一、背景

五金刀剪及鎳合金是陽江市的支柱產業(yè)和主導產業(yè)，形成了完整的產業(yè)鏈，具備了較強的產業(yè)基礎。2015年陽江市五金刀剪產業(yè)總產值538億，相關企業(yè)1500余家，從業(yè)人員15.5萬人，產量約占全國70%，出口占全國80%。但同時也面臨進一步發(fā)展的瓶頸，比如產品結構瓶頸、技術創(chuàng)新瓶頸、原材料瓶頸，人力資源瓶頸等等。如何突破阻礙五金刀剪產業(yè)發(fā)展的這些瓶頸，把陽江市五金刀剪產業(yè)現(xiàn)有的資源優(yōu)勢轉化為技術優(yōu)勢，推動產業(yè)優(yōu)化升級，是陽江五金刀剪產業(yè)面臨的問題。

圍繞著如何創(chuàng)新驅動發(fā)展、推進產學研合作、加快產業(yè)轉型升級等諸多問題，2014年12月，陽江市人民政府與中國鋼研科技集團下屬的鋼鐵研究總院共建了陽江市五金刀剪產業(yè)技術研究院（以下簡稱研究院）。研究院將基于激光加工、增材制造和機器人等先進技術，圍繞陽江市經濟發(fā)展的需求，特別是圍繞五金刀剪產業(yè)、機械裝備制造業(yè)、鎳合金產業(yè)組建集原創(chuàng)技術研發(fā)、高端人才培養(yǎng)、成果孵化等多功能的產學研公共服務平臺。

二、建設情況

研究院自成立以來，得到了省市各級政府部門及相關單位的大力支持，研究院建設工作取得了快速發(fā)展。下面將從基礎建設、項目申報、技術開發(fā)、平臺建設等方面進行簡單介紹。

1、基礎建設

研究院已完成1200平方米的研發(fā)實驗室、性能測試區(qū)、辦公室等場地建設工作，目前實驗室、辦公室等均已投入使用。圖1所示為研發(fā)場所內部圖。

圖1：研發(fā)場所內部圖

2、項目申報

研究院自成立之日起，積極申報省市各級項目課題。獲得了廣東省重大科技專項、省級工程中心建設項目、陽江市重大科技專項等項目的資助，為研究院科研工作的開展打下了堅實的基礎。

3、技術開發(fā)

在省市各級項目的大力支持下，研究院圍繞著五金刀剪產業(yè)制造鏈，進行了高端刀剪激光熔覆增材制造裝備系統(tǒng)、激光3D打?。ㄔ霾闹圃欤┭b備系統(tǒng)、刀柄機器人焊接裝備系統(tǒng)、增材制造粉末材料等關鍵技術開發(fā)。目前這些裝備和材料已經投入實際應用。此外還將在刀剪智能打磨、刀剪產品無損檢測、五金刀剪產業(yè)智能制造生產鏈等方面進行規(guī)劃設計和研究開發(fā)。

（1）刀剪刀刃激光熔覆增材制造裝備

如圖2所示為研究開發(fā)的刀剪刀刃激光熔覆增材制造裝備。該裝備可實現(xiàn)不同材料、不同形狀刀剪刀刃的直接熔覆強化。激光熔覆刀剪刀刃具有高硬度、高韌性等綜合性能，突破了傳統(tǒng)制刀生產模式，適應高端刀具形狀特殊、結構變化極為復雜的需要。產品質量穩(wěn)定，操作簡單，維護方便。目前開發(fā)的激光熔覆刀剪產品刀刃部位硬度可達到HRC63，且具有良好的綜合性能。圖3所示為激光熔覆刀刃樣件，圖4所示為激光熔覆刀具成品樣件。

圖2：刀剪刀刃激光熔覆增材制造裝備

圖3：激光熔覆刀刃試驗樣品

圖4：激光熔覆刀具成品樣件

（2）激光增材制造裝備

圖5所示為研究院參與開發(fā)的激光增材制造裝備。該裝備為基于選擇性激光燒結（SLM）技術開發(fā)的增材制造裝備，具有穩(wěn)定性強、參數(shù)開放程度高等特點，可實現(xiàn)不銹鋼、鈷鉻合金、工具鋼等多種金屬粉末的直接增材制造，有助于開發(fā)高端、個性刀剪產品，同時也助于促進傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級。圖6所示為采用該裝備直接增材制造出的刀、剪及其他零件樣品。

圖5：激光增材制造裝備

圖6：激光增材制造樣品

（3）刀柄機器人焊接裝備

圖7所示為研究開發(fā)的刀柄機器人焊接裝備，該裝備是一款由機器人選配TIG焊接/MIG焊接/CMT焊接系統(tǒng)（根據具體需求選定）的高端焊接裝備，能實現(xiàn)刀剪產品、燒烤爐壁、復雜模具等多種產品的焊接作業(yè)。具有高質量、智能化、柔性化、高效率和大幅節(jié)省操作人員等特點。運行穩(wěn)定可靠，生產效率高，操作簡單，維護方便。

圖7：刀柄機器人焊接裝備

（4）激光增材制造系列粉末材料

圖8所示為研究開發(fā)的激光增材制造系列粉末材料。包括刀刃激光熔覆粉末材料和激光增材制造粉末材料。根據刀具不同的使用性能要求，開發(fā)了不同配方的激光熔覆粉末材料。

圖8：激光增材制造系列粉末材料

4、平臺建設

研究院在項目開發(fā)的同時，也積極開展五金刀剪產業(yè)公共技術服務平臺的建設。研究院通過了廣東省第二批新型研發(fā)機構的認定；組建的《廣東省高端刀剪增材制造(3D打印)工程技術研究中心》通過了廣東省科技廳的認定；作為牽頭單位，組建的《廣東省五金刀剪智能制造產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟》通過了廣東省科技廳的認定。此外研究院還成功加入廣東省科學院產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟、廣東省激光產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟、廣東省激光行業(yè)協(xié)會等，拓寬了研究院的發(fā)展道路以及與業(yè)內同行的合作機會，也為陽江刀剪產業(yè)的轉型升級發(fā)展提供了更好服務平臺。部分平臺證書如圖9所示。

圖9：部分平臺證書

5、技術服務

開展技術服務，推動地方產業(yè)制造水平提升是研究院肩負的使命。因此，研究院在裝備技術開發(fā)的同時，積極開展技術服務工作。一方面，通過開展技術交流、企業(yè)實地調研等方式，了解企業(yè)發(fā)展困難及需求。為此，成功主辦了新技術新產品發(fā)布會為80多家與會企業(yè)提供了技術培訓和服務；開展了五金刀剪產業(yè)科技創(chuàng)新人才培訓，培訓學員60多人；與陽江17家五金刀剪相關企業(yè)簽訂免費技術服務協(xié)議等。相關活動照片如圖10所示。另一方面，研究院加強與鋼鐵研究總院、新冶高科技、礦冶研究總院、蘭州理工大學、陽江市生產力促進中心、陽江十八子刀剪制品有限公司、陽江市利源達家用制品有限公司、陽江翌川金屬材料科技有限公司等單位和企業(yè)的項目合作，外聯(lián)內引，聚集各方力量，推動研究院研發(fā)平臺建設，開發(fā)刀剪先進制造技術及高端刀剪產品，立志為當?shù)禺a業(yè)提供更好的技術和服務。

圖10：技術服務活動

三、展望

雖然，研究院的發(fā)展取得了較好的開局，但也面臨著技術深入開發(fā)、科技成果產業(yè)化、地方相對偏遠、人才欠缺等現(xiàn)實難題。期待與業(yè)內專家、研究院所和企業(yè)加強合作，緊緊圍繞陽江五金刀剪產業(yè)制造鏈進行關鍵共性技術開發(fā)，突破產業(yè)發(fā)展技術瓶頸，開發(fā)高端自主品牌，共同推動陽江五金刀剪產業(yè)公共技術服務平臺的建設，促進傳統(tǒng)五金刀剪產業(yè)轉型升級。