面向2030年，特种加工技术五大趋势三大关键技术

特种加工技术自 20 世纪中叶开始工业应用以来，历经几十年的发展，已成为先进制造技术不可或缺的重要组成部分，被广泛应用于制造业的各个领域，特别是航空航天、汽车、能源动力装备、微电子、微机电系统、生物医疗、精密模具等高端制造领域，解决了大量传统加工方法难以解决或无法解决的加工难题，发挥了不可替代的重要作用。

 

面向2030年，特种加工技术在高端制造领域中不可或缺

航空航天与国防高端装备中，关键零部件的制造都离不开特种加工技术。

电加工机床是制造模具的关键装备之一，激光表面强化、改性及损伤修复技术正在模具制造中获得更为广泛的应用。

在运输装备的发动机制造、发动机关键零部件和轻质复合高强材料的连接，将越来越多依赖先进的激光焊接技术及装备来完成。

微机电系统及其他各种微细加工的发展，迫切需要更高水平的微加工制造技术与装备。

在典型超硬工具材料聚晶金刚石加工、先进刀具工具、医疗器械、核能装备、化纤生产等领域内，需要高水平的特种加工技术及装备进行加工。

面向2030年，特种加工技术迎来重大战略机遇期

特种加工技术可解决传统加工方法难以解决或无法解决的制造难题，重点应用于《中国制造 2025》推动的十大重点发展领域。

特种加工应用领域不断涌现的新的、特殊的加工制造需求，都将极大地推动特种加工技术及装备的创新和创造，显著提升特种加工技术优势及为用户提供解决方案的能力，极大地推动特种加工的发展。

“一带一路”建设不断推进，为我国特种加工技术与装备走向世界注入了新的动力，特种加工装备的国际市场有着较大的拓展空间。

在全面深化改革是我国的基本国策下，必将给技术、经济、社会发展提供新的动力。

面向2030年，特种加工技术五大发展趋势：“独特、智能、融合、绿色、优质”

独特：不断深化对利用物理与化学效应以及多能场复合效应的研究，探索新的加工方法，创新发展其独有的特殊加工制造性能，以解决新一轮技术产业变革中不断涌现的传统加工方法难以解决或无法解决的制造难题，更加突出地发挥特种加工不可替代的作用，不断增强其独有的竞争优势。

智能：特种加工实质上已步入了初步智能化阶段。更加深入、全面、高水平地实现智能化，不仅能明显提升特种加工的加工性能，而且能使特种加工实现原来不能完成的加工制造目标，实现重大甚至颠覆性的创新。

融合：通过各类特种加工技术及与其他加工技术和工艺方法的融合，与各种新技术的融合，与不断出现的用户需求的融合，推动特种加工技术不断创新，使之性能更优异、内涵更丰富、生命力更旺盛，更好地满足市场的需求，获得更强的竞争优势。

绿色：特种加工要追求产品从设计、制造、使用、维护到报废整个生命周期中能源、资源、利用率最高，有害排放物最小，对环境及人体的影响最低，同时也要为其他产业的绿色发展提供先进的技术及装备支撑。

优质：以企业家精神、工匠精神打造优质特种加工产品，注重细节、追求极致，是特种加工技术及装备走向高端、跻身世界一流的根本途径，是提升产品品牌、争夺国际市场的根本保障。

面向2030年，特种加工技术将要重点发展的关键技术

放电加工技术

放电加工是指在加工过程中使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花或电弧放电，依靠放电所产生的局部、瞬时高温把工件材料蚀除的一种加工方法。放电加工不受材料物理、机械性能的限制，能够实现对高脆性、高韧性、高强度和高硬度等各种难切削导电材料的加工。放电加工属于非接触加工，加工过程中不存在显著的机械切削力，能够加工各种复杂表面、窄缝、低刚度以及微细结构零件，且可保证较好的加工表面质量和加工精度。

随着现代工业的迅速发展，放电加工技术发展的主要目标包括智能化开放式数控系统、高效节能型脉冲电源、新型绿色工作液的研制，数字化和智能化设计平台、智能化加工工艺数据库、远程健康保障系统的开发，面向精微制造、复杂大型异形系统制造、难加工材料的加工工艺、加工工艺融合以及放电加工机理的研究，实现放电加工的高效率、高精度、智能化和绿色化加工。

面向2030年，放电加工技术领域的发展包含6项关键技术：

①电火花成形加工技术；

②单向走丝电火花线切割加工技术；

③往复走丝电火花线切割加工技术；

④高速电火花小孔加工技术；

⑤微细电火花加工技术；

⑥高效放电加工技术。

电化学加工技术

电化学加工是利用电化学阳极溶解的原理去除工件材料或利用电化学阴极沉积的原理进行镀覆加工的特种加工工艺。电化学加工为非接触式加工，无残余应力和变形，无飞边毛刺，电极无损耗，加工范围广，加工效率高，因此被广泛应用于难加工材料、复杂形状、低刚度易变形等零件的加工，更易实现精密微细甚至微纳加工，能够精确地复制芯模形状及其细微结构。

电化学加工是离子级别的加工，与其他分子级别以上的特种加工相比，更容易实现精密微细甚至微纳加工，能够精确地复制芯模形状及其细微结构。同时，电化学加工还易于与其他加工方法相结合生成电化学复合加工技术，优势互补、相辅相成，可全面实现高质量、高效率、低成本的加工要求，在高端装备关键零部件制造中的应用越来越多。

面向2030年，电化学加工技术领域的发展包含4项关键技术：

①电化学成形加工技术；

②微细电解加工技术；

③电铸技术；

④电化学复合加工技术。

激光加工技术

激光加工是指以激光为主要工具，通过光与物质的相互作用，改变材料的物态、成分、组织、应力等，从而实现零件/构件的成形与成性的一类加工方法的总称。激光是由大量原子（或分子）受激辐射形成的可以控制的振荡光波，具有高亮度、高方向性、高单色性、高相干性、高可调谐性并可获得各种宽度的脉冲，可应用于各种材料的加工。激光可在极短的时间内非接触、选择性、多尺度地改变或控制材料的物态和性质，可以获得各种极端的性能，制造极端复杂的结构。

激光加工技术在航空航天、汽车、船舶、列车、冶金、电子、机械、医疗器械、新能源装备等制造业中的产业应用表明，激光加工技术既是传统制造业转型升级不可或缺的重要技术，也是战略性新兴产业发展不可替代的重要手段。由于激光的精密可控性，对加工材料的普适性，与智能技术的良好融合性，激光加工自身具备发展成为高度智能化的综合型先进制造技术的巨大潜力，未来有望成为主导性、革命性的制造技术。

面向2030年，激光加工技术领域的发展包含7项关键技术：

①激光切割技术；

②激光制孔技术；

③激光连接技术；

④激光表面强化与再制造技术；

⑤激光刻蚀技术；

⑥激光复合加工技术；

⑦超快激光前沿加工技术技术。

 

 

转自中国机械工程学会 

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