號轉換和信號控制,具有各種保護功能和記憶功能,壓力和功率曲線多段控制,非常適合不同合成工藝調節。在電加熱方面,提供了恒功率、恒電壓和恒電流多種控制方式。”
博泰擁有專業高標準的機加工、熱處理車間,擁有大型數控立車、大型數控臥車、大型龍門加工中心和鉸鏈梁粗、精鏜專用工裝以及大型熱處理爐等先進設備。鉸鏈梁鑄造工藝成熟,鉸鏈梁超聲波探傷標準要求達到鑄件Ⅱ級以上,無缸鉸鏈梁承壓部采用加厚設計,保證壓機的產品質量和加工精度。
近幾年,培育鉆石持續火熱帶動了六面頂壓機需求增長,受制于產能限制,博泰六面頂壓機供不應求,訂單周期超半年,“為了解決產能問題,滿足客戶的需求,經過市場調研,博泰開啟了擴產步伐。2022年,博泰新廠房建設完畢,新增一條生產線、6臺大型熱處理爐,月產能突破50臺。同時BT1000系列壓機在國內市場大獲成功并得到國外客戶認可,逐步出口海外。”付國新告訴中國超硬材料網記者。
當前超硬材料行業蓬勃發展的時代,作為合成生產的關鍵裝備——六面頂壓機則成為行業高質量發展的有力支撐,博泰自主研發,引領壓機大型化發展,憑借精度高、穩定性好,贏得客戶的廣泛青睞。
截至目前,博泰保持著鑄造和鍛造最大壓機的開發、生產記錄,最大頂錘、最大合成腔體開發、合成記錄,并且還保持著國內客戶數量第一的記錄,出口大型壓機第一的記錄。
樹立行業標桿
對于六面頂壓機的重要發展節點,付國新表示,一個就是無缸壓機的誕生,另一個則是培育鉆石的合成,博泰很榮幸見證并參與到這個兩個重要事件中去。
2001年,無缸壓機誕生,這在壓機設計理念上是一個重大的創新。但是,在當時的條件下,市場上沒有滿足設計要求的鑄件,怎樣才能生產出承受高壓力的鑄件成為擺在面前的首要難題。幾經周轉,最后廣東省韶鑄集團有限公司表示可以試一試,決定用兩個鉸鏈梁做對拉試驗。當時對鑄件最大的實驗要求是63兆帕,為了保障實驗安全性,實驗從30兆帕開始,然后逐漸升壓到 40、50、60兆帕,隨著數字的逐漸攀升,在場實驗人員的心也懸在了嗓子眼里,直到數字跳動到63兆帕并保壓成功,這代表著實驗成功,也意味著無缸壓機成為可行。
付國新回憶道,自2008年博泰公司創立,博泰就把重點放在了無缸壓機的開發上,在傳統壓機的基礎上,采用科學先進的設計方法,吸收引用了相關行業的多項先進技術,采用無工作缸結構的設計理念,相繼研發生產出無缸650、750、850、950等系列壓機,樹立行業標桿,2012年“?750無缸六面頂壓機及配套合成工藝研究”獲得河南省的科技進步獎。通過無缸鉸鏈梁的大規模應用,可以完全替代了有缸壓機,為用戶創造出巨大的經濟價值,更為我國超硬材料行業發展由大變強做出了重大貢獻。六面頂壓機從有缸到無缸的這一歷史性跨越,也是付國新與博泰實現跨越式發展的起點。
2011年,俄羅斯的NDT公司來到中國,想購置一批六面頂壓機用于合成培育鉆石,但是嚴苛的裝備、工藝、液壓、電控等要求,讓國內壓機廠商望而卻步。面對幾乎不可能完成的難題,擁有豐富的金剛石合成經驗、六面頂壓機設計、制造、操作經驗的付國新選擇迎難而上。
付國新表示,當時工業金剛石的壓力控制是加減0.1兆帕,功率是加減0.01千瓦,而NDT公司提出的要求是壓力加減0.01兆帕,功率加減0.001千瓦,同時控制點要200個點,在合成工業金剛石工藝時間不超過1小時的背景下,NDT公司要求合成工藝時間為1個月,而且還需要慢超壓、慢泄壓等諸多條件。
為了達到NDT公司的使用要求,付國新在結構設計、材料選擇、部件制造加工等方面實現全面改善和創新,與合作伙伴一起經過不斷的試驗,積極調整液壓系統、溫度壓力控制系統以及合成工藝。憑借在技術研發與高品質生產上的堅持與投入,博泰研制的六面頂壓機逐一達到了規定要求,滿足客戶的需要。讓NDT公司對中國六面頂壓機,對博泰刮目相看!
付國新說到:“NDT公司使用博泰的六面頂壓機成功合成了寶石級大單晶(培育鉆石),拉開了培育鉆石研發生產的序幕。近年來,俄羅斯、烏克蘭等國外客戶使用博泰BT850、BT950壓機不斷刷新培育鉆石的世界紀錄。”
“創新”和“責任”缺一不可
在付國新看來,博泰能取得這些成就的原因,是兩個重要的關鍵詞:“創新”和“責任”。
創新是引領發展的第一動力,博泰在技術、產品上的研發創新步伐從未停歇。“作為河南省高新技術企業、河南省大型六面頂壓機工程技術研發中心,博泰以站在行業的發展前沿,為行業發展提供裝備基礎為使命,根據市場需求,先后自主研發了鑄造BT750、BT850、BT950壓機,率先開發設計了鍛造DZ850、DZ1000壓機等一系列新產品、新工藝和新技術。”付國新介紹。
2021年,博泰鑄造BT1100壓機研制成功,該款壓機在設計、加工等方面上升到新的高度,同時在鑄造BT1100壓機上測試了目前最大的260頂錘和107*107合成塊,為合成體系的大型化奠定基礎,彰顯博泰六面頂壓機大型化開拓者、引領者的責任擔當。
一直以來,博泰秉承以“客戶為中心”的服務理念,以“產品為核心”的發展戰略,持續加大六面頂壓機研發投入,提高研發、加工團隊專業能力、效率和質量,將六面頂壓機大型化,合成體系精細化,擁有對中精度高、同步性能好、行程大、使用壽命長等諸多優點,使壓機的綜合使用性能得到充分發揮。夯實六面頂壓機綜合服務優勢,不斷提升的研發服務能力贏得客戶高度認可,推動市場訂單保持穩定增長。
根據國金證券研究院數據顯示,2022年全球培育鉆石產能約為1853萬克拉,其中我國培育鉆石產能826萬克拉,占全球產量40%-50%。付國新表示:“隨著資本市場開始入局,全國各地培育鉆石新項目不斷,培育鉆石仍然保持增長態勢,賽道高景氣度延續,這也是六面頂壓機廠商近幾年發力的主要方向。目前博泰的壓機訂單數量已超過公司現有產能,預計未來2到3年六面頂壓機仍能快速增長,維持供需平衡狀態。”
談及六面頂壓機大型化發展趨勢,付國新有著自己獨特的見解:“鉸鏈式六面頂壓機由于其結構原因,隨著壓機缸徑的逐漸增大,會面臨操作困難、更換附件困難以及維修困難等難題,也意味著鉸鏈式六面頂壓機大型化是有限度的。操作簡單、維修方便的框架式六面頂壓機應該是未來的發展重點。”
歷經十多載,在付國新的帶領下,博泰堅守品質,開拓進取,砥礪前行,引領六面頂壓機行業高質量發展,為超硬材料技術革新貢獻自己的一份力量,為超硬材料轉型升級、提質增效提供強有力的技術、裝備支撐。
鑄造BT1100壓機面世、國內最大的260頂錘和107*107合成塊測試成功、BT1000系列壓機出口海外...在六面頂壓機領域,博泰已經走在了國際前列。