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PCBN刀具在中國市場(chǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
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http://shiquanmuye.com 發(fā)稿日期:2009-5-9
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- 中研網(wǎng)訊：
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聚晶立方氮化硼PCBN(PolycrystallineCubicBoronNitride)是目前利用人工方法合成的硬度僅次于金剛石的新型刀具材料，由于它具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他材料的硬度，因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬刀具材料。美國、德國、英國、日本等都對(duì)開發(fā)和利用這一新材料給予足夠的重視，其中美國GE公司的BZN牌號(hào)、英國DeBeers的AMBORITE牌號(hào)和日本的BN牌號(hào)均已在世界市場(chǎng)上占有一席之地，面對(duì)發(fā)達(dá)國家重視PCBN刀具推廣應(yīng)用的現(xiàn)狀，我國PCBN刀具材料的發(fā)展和應(yīng)用前景如何？
2009-2012年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)前景預(yù)測(cè)與投資策 【出版日期】 2009年5月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè) 【印2009-2012年中國LED背光源顯視器市場(chǎng)預(yù)測(cè)與投 【出版日期】 2009年5月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè) 【印2009-2012年中國教學(xué)儀器市場(chǎng)預(yù)測(cè)與投資咨詢分析 【出版日期】 2009年5月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè) 【印2009-2012年中國鋰電池正極材料產(chǎn)業(yè)研究與投資策 【出版日期】 2009年5月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè) 【印
應(yīng)用情況
美國《超硬材料市場(chǎng)與技術(shù)現(xiàn)狀》報(bào)告書中指出：對(duì)超硬材料工具的開發(fā)利用，是美國等先進(jìn)工業(yè)國家保持技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。但由于刀具成本較高以及用戶對(duì)PCBN這種新超硬材料刀具的了解極其缺乏等原因，目前國內(nèi)對(duì)PCBN刀具的應(yīng)用尚處于試用和待開發(fā)階段，一般的用戶是臨時(shí)性的，對(duì)大多數(shù)用戶來講，只有在生產(chǎn)中碰到用其他刀具材料不能解決問題時(shí)才開始考慮選擇使用PCBN刀具。
PCBN刀具可用于精車淬硬鋼以及高速銑削灰鑄鐵和硬鑄鐵。PCBN刀具切削加工的實(shí)踐表明精車后的淬硬鋼表面粗糙度可達(dá)Ra0.3~0.6，尺寸精度可控制在0.013mm。PCBN刀具還可用于加工高溫合金、硬質(zhì)合金、工程陶瓷及其他難加工材料。
目前國內(nèi)用戶使用較多的是PCBN車刀，這類刀具在對(duì)淬硬鑄鐵、淬硬鋼、熱噴涂以及其他一些難加工材料零件的連續(xù)車削加工中均取得了良好效果，為推廣使用PCBN刀具奠定了良好的基礎(chǔ)。
市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益
PCBN刀具在國內(nèi)的市場(chǎng)主要有以下幾大塊：汽車行業(yè)如一汽集團(tuán)公司、東安發(fā)動(dòng)機(jī)廠、上海大眾汽車有限公司、二汽集團(tuán)公司、第一拖拉機(jī)工程機(jī)械公司以及其他機(jī)車車輛廠、發(fā)動(dòng)機(jī)廠和汽車修配廠等；石油勘探、礦業(yè)公司如江漢油田、華北油田、勝利油田、大慶油田和新疆油田等勘探廠及相關(guān)的各類鋼管生產(chǎn)廠如寶鋼集團(tuán)公司鋼管分廠、成都無縫鋼管廠管加工分廠等單位；電站設(shè)備和汽輪機(jī)廠以及全國的各類機(jī)械廠。一汽集團(tuán)引進(jìn)的德國產(chǎn)汽缸孔雙軸鏜床隨機(jī)CBN鏜刀無法供應(yīng)生產(chǎn)，現(xiàn)用濟(jì)南冶金科研所產(chǎn)的AT6熱壓混合陶瓷刀具替代，切削速度僅為497m/min。此外，英國產(chǎn)汽缸蓋槍鉸導(dǎo)管孔鏜閥座12軸鏜鉸自動(dòng)線隨機(jī)槍鉸刀，用白城液壓件廠生產(chǎn)的硬質(zhì)合金槍鉸刀替代，CBN鏜刀用濟(jì)南冶金科研所產(chǎn)的AT6熱壓混合陶瓷刀具替代，日本產(chǎn)表面噴鉬同步環(huán)車油線數(shù)控機(jī)床隨機(jī)日立超硬刀片，用自貢硬質(zhì)合金廠ZK10-UF刀片替代，這些問題集中反映了國產(chǎn)PCBN刀具各層次還難以適應(yīng)不同切削速度和材質(zhì)，還不能很好地適應(yīng)汽車制造加工，在型號(hào)、規(guī)格和品種上有待補(bǔ)充發(fā)展，質(zhì)量也需要上一個(gè)檔次。
PCBN刀具可成功實(shí)施硬態(tài)精加工工藝，除節(jié)省使用冷卻潤滑液和與此相關(guān)而具有經(jīng)濟(jì)上和生態(tài)上的優(yōu)點(diǎn)以外，它還能代替磨削工藝。福特公司采用硬態(tài)精加工工藝代替磨削工藝，在投資上節(jié)省了50%的成本，而且縮短了生產(chǎn)節(jié)拍，僅用5臺(tái)CNC車床就替代了11臺(tái)磨床，我國專門用于軸承生產(chǎn)的磨床已超過4000臺(tái)，軸承出口一直呈現(xiàn)良好形勢(shì)，而且供不應(yīng)求，國內(nèi)目前軸承內(nèi)外圈的加工除采用磨削加工方式外，主要還是采用陶瓷刀具進(jìn)行加工，PCBN刀具尚未進(jìn)行有效地開發(fā)，如果改用PCBN刀具進(jìn)行軸承鋼的硬態(tài)切削，其經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)數(shù)10億元。
高速銑削模具和鑄鐵材料。據(jù)ISTA(全稱InternationalSpecialToolingAssociation)20世紀(jì)90年代對(duì)世界模具市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)，美國模具生產(chǎn)的產(chǎn)值接近1400億美元，日本超過120億美元，中國內(nèi)地超過11億美元(其中產(chǎn)值約9億美元，進(jìn)口額約2.85億美元，出口額約0.73億美元)。模具高速銑削的生產(chǎn)周期僅為傳統(tǒng)電加工方法的三分之一，例如使用硬度為HRC50的模具鋼制造一曲軸的鍛模時(shí)發(fā)現(xiàn)，使用高速數(shù)控銑床只需20小時(shí)左右的時(shí)間，而采用電火花加工卻需要64小時(shí)，制造一種插座外殼的鋼制壓鑄模具時(shí)，若采用電火花加工方法需要50~60小時(shí)，而采用高速銑削，制造時(shí)間降低至14小時(shí)。模具的PCBN刀具高速銑削向傳統(tǒng)的模具切削加工技術(shù)提出了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，為世界模具工業(yè)看好。根據(jù)全俄工具研究所研究報(bào)告表明，在加工中心類型的機(jī)床或自動(dòng)線上，使用裝有PCBN刀片高速銑削鑄鐵零件，每小時(shí)可帶來56美元的純利潤，因此鑄鐵的PCBN刀具高速銑削也十分吸引人們的關(guān)注。
應(yīng)用及其發(fā)展的思考
PCBN刀具的推廣應(yīng)用有其固有的不利因素。1992年我國CBN產(chǎn)量為41.5萬克拉，僅為前蘇聯(lián)產(chǎn)量的1%，同時(shí)我國CBN與金剛石的應(yīng)用比例也極不合理，1992年我國CBN與金剛石的產(chǎn)量比為1/240以下，而同期工業(yè)化國家則達(dá)到1/10左右。金剛石工業(yè)的迅速發(fā)展在很大程度上受惠于一些廣泛應(yīng)用的硬脆材料(如硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷和石材)的加工。與金剛石相比，PCBN刀具的應(yīng)用則沒有這些優(yōu)勢(shì)，PCBN刀具主要應(yīng)用在鐵族金屬材料的切削加工中，長期以來人們已習(xí)慣于采用普通磨料磨具來完成對(duì)這些材料加工。要想使PCBN刀具不僅在普通磨料不能或難以加工的領(lǐng)域得到應(yīng)用，而且進(jìn)一步取代普通磨料的傳統(tǒng)加工地位，就必須大力提高我國PCBN刀具的應(yīng)用技術(shù)水平。
發(fā)展前景與趨勢(shì)
PCBN刀具材料是一種前景十分看好的新型工具材料，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心精度的不斷提高，隨著汽車國產(chǎn)化進(jìn)程的推進(jìn)，PCBN刀具的應(yīng)用市場(chǎng)必將越來越廣泛。為進(jìn)一步推動(dòng)我國PCBN刀具的應(yīng)用，我們需要做好以下幾方面的工作：
1.根據(jù)我國的國情適當(dāng)?shù)匾M(jìn)國外自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)線和專利技術(shù)，消化和吸收國外PCBN刀具的使用技術(shù)。
2.狠抓PCBN刀具新產(chǎn)品的開發(fā)和新技術(shù)、新工藝的推廣，不斷拓寬PCBN刀具的應(yīng)用領(lǐng)域，提高PCBN刀具產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平和市場(chǎng)競爭力，以品種、質(zhì)量求生存，以PCBN刀具的使用技術(shù)求發(fā)展。
3.PCBN刀具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)走科、工、貿(mào)一體化的道路，加快產(chǎn)業(yè)集團(tuán)化進(jìn)程，參與國際大市場(chǎng)的競爭。
4.制定全國統(tǒng)一的PCBN工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立權(quán)威性的PCBN工具監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，實(shí)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化管理，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)行嚴(yán)格的檢查和監(jiān)測(cè)。
5.加強(qiáng)PCBN刀具材料切削性能研究和有關(guān)知識(shí)的宣傳，為用戶和刀具生產(chǎn)單位提供使用方面的切削條件，同時(shí)也可為用戶提供正確的理論指導(dǎo)。 - ■ 與【PCBN刀具在中國市場(chǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀】相關(guān)新聞
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