在加工環(huán)節(jié)日益成為先進(jìn)制造“卡點(diǎn)”的當(dāng)下，有一家企業(yè)，三十年來始終專注于硬脆材料加工設(shè)備這一細(xì)分賽道——它就是北京凝華科技有限公司。

日前，中國粉體工業(yè)萬里行走進(jìn)這家低調(diào)而專業(yè)的裝備制造企業(yè)，見證了一家從航天科研體系走出的團(tuán)隊(duì)，如何一步步以工程化的務(wù)實(shí)精神，將設(shè)備做到匹配最嚴(yán)苛材料的加工要求，成功切入半導(dǎo)體陶瓷等高端應(yīng)用場景。

萬里行團(tuán)隊(duì)與北京凝華銷售總監(jiān)尚戰(zhàn)亮先生合影

為了加工結(jié)果負(fù)責(zé)，從設(shè)備開始嚴(yán)控

北京凝華的故事始于航天系統(tǒng)的科研團(tuán)隊(duì)。在2000年前后，國內(nèi)對 PCD 材料（多晶金剛石）的加工仍是業(yè)界公認(rèn)的難題。凝華正是從這塊難啃的“硬骨頭”起步，逐步拓展至特種玻璃（如手機(jī)后蓋）和先進(jìn)陶瓷等多個硬脆材料領(lǐng)域，并廣泛應(yīng)用于相關(guān)加工場景。

凝華設(shè)備產(chǎn)品（部分）

在與凝華技術(shù)人員的交流中，我們也切實(shí)感受到這家企業(yè)對“專業(yè)”和“負(fù)責(zé)”的堅(jiān)持——

為了提升整機(jī)精度，他們采購了價值逾千萬的五面體加工中心，用于一次性整體加工機(jī)床底座。“只加工一次”，就意味著無需多次拼接定位，能徹底避免累計(jì)誤差；一旦不達(dá)標(biāo)，就返工重做，直到完全合格為止。

甚至連設(shè)備的核心部件，如主軸等，凝華也選擇自行裝配，力求控制每一項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)。而電控面板系統(tǒng)更是由團(tuán)隊(duì)自主繪制電路、焊接關(guān)鍵模塊，并在內(nèi)部完成多輪測試優(yōu)化——這些細(xì)節(jié)，都源于對精度的極致追求。“我們這些年花了很多時間做工藝驗(yàn)證。客戶的材料毛坯送來后，我們會先加工試樣，讓客戶檢測達(dá)標(biāo)之后，再決定是否購買設(shè)備。”尚總說道。

精益求精，不做“通用設(shè)備”

走訪過程中，我們了解到，凝華是業(yè)內(nèi)少有在加工研發(fā)環(huán)節(jié)投入重金與團(tuán)隊(duì)資源的設(shè)備制造商。他們組建了一支規(guī)模不小、技術(shù)過硬的工程研發(fā)團(tuán)隊(duì)，每天圍繞材料加工中的新難點(diǎn)、更優(yōu)的工藝路徑，以及市場應(yīng)用趨勢進(jìn)行研究和試驗(yàn)。

“針對不同材料，我們都會做針對性調(diào)整，做的是專用設(shè)備。”尚總這樣介紹。譬如在精密加工領(lǐng)域，凝華并不按部就班地做通用型機(jī)床，而是圍繞陶瓷、玻璃、PCD 等硬脆材料的特性，靈活整合激光、磨削、放電等多種技術(shù)路徑，實(shí)現(xiàn)2-3種工藝的組合應(yīng)用，并在整機(jī)設(shè)計(jì)上全面匹配其加工需求：

l 針對材料對剛性要求高，設(shè)計(jì)了更強(qiáng)的機(jī)械床身；

l 針對硬度高、切削困難，配置了功率更大的主軸；

l 工藝參數(shù)也圍繞這些材料進(jìn)行深度優(yōu)化。

針對導(dǎo)電性差的碳化硅和 PCD 材料，凝華還配備了專用電源，在加工試驗(yàn)中心，我們看到他們正在記錄并分析放電波形，反復(fù)測試最適合的頻率參數(shù)——這樣的反復(fù)驗(yàn)證工作，已經(jīng)成為凝華研發(fā)的日常。更進(jìn)一步，他們還在開發(fā)具備自動抓取、自動測量、自動加工與自動歸位功能的自動加工系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)無人化加工場景打下技術(shù)基礎(chǔ)。

工作人員正在記錄并分析放電波形

也正是憑借這種研發(fā)能力，凝華得以服務(wù)于一批對加工精度要求極高的客戶。例如，在現(xiàn)場我們看到一臺設(shè)備正在加工砂輪，而這種砂輪正是iPhone手機(jī)玻璃背板攝像頭“弧形框”加工的專用工具。“蘋果后幾代手機(jī)就是用這類砂輪來加工背板的”，工作人員介紹道。

正在加工砂輪的設(shè)備及砂輪本體

精度±1μm，驗(yàn)證半導(dǎo)體陶瓷加工能力

隨著先進(jìn)陶瓷材料在半導(dǎo)體等高端領(lǐng)域應(yīng)用的推開，行業(yè)對陶瓷零部件在加工精度與效率上的要求呈“幾何式”上升。但過去依賴進(jìn)口設(shè)備的時代已經(jīng)過去，國產(chǎn)裝備需要跟得上，而凝華早早就盯住了這個賽道。

近年來，凝華持續(xù)投入時間與精力，圍繞國外客戶的高標(biāo)準(zhǔn)加工要求，反復(fù)打磨方案、驗(yàn)證工藝，通過綜合運(yùn)用激光加工、CNC磨削等多種工藝路徑，凝華已完成多類半導(dǎo)體陶瓷關(guān)鍵零部件的加工驗(yàn)證，精度可穩(wěn)定控制在±1μm 以內(nèi)，典型零件包括：碳化硅噴淋盤、靜電吸盤基座、菲斯環(huán)等等。

精密加工后價值數(shù)十萬人民幣的菲斯環(huán)

值得一提的是，凝華正在研發(fā)并即將發(fā)布其最新的七軸加工中心，在多自由度聯(lián)動方向邁出關(guān)鍵一步，為高端零部件制造提供更可靠、靈活的技術(shù)支持。

七軸加工中心

結(jié)語

精加工設(shè)備是連接材料與終端應(yīng)用之間的橋梁，在這個賽道上北京凝華用了三十年搞懂脆硬材料，做好專用設(shè)備。我們也期待，未來在越來越多的半導(dǎo)體陶瓷、高性能材料零件加工現(xiàn)場，能夠看到更多國產(chǎn)設(shè)備的身影，也看到凝華的繼續(xù)突破！

中國粉體工業(yè)萬里行