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让钢轨延寿10倍 湖北两大激光技术入列国家重大专项

  通过激光强化技术,高铁、航空的关键部件可“强筋健骨”,延寿10倍。

  一台飞秒激光器,每次加工仅需35万亿分之一秒,激光孔细得穿不进一根头发。

  这两项激光技术,均由华工科技牵头。昨日,双双入列“国家科技重点研发专项”,并在国家科技部见证下启动。

  飞机高铁将用上“激光健骨术”

  入列专项之一的“高效智能激光强化装备研制及在铁路、航空领域关键部件上的示范应用”,由华工科技旗下的武汉华工激光工程有限责任公司牵头,与铁四院、华中科技大学等单位联合申报。

  华工科技总裁闵大勇介绍,当前,高铁、航空不断向大载荷、高速、高机动性能方向发展,如中国高铁的设计时速最高已达350公里,传统强化养护方法已很难满足关键零部件易损部位的强韧性和抗疲劳问题,如高铁钢轨、飞机结构件、航空发动机叶盘、叶片等。高效智能的激光强化技术,旨在研究出超高能、可控性强的激光强化新工艺和新装备。

  他说,该项目完成后,可令高铁钢轨更耐磨,寿命延长10倍以上,从而使换轨次数减少50%,保障大运量出行的安全性和稳定性。过去,一架军用飞机的使用寿命约为900小时,通过该技术,飞机关键构件硬度至少可提升20%,航空发动机叶片振动抗疲劳能力提高80%以上,飞机寿命可延长至6000小时。

  给激光设备一颗“中国心”

  昨日启动的另一个激光项目是“工业级皮秒/飞秒激光器关键技术研究及产业化”。该项目由华工科技旗下武汉华日精密激光有限责任公司牵头,联合中科院上海光学精密机械研究所、华中科技大学、锐科光纤、华工激光等4家单位共同申报。

  激光器是激光设备的“心脏”,类似汽车的发动机。精密加工业对超快激光器的需求持续增长,但在科研和工业化领域,我国皮秒、飞秒激光器缺乏核心器件,导致超快激光器研发、生产受制于人,成本居高不下。该项目正是针对核心光源“空心化”的产业瓶颈,在核心材料、元件、系统、成套设备等方面实现全自主研发,批量供应,打破西方国家的技术垄断。

  技术人员解释,皮秒、飞秒是极短的时间单位,皮秒激光器一次加工时间只有1千亿分之一秒,而飞秒激光器更快到35万亿分之一秒!在一张薄如蝉翼的手机面板上,激光穿透的孔精细到插不进一根头发,即便是蓝宝石类易碎材料,也可瞬间完成无裂切割。在制作心血管支架及眼科手术中,它更是一把“快枪手”。

  该项目完成后,国产同类设备价格可降低40%以上,并将带动3C、医疗、光伏、新能源等领域技术发展。

  7个激光专项,湖北独占两席

  “国家科技重点研发专项”,是国家科技体制改革之后,第一次发布的重大研发专项。首批启动的42个项目中,激光项目占7个,华工科技代表湖北斩获两席。“入列国家重大专项,说明激光制造已经上升到国家战略性新兴产业。”闵大勇说,以“光制造”为代表的新技术,将对传统工业制造带来巨大变革。

  华工科技是我省唯一的主板上市激光企业。今年上半年,销售总收入和利润增幅双双超过30%。五大业务板块中,激光装备制造增速超过100%。闵大勇认为,华工科技的爆发式增长,得益于两大支撑:首先是踏准了国家战略性新兴产业的节拍,其次是持续不断的自主创新。记者 李墨 通讯员 李慧