超硬材料用途新探索

/超硬材料用途新探究据日本大阪金刚石工业公司大浦桂一会长供给的资料，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,明显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，其一之比例偏高由于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；或者为了达到肯定工具寿命，加大金刚石浓度，故并非我国石材建筑业特别发达之故。其二由于我国加工铸铁、钢材等选用磨具依旧一般磨具，CBN磨具用量非常有限，顶多只能算作起步阶段。因此这一块具有极大开发潜力。将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，订立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进展。汽车工业进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进展促进自身进展的需要。针对我国汽车工业现状，借鉴发达国家成熟阅历，我们应重要开发：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特别广，应将重点依旧放与基础设施建设紧密相关建筑建材行业、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（重要来自意大利、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，这一行业进展趋势釉面砖渐渐为耐磨地砖所取代，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，由于它量大面广，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诚、人力资金方能有所作为。灯饰玻璃加工近年来也有很大进展，这一行业情况参差不齐，既有特别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。陶瓷材料进展很快，由过去重要作为生活用材进展到工业用材、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，依照进展趋势，21世纪必将获得广泛应用，新材料工业紧要成员。因此要在生活陶瓷、电子陶瓷加工阅历基础上，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纳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（重要云南、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，你可以看到几乎全部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，不少用户都本身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确定不行。制作修整工具选用金刚石时，依据用途不同，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依据1994年GE公司供给资料显示，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，进展前景广阔。近年来国内PCD、PCBN制品有了较大进展，但市场份额还很小，重要原因：品种单一，很难适应市场多变需求；国产设备不能适应采纳此类工具；供需双方缺乏沟通合作，认得水平滞后；复合聚晶工具加工，特别磨加工还存在肯定问题。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，由于车刀形状较简单，而国产车床（包括一般车床数控车床）基本适合使用PCD/PCBN车刀，所加工对象重要铸铁、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