中国万吨挤压机打破技术壁垒，铝材瞬间就能成型，高铁车厢得用它

中国高铁如同一张绚丽多彩的名片，享誉全球，可谁曾想到，我国在高铁发展与制造的初期，遭到了德国的百般打压，中国高铁的车厢壁板是一块长达二十五米的复杂空心结构，制作它必须要用的一种名为万吨挤压机的机器，一次性的将零件挤压出来。

这种地板才能达到装备高铁的要求，如重量轻、强度高等等。当时我国并没有万吨挤压机，而国际上唯能制造出万吨挤压机的就只有德国没有这个万吨挤压机，我国只能用小尺寸铝板一块一块焊接而成，不仅会增加高铁车厢结构的重量，还会使整节车厢的疲劳寿命降低，并不符合现代高铁的要求。

高铁早在设计之初就对车厢结构提出了很高的要求，首先是重量尽可能的轻，轻便的车身有助于节能降耗。第二点就是结构强度高，同时抗疲劳寿命的时间要更长，简单来说就是结实耐用，看起来两个制造要求是充满了矛盾。

实际上，如果能做到整体结构的完整性，是可以满足这种要求的，而完整性也就意味着要减少结构件之间的连接，因此在锻造制造时，一次成型大型结构零件的铝挤压工艺就显得十分重要，这个铝挤压工艺就是铝棒料用高温进行软化，然后塞进特定形状的模具，用挤压机进行挤压，使之能够成为符合要求的铝型材产品。

而要夹出高铁那般庞大的结构，一般吨位的铝挤压机是很难满足要求的，只有万吨以上的铝挤压机才能满足中国高铁大规模建设的初期。对于万吨的铝型材，挤压机的需求十分强烈，当时我们只能向唯一掌握万吨挤压机制造技术的德国发去求购的信息，结果不仅遭到了德国的拒绝，还遭到了德国的讽刺，说我国不可能自己制造出来。

虽说在当时中国没少受气，但像这样子既被侮辱还无能为力的情况十分少见，实在是让人难以接受，究竟这个万吨挤压器的制造难在了哪里？中国又是如何做到技术破局的呢？

面对万吨挤压机的制造，我们首先想的是能否同比例的将机器放大，这想法实现起来并不容易，因为受到了材料与结构设计上的限制，材料倒是很好解决壳结构设计不能乱动，否则整个机器的效果可能就差之千里，并且放大后各个部件的疲劳寿命也是个问题。

对此，中国西安重型机械研究所拿出了自己的方案，他们在主要成立部件的前后设置了预应力结构，给前后两个上边施加了一个和挤压工作相反的预应力，机器运转时就能抵消掉部分的前后梁最大载荷，从而提高结构的疲劳寿命。机器内的液压系统也是一个难题，早期国内大多都采用三十兆帕压力的液压系统，采用了定量泵调速，依靠的是调速阀，液压阀则一直是以最大功率运转。

此外，在控制技术和基础工艺上，我们也做了大量的突破，铝型材挤出工艺的核心，是必须保证等温挤出整个挤压过程，出口的温度一般维持在五百度左右，波动不得超过正负五度，如果温度过高，铝材料就不能保持固体流动的状态，温度过低铝材料的流动性就会降低，挤出过程就会出现卡死，造成机器的损坏。

同时温度波动较大，也会出现型材表面出现裂痕等缺陷，整块材料的强度大幅降低，机器挤压的过程相当于挤压机，再向铝材料做工，铝材料的温度会上升，挤压速度变快，温度上升的也就越快。这时就出现了新的问题，那就是如何保证挤压速度导致的温升和自然散热之间的平衡。

整个挤压与散热的过程不能依赖人工控制，挤压速度必须要设计出一套闭环控制系统，实现整个过程的自动化控制才行，小功率的液压闭环控制系统设计起来并不困难，但到了给大功率液压系统设置闭环控制系统的时候，设计难度几乎是呈几何倍数增长。

克服了包含以上提到的诸多难题后，我国才终于研制出万吨级铝型材挤压机，实现了大吨位挤压机的国产化，没过多久，中国就再次突破研制出3.6万吨无缝高合金钢管垂直挤压机技术，中国整个挤压机行业的发展也往前迈出了一大步。现在我们再也不用受制于德国，看德国的脸色造高铁了，不仅是高铁，就连飞机、船只这些大型设备也能走上完全自主生产的道路。

虽然上万吨的铝型材挤压机只用在高铁、大飞机等大型设备上，应用场景并不多，但万吨挤压机完全国产化的研发。最主要目的是为了保证我国大型设备在制造上不用被别国撤走，其战略意义远大于其生产的经济效益。

发达国家粉碎机的称号真不是盖的，不管是再困难的技术，在聪明的中国科学家眼中都会有被攻破、被彻底掌握的那么一天，芯片也是航空发动机也是，国内首台万吨铝型材挤压机最值得称赞的地方就是它所使用的任何部件，没有一个是进口的，全部由国内企业提供。

殊不知，中国已经崛起了，面对嘲笑和讽刺，我国每一次都是那行动去回击，别人说中国不行，那中国就一定要行，就是在这种信念中，中国才会越来越强大，我们如今才能过上美好的生活，我们或许没有特别高的技术知识，可以为国家科研贡献力量，但我们能做的就是爱国，时刻保护我们的国家。