——日照交通能源发展集团激活发展新动能系列报道之四
全媒体记者 王璐
虽为金属但能漂浮在水上,密度不到水的十分之一;同等重量下强度却是钢的5倍、铝的2倍……泡沫铝,作为一种集结构和性能一体化的新型功能材料,其具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
日照交通能源发展集团投资建设日照市一鸣新材料科技有限公司,创新研发吹气法泡沫铝连续成型制备技术,打破国外技术垄断,为我国新材料产业注入新的活力。
技术革新企业发展的源头活水
在位于日照高新区的日照市一鸣新材料科技有限公司,一块块泡沫铝板材整齐堆放,每块板材的表面布满了大小不一、形似蜂巢的小孔。
随着科技的发展,传统材料难以满足结构设计及应用需求,多孔结构材料成为新热点。同时兼有金属和气泡特征的泡沫铝,它的出现为人们提供了新的选择,带来了巨大的市场前景。
将发泡剂加入铝液中,以产生泡沫铝的熔体发泡法,是目前国内生产泡沫铝的主流技术。尽管这是生产过程中的关键环节,但之前鲜有企业对这一核心工艺环节进行系统化研究。如何精准控制原材料的配比,如何确保气泡的均匀分布,如何有效控制发气量……这些一直是困扰着行业发展的问题。
该公司成立了研发团队,汇集了国内外高等院校和科研院所专家,针对这些关键问题展开深入研究,成功构建了一套独特的系统化工艺体系。通过技术突破,他们将发泡效率从不足50%显著提升至超过90%,实现了对产品密度和强度的可控性,可针对不同需要定制化生产泡沫铝。通过该技术生产出的高强度泡沫铝,能满足核电军工领域需求;首次将泡沫铝批量应用到核燃料运输容器缓冲器中。
从“0”到“1”激发企业的创新活力
由于工艺复杂,传统熔体法始终存在成本高、生产效率低的问题。为突破这一“卡脖子”难题,该公司研发团队无畏艰难,勇攀科技高峰,寻求全新的工艺路线。他们将目光投向了吹气法泡沫铝制备技术,这一技术不仅能够有效降低生产成本,还能大幅提高生产效率。
“我们必须亲自考虑所有事项,每一个环节都需要自行推演和试验。”该公司研发部负责人张进表示,尽管国外吹气法生产泡沫铝技术早已成熟,但国内尚无成熟的技术路线可供借鉴。因此,该研发团队从零开始,自主设计生产设备、软件操作系统。从工艺试验阶段开始,经过数百次实验和技术参数调整,历时五年,该研发团队最终通过吹气法成功生产出泡沫铝,并实现熔化、发泡、成型、切割等工艺环节全自动操作,在国内首创吹气法泡沫铝全自动连续成型制备技术,打破了国外对该项技术的封锁和垄断。
相较于传统熔体法,吹气法泡沫铝连续成型制备技术产线占地小、产能大,生产过程连续化、智能化、自动化,突破了传统工艺产能瓶颈,能耗显著降低,相较于传统装备节省能源、人力成本约75%,直接制造成本节省超50%,成品率达95%以上,解决了产品一致性、连续性生产等问题。
向“新”而行解锁经济发展新密码
40天实现从签约到投产,60天实现规上企业和纳统,8个月实现产值7000余万元……自2023年落户日照以来,一鸣新材料科技有限公司快速发展,不仅在技术上取得重大突破,更在产业发展上展现出强劲的势头。
据了解,该公司已建成熔体法泡沫铝生产线2条,全自动连续成型吹气法泡沫铝生产线2条,可实现年产100万平方米泡沫铝板材及配件,产值达2亿元以上。
随着产能的不断扩大,该公司生产的泡沫铝产品逐渐走向全国乃至国际市场。泡沫铝以其轻质、高比刚度、高吸收冲击能力、耐高温、抗腐蚀、隔音降噪、电磁屏蔽性高以及多功能兼容等优点,在交通运输、航空航天、建筑结构、环保等多个领域具有广泛的应用前景。
目前,该公司已在清华大学的碰撞实验室完成了汽车防撞梁的碰撞试验,对比分析了填充泡沫铝前后的防撞梁在碰撞试验中的性能表现。同时,该公司生产的泡沫铝产品在高性能电磁屏蔽和新能源汽车轻量化等领域也已取得全面突破。
“未来,我们将进一步提升生产线的自动化水平,实现泡沫铝板材后续工序—— 包括切割、质检以及仓储物流的全面整合,打造一个泡沫铝的智能工厂。”张进说。