高压液体挤压研磨加工(HERO)专利工艺从内孔交叉口拓展至外表面边缘与刃口加工,瞄准精密工具、医疗与航空航天的边缘质量升级需求
昆山2026年10月29日 美通社 -- 德国隐形冠军企业非标机床制造商Sonplas公司日前宣布,将其专利的高压液体挤压研磨加工(HERO)工艺从内部交叉孔加工拓展至外表面与边缘加工,正式推出HERO Precision Jet精密射流工艺。该技术可实现微米级、高重复精度的边缘倒圆,改善表面质量并为后续涂层创造最佳条件,从而显著提升零部件使用寿命。
在中国加快推进新型工业化、深入实施智能制造工程、推动高端装备与精密制造向智能化、绿色化、融合化升级的背景下,这一“精密化+自动化”的工艺方案恰逢其时。当前中国汽车产业正从电动化“上半场”进入智能化“下半场”,2025年新能源汽车产销超过1662万辆,三电系统、一体化压铸等新工艺带来大量高精度零部件的边缘质量控制需求;与此同时,工信部等部门联合印发《机械工业数字化转型实施方案(20252030年)》,并持续开展智能工厂梯度培育,推动智能制造从“自动化”向“自主化”演进,精密加工装备与工艺的高端化需求持续释放。
工艺原理:聚焦功能边缘,倒圆半径达1030微米
Sonplas研发工程师Andreas Kraus表示:“工业制造零部件的边缘质量要求持续提升,这在工具制造、医疗技术乃至航空航天领域皆是如此。尤其对于钻头、铣刀等刀具,业界需要微米级可复现的倒圆、利于后续涂层的表面状态,以及适用于批量生产的经济型解决方案。”
HERO Precision Jet精密射流工艺将水或液压油与磨料颗粒调配成定制悬浮液,以精确设定的参数喷射至工件表面。倒圆程度可通过压力与加工时间调节,常用压力为50至150巴;为保持射流聚焦,喷嘴与工件距离保持在8至20毫米。加工时间可依据工件单独设定,喷嘴角度则能实现对切削刃与出刃边差异化处理。
与整体加工不同,该工艺只处理功能相关边缘即使是大直径刀具,也仅作用于切削刃,沟槽部分不受影响。除回转类零件外,平面及复杂曲面工件在相关边缘可触及射流时同样适用。
据Kraus介绍,工艺通常由工业机器人引导工件精确经过多组喷嘴,也可将喷嘴安装于机器人末端针对复杂外形进行定位加工,从而实现对折角、难触及外轮廓的高重复精度加工。“HERO Precision Jet可实现的倒圆半径为10至30微米,根据材料、几何形状与工艺参数,也可获得更大或更小的半径。”
自动化优势:年产40万件,节拍最快约10秒
该工艺的核心优势之一在于高过程稳定性:每个工件都会建立并存储包含最优加工参数的测试计划,产品切换时数据自动加载,无需人工干预即可保证结果可复现。Sonplas已按工业批量生产理念完成机型设计,在已交付的客户产线中,M2至M24规格的钻头、螺纹铣刀等回转刀具实现全自动加工,由机器人完成抓取、定位与移动。“该产线年产能可达40万件,具体取决于工件谱系、作用时间、班次安排以及装载方式为人工还是自动。”Kraus介绍道。
根据工件尺寸与所需倒圆半径,节拍时间约为10至120秒,显著快于许多需数分钟加工的替代工艺。换型同样高效:操作员仅需12分钟更换机器人抓手,喷嘴调整则由预设工艺参数自动完成,适应多变工件极为灵活。此外,系统对介质压力、温度及转速(监测介质质量)、喷嘴磨损状态、喷嘴与工件的距离和角度进行连续监测并全程记录,实现无死角过程控制;后置冲洗站可将磨料介质从敏感工件上彻底清除,对医疗技术、航空等应用尤为重要。
表面与寿命:涂层附着更优,刀具寿命显著延长
该工艺可定点去除毛刺、改善表面质量并形成均匀边缘结构,从而优化涂层附着力。“由于涂层在实践中更少剥落,刀具使用寿命显著延长,这一积极效果已得到客户初步反馈确认。”Kraus表示。
目前HERO Precision Jet精密射流工艺主要应用于硬质合金与钢材;基于Sonplas在经典HERO内孔交叉口加工中的经验积累,材料谱系可大幅扩展 从铝、塑料到陶瓷、钛及Inconel因科镍合金均可覆盖,应用场景涵盖精密工具制造、液压元件、医疗技术、化工及航空航天等领域。
中国产业对接:从汽车到高端装备的可迁移工艺
Sonplas目前已搭建了一台用于自身研发的演示设备,并计划以合同加工方式承接个性化订单。中国销售经理Tina Yu表示:“客户可以先针对自身特定工件评估该工艺,而无需直接投入整条产线,尤其适合小批量验证。”这一模式对中国刀具企业、液压部件厂商及医疗器械制造商而言,提供了一条低门槛的工艺评估路径。
HERO Precision Jet精密射流工艺的研发也折射出行业普遍趋势:源于汽车工业的成熟技术正加速向新领域迁移。“通过将工艺拓展至外边缘加工,我们正切入一个对精密、可自动化、可规模化解决方案需求旺盛、而传统工艺往往触达极限的市场。”Tina总结道。



