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破解生产瓶颈,汉飞用航空发动机叶片加工技术赶制口罩熔喷布核心部件喷丝板

发布时间:2020-04-22 10:36:39  |  来源:中国网科学  |  作者:晓梅  |  责任编辑:科学频道

大国战疫,军工民企不甘落后。

北京汉飞航空科技有限公司是一家国际上领先、拥有多项自主知识产权原创核心技术的航空发动机关键部件和重要部件的智能加工制造商,位于北京顺义区张镇。多年来,汉飞航空科技公司利用自主研发的涡轮叶片气膜孔自适应加工技术及装备、整体叶盘微应力复合加工技术及装备,为沈阳黎明航空发动机有限公司、西安航空发动机有限公司、贵州黎阳航空发动机有限公司、中国航发南方工业有限公司等提供了大量先进的涡轮叶片电加工设备及加工服务,高质量生产加工的发动机单晶涡轮叶片气膜孔、火焰筒、整体叶盘等关键部件和重要部件,受到了用户的高度评价。

作为一家民营企业,汉飞航空秉承“航空报国”的使命担当,祖国急需什么,汉飞就提供什么。疫情就是命令,公司始终以人民群众尤其是一线医护人员的健康为己任,急抗疫之所急,克服重重困难,在春节复工后,利用国内重点型号加工任务的空档期,将几十台用于加工发动机核心部件涡轮叶片气膜孔的高速自适应穿孔机,投入口罩熔喷布加工的核心部件——熔喷模头和喷丝板小孔的加工。汉飞用高精尖航空发动机技术加工的口罩布熔喷模头和喷丝板,不仅小孔的质量高、圆度好、内壁光洁、孔均匀度和一致性好,产品使用寿命成倍提高,而且加工效率极高,可快速大批量生产,交货及时,解决了当下该核心部件难以大批量、高质量加工的瓶颈,受到了熔喷布生产企业的高度评价。

汉飞航空科技是国家高新技术企业。发动机涡轮叶片加工与口罩机模具加工的共性是:高可靠性、高精确性、高重复性、高一致性。一些厂家形容汉飞公司用加工航空发动机零部件的技术来加工民品熔喷布的熔喷模头和喷丝板,有如“用高射炮打蚊子”、“大材小用”、“小菜一碟”。然而,汉飞航空科技没有“挑肥拣瘦”,既能保证国产新型航空发动机单晶涡轮叶片加工的高成品率、高质量、高效率,又同样保证口罩生产用户的高精确度、高可靠性、高一致性要求。汉飞初次涉足当下急需的口罩行业,可谓不鸣则已,一鸣惊人!

当下,随着新冠肺炎疫情在全球大规模蔓延,各国对口罩需求量极大,特别是医用外科口罩及符合N95、KN95等标准的口罩供不应求。

众所周知,医用口罩及N95口罩是由纺粘层、熔喷层和纺粘层三层构成。而熔喷布则是口罩中间的过滤层,是口罩最核心的材料,熔喷布纤维直径很小,只有头发丝几分之一,因而能过滤细菌,阻止病毒的传播,被称为口罩的“心脏”。它要求空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好,具有独特的毛细结构的超细纤维,以增加单位面积纤维的数量和表面积,从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。

尽管目前我国国内已经复工复产,但高防护性口罩的产能依然捉襟见肘。处于口罩生产上游的熔喷布遭遇供应瓶颈,已成为短期内制约口罩产能大幅增加的重要因素。

先进的熔喷布生产设备十分昂贵。特别是设备主机的核心部件——熔喷模头和喷丝板,其上有许多供熔体通过的喷丝孔,因关系到熔喷布生产效率及品质,其生产和加工极其重要,加工难度大,是核心技术。通常情况下,一个模体上需要加工几百甚至几千个小孔,且对小孔的圆度、精度、密度、小孔的均匀性和一致性以及孔壁的光洁度都有极高要求。

目前,国内已实现熔喷布生产设备的国产化,但高品质喷丝板等核心部件,仍很大程度上依赖从日本和德国等国外厂商进口,且供货周期短则半年,长则一年,无法满足当下疫情对口罩熔喷布的紧急而又巨大的市场需求。

在这样的背景下,一些急需扩大产能的厂家主动找到以研制先进电加工设备享誉航空发动机行业的北京汉飞航空科技有限公司,看看是否可以用这些加工发动机零件气膜孔的设备来转型加工熔喷布生产的核心零部件喷丝板小孔,以缓解当下之急。

为此,汉飞管理层极其重视,很快就组织了专门团队和调剂了一些设备用于喷丝板小孔的加工。

汉飞航空科技公司是北京市高精尖重大项目入库企业,是由知名的特种加工设备制造商——北京迪蒙卡特机床有限公司将航空发动机零部件制造业务板块独立出来而成立的。公司是国家级的高新技术企业,也承担了国家工业互联网标识解析二级节点在航空航天领域的示范项目任务。

汉飞公司经过多年的攻关,打破了西方国家的技术封锁和设备禁运,在公司董事长和首席科学家孙跃飞的带领下,在世界上首次发明了汉飞自适应加工算法和等量(无余量)加工算法,并根据这两个算法研制出了航空发动机核心部件加工技术和装备,解决了多轴复合电加工、自适应加工技术和微应力难题。汉飞公司自己投资几千万研发和建成我国第一条、也是目前唯一的一条航空发动机核心部件单晶涡轮叶片智能加工小批量示范生产线。这条生产线已成功地为多个新型号的航空发动机进行了高质量、高效率、高成品率、高一致性和大批量的零件加工,为此,受到了有关单位的高度赞扬。

汉飞公司高效、快速且可大批量为客户加工的熔喷模头和喷丝板消息不胫而走,很多厂家主动找到汉飞,表达了进一步合作的愿望。主要原因是这些厂家反映,汉飞用做航空发动机零件的高科技来加工的喷丝板,产品质量就是不一样,产品出丝顺畅不堵孔、纤维更柔软、熔喷布防护性更好,而且产品寿命成倍增加,很好地解决了熔喷布喷丝板和熔喷模头高质量、大批量加工难题。

更为可喜的是,汉飞公司已和我国生产熔喷布和纺机行业的龙头企业初步达成合作意向,由汉飞来研制核心部件熔喷模头和喷丝板的多轴电加工穿孔专机,这样才能高效率、高质量、大批量生产喷丝板和熔喷模头,部分实现进口替代,以满足我国对喷丝板的巨大需求。

对于此次汉飞公司迅速转入口罩生产设备的核心部件的加工,汉飞负责人表示,作为一家拥有使命感、责任感和担当精神的首都民营高科技企业,急国家之所需,想客户之所想,用原创核心技术报效国家、回馈社会、服务客户,以客户为中心、值得放心托付是汉飞公司一直坚持的宗旨和理念。当社会需要汉飞时,汉飞能够快速地满足市场需求,用心地去解决当下急需的口罩布生产设备的瓶颈难题,为当下全球抗疫、共建人类命运共同体做一些力所能及的事情,这也是汉飞人义不容辞的责任。(韩飞文)

汉飞自研先进的高速穿孔机,临时用于口罩熔喷布加工的核心部件熔喷模头和喷丝板小孔的加工。

中间一排极细、均匀的熔喷模头和喷丝板的小孔为汉飞加工。

中间一排为汉飞加工的极细、均匀的熔喷模头和喷丝板的小孔放大图。