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兴东公司助力打造航发“中国心”

2024-08-23 09:05:32

“吱—吱—”,随着液压机轻微作业声响,一枚乳白色的“型芯”便从模具里脱出。从乳液到型芯,一枚约2分钟。这是近日记者在荻垛镇兴东铸钢有限公司陶瓷型芯车间看到的一幕。

“这是‘半成品’,还需经熔炉1800度焙烧72小时,才能成为成品型芯。”兴化市兴东铸钢有限公司董事长周长军说,型芯全称叫航空发动机陶瓷型芯,其材料由二氧化硅等近20种成分组成,飞机制造商便依照型芯浇注叶片,一枚型芯只浇注一枚叶片,型芯模具由飞机制造商提供。

记者信手拿起一枚成品型芯:轻薄如包装纸,大小似名片,上面密布发丝粗细的螺纹和发丝粗细的孔,孔是起散热作用。

据介绍,发动机是航空航天飞行器最为重要的部件,发动机中的气冷空心叶片(简称叶片)是发动机中的心脏,其制造成本约占整机的25%至30%,而叶片制造的关键技术在于浇铸叶片的陶瓷型芯(简称型芯)。高性能型芯一直以来是国内叶片制造技术的瓶颈之一。兴东铸钢打破这一制造技术瓶颈,成功产出高性能型芯,并应用于国内航空发动机制造企业。目前,全国仅2家企业生产航空发动机陶瓷型芯,另一家是央企航发集团下属企业。

目前,兴东公司共生产三个型号的型芯,前两个单价在2000多元,另一个是正在量产的新型号,每枚4000多元。近几年来,前两个型号的型芯,年派单生产2万多枚,销售收入约5000万元。“新型号型芯量产后,该型芯年可创销售2000多万元。”

兴东公司是全国耐热钢行业的龙头企业,产品主要销售给水泥和冶金行业。由于产品科技含量低,生产企业多,产能过剩,利润已近微利。

“要发展就必须向行业的高端领域进军。”周长军说,航空陶瓷型芯工艺是精密铸造的高端技术,早在10多年前,他就考虑上马精密陶瓷型芯项目,但技术要求极高,国内也没有成功的先例,便搁置下来。

2014年年初,周长军结识了已经退休的国内航空发动机高级工程师孙革,上马型芯项目的希望又燃起。孙革长期从事高温合金熔模精密铸造生产与技术管理工作,对陶瓷型芯制备研究颇有建树,曾获中航集团科技奖一等奖及9项国家发明专利。

周长军将亿元巨资砸到型芯制备研究上。订制购置了用于中试生产的全套设备,聘请孙革专门负责陶瓷型芯制备研发工作。同时,与东南大学、上海交大、江苏大学合作,组建了型芯制备研发团队。历时三年,终于取得了型芯制造工艺的突破,初步掌握了陶瓷型芯制备的基本工艺参数,完成了中试生产工作,并进行小批量试产。

为匹配陶瓷型芯生产,兴东公司还新建一幢厂房,建设“陶瓷型芯研发及产业化基地”。其中,购置的德国一台用于焙烧半成品型芯的真空炉就1500万元。眼下,基地建有型芯生产线3条,年产型芯能力20万枚。近年来,随着航空发动机的发展,兴东公司型芯制备研发团队攻坚克难,不断革新优化型芯材料配制及其制备技术,契合和引领航空发动机的发展,促进了航天、工业燃机、汽轮机等应用的高效气冷叶片制造技术进步,有助于国防建设和国家安全战略的实现。2023年,兴东公司获授国家“小巨人”企业,创建成江苏省高性能陶瓷型芯技术研发中心、江苏省企业技术中心、江苏省工程研究中心。全国共5家航发企业,都与兴东公司建立型芯生产合作关系。“现在不管多么复杂的叶片型芯,只要客户提供模具,兴东公司基本都能制造出来。”孙革说。

2021年,兴东公司又大手笔进军陶瓷型芯新领域——大功率芯片封装氮化硅陶瓷基板产业化项目。该产品与航空发动机叶片型芯不同,将直接应用于半导体芯片基板上。公司计划投资5亿元,目前占地50多亩的厂房已建成。

通讯员 陈 莉 何晓雯 周如君

特约记者 顾日升

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