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开禾科技:“让钛合金和不锈钢一样常见”

有没有发现,近两年,各大手机品牌商纷纷推出“钛金属特别版”产品。


苹果推出iPhone 15 Pro钛金属原色版,小米14 Ultra钛金属特别版采用了TC-4超强钛合金作为中框材料,荣耀Magic6 RSR同样使用了钛合金……


不难发现,钛合金正成为消费电子的“新风口”。


这股风,也吹向了张豪胤博士,开禾科技(宁波)有限公司(以下简称“开禾科技”,甬股交培育代码:784521)的创始人。


一、两大核心技术,抓住“风口”


钛,一种稀有金属。钛合金则是以钛为基、加入铝、钒等其他元素组成的合金,是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。


相比此前的不锈钢和铝合金材质,钛合金更轻薄,也更坚固,大大降低手机的厚度和重量,并提高强度。


早前,由于钛合金材料的加工难度大且材料良率较低,所以在消费电子领域一直没被广泛使用。


如今,苹果、小米等3C巨头陆续将钛合金作为材料创新方向,很大原因是因为钛合金加工工艺的提升。


嗅到“机遇”的张豪胤,早早选择深耕这一领域。


钛合金制品的传统加工方式,往往需要一块足够大、足够厚的钛合金板材,经过反复加工、打磨后制成。


有没有更好的方式?不走寻常路的张豪胤脑海中有了一个大胆的想法:先将钛合金原材料采用物理的方法制成钛合金粉末,再由钛合金粉末制成最终的钛合金制品。


制作高纯度钛合金粉体,形象来说,就是把一包干脆面拍碎再揉成球的过程。但是,由于原材料中含有各种杂质需要去除,导致难度大大提升。


经过反复实验,张豪胤研发出了DH-S脱氢球化技术。“这个技术也是由我们团队首创的。”张豪胤说。


经过DH-S脱氢球化技术处理的钛合金粉体,最大的优势在于成本低、纯净度高、球形度好、含氧量低。


“含氧量高意味着产品更‘脆’,容易损坏,而含氧量低的产品更坚硬,使用寿命也就更长。”张豪胤解释。


在DH-S脱氢球化技术的基础上,张豪胤又改进了金属粉末注射成型技术。


张豪胤介绍,生产过程就是将钛合金粉末与粘结剂在一定温度条件下均匀混合,得到注射用专用料,将专用料注入模具型腔中冷却形成注射坯,再脱除注射坯中的粘结剂,最后在特殊气氛中进行烧结,使钛合金粉末相互融合从而得到高度致密的钛合金制品。


别看粘结剂先使用后脱除,事实上,粘结剂的技术含量非常高。张豪胤口中的粘结剂并不专指一种粘结剂,而是他在近百次实验中,由8种不同的粘结剂配比出来的“特制版”粘结剂。


钛合金粉末与粘结剂混合后,钛合金粉末就有了“流动性”,可以按照客户需求制成各种形状的产品,原料利用率几乎可以达到100%。


二、在宁波“重启”,预计首年产值超3000万元


今年1月,张豪胤第一次来到宁波。


彼时,失意的张豪胤对自己未来要做什么有些迷茫,机缘巧合下,宁波的一家军工企业向他抛出了“橄榄枝”。


“这家企业的负责人联系到我,希望我带着钛合金产品和技术去做推介。”张豪胤说,在这位负责人的帮助下,他结识了不少投资商以及上下游企业。


幸运的是,当月,张豪胤便顺利拿到了2家投资商共600万的投资额,并在象山县政府工作人员的帮助下,成功将开禾科技落户在象山工业园区内的一栋独立厂房。


资金到位后,张豪胤马不停蹄开始了设备购买以及厂房装修。


目前,厂房装修接近尾声,第一条产线正在调试中,预计8月底便可投入生产。产线正式投入使用后,每天可生产钛粉250公斤,预计首年年产值超3000万元。


硬核技术是市场的敲门砖。“国内外对于低成本的异形钛合金产品需求非常大。最近,每天都能接到不少国内外客户的电话,都在问我什么时候可以投产。”张豪胤说。


今年10月,张豪胤还准备带着产品去日本的展会,明年3月份计划去德国的展会。“得让更多人知道我们的技术、我们的产品。”张豪胤说。


三、降低成本,扩宽应用领域


钛的应用领域十分广泛,除了手机、手表等电子产品外,在国产大飞机C919、神舟系列载人飞船上都能看到它的身影。“化工、航空航天、船舶、海洋工程、冶金……目前来看,高端制造产业是钛制品的主要消费场景。”张豪胤说。


之所以未能在日常民生领域广泛使用,成本高是“拦路石”。


张豪胤研发的两大核心工艺,提高产品纯度、精度的同时,更是大幅降低了生产成本。


例如,DH-S脱氢球化技术可以使用传统物理制粉法中的“废弃”原材料。“传统工艺制粉法得到的钛合金粉体,通常只有50%可以用于销售,剩下的50%只能废弃。我们就可以把这部分原本废弃的原材料回收再加工,变废为宝。”张豪胤说。


再如,金属粉末注射成型技术可以实现钛合金产品一次成型,减少了大量机加工环节。以某个钛合金产品为例,时间上,开禾科技可以将机加工时间从传统方式的4000多秒减少到1000多秒;原材料利用率上,可从30%提升至接近100%。


此外,机械化、自动化生产也使得人力成本大大降低,从而降低钛合金粉末及其产品的成本。


按照市场正常价格,钛合金粉末每公斤的价格在500-600元,而开禾科技生产的钛合金粉末预计售价在200元左右,一公斤就能省下300-400元。


“我们的目标就是将钛合金产品成本降到和不锈钢制品相当,让更多的钛合金制品可以代替不锈钢。”对于未来,张豪胤信心满满。


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