小刀剪也有大乾坤

       5月17日至19日,第十二届中国(深圳)激光与智能制造博览会及论坛在深圳会展中心举行。博览会期间,由省激光产业技术创新、市五金刀剪产业技术研究院(以下简称“阳江五金刀剪研究院”)联合主办的ALAT2018中国激光焊接技术大会举行,阳江五金刀剪研究院所作的“激光熔覆技术在刀具上的应用”报告,颠覆了传统五金刀剪产业技术含量不高、只能“小打小闹”难以做大做强的理念,在参会者中间引发强烈反响。   此前,在“激光谷杯”LMN中国激光文创艺术大赛上,由阳江五金刀剪研究院设计、研发、制作的激光熔覆刀受到一致好评,获得一等奖金奖。小刀剪有大乾坤,如何做出大文章?近日,记者采访了阳江五金刀剪研究院院长张瑞华,了解他带领团队艰苦奋斗,攻破五金刀剪核心技术研发的感人故事。   教授南下阳江组建科研团队   五金刀剪是阳江的传统产业,围绕这个产业的上下游企业有1700多家,这个产业也为阳江争得不少荣誉。据,阳江五金刀剪产业年产值有500亿元,全国每生产10把刀具,就有7把产自阳江,全国每出口10把刀具,有8把来自阳江。但与世界著名刀剪品牌如瑞士军刀、德国双立人、WMF等相比,阳江五金刀剪由于原材料品质不高、技术含量低,明显处在产业链的底端。如何掌握核心技术,将高新技术应用到阳江刀剪产业,让阳江刀剪在国际上占据更多高端的市场份额?市委市政府认识到,这些问题亟待引进机构和人才来破解。   市科技部门把目光瞄向位于北京的钢铁研究总院,找到了张瑞华。作为中国钢研科技集团有限公司的核心研发平台,钢铁研究总院是材料、工艺、测试三大领域的国际一流研发中心。张瑞华曾在钢铁研究总院从事激光焊接的研究工作,是业内公认的权威专家。市科技局局长谭坚华带着一把德国生产的激光熔覆刀找到张瑞华说,自己百思不得其解为何一把刀可以做得如此锋利,令德国人断言“中国做不出这样的刀”。结果,张瑞华拿出自己采用同等工艺制作的刀,但效果更胜一筹。这让谭坚华十分吃惊。谭坚华再三邀请张瑞华到阳江,助阳江五金刀剪企业转型升级一臂之力。2014年12月,张瑞华带着6名学生来到阳江,继续完善他的研究。   2014年12月,阳江市政府和钢铁研究总院联合建立了阳江五金刀剪研究院,组建了以张瑞华为带头人的技术团队,将高校的研究成果对准地方需求,实现产学研结合。汇聚钢铁研究总院、清华大学、兰州理工大学的人才力量,阳江五金刀剪研究院掌握了刀剪刀刃激光熔覆增材制造、激光3D打印(金属增材制造)、激光叶轮导叶焊接、海洋装备激光熔覆等技术。3年多的时间里,张瑞华带领研究团队克服种种困难,完成了多项技术的革新。   从材料入手为刀具注入生命   张瑞华回忆说,他来了阳江以后发现,自己想做的东西,在阳江几乎是一片空白——关于激光熔覆刀,没有具体的行业标准,没有量化指标,很多都只停留在感性的认识。解决这一切难题,全凭自己摸索。   “刀就是拿来切东西的,刀刃锋利、性价比高,就能满足需求了。”这是不少人对刀的认识。而在张瑞华看来,刀是有生命力的,只有“科技创新”才能为刀具注入生命力。瑞士刀、德国刀、日本刀价格昂贵,但是还是有不少人趋之若鹜。近年来,不乏中国人到外国抢购刀具。每每看到这种报道,张瑞华的心里十分不舒服,他立志让中国人不出国门也能买到好刀。   要做一把好刀,有好材料是前提。相比建筑、机械、交通、汽车等行业,刀剪行业对钢材的需求不算大,加上利润空间小,因此没有人专门为刀剪设计专用材料。而在张瑞华看来,刀与食物直接接触,安全最重要,其次才是刀刃锋利度、保持度、硬度和钢材韧性、防腐蚀度、手柄舒适度等要素。好钢用在刀刃上,用多好的材料做刀都不为过。“做刀不应该是做一件冷冰冰的产品,我们要怀着赤子之心,像工匠一样,不停地锻打,打磨出有科技含量、有温度的作品。”张瑞华这样说。   市场没有材料,只能自己设计。张瑞华设计的刀剪专用材料,既要耐磨还要耐腐蚀,韧性好还要塑性好、硬度高,这些都是互相矛盾的因素,就像天平一样,往一边偏移,另一边就要翘起来,很难找到平衡点。张瑞华带领研究团队用做军工材料的理念和平时积累的经验,不停尝试,终于研发出比较适合的材料。   反复实验掌握激光熔覆技术   激光熔覆刀,刀体为普通不锈钢,刀刃是特殊粉末钢材料,刀刃的锋利度、耐磨性、耐腐蚀等性能优越。张瑞华和他的研究团队将其作为攻克方向。   熔覆层的材料、做工是制作激光熔覆刀的关键。阳江五金刀剪研究院设计的粉末状熔覆材料,在高倍显微镜下观察,是石块状的小颗粒。粉末状的熔覆材料再经过等离子粉末球化设备球化后,变成光滑的球体,一个个球体相互贴合,经过X射线数字成像监测系统的检测,熔覆层和刀体结合良好,且熔覆层内部组织致密,没有裂缝、气孔和夹杂等缺陷,刀的质量得到了保证。   熔覆、开刃、打磨、抛光、测试……一次次失败,一次次尝试,研究院终于做出了锋利的激光熔覆刀。这种激光熔覆刀通过了洗碗机、盐水试验严苛测试,性能优越,刀体金属材料含熔覆层重金属析出达到食品级要求。   每当有客人到访,研究团队拿出刀和刀具开始演示——刀面弯曲,而刀刃不卷曲、不开裂;用刀削纸,刀锋顺畅,刀与纸接触发出的声音流畅。最令人称奇的是,这把刀不仅可以“对付”硬度高的东西,连柔软的发丝也能砍断,上演“凌空断发”,可谓“刚柔并济”。   张瑞华告诉我们,2005年,他在日本做访问学者时就开始研究激光熔覆技术。“十年磨一剑”,经过13年的研究,这把激光熔覆刀终于在阳江出鞘。“外国人曾经断言,中国人做不出激光熔覆刀,现在我们掌握了核心技术,打破了他们的技术垄断。”张瑞华自信地说。   张瑞华说,国外知名刀具公司也在开发激光熔覆刀,并定义为高端刀具系列,一把刀往往售价千元以上。国内首次推出激光熔覆刀,市场前景广阔。阳江生产的激光熔覆刀在多所城市参加展会,反响热烈。   升级产业,“阳江刀”闯入国际大市场   酒香不怕巷子深。阳江五金刀剪研究院的激光熔覆刀推出以来,国内外不少知名企业前来洽谈合作事宜。合作之前,有的企业还要当场检验这把刀。不同国家、不同企业、不同标准的严格测试结果表明,阳江五金刀剪研究院制作的激光熔覆刀比国外同类产品优秀。   4月19日,美国一家大型上市公司的技术总监到访阳江五金刀剪研究院,对研究院的技术竖起大拇指。他说,他们将激光熔覆刀与普通刀具交给一家专门做海鱼的酒店厨师,结果普通刀具处理3条鱼就需要磨才能继续用,而激光熔覆刀半个月处理了300条鱼,依然锋利。该公司表示,希望能请研究院提供技术指导,将技术运用到美国企业的生产线上,生产更高端的产品。   不少外国客商提出这样的合作方式,都被张瑞华拒绝。在他看来,合作是长久的事,双赢才能使合作长久。他希望与国外有实力的企业优势互补,一起做技术开发,而不是接受订单生产,赚取微薄的加工费。“我们的目标是让阳江挣更多钱,探索双赢的合作方式。”张瑞华说。   阳江刀剪年产值500个亿,看起来是很美好的数据,但是经常与外商打交道的人明白,不少外国企业认为阳江刀低端,一些老外来到阳江五金刀剪研究院,还没了解技术,先要压低价格。张瑞华看在眼里,痛在心里。有的企业需要到访研究院几次,张瑞华始终坚守价格红线。“现在核心技术在我们手上,别人不能做的东西只有我们能做,我们说话底气就足。”他说。   张瑞华说,激光熔覆刀是革命性的刀,体现在材料、工艺、方法、标准、性能上。刀的根在阳江,不论做出什么样的刀,都应该在阳江造出来。变革来了,只有抓住机遇,学习新的技术才不会被淘汰,才能在市场上占据一席之地。   做科研要有科学家精神   张瑞华院长一“落户”阳江,就成为记者追踪采访的重点对象。每次采访,他都会提到一个名词——科学家精神,他要求自己和研究团队沉淀自己,专注研究。   阳江市五金刀剪产业技术研究院位于阳江高新区,建立之初,只有孤零零的一栋旧楼。研究院选址时,张瑞华曾有过一番思量——市区交通方便,生活配套设施更齐全,条件自然更优越,但是外界的诱惑和喧闹也更多。“我是来做研究的,不是来享乐的,条件越艰苦,越能磨炼意志。”他说,卫星发射都是在沙漠里进行的,千千万万的科学家在荒凉的沙漠中完善研究,荒凉、寂寞、枯燥造就了强大的内心。   做研究、参加学术论坛,张瑞华经常出差,但是只要回到阳江,他必定一头钻进研究院。总结平常工作,指导团队研究,工作几乎就是他的全部。他说,钻研技术的过程往往痛苦、漫长、枯燥、无聊,但是,一个个技术被破解的那一刻,技术人员最能感受到人生的乐趣。   除了做研究,张瑞华还要带学生。作为老师,他言传身教,树立好榜样。学高为师,身正为范,从学生身上能看到老师的影子。张瑞华说,要想学生变成什么样子,老师必须做得更好。在这个浮躁的社会,许多人急功近利,不能静下心来做点事。他把根扎在阳江,希望学生们也能脚踏实地,不畏艰难。   马克思说,“科学绝不是一种自私自利的享乐,有幸能够致力于科学研究的人,首先应该拿自己的学识为人类服务”。时至今日,代代传承的科学家精神依然闪耀着璀璨的光芒。张瑞华来到阳江,和阳江传统五金刀剪产业结缘,这似乎是冥冥之中的一种约定。不管外界怎么浮躁,他始终坚守信念,为热爱的事业奋斗。我们相信,张瑞华和他的研究团队坚守的“科学家精神”将给阳江刀剪产业带来活力,给阳江现代产业体系的建设注入新的动力,为富美阳江带来新气象。祝愿张瑞华院长带着他的成果在阳江建功立业,结出丰硕的成果。    [详情]
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