老北京吹糖人工艺Plus版“超塑成形” 已逐渐步入国际先进行列

  央广网北京3月8日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，随着材料科学的持续不断的发展，看似寻常的塑料已成为各种高精尖设备重要的辅助材料。比如近年来普遍的使用的“超塑成形”技术，可以使塑料变形成精密的形状与尺寸。目前这项技术已广泛应用于众多领域的复合材料产品的生产。

  “超塑成形”究竟强在哪？我国“超塑成形”技术和国际先进的技术相比，有哪些特点和优势，未来又将如何发展？

  “超塑成形”是一种类似于老北京吹糖人的工艺，在特定的环境条件下，利用材料的超塑性，通过吹入惰性气体使材料变形成特定的形状，从而获得所需的精密形状与尺寸。目前，这项技术已大范围的应用于航空航天、船舶、轨道交通、民用飞机、核能以及新能源汽车等领域的铝镁合金、钛合金、超高温合金构件以及非金属复合材料产品的生产。

  全国人大代表、中国航天科工集团首席技师、航天三院239厂特级技师戴天方表示，“超塑成形”技术可解决很多难题，比如，航空航天中某四层钛合金结构产品，内部有上下两层“田”字形状的加强筋结构，加工制造的难度系数非常大，而使用了“超塑成形”工艺就可以很好地加工出来。相比于增材制造（一种采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术）等其他工艺，成形效果更好、批量产的成本更低。

  超塑成形机最早在欧美国家大范围的应用，英国诺芝公司、法国ACB公司以及美国Accudyne公司都是国际上较早开展超塑成形设备制造的公司。受技术垄断，我国在该设备领域发展比较缓慢，2000年以后，随着国内科研院所及航空航天各主机厂或总装厂对“超塑成形”技术应用需求逐步的提升，原有设备远不能够满足科研生产任务需要，但进口“超塑成形”设备价格很高、采购装调周期很长、维修保养周期长（一般不少于3个月）费用昂贵，对国产高端“超塑成形”装备提出了强烈的自主化应用需求。

  图为使用热成形/超塑成形设备制造的地铁设备（左上到右下依次为：车头组合体、车头前窗、车头顶板和内饰加强板）

  为满足国内航空航天领域的“超塑成形”产品的研制及批量生产的需求，戴天方表示，以中国航天科工三院239厂、机械科学研究总院集团有限公司等为代表，打破国外垄断，攻克材料、控制等技术难题，开发制造了高档超塑成形机，既满足了自用需求，还对外推广形成订单，为国内企业节省了大量设备购置经费。

  此后，239厂还组建了热成形装备团队，通过承担厂课题1000kN热成形机，全面掌握热成形装备研制中的核心技术。此后又通过集团创新课题热成形及“超塑成形”人机一体化智能系统单元研究，进一步掌握了功能更复杂、性能更强大设备的关键技术。

  其中，智能化作业系统、多向挤压成形系统均为行业首创，由此全面掌握了全系列热成形及“超塑成形”设备设计制造技术，达到了国内领先、国际领先水平，强力支撑了“超塑成形”特种装备产业化发展。目前已累计完成市场订单项目、课题项目十余项，签订市场销售订单4200万元。

  近一两年，随着国产元器件及加工制造能力的迅速提升，同时在专用零部件领域内，各行业的共同努力和协同开发，“超塑成形”装备的整机国产化率逐步提升，装备的性能、性价比、可靠性得到更充分发展。

  另外，随着先进制造技术、信息技术等的集成和深层次地融合，“超塑成形”设备正朝着大型化、清洁化、自动化、多能场复合化及专用化等多个方向加快速度进行发展，“超塑成形”设备的生产效率也明显提高。戴天方表示，239厂将始终瞄准该领域前沿技术，脚踏实地搞研发，同时依托239厂里的两个全国重点实验室（先进成形技术与装备全国重点实验室、金属成形技术与重型装备全国重点实验室），坚持“聚焦主业、服务军工”的理念，通过上游做工艺，下游做装备，实现工艺装备一体化发展。在“超塑成形”装备未来的发展中，扮演无法替代的重要角色。

  随着材料科学的持续不断的发展，看似寻常的塑料已成为各种高精尖设备重要的辅助材料。“超塑成形”究竟强在哪？我国“超塑成形”技术和国际先进的技术相比，有哪些特点和优势，未来又将怎么样发展？