顶级阀门的精密制造

在位于英国布里斯托尔附近的 Domin Technology Centre（DTC）里，空气中弥漫着创新的气息。整个环境充满专注而紧张的能量，因为这里正在塑造运动控制技术的未来。在明亮整洁的车间中，摆放着先进的3D打印系统、电火花加工设备以及铣床——而最近，还新增了一台来自瑞士Fritz Studer AG的S33外圆磨床。

在这里，一群年轻且富有才华的专业人士肩负着共同使命：将整个行业从技术沉睡中唤醒。拥有85名高素质员工的Domin，如今已被视为英国最具创新力的企业之一。

液压技术，是利用受压液体精确控制力，并以近乎毫不费力的方式驱动重载运动的技术。从建筑工地上吊运数吨重物的挖掘机，到飞机起落架的展开，再到汽车在瞬间完成制动动作，液压系统已经成为现代世界不可或缺的一部分。但与此同时，与其他工业领域相比，自20世纪50年代以来，液压行业的创新与技术进步相对有限。

图中的液压行业线圈产品，是Domin的主要产品之一，其制造过程必须严格控制在微米级公差范围内

高科技阀门

“传统液压系统虽然动力强大，但效率极低；传统系统可能浪费高达70%的输入能量。”Domin制造工程经理 Cameron Adams解释道。他和团队的目标，是将这项几乎存在于所有现代工业中的关键技术带入下一时代，实现“以更少资源创造更多价值”。Domin实现这一目标的核心产品，是响应速度极高的伺服阀以及超紧凑型高性能泵。

这家英国企业利用金属3D打印的设计自由度，制造具有复杂内部流道结构的新型部件。这种复杂、经过流体优化的内部通道，如果采用传统减材制造几乎无法实现。

最终成果，是制造出可数字化控制的液压系统，其效率相比传统方案最高可提升90%。例如，Domin的一个现代化阀门每年可节省约400美元成本，在大型系统中可带来极其可观的节约效益。

Domin的客户遍布航空航天、汽车与赛车、工业制造、机器人、船舶以及能源行业。

磨床成为规模化生产的基础

Domin使用极其坚硬、耐久且耐腐蚀的马氏体时效钢，通过金属3D打印制造其产品。在增材制造完成后，还需要对表面和精密几何结构进行后处理，即所谓的“边缘匹配”。在这一过程中，阀芯的控制边缘必须与阀体窗口以数微米级精度匹配。这种匹配程度对于阀门整体性能至关重要。

此前，Domin采用电火花加工实现“边缘匹配”。虽然这种工艺精度极高，但加工速度相对较慢。“随着生产规模不断扩大，我们面临的问题是：如何将一个极其精密但速度缓慢的工艺实现规模化。”Adams回忆道。

因此，Domin需要一台能够稳定保证最高精度，同时又具备多工艺整合灵活性的机床。经过深入评估后，他们最终选择了Fritz Studer AG的通用外圆磨床S33。

S33通过硬件与软件的最佳协同，实现了极高的精度与工艺稳定性，其智能化功能也使操作更加直观

实际精度甚至超出预期

目前，Domin 使用S33对关键产品——如S4 Pro、S6 Pro和S10 Pro系列阀门中的阀芯直径及精密控制边缘进行磨削加工。

其加工要求极其严苛。例如，S6 Pro阀门允许的直径公差仅为3μm——这一数值仅相当于人类头发直径的二十分之一。

Adams 表示：“Studer设备的精度与可靠性超出了我们的预期。在验收测试期间，依靠在线测量系统，50个零件之间的偏差仅为0.0006mm——这不是笔误。”

S33配备了先进的C.O.R.E.操作系统，大尺寸触摸屏不仅保证了直观操作，还可智能化显示关键生产数据。
此外，其外圆与内圆磨削均采用变频控制电机主轴，同时配备Granitan S103矿物铸件床身，以确保必要的热稳定性与减振性能，从而可靠地实现超高精度加工。

由于能够实现极低公差，Domin现在可以将阀芯与阀块作为完全可互换组件进行批量化生产，过去必须进行的人工配对工序已被取消。

对于Domin而言，S33最关键的技术优势在于其双砂轮配置。

Domin制造工程经理Adams站在属于他的S33旁。对他而言，这“不仅是一台机器，而是一套深思熟虑的解决方案”

“能够在同一台设备上同时完成阀芯直径和肩部磨削，对我们来说是一次革命性的变化。”Adams表示。
他进一步解释：“我们知道，只要存在出错可能，迟早就会发生错误。因此，我们将工艺设计为无需更换砂轮，也无需移动尾座。这种方式不仅显著减少了换装时间，也降低了通常伴随而来的错误成本。”

此外，从电火花加工工艺转向外圆磨削后，S6 Pro阀门的加工效率实现了巨大提升——加工时间从接近一小时缩短至仅五分钟。

由于Studer磨床能够实现极小公差加工，液压专家Domin现在可以将阀芯和阀块作为完全可互换的零件进行批量生产，从而不再需要此前的人工配对

Domin制造工程经理Adams站在属于他的S33旁。对他而言，这“不仅是一台机器，而是一套深思熟虑的解决方案”

一套完整解决方案

除了技术本身，Domin与Fritz Studer AG之间也建立了高度互信的合作关系。

Studer英国/爱尔兰及比荷卢地区销售经理Michael Läuffer 回忆道：“我们与Domin工程师之间的沟通，从一开始就非常顺畅。双方共同确认了S33是最合适的机型，并根据其特定生产需求完成了配置优化。”

这种高效沟通与互信，对 Domin 至关重要。Adams表示：“我们获得的不仅是一台机器，而是一套经过深思熟虑的解决方案。Studer的技术支持以及对我们需求的响应能力都非常出色，这极大简化了整个导入过程。”

展望未来，Domin 已明确将方向锁定为增长。未来几年，其产量预计将呈指数级增长。为应对这一需求，下一步计划已经明确：实现零件上下料自动化，迈向高效批量生产。

本文译自德国Werkstatt und Betrieb杂志

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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