浅谈金刚石工具的现状与发展趋势

马成新,史小华

(1.国家金刚石工具质量监督检验中心(筹),湖北鄂州 436000; 2.湖北特种设备检验检测研究院鄂州分院,湖北鄂州 436000)

浅谈金刚石工具的现状与发展趋势

马成新1,史小华2

(1.国家金刚石工具质量监督检验中心(筹),湖北鄂州 436000; 2.湖北特种设备检验检测研究院鄂州分院,湖北鄂州 436000)

文章对金刚石工具的市场现状以及发展的趋势进行了分析,同时对金刚石工具产品发展中存在的主要问题和不足进行了探讨,论述了实现金刚石美好愿景所做的努力。旨在为实现金刚石工具强国梦做出必要的贡献,并且为行业的进步提供指导帮助。

金刚石工具;发展现状;发展前景

引言

金刚石工具主要包括磨具、切割工具、钻探工具、修整工具等,广泛应用于地质勘探、石材、机械、汽车及国防工业等各个领域,目前我国金刚石工具产品已形成系列化,品种规格比较齐全。质量方面,我国的少量产品在国际市场上具有一定的竞争力,但大部分产品仍属于低档产品,性价比不高,竞争力较低[1]。深入地对金刚石工具产品的行业趋势现状进行分析,将可以为后期的工作提供必要的指导,确立基本的发展路线,稳步地促进金刚石工具产业的不断前进。

1 金刚石工具行业现状分析

1.1 全球金刚石工具的现状分析

随着世界经济的发展和人民生活水平的提高,天然石材(花岗石及大理石等)、玉石、人造高级石材(微陶瓷)、玻璃及水泥制品等,已广泛应用在房屋、建筑物的装修及制作各种装饰品、生活用品及道路、桥梁建设上。对这些材料的加工,都需要各种不同的金刚石工具。

现在在全球的金刚石市场范围内,针对金刚石的划分可以有三个基本的类型,第一个是欧美的发达国家,其中包括美国以及欧洲等技术工艺先进的国家,在金刚石工具制造和生产方面具有超过四十年的经验,并且在销售方面也非常地成熟和完善,其实力雄厚并且技术领先,很大程度上对市场形成了垄断的趋势,而欧美国家的一些大型的金刚石生产制造集团,诸如富士华等,其每年的营业额均可以超过三亿美元。第二种类型是以日本以及韩国等为主的市场,其生产和制造金刚石及其工具的经验超过三十年,发展的速度也非常迅猛,在DIY市场以及高端市场之中占据了一定的地位,并且逐步地开始向专业性的市场进军,在日本以及韩国的生产企业之中,相关的工艺技术主要有热压烧结以及激光焊接工艺,等等,每年的产值可以超过两亿美元[2]。第三种类型则是以中国为主的制造生产企业,中国某些金刚石工具的品种也有很高的质量水平,国外一些金刚石工具的名牌也委托中国的企业生产。但是,多数企业生产的绝大部分产品都是属于质次、价低的产品。虽然中国出口的金刚石工具数量不少,多数都是低价产品,但也有一些优质的产品,其品质达到或超过国外同类产品。

1.2 中国金刚石工具的现状分析

1.2.1 金刚石工具产业分布特征以及分布的基本规律

现阶段在我国国内已经形成了以北京地区、石家庄地区和以丹阳为主的长江三角洲地区,福建水头、厦门、山东沿海地区、广东佛山为主的珠三角地区等主要的金刚石工具出口基地;另外以郑州为中心的中原地区和湖北鄂州地区的金刚石工具发展也很快。

1.2.2 金刚石工具产品发展中存在的主要问题和不足

(1)金刚石工具生产企业自主创新能力不强

行业的具体情况是:注重自主创新的各类产品领头企业均能开发生产一些国际高端产品,但产量不大,难以满足国内外市场需求。这些企业数量不多,难以代表行业总体水平。多数企业存在质量和效益的问题,企业生产经营成本上升和创新能力不足的问题并存。多数企业“去产能”任务更加繁重,落后的生产能力并没有大规模淘汰。金刚石工具生产企业的发展难以满足国内外市场的需求,目前还有很多新兴产业所用高档产品需要大力开发生产,为进一步拓宽超硬材料各类制品的应用领域,多数企业的自主创新能力需大力增强。

(2)金刚石工具生产技术需进一步提高,走专业化道路

多数金刚石企业因为资金等问题不能及时完成技术更新,未能添置新型检测设备仪器。若想开发生产一流产品,没有先进的技术和先进的设备是很难完成的。对所有进厂原材料的检测、生产工艺过程的严格控制等方面仍需不断改进。众所周知,通用产品利润低,专用产品利润高。要想做好专用产品,就必须深入研究用户生产工艺,要能成为用户使用的指导专家。尽管近年来我国产品专用化程度有所提高,但需要做的工作还很多。进一步提高产品专用化程度是摆在我们面前不可小觑的重大任务,也是行业产品转型升级的必由之路。

(3)产品质量标准亟待完善,特别要提高检验检测能力

金刚石行业自1973年开始进行标准研究并提出草案,1979年第一个行业标准《人造金刚石》诞生,开启了行业产品标准制修订的序幕。经过三十多年的发展,目前我国涉及超硬材料及其制品的现行国家与行业标准已达41项,为规范行业产品和推动行业发展起了巨大作用。但随着我国工业化的发展,超硬材料行业不断进步,超硬材料产品应用领域不断拓展,超硬材料产品品种规格越来越多,越来越多的产品无标准可循,加之我国生产企业众多,直接导致了市售产品的规格混乱、不同厂家产品的通用性差。产品在发生问题时,无法判断产品是否合格[3]。另外随着金刚石产品的品种越来越多,对我们的检验检测能力提出更高的要求。湖北省鄂州市正在筹建的国家金刚石检测中心,为行业产品的检测提供了有力保障,填补了国内权威金刚石检测的空白。

1.3 湖北省鄂州市金刚石工具的现状分析

金刚石刀具是鄂州市的地方特色产业,被湖北省政府列为全省重点扶植的67个产业集群之一。经过近30年的发展,经历了由一个人引进一项技术、开办一家小厂到建立一个工业园、形成一个产业、带动一方经济、致富一方群众的历史性飞跃,形成了较为健全的金刚石刀具产业链,建立了产销研一体化网络。近年来,地方政府和各职能部门为引导扶持特色产业,相继出台了一系列的优惠政策,大力推动产业园区建设,建立了燕矶金刚石刀具城,形成了长江精工、金鄂、鄂信、昌利等30多家规模企业,周边集聚金刚石刀具企业200多家,年产值近20亿元,从业人员一万多人,产品远销海内外,有些产品市场占有率一度达到全国的90%,燕矶镇也因此享有“中国金刚石刀具第一镇”的美誉,鄂州地区已经成了我国金刚石建设和生产的主要基地之一。

2 我国金刚石工具诱人的发展前景

2.1 中国宏观经济持续向好是金刚石工具发展的强大动力

2013年中央经济工作会议将推进城镇化作为一个工作重点单独列出并被提到了新的高度。这表明了城镇化在现代化全局中的重要地位,意味着新型城镇化被定位为中国经济新的增长,改革的重要红利,也将是今后经济工作的重要抓手。中国已进入中等收入国家行列,但发展还很不平衡,尤其是城乡差距量大面广。差距就是潜力,未来几十年最大的发展潜力在城镇化。有国家大政方针的强力推动、庞大市场的强力拉动、30年改革开放集聚的丰富发展经验和蓬勃向上的强大动力,中国宏观经济未来几十年将会持续向好,制造业将会持续向好,这将促使金刚石工具行业持续向好。

2.2 建筑建材领域的发展是金刚石工具发展的强大动力

众所周知,在建筑建材领域,房地产是拉动经济发展的引擎,也是拉动金刚石行业发展的引擎,建筑物需要金刚石工具钻墙、钻楼板及加工出各种管路通道,其未来发展趋势对金刚石行业发展有着重大影响。那么房地产未来会如何呢?据官方数据显示, 2014年到2020年是稳中有升的,至少未来五年中房地产仍将继续拉动金刚石工具行业的发展。石材、地板砖等建材与房地产紧密相关,与金刚石紧密相关,可以说没有金刚石工具行业的发展就没有现代的石材与地板砖工业,只要房地产发展,势必带动建材发展,势必带动金刚石工具行业发展。

2.3 机械加工领域的发展是金刚石工具发展的强大动力

机床工具、汽车、拖拉机、家电、航空航天、军工等是超硬材料精密磨削切削工具的主要应用领域,集成电路、移动电话等电子信息、清洁能源、光伏领域是金刚石工具新兴的应用领域,而且发展潜力巨大。中国的汽车与轿车普及空间仍很大,况且农村及小城镇市场广阔,估计未来中国汽车与轿车的增长仍是高速的。

2.4 矿产资源勘探及铁路建设是金刚石工具发展的强大动力

随着全球石油天然气的消费和需求高速增长,勘探和开发石油天然气资源不仅关系国民经济的发展,还关系国家的能源安全。当今世界不仅对陆上资源勘探开发持续深入,已经向3 000～6 000 m的深层要油,而且将目光瞄向了更广阔的海洋。勘探和开发海洋油气资源正逐步成为人类缓解能源紧张、增加石油天然气供应的重要途径。迅速发展的石油天然气勘探开发,加上煤炭、钢铁、有色金属、非金属等矿产资源的勘探开发,我国大规模的地铁建设,均为金刚石勘探采掘类工具提供了诱人的广阔发展前景。

3 为实现金刚石工具行业诱人前景所做的努力

金刚石工具在地质勘探、石材、机械、汽车及国防工业等各个领域均有诱人的发展前景,为实现这一前景,我们需更加努力。具体做法是:

(1)加大金刚石工具产业投资力度,狠抓新产品的开发和新技术、新工艺的推广,不断拓宽金刚石应用领域,提高金刚石工具产业整体技术水平和市场竞争力,以品种、质量求生存,以科技进步求发展。

(2)为满足国内外工具市场的需要,必须加快新产品的开发,提高产品质量,增加品种,提高产量。近几年来,机械、宝石、医疗器械、木材、玻璃钢、石材工艺品、陶瓷和复合非金属硬脆材料的加工领域对金刚石工具的需求量逐年增加,目前,这些产品国内还是要依赖进口,因此必须尽快开发出高质量的各种系列的工具,以替代进口。目前,亟待开发与提高的产品有:石油钻探用PDC钻头、石材抛磨用金刚石磨块、工程薄壁钻头、金刚石研磨油石、金刚石薄膜涂层工具、金刚石滚轮、橡胶结合剂金刚石塑性工具、PCD金刚石刀具、金刚石唱针、喷嘴、金刚石散热片及三极管等产品。为保证其产品质量,必须加快新技术、新工艺的推广,如真空焊接技术、电火花烧结技术、金刚石均布技术、金刚石镀铱技术及金属化粘结技术、激光焊接工艺等。

(3)加强企业内部管理,不断完善生产工艺,降低生产成本,提高经济效益。

(4)走集团化或联合企业的道路,组建几个大的企业集团,引导行业发展,创造自己的品牌,积极参与国际竞争。依靠科技进步,增加科技投入,更新设备,狠抓新技术、新工艺、新产品的研究与推广,提高我国金刚石工具工业的技术水平。

(5)加快权威性的检测机构的建设。国家金刚石工具检测中心(筹)已经成立,对标准制订,产品检验,带动金刚石工具产业的发展提供了强大的技术支撑。

(6)实行生产许可证制度。金刚石工具不仅有使用性能的要求,还有安全性能的要求。因为金刚石工具都是在高转速条件下工作的,如果金刚石工具发生结块、基体断裂都可能发生伤人事故,后果十分严重。这就要求金刚石工具生产企业不仅要有较高的技术水平,还要有规范的企业管理能力。实行生产许可证制度是强化金刚石工具生产企业的责任,淘汰技术低、管理差的企业的一种强制性措施。有利于提高产品质量,有利于增加国际市场份额,有利于提高经济效益,有利于实现节能减排的目标。

(7)提高金刚石工具行业的总体技术水平。中国金刚石工具行业中有相当部分产品已经达到国际同等技术水平,有的还处于领先地位。为了提高总体技术水平,必须采用优质的材料、先进的工艺和装备。主要材料方面,中国目前金刚石的质量提高很快,金刚石的品质已经能够满足金刚石工具生产的需要。我们还需提高金刚石工具胎体采用预合金粉的水平,增强胎体对金刚石的把持力,使金刚石的功能得到充分发挥;进一步推广金刚石有序排列(多层、均布)技术,将目前金刚石工具品质推向顶级;冷压锯片的装备上要推行自动脱模技术,既能提高成品率,又能提高工效,还可保障安全生产。

(8)合理分工,组织规模化生产,提高国际竞争能力。目前中国金刚石工具行业基本上处于无序竞争的状态。企业规模大小不一,企业技术水平高低不一,产品生产没有分工,企业之间严密封锁,行业交流很少有实话相告,相互之间只有价格之争,靠拼资源生存。这样的状况十分不利于企业的发展,不利于国家政策的贯彻执行。因此,金刚石工具行业在国家规定的强制性质量标准、严格的控制产品质量品质的情况下,企业要根据自身的能力、市场情况,选择最适合自已条件的产品,重新组合,形成群体力量,鼓励那些技术水平高、实力强的企业做大做强,淘汰那些技术水平低、规模小、实力差的企业,使金刚石工具行业在贯彻节能减排的方针中受益,为节能减排的方针做出贡献。这才是中国金刚石工具行业健康发展的必由之路!

结束语

当今世界科技飞速发展,日新月异,而经济形势却曲折动荡。作为金刚石工具的检验检测机构,应严控质量关,购置新型检测设备仪器,引进高素质人才,提高金刚石综合检测水平。在当前的世界形势下,我们只有化挑战为机遇,才能抓住机会,谋求更大的发展空间。面向未来,挑战与机遇并存,我们信心百倍。我们要以自强不息、勇为人先的精神为我国金刚石工具的健康运行做出新的、更大的贡献。我们还要以知难而进的精神,打造我们自己的品牌,实现金刚石工具生产强国的目标。我们相信,只要我们付出更大的努力,才能使我国金刚石工具步入国际强国的行列。

[1] 郑丽雪,赵文东,宋月清,等.金刚石工具的现状与发展趋势[J].石材,2009(1):33.

[2] 吴婉萍。金刚石工具的现状及发展趋势[J].东方企业文化, 2014(1):247.

[3] 李志宏,赵博,孙兆达.半世纪风云五十年辉煌[J].磨料磨具通讯,2013(12):13-15.

山高刀具推出全新设计的X4聚晶立方氮化硼(PcBN)刀片

山高刀具设计了全新的X4聚晶立方氮化硼(PcBN)刀片,为需要进行淬硬钢严重断续切削的弹性挡圈割槽加工带来了更高的稳定性和更长的刀具寿命。

X4 PcBN刀片采用高强度的整体硬质合金刀体结构、四个切削刃以及高度稳定的夹持设计,可实现可靠、经济高效的零件生产。除了能在不稳定条件下进行弹性挡圈割槽外,该刀片还可进行精确的6TPI螺纹加工。

在测试中,X4 PcBN在不稳定加工工况下优于类似的竞争产品,并且持续时间长达三倍。

X4 PcBN刀片具有右置和左置型号,其弹性挡圈的宽度为2.15 mm,符合ISO标准。

山高总部设在瑞典法格斯塔市,致力于开发创新的金属切削解决方案,并与客户密切合作以全面理解和专注于满足他们的需求。山高刀具在50个国家/地区雇用了5000多名员工,并通过培训、发展和员工认同计划以及开放的沟通环境来提升团队成员的能力。该公司的员工展现了三个核心价值观:热忱待客、家庭归属感和个人承诺,它定义了公司的经营之道以及与客户、供应商和其他合作伙伴之间的交往方式。

(中国刀具商务网)

A Discussion on the Current Status and Development Trend of Diamond Tools

MA Cheng-xin1,SHI Xiao-hua2
(1.National Center for quality supervision and inspection of diamond tools(preparation),E zhou,Hubei,China 436000; 2.Hubei special equipment inspection institute Ezhou branch,E zhou,Hubei,China 436000)

In this article,the current status and development trend of diamond tools have been analysed and discussed.At the same time,the main problems and shortcomings existed in the development process of diamond tools have been discussed.This article discusses the efforts which have been made to realize the great perspective of diamond industry and is aimed at making necessary contribution to the development of diamond tools and providing guidance for the development of the industry.

diamond tools;development status;development prospect

TQ164

A

1673-1433(2015)05-0045-04

2015-08-14

马成新,工程师,硕士,就职于国家金刚石工具质量监督检验中心(筹),从事金刚石工具检验检测工作,熟悉行业动态,发表论文2篇。E-mail:1092976592@qq.com。

马成新,史小华.浅谈金刚石工具的现状与发展趋势[J].超硬材料工程,2015,27(5):45-48.