六面顶压机是目前超硬材料生产的主要大型设备,应用于人造金刚石单晶、培育钻石、聚晶、复合片、立方氮化硼等超硬材料领域的研究和生产。工欲善其事必先利其器,六面顶压机的技术、工艺进步对超硬材料产业的发展起着极其重要的作用。
“把握核心技术,让中国六面顶压机走出自主创新之路。”河南博泰圣莎拉机械有限公司(以下简称“博泰”)总经理付国新多次强调。
专注六面顶压机
2008年,付国新创办了洛阳博泰金刚石材料有限公司,专业从事六面顶压机的设计、制造及配套合成工艺研发,相继设计研发生产铸造BT750、BT850、BT950压机,产品远销海内外。2013年,经孟州市政府招商引资,洛阳博泰金刚石材料有限公司与香港信达集团成立合资公司——河南博泰圣莎拉机械有限公司,总投资6000万元,厂区占地面积143亩,拥有完善的生产、加工及检测设备。
六面顶人造金刚石液压机是通过油压产生高压,并通过低电压大电流产生高温,为超硬材料合成提供所需的压力和温度的设备,所以液压系统、电控系统尤为关键。
付国新说到:“博泰的超高压系统采用伺服超高压泵系统,可以实现数控超压、数控补压,并且采用步进电机泄压阀,实现连续、平滑、可控泄压。电控系统采用先进的控制理念,模拟信号采集、信号转换和信号控制,具有各种保护功能和记忆功能,压力和功率曲线多段控制,非常适合不同合成工艺调节。在电加热方面,提供了恒功率、恒电压和恒电流多种控制方式。”
博泰拥有专业高标准的机加工、热处理车间,拥有大型数控立车、大型数控卧车、大型龙门加工中心和铰链梁粗、精镗专用工装以及大型热处理炉等先进设备。铰链梁铸造工艺成熟,铰链梁超声波探伤标准要求达到铸件Ⅱ级以上,无缸铰链梁承压部采用加厚设计,保证压机的产品质量和加工精度。
近几年,培育钻石持续火热带动了六面顶压机需求增长,受制于产能限制,博泰六面顶压机供不应求,订单周期超半年,“为了解决产能问题,满足客户的需求,经过市场调研,博泰开启了扩产步伐。2022年,博泰新厂房建设完毕,新增一条生产线、6台大型热处理炉,月产能突破50台。同时BT1000系列压机在国内市场大获成功并得到国外客户认可,逐步出口海外。”付国新告诉中国超硬材料网记者。
当前超硬材料行业蓬勃发展的时代,作为合成生产的关键装备——六面顶压机则成为行业高质量发展的有力支撑,博泰自主研发,引领压机大型化发展,凭借精度高、稳定性好,赢得客户的广泛青睐。
截至目前,博泰保持着铸造和锻造最大压机的开发、生产记录,最大顶锤、最大合成腔体开发、合成记录,并且还保持着国内客户数量第一的记录,出口大型压机第一的记录。
树立行业标杆
对于六面顶压机的重要发展节点,付国新表示,一个就是无缸压机的诞生,另一个则是培育钻石的合成,博泰很荣幸见证并参与到这个两个重要事件中去。
2001年,无缸压机诞生,这在压机设计理念上是一个重大的创新。但是,在当时的条件下,市场上没有满足设计要求的铸件,怎样才能生产出承受高压力的铸件成为摆在面前的首要难题。几经周转,最后广东省韶铸集团有限公司表示可以试一试,决定用两个铰链梁做对拉试验。当时对铸件最大的实验要求是63兆帕,为了保障实验安全性,实验从30兆帕开始,然后逐渐升压到 40、50、60兆帕,随着数字的逐渐攀升,在场实验人员的心也悬在了嗓子眼里,直到数字跳动到63兆帕并保压成功,这代表着实验成功,也意味着无缸压机成为可行。
付国新回忆道,自2008年博泰公司创立,博泰就把重点放在了无缸压机的开发上,在传统压机的基础上,采用科学先进的设计方法,吸收引用了相关行业的多项先进技术,采用无工作缸结构的设计理念,相继研发生产出无缸650、750、850、950等系列压机,树立行业标杆,2012年“₵750无缸六面顶压机及配套合成工艺研究”获得河南省的科技进步奖。通过无缸铰链梁的大规模应用,可以完全替代了有缸压机,为用户创造出巨大的经济价值,更为我国超硬材料行业发展由大变强做出了重大贡献。六面顶压机从有缸到无缸的这一历史性跨越,也是付国新与博泰实现跨越式发展的起点。
2011年,俄罗斯的NDT公司来到中国,想购置一批六面顶压机用于合成培育钻石,但是严苛的装备、工艺、液压、电控等要求,让国内压机厂商望而却步。面对几乎不可能完成的难题,拥有丰富的金刚石合成经验、六面顶压机设计、制造、操作经验的付国新选择迎难而上。
付国新表示,当时工业金刚石的压力控制是加减0.1兆帕,功率是加减0.01千瓦,而NDT公司提出的要求是压力加减0.01兆帕,功率加减0.001千瓦,同时控制点要200个点,在合成工业金刚石工艺时间不超过1小时的背景下,NDT公司要求合成工艺时间为1个月,而且还需要慢超压、慢泄压等诸多条件。
为了达到NDT公司的使用要求,付国新在结构设计、材料选择、部件制造加工等方面实现全面改善和创新,与合作伙伴一起经过不断的试验,积极调整液压系统、温度压力控制系统以及合成工艺。凭借在技术研发与高品质生产上的坚持与投入,博泰研制的六面顶压机逐一达到了规定要求,满足客户的需要。让NDT公司对中国六面顶压机,对博泰刮目相看!
付国新说到:“NDT公司使用博泰的六面顶压机成功合成了宝石级大单晶(培育钻石),拉开了培育钻石研发生产的序幕。近年来,俄罗斯、乌克兰等国外客户使用博泰BT850、BT950压机不断刷新培育钻石的世界纪录。”
“创新”和“责任”缺一不可
在付国新看来,博泰能取得这些成就的原因,是两个重要的关键词:“创新”和“责任”。
创新是引领发展的第一动力,博泰在技术、产品上的研发创新步伐从未停歇。“作为河南省高新技术企业、河南省大型六面顶压机工程技术研发中心,博泰以站在行业的发展前沿,为行业发展提供装备基础为使命,根据市场需求,先后自主研发了铸造BT750、BT850、BT950压机,率先开发设计了锻造DZ850、DZ1000压机等一系列新产品、新工艺和新技术。”付国新介绍。
2021年,博泰铸造BT1100压机研制成功,该款压机在设计、加工等方面上升到新的高度,同时在铸造BT1100压机上测试了目前最大的260顶锤和107*107合成块,为合成体系的大型化奠定基础,彰显博泰六面顶压机大型化开拓者、引领者的责任担当。
一直以来,博泰秉承以“客户为中心”的服务理念,以“产品为核心”的发展战略,持续加大六面顶压机研发投入,提高研发、加工团队专业能力、效率和质量,将六面顶压机大型化,合成体系精细化,拥有对中精度高、同步性能好、行程大、使用寿命长等诸多优点,使压机的综合使用性能得到充分发挥。夯实六面顶压机综合服务优势,不断提升的研发服务能力赢得客户高度认可,推动市场订单保持稳定增长。
根据国金证券研究院数据显示,2022年全球培育钻石产能约为1853万克拉,其中我国培育钻石产能826万克拉,占全球产量40%-50%。付国新表示:“随着资本市场开始入局,全国各地培育钻石新项目不断,培育钻石仍然保持增长态势,赛道高景气度延续,这也是六面顶压机厂商近几年发力的主要方向。目前博泰的压机订单数量已超过公司现有产能,预计未来2到3年六面顶压机仍能快速增长,维持供需平衡状态。”
谈及六面顶压机大型化发展趋势,付国新有着自己独特的见解:“铰链式六面顶压机由于其结构原因,随着压机缸径的逐渐增大,会面临操作困难、更换附件困难以及维修困难等难题,也意味着铰链式六面顶压机大型化是有限度的。操作简单、维修方便的框架式六面顶压机应该是未来的发展重点。”
历经十多载,在付国新的带领下,博泰坚守品质,开拓进取,砥砺前行,引领六面顶压机行业高质量发展,为超硬材料技术革新贡献自己的一份力量,为超硬材料转型升级、提质增效提供强有力的技术、装备支撑。
铸造BT1100压机面世、国内最大的260顶锤和107*107合成块测试成功、BT1000系列压机出口海外...在六面顶压机领域,博泰已经走在了国际前列。