优耐簧—高铁扭簧增材制造的中国突破者
成果类型:: 新技术
发布时间: 2023-10-31 17:28:02
轨道交通快速发展,给人们的出行带来了极大便利。每辆列车背着两个受电弓高速驰骋。受电弓会频繁遭受弓网间的高频冲击振动,会引起拉弧现象,甚至会引发弓网事故。安装在受电弓上的扭簧,减缓弓网间的冲击和振动,以确保弓头动态受流稳定,确保列车安全可靠运行。 现服役的受电弓扭簧采用的是进口钢材,通过熔炼、拉拔、热处理等工艺来制备,具体行业痛点是: (1)原材料依赖进口,配方封锁,“掐脖子”形势严峻。 (2)钢制扭簧采用传统的生产工艺,能耗大,碳排放高。 (3)现有钢质扭簧存在强度不高,寿命周期内故障率高。 本项目基于Ti6Al4V钛合金粉末,添加自有配比的镍合金粉末,调控微观组织,采用3D打印技术,实现了悬空体与支撑体的成形稳定,不易坍塌,且容易将支撑体分离。技术创新点如下: (1)引入钛合金材料体系,自主研发核心的添加剂,突破原材料自主化。 (2)引入高能激光技术,构建悬空类3D打印模型,提出低碳高能的弹性元件生产工艺,降低环境污染,实现碳中和。 (3)设计微-纳双尺度结构,制备高质量、高性能的钛合金扭簧,大大提高其寿命,降低故障次数。 研制产品经多家检测机构测试,均
采用微米-纳米双尺度结构设计理念,通过对多区域定向精准调控激光工艺参数,可实现扭簧不同区域微观组织结构的定量化设计,微-纳的结合可将扭簧的综合性能得到同步提升,解决传统钢质扭簧性能强度不高的问题。
根据中国国际铁路集团有限公司 2020 年统计公报所获得数据,截止 2020年,全国列车共有 3.7 万组,每列车采购均价 2 亿,弹性元件价值占比 0.8%,可计算出全国市场规模高达 592 亿。随着产品升级,可利用改技术研发汽车及日常用弹性元件,此市场前景非常广阔。
团队以学生为基础,由资深行业背景及专业背景的6名专家顾问团队组成。行业专家来自广州中车轨道交通装备有限公司、广州铁路局集团动车段。技术专家由3名博士组成,主攻复杂构件3D打印、增材制造、粉末冶金近净成形方面的研究,对本项目团队有着强大的专业指导。罗锡才博士,为机电工程学院副院长兼党总支副书记,国家轨道装备协同创新中心修复技术方向主要负责人,广州市“羊城学者”,可以为团队提高管理以及技术的专业指导。
根据公司成立以来,目前已签订 3 单采购合同,采购金额 190 万元。同时,销售团队也在洽谈部分业务,按如此发展势头,今年销售额可达 800 万,随后两年业务快速增长,预计三年销售额达 7200 万元
本公司的盈利模式前期与轨道交通零件制造厂等多家企业合作,利用它们现有的准入资质进入轨道交通行业,以点带面开拓产品市场。在发展中期,可与众多经销商合作,建立起相对完善的营销结构;与中车签订战略经销协议,进行适当让利,携手开拓市场。通过经济性、控制性和适应性三个方面实施评估,选择最能满足企业长期目标的方案。在发展后期,在公司发展后期,资金充足且占有一定的市场份额的情况下,建立一支优质的销售团队,采用直接分销的策略,逐步增加与中车等动车制造厂的合作,将产品推向全国各地铁路,有利于提高销售收入,便于了解市场,提供产品服务和保证技术的保密性和产品质量。