全球刀具業(yè)尋出路 納米技術(shù)引發(fā)展
2008-03-10 14:31:41
刀具制造商在全球原材料的上漲及經(jīng)濟(jì)全球化競爭對手?jǐn)?shù)目不斷增加的大環(huán)境下，以高品質(zhì)產(chǎn)品加優(yōu)良的服務(wù)為客戶創(chuàng)造價值是競爭的關(guān)鍵．刀具制造商積極的為自身發(fā)展以及為整個行業(yè)的進(jìn)步尋求未來出路。
一、不同區(qū)域的發(fā)展現(xiàn)狀
從歐洲GDP增長率和工業(yè)產(chǎn)值，以及加工設(shè)備進(jìn)出口及消費(fèi)等多頂指標(biāo)來看，斯洛伐克、捷克和波蘭排名前三甲。而在全球范圍內(nèi)機(jī)床產(chǎn)值排名前三位的為日本、德國與中國，按機(jī)床消費(fèi)排名前三位的則為中國、日本與美國。
限制機(jī)床生產(chǎn)大國德國產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大的主要因素來自原材料成本的上升、人力資源缺乏與技術(shù)能力進(jìn)步減緩而導(dǎo)致的定單減少，其中原材料問題是最主要的影響因素。制造刀具的主要原材料硬質(zhì)合金和高速鋼中的重要輔助原材料APT（AmmoniumParatungstate）是此次會議中的一個熱點(diǎn)問題。APT的化學(xué)分子式為（NH4）[H2W12O42]4H2O，是生產(chǎn)鎢制品的主要中間原料和市場交易形式。由世界主要刀具材料分布圖可見，其中高速鋼占到35%，硬質(zhì)合金占15%。目前鎢的主要產(chǎn)區(qū)在阿爾卑斯山、喜瑪拉雅山脈以及太平洋周邊地區(qū)。中國擁有60%的鎢礦藏，國際市場上由于原材料緊缺，APT的價格在最近的幾年中從每噸50美元漲到每噸250美元左右。而成本的增加終將轉(zhuǎn)嫁到刀具終端用戶身上。
目前世界上相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)針對此類情況，正在進(jìn)行積極研究，主要的研究方案是盡最大可能減少刀具中鎢的用量，主要方法為只在刀具的關(guān)鍵部分使用鎢或設(shè)計特殊的刀具幾何形狀。(數(shù)據(jù)來源：OECD，ifo-Institut，VDW，VDMA，Nationalassociation，GardnerPublications，此數(shù)據(jù)不包含零部件)
從美國刀具協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，美國2006年的工業(yè)產(chǎn)值增長為4%，預(yù)計2007年為3.2%；2006年底機(jī)床產(chǎn)值增長為5.2%，預(yù)計2007年增長為4.5%；2006年機(jī)床消費(fèi)量增長為29.9%，預(yù)計2007將為18%；金屬加工業(yè)的增長率將持續(xù)緩步正增長，2008年有望進(jìn)一步增長。從行業(yè)角度看，轎車和輕型卡車增長緩慢，2006年底為負(fù)增長（－4.2%），預(yù)計2007年可達(dá)到0.5%的微弱增長；重型卡車、建筑機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械及設(shè)備2006年為較大負(fù)增長，預(yù)計2007年增長速度將放緩。
而2008年又將攀升；航空產(chǎn)品增長最為迅速，2006年底增長為22%，預(yù)計2007年增長為10%，2008年則為23%。從刀具行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，未來硬質(zhì)合金所占比率將逐步增大．而高速鋼產(chǎn)品的比率將逐步減少。日本刀具協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國已經(jīng)成為世界上最大的機(jī)床消費(fèi)國，緊接著為日本、美國、意大利等。亞洲經(jīng)濟(jì)增長迅速，根據(jù)亞洲開發(fā)銀行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國2007年的GDP增長約為10%，印度約為8%。在良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，日本金屬加工業(yè)近年也持續(xù)高增長，從刀具產(chǎn)值來看，硬質(zhì)合金刀具的產(chǎn)量近年持續(xù)增長，而高速鋼刀具開始呈現(xiàn)下降趨勢，硬質(zhì)合金的進(jìn)出口量均顯著增長，主要的出口對象為亞洲，其次為歐洲，然后為北美及其他地區(qū)。
全球機(jī)床銷售的主要客戶群依次為通用機(jī)械和汽車行業(yè)，各自約占35%，其次為航空、醫(yī)療和模具業(yè)，客戶分布從10%到5%之間。從2006年不同組織的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出．在全球轎車行業(yè)增長中亞洲的貢獻(xiàn)最大，其中中國以絕對領(lǐng)先的40%的增長令人矚目，而同期全球平均增長率不到5%。
二、納米技術(shù)前景廣闊
西班牙科學(xué)研究機(jī)構(gòu)InasmetTechnalia的歐洲項(xiàng)目經(jīng)理JoseLuisViviente博士負(fù)責(zé)納米技術(shù)項(xiàng)目第二階段，該項(xiàng)目側(cè)重發(fā)展納米技術(shù)在健康、航空、太空、汽車、能源等領(lǐng)城的應(yīng)用。
他以納米技術(shù)是刀具的挑戰(zhàn)為題，介紹了納米技術(shù)的重要性以及在刀具領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，納米材料、納米結(jié)構(gòu)涂層、鍍膜涂層技術(shù)等。納米源自希臘語的“矮子”，1納米等于10的負(fù)9次方米，納米技術(shù)是指設(shè)計、生產(chǎn)能夠?qū)⑽镔|(zhì)結(jié)構(gòu)的外型及尺寸控制在納米級的裝置和系統(tǒng)，其范圍界定在0.1～100nm范圍內(nèi)。
納米之所以重要主要有兩點(diǎn)原因，一是其表面/體積比使其具備了獨(dú)特的表面特性優(yōu)勢；二是量子效應(yīng)。目前面對的挑戰(zhàn)及需要改進(jìn)的地方主要包括：機(jī)械和結(jié)構(gòu)特性：硬度、強(qiáng)度、耐磨性；熱和化學(xué)特性：耐熱性、絕緣性、催化性；生物特性：適應(yīng)性、殺蟲特性；電子和光學(xué)特性：反射性、透明性等。樂觀的估計，在未來7～8年間納米技術(shù)所創(chuàng)造的價值將達(dá)到30億美元，即使是悲觀的估計也可達(dá)到10億美元。
高速加工已被普遍認(rèn)為是提高產(chǎn)量、降低制造成本的加工技術(shù)。干式加工或微量潤滑概念是如今加工業(yè)為減少環(huán)保及生產(chǎn)成本的主要目標(biāo)。對刀具制造商和涂層供應(yīng)商而言，最重要的是生產(chǎn)率。切削性能（切削速度，單位時間切削量）提高20%，制造成本將減少15%。越來越嚴(yán)苛的加工要求需要刀具材料和涂層進(jìn)一步發(fā)展，改善加工條件及改進(jìn)刀具設(shè)計。在加工過程中，刀刃處會出現(xiàn)溫度和機(jī)械力的驟然變化以及劇烈的化學(xué)反應(yīng)．需要采用保護(hù)涂層以減少機(jī)械和熱負(fù)載。近年來，（Ti，Al）涂層的硬質(zhì)合金刀具在高性能刀具市場上已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。在某些特殊應(yīng)用場合的高需求促進(jìn)了特殊涂層或精確涂層的發(fā)<
