从“能用”到“卓越”:一个材料学博士如何用热处理炉敲开ABB供应链大门

江苏常州 · 工业机器人零部件制造商
时间: 2024年1月
人物: 研发部张博士(海归材料学博士,项目经理)
标题: 从“能用”到“卓越”:一个材料学博士如何用热处理炉敲开ABB供应链大门

从“能用”到“卓越”:一个材料学博士如何用热处理炉敲开ABB供应链大门-图片1
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常州武进高新区,锐锋科技的研发实验室里,张博(公司里都这么叫他)正对着一组数据发愁。他面前是两种铝合金连杆:一种是公司现有工艺生产的,另一种是他用新配方和新热处理工艺在实验炉里捣鼓出来的样品。

“现有产品,用的是ADC12,普通T5处理,硬度90HB,抗拉强度280MPa。勉强满足一般机械手要求。”张博推了推眼镜,“但这次我们想竞标ABB新一代协作机器人的关键关节部件,人家给的性能门槛是:硬度≥110HB,抗拉强度≥320MPa,且要求极高的尺寸稳定性。”

差距明显。张博知道,问题不在压铸,而在 “材料设计与热处理工艺的匹配” 。他设计了一种改良型高硅铝材料,但常规的热处理工艺根本“唤醒”不了它的全部潜能。

“我需要一台能 ‘听话’且‘精准’ 的炉子。”张博说,“我的工艺窗口很窄,固溶温度偏差不能超过±8℃,淬火延迟必须控制在30秒内,时效温度波动要小于±3℃。实验炉能做小样,但放大到批量生产,必须要有工业级设备来保证一致性。”从“能用”到“卓越”:一个材料学博士如何用热处理炉敲开ABB供应链大门-图片3

公司管理层一开始有疑虑:为一个还没拿到的订单,投一百多万买专业热处理炉,值吗?张博没多争辩,只是带着他的小样品和工艺方案,找到了我们瑞铭禾。

“我和你们许工在技术细节上‘杠’了很久。”张博回忆道,“我关心炉膛内的气流组织模型,关心热电偶的布置方式和响应速度,关心淬火槽的流场模拟结果……许工一点没糊弄,拿着设计图纸和CFD模拟报告跟我一点点过。这种技术上的较真,让我放心。”

2023年10月,一台定制化的 RT6-800型 精密热处理炉在锐锋科技安装到位。这台炉子强化了温度控制系统,在时效炉段增加了更精密的温控模块。

张博把他的新工艺输入进去:优化固溶温度、分级淬火、多级人工时效。第一批试生产的连杆做出来,送去检测:

硬度: 112-115HB,达标。

抗拉强度: 328-335MPa,超标。

尺寸稳定性(热处理前后关键尺寸变化): <0.05%,远优于客户要求的0.1%。

张博将这些数据,连同完整的、可追溯的热处理工艺报告,做进了竞标方案。在最后的技术答辩环节,ABB的工程师专门问到了热处理的稳定性。

“我打开手机,远程接入我们车间的数据系统,向他们实时展示了过去一周所有批次的热处理温度曲线,几乎重叠在一起。”张博说,“那个ABB的德国工程师点了点头,在评估表上写了很久。”

今年1月,中标通知书到了。锐锋科技成为了ABB该型号机器人关节部件在亚洲的独家铸造与热处理供应商。

“这台炉子,对我来说,不是一个生产工具,而是一个 ‘工艺实现平台’。”张博总结道,“它让我的材料设计思路,从实验室的论文,变成了生产线上稳定可靠的产品。它证明了,我们这样的中型企业,也能凭借深度的工艺技术,在顶级供应链中占据一席之地。”

(本案例关键词:工业机器人部件 高硅铝合金 精密热处理 尺寸稳定性 工艺实现平台 常州 ABB供应链)

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