一個能讓中國機械制造，實現(xiàn)對西方彎道超車的顛覆性黑科技

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今天我要給大家介紹一個，中國機械制造領(lǐng)域的顛覆性黑科技，它是一項可以實現(xiàn)中國機械制造，對西方高水平機械制造彎道超車的一項技術(shù)，其中涉及金屬物理、振動、超聲波、機械加工、應(yīng)力等多學(xué)科的技術(shù)，很難被模仿或復(fù)制。毫不夸張地說，目前世界上尚無其他金屬加工技術(shù)，像這種金屬加工技術(shù)一樣，能全方位地提高零件的整體性能。大家一定要耐心看完，我應(yīng)該是全網(wǎng)第一個科普這項技術(shù)的作者了。

好了言歸正傳，一種由我們中國人發(fā)明和命名的機械加工工藝，叫做豪克能。豪克能技術(shù)由趙顯華博士發(fā)明，豪克能機床的制造企業(yè)是山東華云機電。首先，先給大家介紹一下豪克能的由來。創(chuàng)業(yè)前，趙顯華是濟南一家大型機床廠的技術(shù)人員，從事殘余應(yīng)力研究，是消除殘余應(yīng)力的專家。殘余應(yīng)力容易導(dǎo)致金屬變形、開裂，華云機電成立公司后，趙顯華先后主持了三峽水利工程、上海磁懸浮、航空航天、列車大提速等國家重大項目的殘余應(yīng)力消除，豪克能，正是以殘余應(yīng)力消除技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)明的。

趙顯華在消除殘余應(yīng)力時，一直在思考，能不能給材料表面一個'負作用力’，這樣材料在受到正面力量沖擊時，兩力相抵消，材料實際受到的擠壓力變小，壽命自然延長。之后，他利用激活能和沖擊能的復(fù)合能，對金屬零件加工，這是一個全新的工藝。趙顯華發(fā)現(xiàn)，用世界上任何一個名詞都無法表達這種工藝，他將這一新工藝命名為豪克能，并申請了發(fā)明專利。這項發(fā)明從試驗室走向產(chǎn)業(yè)化，又花了3年時間，為了完美制造豪克能執(zhí)行器上的工具頭，試驗廢棄的鋼鐵，裝滿了三卡車，當(dāng)時企業(yè)全部資金用于研發(fā)，差點撐不下去了，身邊所有人都反對，但是趙顯華堅持下來了，成功將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

趙顯華創(chuàng)辦的華云機電，是豪克能技術(shù)的開拓者和唯一持有者。 目前，華云科技可為用戶提供：用于機床改造的鏡面加工設(shè)備，結(jié)合傳統(tǒng)加工技術(shù)的豪克能復(fù)合機床，適合特定工件加工的豪克能專用機床。

華云科技被包括全球知名工業(yè)傳媒——榮格傳媒在內(nèi)的多家媒體及部門，評選為全球技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)，擁有核心專利200余項（包括45項發(fā)明專利），分別與航空研究院、清華大學(xué)新材料研究所、國際納米研究室等頂級科研機構(gòu)，共同成立了聯(lián)合試驗室。

接下來再給大家說一下“豪克能”技術(shù)的特點和優(yōu)勢。 豪克能專利技術(shù)，是機械制造領(lǐng)域的一項顛覆性創(chuàng)新，它是一項可以實現(xiàn)中國機械制造，對西方高水平機械制造，彎道超車的一項技術(shù)，這項涉及金屬物理、振動、超聲波、機械加工、應(yīng)力等多學(xué)科的技術(shù)，很難被模仿或復(fù)制。

豪克能是激活能和沖擊能的復(fù)合能量，高聚焦的激活能，可以瞬間喚醒金屬零件的表面塑性與活力。高頻沖擊能，則能夠進行強化與微變處理。豪克能加工，就是把電能輸入機床后，通過能量發(fā)生器轉(zhuǎn)變?yōu)楹揽四埽缓笸ㄟ^專用的豪克能刀具，將能量輸出，用于工件的加工。

豪克能機床加工的零件表面粗糙度，Ra值可以輕松達到0.2μm，復(fù)合加工甚至能夠達到Ra值≤0.05μm；疲勞壽命可以提高數(shù)十倍以上，甚至上百倍；耐磨性提高50%；耐腐蝕性提高50%；顯微硬度提高20%以上。表層晶粒細化至納米級；密封壽命提高3~10倍；比傳統(tǒng)加工工藝，提高生產(chǎn)效率3倍以上。目前世界上尚無其他金屬加工技術(shù)，能像豪克能金屬加工技術(shù)一樣，能如此全方位地提高零件的整體性能。

車床安裝豪克能刀具，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磨床，無需二次裝夾，無需砂輪、砂帶，省去工序周轉(zhuǎn)，在車床上一次裝夾加工，即可達到表面粗糙度，小于0.2μm的鏡面效果。也可以將豪克能設(shè)備安裝在磨床上，針對高精度、高硬度零件，輕松加工到鏡面效果。

接下來針對“豪克能”的優(yōu)勢，給大家說一些具體的成功案例吧。零部件利用豪克能專利技術(shù)再制造后，性能恢復(fù)、表面質(zhì)量、尺寸形位精度、耐磨性、耐腐蝕性等，均有大幅提升，性能和質(zhì)量達到新品甚至超過新品。

“豪克能”的第一個客戶是法國阿爾斯通，阿爾斯通有一個130噸重的核電關(guān)鍵零部件，因未達到圖紙加工要求，需進行再加工。阿爾斯通的客戶要求，除了提高零件的表面光潔度，還要提高零件的硬度，否則，零件只能報廢。而阿爾斯通采用了華云機電的“豪克能”技術(shù)進行再加工，加工后的零件，完全符合圖紙的各項要求，將要報廢的零件因此獲得重生，之后阿爾斯通與華云機電，又展開了多次合作。

豪克能技術(shù)還應(yīng)用于軍工航天，可實現(xiàn)鏡面加工與材料性能的提升。 使用國產(chǎn)材料的航空發(fā)動機軸承，采用豪克能技術(shù)加工后，強度是世界頂級軸承企業(yè)，德國FAG的22倍。不僅打破了技術(shù)壁壘，而且遠遠超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

多次數(shù)裝夾與加工效率低，一度是我國航空發(fā)動機葉片制造領(lǐng)域的技術(shù)難關(guān)，豪克能專利技術(shù)的應(yīng)用，使得一次裝夾就能夠高效完成銑削與豪加工。加工后的葉片光潔度高、形狀精度高且穩(wěn)定，具有更高的抗熱沖擊、耐高溫腐蝕、抗熱交變和復(fù)雜應(yīng)力的能力，后續(xù)輔助工序得以簡化甚至取消。

另外，勇士軍車同樣采用了豪克能技術(shù)加工。國內(nèi)多家國防工業(yè)企業(yè)，已經(jīng)與華云公司在殘余應(yīng)力消除領(lǐng)域、長壽命制造以及超精密加工領(lǐng)域，展開了技術(shù)合作。

車軸經(jīng)豪克能鏡面加工處理后，表面粗糙度減小，表面發(fā)生塑性變形，晶粒明顯細化，顯微硬度呈梯度化，表面應(yīng)力狀況發(fā)生改變，由拉應(yīng)力改變?yōu)閴簯?yīng)力，有效延緩了疲勞裂紋的萌生，延長了車軸的服役壽命。比如說華云機電和鐵道部合作的一個項目，用豪克能技術(shù)加工高鐵的車軸，可以讓高鐵車軸壽命提高一倍，濟南鐵路局一年就可以節(jié)省1600萬元的支出。

豪克能技術(shù)還提升了工件的光潔度，增加了材料的硬度和耐磨性，減少了密封位磨損，延長了使用壽命。比如說國內(nèi)20多家閥門廠，已經(jīng)用上了豪克能技術(shù)，球閥的密封壽命，提高了3-10倍，在水、電、氣等行業(yè)，杜絕了跑氣、冒水、滴液、漏液的現(xiàn)象。

再比如說10年前，國內(nèi)汽輪機廠，生產(chǎn)轉(zhuǎn)軸用的是西門子的工藝和設(shè)備，而杭州汽輪機廠用了3年時間，反復(fù)用豪克能技術(shù)進行試驗，在比較了加工的轉(zhuǎn)軸粗糙度、硬度等檢測數(shù)據(jù)后，決定在轉(zhuǎn)軸制造環(huán)節(jié)，全部用豪克能替代西門子。目前，國內(nèi)的大部分汽輪機廠，已經(jīng)用豪克能技術(shù)替代了西方技術(shù)。

豪克能金屬表面加工技術(shù)，可以完全取代汽車輪轂的拋光工藝，這一工藝，已在國內(nèi)最大的輪轂生產(chǎn)基地使用。輪轂經(jīng)過豪克能的專用立式車床加工后，表面粗糙度由6.75um變?yōu)榱?.1um，達到了鏡面效果，同時疲勞壽命提高數(shù)倍以上。傳統(tǒng)輪轂拋光技術(shù)，會產(chǎn)生大量的粉塵，有發(fā)生粉塵爆炸的風(fēng)險。而豪克能工藝，不使用拋光輪或砂紙等耗材，在加工過程中不去除材料，整個加工現(xiàn)場沒有任何粉塵和污濁，加工車床也幾乎一塵不染，對操作者不會產(chǎn)生任何危害。

豪克能技術(shù)還可以增加疲勞強度，防止提前疲勞斷裂。還可以使工件表層，晶粒均勻細化至納米級，同時使表面強化層和基體組織之間，沒有明顯的斷層。比如說濟鋼集團使用豪克能技術(shù)，加工軋輥孔槽，其使用壽命延長至原來的2.5倍。鐵科院聯(lián)合北京科技大學(xué)，對使用豪克能技術(shù)加工后的機車軸，進行疲勞試驗，發(fā)現(xiàn)機車軸的實際屈服極限，提升了14%。

三一重工、北方股份等多家國內(nèi)工程機械制造商，在傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)領(lǐng)域，與華云機電展開技術(shù)合作，成效顯著，屢屢打破行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，率先走出國門。北方股份在與日本小松、美國卡特彼勒等世界工程機械巨頭企業(yè)的激烈角逐后，最終由北方股份，成功中標(biāo)納米比亞礦用卡車的供貨合同。之后北方股份，利用豪克能專利技術(shù)生產(chǎn)的，330噸級電動輪礦用車——NTE330，出口到納米比亞，填補了我國高端重型，電傳動礦用自卸車出口的空白。

此前，如何在現(xiàn)有油缸材質(zhì)、壁厚、工藝條件的基礎(chǔ)上，再進一步提升其性能，一直是困擾我國重型工程機械，進一步發(fā)展的技術(shù)難題。NTE330的減振油缸，采用豪克能加工，表面粗糙度值Ra<0.08μm，表面硬度提高20%，耐磨性能提高50%，密封性能提升3-10倍，打破了國外企業(yè)在該領(lǐng)域的壟斷地位，一舉成為行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)。

“豪克能”的客戶已有上千家企業(yè)，“豪克能”技術(shù)已經(jīng)在我們的航空發(fā)動機、航天飛行器、神舟飛船、列車大提速、軍械制造等重大課題中得到應(yīng)用，希望“豪克能”未來，能為國家解決更多的卡脖子技術(shù)！ 在此感謝趙顯華同志，對中國機械加工的進步所做出的突出貢獻，這項原創(chuàng)技術(shù)，值得我們每一名中國人由衷地感到驕傲和自豪。