为国点赞！中国机械制造业的又一匹黑马，豪克能科技是什么？

在老工业基地山东济南，有着这样一种世界独一无二的金属抗疲劳加工技术：豪克能。

这项技术通过利用机械能和热能，对金属零件进行超声波滚压加工，换个说法就是，在“车 铣、刨、磨”系列机械加工程序中，额外添加一种全新工艺 “豪”，具备这种工艺的机床，它加工后的零件能够用来解决飞机、航天器、高铁机车等，精密设备零件寿命过短，提前失效等问题。

比如家里水表旁的总阀门，按照国内标准，这种阀门正常使用寿命在30年左右，但是实际情况是过20年后，阀门就有明显的刻痕、转动困难现象，一些假货或者不正规产物，还会出现严重漏水、滴水等情况。

像阀门这样的金属零件，表面越粗糙，就越容易堆积灰尘产生裂纹，而超声波滚压加工就是一种，能降低零件表面粗糙度的技术，它可以拆成两个部分解释，超声波加工和滚压加工。

超声波加工是指，利用特定工具做“超声波频率”的振动，也就是一秒振动16000次以上，整个过程都在磨粒液中进行，通过高频振动工具不断捶击零件，夹在中间的磨粒会逐渐把零件打磨成形，有点类似咱们用磨刀棒磨刀。

不过人家干的活力道更大，精细度更高，滚压技术原理比超声波简单一些，它通过使用滚压工具，对零件表面施加压力，改变零件的尺寸和形状，动作大概就和揉面差不多。

豪克能工艺通过一系列手段，将揉面、磨刀两种加工技术相结合，利用金属材料自身塑性和延展特性，实现“削峰填谷”式加工，就像用熨斗熨衣服一样，将零件表面熨平，获得镜面效果，这样做还能大幅降低工件应力集中系数，让工件寿命更长，可靠性更高。

比现有的抛光、研磨、喷丸等工艺更加完备。

在2019年，华云机电和中国工程院就合作研发了一款国产航空发动机轴承，经过技术检测后发现，这款轴承的疲劳寿命，比顶级制造商德国FAG的航空轴承高22倍，除了疲劳寿命大幅延长，豪克能加工后的零件还有很多优势。

在粗糙值上，它能够达到Ra0.2微米以下，最低甚至可以到0.05微米，是头发丝的1500分之一。此外，加工后的零件显微硬度提高20%，耐磨性提高50%，耐腐蚀性提高40%，生产效率是传统工艺的3倍以上，安全性也大幅提升。

比如传统抛光机，通常使用砂带、磨料、抛光轮等辅助工具，它们在工作中会产生大量砂粒 铁屑和粉尘，操作环境恶劣，而豪克能工艺仅使用滚珠等辅助设备，不会产生任何尘埃物质，对操作员的身体危害非常小。

多方面的优点，让中国在金属表面加工领域，真正实现超越西方，这项涉及振动、机械加工、应力等多个学科的设备工艺，虽然难以被模仿和复制，但它也有着一定的限制，就比如咱们之前提到的航空轴承，是在双方团队经历了1500个日夜的试验，克服精度、转化率等难题，额外研发了一套恒流装置后，才最终产生的成果。

而普通的豪克能加工机床，很难对复杂曲面零件，弱刚性零件等进行加工，需要改造才能完成对应功能，复杂曲面零件一般出现在军事、航空航天、科研等行业上，是一种由多种曲线 曲面构成的零件。

像是飞机涡轮发动机叶片、船用螺旋桨等等，都属于复杂曲面类零件，弱刚性零件则说的是一种易变形零件，它的精度要求能达到IT5，即旧国际标准中的最高精度级别，这两种零件制作难度大，精度要求高，很多加工设备都达不到要求。

要想一套工艺多重使用，中国机械制造业仍然有很长的路要走，就目前的技术层面来说，中国工程院院士赵振业认为，机械制造已经发展了三代，分别是成形、表面完整性以及抗疲劳。

所谓的成形就是只按照图纸规定完成制造，不研究是否耐磨损等寿命问题，这种方法制造出来的零件应力集中高，就像一张有缺口的纸，非常容易撕开，使用寿命往往达不到预期，所以在欧美国家淘汰得很快，但国内仍然还在使用这种制造方法。

应力集中指的就是，因零件形状、材料不规则导致局部受力增大，比如一块方形钻孔铁板，孔洞附近就是应力集中区，大多零件都有这样的区域，它们很容易出现划痕或裂纹，使用寿命也会因为磨损而大幅降低，这就是应力集中带来的危害。

1970年，美国成功研究出了表面完整性制造技术，它在成形制造基础上改善了应力集中问题，在寿命、可靠性提高的同时，还顺便给零件减轻了重量，实用程度大大提升。

比如美国F15和F16战机，就有着5000飞行小时的超高飞行寿命，表面完整性制造技术出现以后，中国各路科研学家，包括工程院、华云科技等企业机构，纷纷开始研发新一代制造技术，也就是抗疲劳制造。

它的理念就是在金属零件，从设计、制造、组合、装配的全过程中，都要遵循抗疲劳的基本理论，以及“无应力集中”的抗疲劳概念，理念还涉及技术、管理、从业者素质等观念的更新。目标就是把零件寿命、可靠性、减重都被提升到极限。

“物尽其用”这个词可以说是对，抗疲劳制造技术的完美诠释了。

而目前为止，中国最具代表性的抗疲劳制造技术，就是豪克能工艺，豪克能的前身是超声波冲击处理技术（UIT），这项技术最初出现在1972年的俄罗斯，用于增强船舶和潜艇抗疲劳属性，后来，欧美、中国等各国科学家加入研发队伍。

20世纪末，法国研制出了超声波喷丸工艺，这种冷加工处理技术，目的就是消除残余应力，提高零件寿命，那时的中国，正值机械制造大力发展时期，辽中南和沪宁杭工业基地被国家重点关注；而济南，北接首都圈、南靠长三角，既是中国装备制造业基地之一，也是重要的工业过渡城市。

轻重工业的同时发展，让中国第一台小机床，第一辆重型汽车等，工业产物都诞生在泉城，在得天独厚的工业大环境下，1993年，济南华云机电科技公司成立，创始人赵显华开始引领员工研发新式加工技术，主要针对高端装备制造领域广泛应用的，高强度铝合金、钛合金等难加工材料，开展表面成形、表层改性等抗疲劳技术研究。

十年后，华云研发的豪克能工艺正式亮相，在目标相同、技术类型相似的情况下，它可以在一道工序内，实现冷、热加工两个领域的效果，完全超越了欧洲超声波喷丸工艺，在看到豪克能有如此大优势之后，赵显华立刻为它申请了发明专利，并着手将这种技术产业化。

2006年，成熟的豪克能技术应用在制造业中，为了给这颗新星提高知名度，赵显华盯上了全球著名技术企业西门子，当时，国内汽轮机厂在生产转轴时，用的都是西门子加工技术和设备，随着设施进口成本越来越高，厂家们不得不选择更便宜的国产货。

豪克能的出现，可以说恰逢其时，在花费了三年时间，对豪克能工艺进行全方位检验之后，最终，豪克能力压西门子，为汽轮机转轴零件制造设备开辟了新的道路，打出名头后，豪克能也迎来了它的第一位终端合作用户，法国著名基础设施企业阿尔斯通。

当时，阿尔斯通手中捏着130吨的关键零部件，这些零部件都没能达到图纸加工要求，需要找人进行二次加工，提高表面光洁度和硬度，机缘巧合之下，他们了解到华云机电有一项正好符合工艺要求的专利技术，于是邀请华云方技术团队进行了面谈。

最终以30万人民币的定价达成签约，这些零件经过豪克能技术处理后，完全符合图纸各项要求，给阿尔斯通交上了一份满意的答卷。

后来，双方又多次进行合作，华云拥有了自己的第一位海外老客户。

此后的十多年时间，赵显华和他的团队获得相关专利200多项，拥有超过1200家合作客户，其中包括苹果公司、巴基斯坦国航等知名企业机构，豪克能技术也被广泛应用在航空航天、轨道交通、汽车制造、能源电力等，数十个行业的装备制造中。

为一批批用户解决产品表面质量提升，提高疲劳寿命等技术难题，豪克能技术作为一种，由中国人发明和命名的机械加工工艺，不仅为我国高端装备制造解决了一系列技术难题，还给抗疲劳制造发展提供新思路、新工艺、新装备。

最终实现零件的高精度、高质量、高效率加工，对机械制造业有着重要的科技，社会价值。

在美国宣布“制造业回归”的今天，这样的代表性技术足以让中国找到突破口，继续稳固“世界工厂”地位的同时，让“中国制造”变身为“中国创造”！