今年9月,第19屆世界表面精飾大會(huì )(Interfinish2016)將在北京召開(kāi),這個(gè)4年一屆的世界表面精飾大會(huì )是首次在中國舉辦。屆時(shí)將有20多個(gè)國家和地區的表面技術(shù)專(zhuān)業(yè)人士和企業(yè)家、學(xué)者上千人聚集北京,交流現代表面精飾技術(shù)。同期還將展示國際表面精飾業(yè)的最新產(chǎn)品和技術(shù)成果。
表面精飾業(yè)雖然很專(zhuān)業(yè),但是與大眾生活和現代制造密切相關(guān)。無(wú)論是金屬產(chǎn)品還是非金屬產(chǎn)品,包括家用電器、日用五金等等,都要用到各種表面裝飾技術(shù)?,F代汽車(chē)從光亮鍍鉻鋁輪轂到ABS塑料鍍鉻裝飾條等,都一直采用這種技術(shù)。表面處理技術(shù)中的有些專(zhuān)業(yè)技術(shù),還發(fā)展成為直接制造產(chǎn)品或新材料的技術(shù),如印制線(xiàn)路板的制造、電鑄成型、芯片互連、納米材料制造、復合材料制造等等。
現代制造需要強大的表面工程
無(wú)論是日用工業(yè)產(chǎn)品還是專(zhuān)業(yè)工業(yè)產(chǎn)品,都要用到表面處理技術(shù)中的一種或幾種技術(shù)和工藝,以實(shí)現產(chǎn)品設計或市場(chǎng)需要的功能??梢哉f(shuō)沒(méi)有表面工程,就沒(méi)有現代制造。
這些表面技術(shù)在產(chǎn)品中應用時(shí),具體化為一系列表面加工工種或工藝。我們熟知的如涂料施工、熱處理、電鍍加工等,更多則是比較專(zhuān)業(yè)的表面工程技術(shù),例如熱噴涂、真空鍍、激光表面處理、離子注入、分子膜技術(shù)等。
以激光表面處理技術(shù)為例,包括激光熔融、激光表面強化、激光修復和激光催化等。激光束可以高速集聚高能量光束的同時(shí),只在所掃描到的部位發(fā)生作用,不影響未掃描區的性能。并且可以通過(guò)電子計算機實(shí)現3D立體掃描。手機中的內置天線(xiàn),就是利用激光3D電鍍技術(shù)制造出來(lái)的。
但是,傳統的表面工程技術(shù)在應用過(guò)程中大多數工藝都涉及環(huán)境問(wèn)題。這是因為表面處理所用的材料本身或工藝過(guò)程中都涉及各種化學(xué)品和有機物。這些物質(zhì)在生產(chǎn)制造過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣,如果隨意排放,對環(huán)境會(huì )帶來(lái)嚴重危害。并且在生產(chǎn)過(guò)程中對生產(chǎn)人員的身體,也構成威脅。因此,表面處理業(yè)是工業(yè)污染中比較突出的一個(gè)行業(yè)。各國都制有嚴格的污染治理法律法規,對包括表面處理行業(yè)在內的所有有污染的行業(yè)實(shí)行嚴格的環(huán)境評價(jià)和準入制度,以保護越來(lái)越脆弱的生態(tài)環(huán)境。同時(shí),開(kāi)發(fā)和應用對環(huán)境友好的綠色表面處理技術(shù)與工藝,是表面精飾業(yè)需要持續追求的目標。
無(wú)可諱言,我國制造業(yè)大而不強的局面,在表面工程領(lǐng)域顯得更為突出?,F代制造需要強大的表面處理業(yè)的支持,表面處理業(yè)所消減的落后產(chǎn)能,需要先進(jìn)的產(chǎn)能替代和填補,這是我國制造業(yè)由大轉強過(guò)程中面臨的一個(gè)重要挑戰。也是表面工程業(yè)面臨的最大挑戰。
工業(yè)4.0為表面工程帶來(lái)新機遇
表面工程業(yè)所面臨的挑戰給行業(yè)帶來(lái)強大壓力的同時(shí),也帶來(lái)了極大機遇。隨著(zhù)工業(yè)4.0時(shí)代的來(lái)臨,一些新型智能工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。由自動(dòng)控制和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結合衍生出來(lái)的工業(yè)新產(chǎn)品層出不窮,從無(wú)人機到自動(dòng)駕駛汽車(chē)到智能機器人等,大量改變傳統生產(chǎn)生活模式的新產(chǎn)品的更新?lián)Q代將會(huì )是今后工業(yè)產(chǎn)品中的常態(tài)。而這些新產(chǎn)品無(wú)一例外地都要用到表面處理技術(shù)。例如沒(méi)有電鍍技術(shù),這些現代電子產(chǎn)品的互聯(lián)互通就無(wú)法實(shí)現,一些功能就不能達致完美。但是,這些機遇不是給落后產(chǎn)能的,是給先進(jìn)生產(chǎn)力的。
在表面處理業(yè)自動(dòng)化方面走在前列的是汽車(chē)工業(yè)的涂裝自動(dòng)化。由于汽車(chē)大量采用機器手自動(dòng)涂裝,為自動(dòng)涂裝向智能化發(fā)展提供了良好的基礎。但是還有大量的產(chǎn)品的涂裝仍然在采用人工噴涂。替代人工的機器人的研發(fā)正在積極推進(jìn)中。
表面處理業(yè)中另一個(gè)重要行業(yè)是電鍍行業(yè)。我國電鍍業(yè)的自動(dòng)化程度相對較低,即使在實(shí)行電鍍工業(yè)園制度后,裝備仍然是一個(gè)瓶頸。園區提出的只有采用自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)的企業(yè)才能入園的標準,對推進(jìn)電鍍業(yè)自動(dòng)化方面有積極作用。重要工藝參數的控制和原材料的添加,仍然需要人工操作,上下掛具也需要大量人工。開(kāi)展對電鍍生產(chǎn)所需要的智能機器人或智能電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的研制,是行業(yè)面臨的重要課題。
將落后的產(chǎn)能轉變?yōu)橄冗M(jìn)的生產(chǎn)力,就能抓住這次世界性工業(yè)轉型換代的機遇。對于表面處理業(yè)來(lái)說(shuō),首先要向工業(yè)4.0的生產(chǎn)模式發(fā)展,實(shí)現生產(chǎn)裝備的自動(dòng)化和智能化。這對裝備落后的表面處理業(yè)既是挑戰也是機遇。