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加工优势被广泛认可超硬刀具市场容量不断扩大

日期:2012/08/01   来源:机电商报   作者:李留申
  摘要:许多切削加工概念,如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的广泛使用而得以推广,超硬刀具已成为推动现代切削技术向高端快速发展的重要因素。

  近年来,随着汽车制造、航空航天、轨道交通、风电能源等领域新产品和新材料的不断发展,尤其是对高速、高效、高精加工的要求越来越高,超硬刀具在加工中的优势得到了广泛的认可,超硬刀具的技术发展和应用趋势也受到更多用户的关注。在“第一届超硬刀具精密制造技术与应用研讨会”上,中国工程院院士、中国机械工程学会副理事长卢秉恒就表示,受益于国家对高端制造行业中长期的支持,中国刀具行业尤其是代表高端定位的超硬刀具行业迎来了巨大的发展空间,尤其是汽车发动机和飞机发动机等重点领域的广泛应用,为国内高端制造业的发展做出了巨大的贡献。

  汽车制造、航空航天等制造领域一直代表着最先进制造技术的发展方向,其对刀具的需求一直引导着刀具行业的发展和进步。在“第一届超硬刀具精密制造技术与应用研讨会”上,北京理工大学教授王西彬介绍说,汽车发动机中的高强钢、高硬钢、铝合金、钛合金、镁合金、复合材料等难加工材料需要大量采用超硬刀具来实现高速、高精、高效加工。北京航空航天大学教授陈五一则表示,在航空航天制造业中,大量的钛合金、高温合金、不锈耐蚀钢、高强度钢和复合材料等难加工材料的大量使用,使刀具磨损成为最大的问题,直接影响加工效率、生产成本和加工质量,这就需要大量选用耐磨耐腐蚀的超硬刀具。

  目前,在国内的刀具市场上,占据最大市场份额的仍是高速钢和硬质合金类刀具,但高速钢和硬质合金类刀具对于难加工材料和高速高精加工来说,其较低的硬度以及较差的耐磨性已不能胜任。以金刚石(PCD)和立方氮化硼(CBN)为代表的超硬材料刀具已迅速占领有较高加工要求的市场,其中金刚石具有极高的硬度和耐磨性,其硬度是所有刀具材料中最硬的,热稳定性非常好,而立方氮化硼的硬度仅次于金刚石,并且热稳定性更高。成都工具研究所有限公司副总经理何荣跃在介绍超硬刀具加工优势时表示:“实践证明,用于切削有色金属时,金刚石刀具的耐用度较硬质合金刀具可提高几十甚至几百倍。立方氮化硼刀具虽然硬度稍逊于金刚石,但却是目前可用于加工硬化黑色金属的最佳的刀具选择。”

  目前,国内发展较好的超硬材料刀具制造企业有郑州市钻石精密制造有限公司、河南富耐克超硬材料股份有限公司、河南四方达超硬材料股份有限公司、深圳市中天精密工具有限公司等。郑州市钻石精密制造有限公司技术总监王波介绍超硬刀具的加工优势时表示,超硬刀具具有高精密、高效率、长寿命等特点,加工速度是硬质合金刀具的3倍,加工寿命是硬质合金刀具的10倍,表面光洁度可以提高一倍,单个工件成本降低50%。河南富耐克超硬材料股份有限公司总工程师张太和在谈到超硬刀具的加工特点时则表示,金刚石刀具能有效地加工铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料,而立方氮化硼刀具与金刚石刀具相比,热稳定性更高,对铁族元素化学惰性大,抗粘结能力强,更适于加工各种淬硬钢、热喷涂材料、冷硬铸铁和HRC35以上的钴基和镍基等难切削材料。

  针对超硬刀具对当今切削技术的影响,何荣跃表示,许多切削加工概念,如绿色加工、以车代磨、以代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的广泛使用而得以推广,超硬刀具已成为推动现代切削技术向高端快速发展的重要因素。“近年来,很多有利条件推动我国超硬刀具行业的快速发展,如切削技术与新材料的高速发展,对刀具材料提出了越来越高的要求,进一步带动了超硬刀具的发展。而随着国内数控机床的普及,用户对超硬刀具的认知程度越来越高。超硬刀具的生产成本的逐步下降,使用户使用超硬刀具的门槛逐年降低。各航空航天、汽车、能源等行业为了节约成本,也希望大量使用的超硬刀具国产化,这就为我国超硬刀具发展提供了巨大的发展空间。而我国超硬刀具水平的逐年提高,则是逐步得到了广大用户的认可的最大原因。”

  由于超硬刀具自身的卓越性能以及市场的巨大需求,超硬刀具行业还将持续高速增长。据统计,在发达国家,超硬刀具在切削刀具中的使用比例约为10%,而在国内超硬刀具所占大概只有2%2011年,我国刀具市场规模约为390亿元,按照目前超硬刀具只有2%左右的比例来计算,国内超硬刀具市场容量只有不到8亿元,如果超硬的刀具的使用比例提高到发达国家的10%左右,市场容量将近40亿元,如此巨大的增长空间将是国内超硬刀具行业快速发展的最大动力。

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