硬質(zhì)合金—鄧福銘:PCD/PCBN刀具發(fā)展是大勢所趨
目前,國外先進(jìn)國家已經(jīng)大規(guī)模投入使用PCD/PCBN 刀具, 這與國外高速數(shù)控機(jī)床在近20 年來的快速發(fā)展是分不開的,尤其是在汽車工業(yè)中,國外PCD/PCBN 刀具已經(jīng)占到刀具市場份額的30% 以上。PCD/PCBN刀具以其高硬度、高耐磨性、良好的導(dǎo)熱性和低摩擦系數(shù)等優(yōu)異性能,尤其適合汽車工業(yè)這樣的數(shù)控自動(dòng)加工流水線上應(yīng)用。
與國外相比, 目前國內(nèi)PCD/PCBN 刀具并沒有很好地發(fā)展起來,這是由于國內(nèi)刀具企業(yè)制造設(shè)備和制造技術(shù)水平不過關(guān),制約了這些刀具的使用和推廣;國外PCD/PCBN 刀具因其昂貴的價(jià)格原因,讓許多用戶望而卻步;企業(yè)技術(shù)人員的使用習(xí)慣和對于新技術(shù)的認(rèn)知程度不夠,對PCD/PCBN 刀具的刀具性能、加工機(jī)理和使用技術(shù)沒能完全理解和掌握等。
不過, 從借鑒國外成功經(jīng)驗(yàn)來說,加上PCD/PCBN 刀具在機(jī)加工領(lǐng)域的高速、高精、以車代磨、綠色制造等優(yōu)勢,必將如同高速數(shù)控機(jī)床在中國的發(fā)展過程一樣,是大勢所趨、不可阻擋的。
PCD/PCBN 刀具在汽車工業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢
汽車工業(yè)是PCD/PCBN 刀具最好的應(yīng)用領(lǐng)域,近年來,隨著我國汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車行業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱,PCD/PCBN 刀具配合高速數(shù)控機(jī)床使用,能縮短非加工時(shí)間達(dá)到一半以上,同時(shí)也減少非加工時(shí)間,增加機(jī)床使用壽命,提高加工效率。
目前, 國外PCD/PCBN 刀具在汽缸體、汽缸蓋、車軸、變速箱、軸承蓋等零件加工上應(yīng)用很多。PCBN刀具對于軸、齒輪和耐磨環(huán)來說,用車削非常便捷,以車代磨,也是國外做得很好的地方。
PCD/PCBN 刀具的發(fā)展趨勢
我們預(yù)計(jì),在十二五規(guī)劃期間,中國刀具市場份額將達(dá)差不多360個(gè)億,按照目前超硬材料市場份額占10% 以上來算, 五年之內(nèi),PCD/PCBN 刀具市場份額將達(dá)到近40 億,這對所有超硬材料刀具企業(yè)都是一塊巨大的有待開發(fā)的蛋糕。
PCD/PCBN 代表刀具材料發(fā)展方向,是一種較理想的切削刀具材料,這種材料替代不可再生、而且漸漸匱乏的硬質(zhì)合金材料刀具是必然趨勢。相信通過國內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的不懈努力,中國超硬材料刀具事業(yè)必將擁有一個(gè)更美好的明天,PCD/PCBN 刀具會(huì)在切削加工方面會(huì)走得更遠(yuǎn)更強(qiáng)。
鄧福銘(教授、博士生導(dǎo)師)
男,1963 年出生于湖南郴州,現(xiàn)任中國礦業(yè)大學(xué)(北京)超硬刀具材料研究所所長、教授,機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)博士生導(dǎo)師,同時(shí)兼任全國超硬材料協(xié)會(huì)專家技術(shù)委員會(huì)委員、中國工業(yè)金剛石網(wǎng)專家技術(shù)委員會(huì)委員、北京市納米光電子學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員,主要研究方向?yàn)槌膊牧稀⑻技{米材料、晶體生長理論、粉末冶金、超高壓技術(shù)。
在國內(nèi)外正式學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文60 多篇,其中10 篇被SCI 收錄、15 篇被EI 檢索、2 篇分別獲省、市級(jí)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng),論文被SCI 論文引用80 多次。
中國礦業(yè)大學(xué)(北京)超硬刀具材料研究所
中國礦業(yè)大學(xué)(北京)超硬刀具材料研究所成立于2005 年,專業(yè)從事超硬材料、碳納米材料和粉末冶金等材料的研究和制造。經(jīng)過6 年多的研究和實(shí)驗(yàn),目前,我們在PCBN 刀具材料上取得重大突破,先后于2007 年獲得北京市朝陽區(qū)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2011 年教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。尤其是近三年來,礦大超硬材料研究所在國家課題的支撐下,取得了攻關(guān)性的突破,目前研制出的PCBN 材料刀具,與國外先進(jìn)品牌相比,性能已經(jīng)不相上下。我們希望通過與市場結(jié)合,使國內(nèi)超硬材料刀具產(chǎn)業(yè)發(fā)展更快些。