上海烟机公司推进系列运动执行零件国产化小记

　　名称：系列运动执行零件，如二号轮齿条推杆、齿轮，铝箔纸输送辊联轴器等

　　作用：往复运动，完成推烟、接烟

　　加工难点：需要对零件表面进行PVD处理，以使其具有强度高和耐磨性、散热性、耐腐性好等特征，能够满足包装机组高速往复以及旋转的运动需求，但PVD技术在国内基本上处于刚起步阶段，应用案例很少

　　上海烟草机械有限责任公司开发的ZB28型软盒包装机组、ZB416型硬盒包装机组中，大量运动执行零件表面需要运用PVD（物理气象沉积）这一新技术进行处理。简单地来说，它是一种利用物理过程实现物质转移，将原子或者分子由源转移到基材表面上的过程。其作用是可使某些有特殊性能的微粒喷涂在性能较低的母体上，涂层覆盖后的零件具有强度高和耐磨性、散热性、耐腐性好等特征。

　　该技术目前在国内基本上处于刚起步阶段，相关的应用案例很少。一直以来，上海烟机公司在生产制造ZB28、ZB416机组时，大量的运动执行零件只能依靠进口，而这些进口零件不仅成本高，而且采购周期长。

　　陈立寅作为ZB28型机组研发的负责人，看在眼里、急在心里。2017年1月，他召集ZB28项目组成员，决定攻克PVD技术应用难题，消除技术“软肋”，为ZB28、ZB416的国产化工作铺平道路。

　　经过初步探讨，项目组认为，ZB28型机组二号轮的齿条推杆是典型的往复运动执行件，以往最容易发生漏油的问题，在机组系列运动执行零件中具有代表性。所以，项目组决定以它为试点件开始探索。

　　PVD技术处理的基本方法有真空蒸发、溅射、离子镀等，ZB28、ZB416机组运动执行零件表面上用到的PVD技术为碳化钨/炭镀层沉积。所用材料主要成分是碳化钨和炭，主要特性是摩擦系数低、硬度高、沉积温度低于200℃，基体不易变形。由于其耐磨性好，摩擦系数极低，适用于缺乏润滑的配合结构，例如往复运动推杆和旋转运动的轴类表面。

　　全面了解PVD技术后，项目组配合生产管理中心着手开展二号轮齿条推杆的国产化试制工作。试制过程中，他们发现经PVD技术处理的试件表面有极其细微的小颗粒，影响了零件的摩擦系数。经研究分析，这主要是由于目前国内PVD表面处理的技术水平和国外存在差距，于是他们根据国内的实际情况，及时对图纸做了相关的修改并优化了工艺：在对零件进行PVD处理之前增加渗碳淬火硬化处理，并提高表面光洁度的等级，以保证最后PVD处理能达到最佳效果。

　　经过大家的共同努力，半年后，零件试制成功。经检测，其表面摩擦系数仅为0.1，硬度达到了1200HV，镀层厚度为1～3微米，完全达到了设计目标。项目组将试制零件替代进口零件安装到国产机组中，经验证，国产PVD零件不输于进口零件，无论低速还是高速状态都没有发生漏油的现象。

　　目前，项目组借鉴二号轮齿条推杆PVD处理试制的经验，已成功地实现了ZB28、ZB416机组所有PVD零件的国产化。

　　一系列运动执行零件国产化的成功，不但为企业节约了成本，提升了生产效率，还对上海烟机公司今后的设计工作有相当大的借鉴意义：PVD技术作为一种先进的表面处理手段，完全可以推广运用到更多的机组中去。