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山西金開源實業有限公司(簡稱金開源),成立于1996年,其前身山西開源永磁公司于1988年研制并生產了中國第一臺燒結釹鐵硼專用磁場壓機以及第一臺釹鐵硼專用等靜壓機。如今,金開源累計獲得國家發明專利及實用新型專利數十項,在超高壓增壓裝置、超高壓密封、超高壓精益控制等方面均擁有自己的核心技術和知識產權,是國內重要的等靜壓粉體成型解決方案的提供者。這個擁有30多年歷史的老廠一直堅定地走著獨立自主的技術路線。
1.第一個十年(1988-1998)。
技術起源
1988年以前,釹鐵硼磁材作為一個產業,在中國還沒有形成。1988年,山西省機械局的一位負責人找到時任山西汽車廠總工程師的董中天,詢問汽車廠有沒有興趣做中科院某所磁場壓機的一個項目。汽車廠承接了制造的任務,按中科院某所和太原某機械廠聯合設計的項目圖紙用半年時間做出了樣機,但樣機并沒有通過太原市相關部門組織的測試。
總工程師董中天不甘心這個項目就此擱置,就又對整個設備進行了重新的設計,這次獲得了成功,這就是中國第一臺釹鐵硼磁場壓機。中科院由此組織了一個鑒定會,在會上,專家組建議董中天單獨成立一個公司,專做磁性材料專用設備,這就是金開源公司的前身。

董中天先生
著手設計等靜壓機
后來磁性材料行業的等靜壓機的需求也逐漸顯露出來。但當時人們認為等靜壓機是超高壓設備,是很恐怖的。董中天找到當時中科院物理所高壓室某主任,希望能幫助設計一份等靜壓機圖紙,但該主任臨時被調去波蘭做訪問了,事情無法進展了。
再一次地,董中天只能嘗試自己設計。當時資料有限,消息閉塞,董中天先生并不知道國內和國際上的等靜壓機到底是什么樣子,所以就只能“閉門造車”式的設計了一款等靜壓機,心里也沒有底到底行不行。沒想到的是,竟然一次實驗成功!由此金開源走上了一條獨立自主的等靜壓機技術路線。
初代機型
金開源的初代機型使用了導柱和單滑塊結構,利用油缸把滑塊拉開,導柱升起即可放料,滑塊合上即可加壓。高壓腔位置是固定的,無需像傳統壓機的高壓腔來回走動,因此占地面積小,操作效率更高。
初代機型采用的是高壓增壓一體式結構,高壓腔嵌套在增壓油缸內部,既盛裝工件,同時也是增壓器的活塞,高壓腔內外徑比就是增壓比。通過液壓站提供的壓力,推動高壓腔向上移動,擠壓內部的工作介質,就完成了加壓過程。相比當時的等靜壓機需要用增壓泵運動上千次的增壓方法,金開源等靜壓機的增壓結構簡單、成本低、可靠性高,而且直接回避了材料磨損、材質、制造等技術難題。由此也獲得了1992年太原市科技進步三等獎。

1992年太原市科技進步獎
這種等靜壓機結構在1988到1997年之間被金開源持續使用,所制的等靜壓機銷遍全國,一些工廠現在仍有在使用的設備。但是這種結構漸漸跟不上用戶的需求,高壓腔口徑最多做到150mm,壓強最大也不能超過200Mpa,這對大的制品和更高的壓強來說是遠遠不夠的。


銷遍全國的一體式增壓等靜壓機,活躍市場近10年
技術更新
董中天先生為了解決這些問題,在1998年推出新的頂置增壓技術,開始使用對置雙滑塊,頂置增壓油缸,導柱為空心結構,增壓過程在導柱中進行,同時導柱也承擔開閉高壓腔的功能。這種頂置增壓技術結構緊湊,成本低,比一體式增壓方案更受用戶喜愛。但是高壓腔深度也受到限制,增壓比也還不夠理想,同時由于增壓油缸既要擔負增壓功能,又要開閉高壓腔,所以工作時可靠性不佳。

頂置增壓的等靜壓機
于是又嘗試將增壓器部分放在高壓腔底部,這時導柱只需要開閉高壓腔即可。但是這樣高壓腔中的沉淀物會進入增壓器造成機器快速損壞,所以底置增壓技術在做了幾臺設備后就被放棄了。

底置增壓方案的示意圖
技術人員意識到,只要把底置的增壓器倒過來放在機架后面,就可以消除這個問題,于是在1999年嘗試了這種方案,即后置增壓技術。結果令人滿意,高壓腔口徑和深度的限制變小,壓強也可以做到更高,可靠性也更好。由此水平對置滑塊、高壓腔固定、后置增壓,形成了金開源獨有的技術路線,這種設備結構一直延續到今天的S和U系列等靜壓機上還在使用。

2000年的S300等靜壓機

今天的S300等靜壓機

今天的U300等靜壓機


