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金刚石等超硬材料制品新产品开发方向是什么?

http://www.momo35.com   来源:网络  日期:2018/05/15

  据日本大阪金刚石工业公司大浦桂一会长提供的资料,世界超硬磨粒工具市场消费量已达到33亿美元,其中石材及建筑业用量约占近一半,达到49.4%;磨具类约占30%;复合聚晶工具占18.2%。磨具这一品种,CBN磨具占磨具总量28%。与世界市场相比较,显然国内市场划分比例与之有较大差异,其一:石材及建筑业用工具我国比例高达70%~80%,远高于国际市场比例;其二:磨具、CBN磨具比例偏低。
  
  究其原因,其一之比例偏高因为我国高档次金刚石偏少,因此不少石材工具只能用、低档金刚石替代,造成锯片等工具寿命低;或者为了达到一定工具寿命,加大金刚石浓度,故并非我国石材建筑业特别发达之故。其 二因为我国加工铸铁、钢材等选用磨具仍然普通磨具,CBN磨具用量十分有限,顶多只能算作起步阶段。因此这一块具有极大开发潜力。
  
  未来若干年超硬材料制品新产品开发方向是什么?应就下列方面进行认真调研、借鉴国外使用信息,摸清国内市场需求,制定出切合实际开发计划。
  
  汽车行业(包括其它一些动力机械等)
  
  今后相当长一段时间内,汽车工业将一直作为国民经济支柱产业而获得较高速发展。汽车工业发展有赖汽车装备水平加工工艺水平提高,特别是机床数控化相应的加工工具(包括刃具、磨具)先进程度。努力开发汽车零部件加工必不可少的先进超硬材料刀具、磨具,是磨料磨具行业为适应汽车工业发展促进自身发展 的需要。
  
  针对我国汽车工业现状,借鉴发达国家成熟经验,我们应主要开发:加工活塞环用CBN磨盘;高精度高耐磨轴承加工用CBN砂轮(包括树脂陶瓷结合剂);各种铸铁零部件加工用PCBN刀具磨具、珩磨工具;各种液压件加工用小孔磨头;轿车窗玻璃、汽车后视镜等玻璃加工用各种金刚石砂轮、套钻;塑料、橡胶其它非金属材料加工用金刚石磨轮;铝合金件加工用CPD刀具;各种用途金刚石修整滚轮等等。
  
  硬脆非金属材料加工
  
  这一范围非常广,应将重点仍然放与基础设施建设密切相关建筑建材行业、道路交通设施等行业上。单独就材料而论,重点可放耐磨地砖、玻璃陶瓷等加工上。
  
  国内耐磨地砖业近几年来引进了100多条先进生产线(主要来自意大利、德国、日本),所配套板平磨辊、磨轮、磨边轮倒角砂轮都需国产化。这一块 市场前景广阔,难度也相对较大,据有关资料统计,仅沿海某省有数百家地砖生产企业,97年进口加工地砖磨轮过亿元人民币。全国生产地砖企业上千家,95年墙地砖产量达到9000万,这一行业发展趋势釉面砖逐步为耐磨地砖所取代,因此地砖加工量愈来愈大,行业大有用武之地之处。虽然近年来有不少金刚石制品厂开发了加工地砖磨轮,但还都不够成熟。
  
  玻璃行业应着眼于各种用途平板玻璃加工,因为它量大面广,重点突破平板玻璃校平、磨进、倒斜面、磨弧抛光等工序用金 刚石磨轮,要达到进口自动生产线上规定加工效率、精度砂轮寿命,需要业内人士投入极大热情、人力资金方能有所作为。灯饰玻璃加工近年来也有很大发展,这一行业情况参差不齐,既有非常先进自动化加工设备,也有相对落后手工磨削设备,灯具需加工玻璃件少则几件,多则上万件甚至十多万件,因此应针对市场需要,开 发不同用途、不同质量水平、价格档次各异金刚石加工工具。
  
  陶瓷材料发展很快,由过去主要作为生活用材发展到工业用材、工具材料工程材料。陶瓷材料加工离不开金刚石。虽然我国精密陶瓷应用还刚刚起步,按 照发展趋势,21世纪必将获得广泛应用,新材料工业重要成员。因此要在生活陶瓷、电子陶瓷加工经验基础上,努力开发新金刚石加工工具,用于解决精密陶瓷加 工问题。
  
  木制品与塑料制品加工
  
  木材加工及家具业已大量使用自动化机床替代传统手工作业方式,此外利用木材加工产生废弃材料如锯屑、刨屑、短材,以及林业资源修剪下来一些树枝、杂木,经粉碎加工再加入塑料类粘结剂,再经一系列处理,制成“再生材料”,这种材料加工难度比原木更难。
  
  因此就产生了两大需求:
  
  第一,自动化加工木材 及塑料制品需要采用诸多类型硬质合金或高速钢刃具。由于木材、塑料等导热性差,高速加工下刃具极易磨钝或变形,因此刃具更换或磨加工变得频繁,为此而产生 了专用于木工塑料用刃具金刚石CBN系列砂轮。用于木工刃具磨加工金刚石砂轮计有97种形状173个规格(包括尺寸、粒度),加工塑料制品刃具砂轮有20 种形状28个规格。国内木材及塑料行业已有不少引进或仿制先进生产线,工具生产厂已提出诸多磨轮订货意向。
  
  第二,用于木工、塑料工业金刚石或CBN复合聚晶工具也已提上了日程,特别木质地板条加工用PCD刃具,国内已有相当用量(主要云南、四川及东北等地),因此开发PCD工具用于林产品加工也是当务之急。
  
  修整工具开发
  
  修整工具在行业上基本属于缺门产品,行业形成规模生产初期,还有几个厂生产金刚石修整笔之类产品,当前除个别单位生产修整滚轮外,其余修整工具 行业内几乎空白。
  
  翻开国外产品样本,你可以看到几乎所有超硬材料制品企业都生产金刚石修整工具。以winter公司为例,该公司生产多点式单点式两大类修整工具,其多点式有Fliese、Igel、pro-dress、Rondist四个品种计17种型号。单点式有Single-point、one- way、profile三个品种计23种型号。以适用于各种用途、各种磨削方式,包括砂轮机上磨具整形修整之用。
  
  为什么国内修整工具在行业内形不成产品系 列,可能与我们未开发天然金刚石产品有很大关系,此外国内磨床自动化程度低也原因之一,不少用户都自己购进大粒金刚石用铜焊焊接成修整工具(单粒),这对 于一般磨床可能问题不大,而对于自动化加工设备肯定不行。制作修整工具选用金刚石时,根据用途不同,可以用天然金刚石、合成单晶或聚晶金刚石,甚至复合聚 晶金刚石,因此行业内完全有条件使用。
  
  各种聚晶产品的应用开发
  
  根据1994年GE公司提供资料显示,1993年世界超硬磨粒制品市场PCD、PCBN切削刀具、PCD拉丝模、PCD矿山钻探工具全年消耗量 达到6.03亿美元,占整个制品消耗量18.2%,足以说明其市场容量大,发展前景广阔。近年来国内PCD、PCBN制品有了较大发展,但市场份额还很 小,主要原因:品种单一,很难适应市场多变需求;国产设备不能适应采用此类工具;供需双方缺乏沟通合作,认识水平滞后;复合聚晶工具加工,特别磨加工还存 在一定问题。
  
  复合聚晶工具开发方面可走“先易后难”路子,例如可先开发多种材料加工用PCD/PCBN车刀,因为车刀形状较简单,而国产车床(包括普通车床数控车床)基本适合使用PCD/PCBN车刀,所加工对象主要铸铁、淬硬钢、铝合金、碳纤维等材料,加工难度不大,加工效果很显着,因此很易为用户接受。矿山及油气进钻进用工具,要求PCD有很高质量,工具制作难度也很大,技术含量高,价格水平也很高,属高技术产品,因此要PCD制造质量水平上下功夫,一 旦质量有所突破,便可投入工具研制。
  
  20世纪我国超硬磨料磨具工业从无到有,由小变大,取得了举世瞩目的成绩,为我国经济发展科技进步作出了贡献。21世纪我们更应坚定信心,抓住机遇,把握方向,奋力开发,使行业由大变强,使我国真正成为超硬磨料制品生产出口大国,为世界经济发展科技进步创造辉煌业绩。
 
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