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数控微弧氧化电源
2018-06-12 11:47   审核人:

数控微弧氧化电源

1)项目来源

企业委托。

2)项目依托单位(公司)实力概述

项目依托单位:黑龙江科大科技开发有限责任公司

黑龙江科大科技开发有限责任公司是以黑龙江科技大学的科技资源为依托,以服务区域经济发展为宗旨,以我省高教强省规划项目 黑龙江省东部煤电化工程技术研发平台为核心,集技术开发、成果转化、产品制造、技术咨询、科技服务于一体的高新技术企业。公司在高新区管委会和松北区政府的大力支持下,于20118月成立,注册资金1000万元人民币,20128月入驻哈尔滨科技创新城创新创业广场产学研基地。

公司现有员工56人,在职人员主要从事新产品研发工作。目前已形成四个系列,20余种产品。主要包括煤矿系列(采掘机控制系统、采掘机电源系统、节能开关、保护器等)、3D打印设备、六翼飞行器设备、电子白板等涉及煤矿、采油、民用等多个方面。公司具有较强的产品研发能力。可根据用户需求提供各种产品的研发。产品生产以外委壳体、配线,自产核心控制器件形式进行。可年产设备2000余台。年产值可达2000余万元。

3)基础条件及创新发展能力

我研究所团队由教授、副教授、高级工程师、博士、硕士研究生组合而成,共有成员15人,梯队及年龄构成合理,有极强的科研及实践能力。此外,我研究所拥有诸多各类型的实验设备。包括:谐波分析仪、便携式电能质量分析仪、高分辨率示波器、频谱分析仪、数字及模拟信号发生器、调压柜、调压器、各种型号电机及PLC控制柜等等。设备类型全面,完全可以实现现场负载情况模拟,为新产品的研发提供了基础保障。

我研究所共获得科技厅、中小企业国家创新基金等项目、教育厅、哈尔滨市中小企业创新基金等项目多项,目前已完成结题六项。曾获省部奖、地市奖五项,获批专利十余项。根据当前煤炭、油田、化工领域的技术需求趋势,结合电力电子技术和信息学科的发展,为响应国家节能减排的号召,我研究所调整研究方向,将节能减排、绿色能源作为我所主要研究方向,不断提高产品技术含量,形成了以回馈式自适应有源电力滤波器、基于调压控制的回馈式节能及谐波抑制装置、智能抽油机专用节电器、矿用有源谐波抑制及无功补偿装置为核心的综合电能管理及节电设备。

4)技术水平

随着我国经济技术的发展,对新材料的需求越来越高。微等离子体表面陶瓷化技术简称微弧氧化技术,是指利用弧光放电增强并激活在工件阳极上发生的微等离子氧化反应,从而在以铝、钛、镁等金属及其合金为材料的工件表面原位生成优质的强化陶瓷膜。主要方式是通过在工件上施加电压,突破传统的阳极氧化电流、电压法拉第区域的限制。阳极电位由几十伏提高到几百伏。在一定电流密度下,致使在工件表面出现电晕、辉光、微弧放电,甚至火花斑,使工件表面在微弧等离子体高温高压下与电解质溶液相互作用,形成陶瓷膜,进而达到工件表面改性强化,这种陶瓷膜与基体属冶金结合,结合强度好,硬度高,具有很高的耐磨、耐腐蚀、耐高压绝缘和抗高温冲击等特性,可以数倍乃至数十倍的提高工件的使用寿命。

但我国微弧氧化电源通常是由企业按照一定预定性能指标进行生产,产品形式比较单一,不能够实现多条件的调节,因此适用面积较固定。我所研究的数控微弧氧化电源具有参数可调节的特性,应用场合较广泛,可根据现场工况进行人工调节,因此适用面较大。

具体参数为:

电源输出电压—300—600V可调,电源输出最大电流:5-200A(三种型号)自行设定,正脉冲:0-70%连续可调 负脉冲:0-30%连续可调,频率50--2000HZ连续可调,电压电流值均可从零至额定值连续可调,正负占空比分别可0-100%连续可调,当100%时即为纯直流输出,亦可以调制成单脉冲和纯直流使用,输出显示: 正电压、正电流,负电压、负电流、频率,正占空比、负占空比、正负脉宽比例,触摸屏控制。智 :可选用标准通讯接口RS232RS485与计算机连接实现人机界面控制(选配)模拟信号接口:用户可用0-5V/10V4-20mA信号控制电源的相应参数(选配)

5)经济效益和市场前景分析

目前国内厂家和市场: 目前国内微弧氧化厂家能够量化生产的企业只有几家。但是根据每家企业所掌握微弧氧化技术的不同,能够生产大量工业化生产微弧氧化设备和工艺的厂家更是少而又少。而根据国家环保局对表面处理行业环保的要求,一些老的表面处理设备与技术,不在适应国家对环境的环保要求,而微弧氧化设备和工艺的诞生,正好填补了这个空白。解决了无污染环保型表面处理设备,目前很多高校还处在一个微弧氧化课题的研究阶段,而我们研究所根据于不同客户和不同客户对产品以及工艺的要求,研制和开发了更适用于量化生产的微弧氧化设备已达三种型号。

目前没有数据表明微弧氧化电源市场额有多大,但是随着国家政策的调整,对原有的表面工艺提出了更高的要求,导致原有表面处理工艺的淘汰。使新工艺、新设备的上马产生的市场价值至少在百亿以上。因此市场前景非常宽广。

6)社会效益

微弧氧化陶瓷技术是一种在铝、镁、钛等轻金属合金表面原位生长陶瓷层的高新技术。其原理是在工件表面生成阳极化膜的同时,通过微电弧瞬时7000K高温把极化膜转为陶瓷相。该陶瓷层硬度高、高耐磨、韧性好、与基体结合力强、耐腐蚀、耐高温氧化、绝缘性好,特别适用于高速运动且需要高耐磨、耐腐蚀、抗高温冲击的轻金属合金零部件。俄、美、德、日本等国在航空、航天、兵器、汽车、船舶、机械、石油、化工、医疗、电子等行业对该技术的应用已达到相当水平。该技术的推广应用及产业化必将推进相关行业的发展,成为新的经济增长点。微弧氧化技术的突出特点是:(1)大幅度地提高了材料的表面硬度,显微硬度在10002000HV,可与硬质合金相媲美,大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度;(2)良好的耐磨损性能;(3)良好的耐热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点,因此该技术有广阔的应用前景;(4)有良好的绝缘性能,绝缘电阻可达100MΩ以上。(5)基体原位生长陶瓷膜,结合牢固,陶瓷膜致密均匀。

微弧氧化电源设备的使用会产生极大的社会效益及带动上下游产业的发展。为新材料行业的发展起到极大的促进作用。

7)产品产业化能力

黑龙江科大科技有限公司是以研发为主的科技公司,该公司生产的产品主要以产品外委生产、核心控制设备自产的方式来进行运营。外委生产厂家包括哈尔滨华惠电气有限公司、华光电力设备有限公司、哈尔滨九洲电气股份有限公司、哈尔滨鑫电机电自动化设备制造有限公司、哈尔滨华艺电力物资材料厂等多家厂家为我公司进行产品生产。预计可实现每年生产微弧氧化电源100台左右。实现销售收入300万元,实现利税30万元。

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