刀具制造商在全球原材料的上漲及經(jīng)濟(jì)全球化競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(jià)值是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵．刀具制造商積極的為自身發(fā)展以及為整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步尋求未來(lái)出路。 一、不同區(qū)域的發(fā)展現(xiàn)狀 從歐洲GDP增長(zhǎng)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(lái)看，斯洛伐克、捷...
刀具制造商在全球原材料的上漲及經(jīng)濟(jì)全球化競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(jià)值競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵．刀具制造商積極的為自身發(fā)展以及為整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步尋求未來(lái)出路。
一、不同區(qū)域的發(fā)展現(xiàn)狀
從歐洲GDP增率和工業(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(lái)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、德與中國(guó)，按機(jī)床消費(fèi)排名前三位的則為中國(guó)、日本與美國(guó)。
全球刀具業(yè)尋出路納米技術(shù)引發(fā)展
限制機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)德國(guó)產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大的主要因素來(lái)自原材料成本的上升、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(wèn)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(huì)議中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)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(chǎng)交易形式。由世界主要刀具材料分布圖可見(jiàn)，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(guó)擁有60%的鎢礦藏，國(guó)際市場(chǎng)上由于原材料緊缺，APT的價(jià)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(duì)此類(lèi)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(jì)特殊的刀具幾何形狀。(數(shù)據(jù)來(lái)源：OECD，ifo-Institut，VDW，VDMA，Nationalassociation，GardnerPublications，此數(shù)據(jù)不包含零部件)
從美國(guó)刀具協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，美國(guó)2006年的工業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)為4%，預(yù)計(jì)2007年為3.2%；2006年底機(jī)床產(chǎn)值增長(zhǎng)為5.2%，預(yù)計(jì)2007年增長(zhǎng)為4.5%；2006年機(jī)床消費(fèi)量增長(zhǎng)為29.9%，預(yù)計(jì)2007將為18%；金屬加工業(yè)的增長(zhǎng)率將持續(xù)緩步正增長(zhǎng)，2008年有望進(jìn)一步增長(zhǎng)。從行業(yè)角度看，轎車(chē)和輕型卡車(chē)增長(zhǎng)緩慢，2006年底為負(fù)增長(zhǎng)（－4.2%），預(yù)計(jì)2007年可達(dá)到0.5%的微弱增長(zhǎng)；重型卡車(chē)、建筑機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械及設(shè)備2006年為較大負(fù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2007年增長(zhǎng)速度將放緩。
而2008年又將攀升；航空產(chǎn)品增長(zhǎng)最為迅速，2006年底增長(zhǎng)為22%，預(yù)計(jì)2007年增長(zhǎng)為10%，2008年則為23%。從刀具行業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，未來(lái)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(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，緊接著為日本、美國(guó)、意大利等。亞洲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，根據(jù)亞洲開(kāi)發(fā)銀行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)2007年的GDP增長(zhǎng)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(zhǎng)，從刀具產(chǎn)值來(lái)看，硬質(zhì)合金刀具的產(chǎn)量近年持續(xù)增長(zhǎng)，而高速鋼刀具開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，硬質(zhì)合金的進(jìn)出口量均顯著增長(zhǎng)，主要的出口對(duì)象為亞洲，其次為歐洲，然后為北美及其他地區(qū)。
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(chē)、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(yǔ)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(jì)、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(jí)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(shì)；二是量子效應(yīng)。目前面對(duì)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(chóng)特性；電子和光學(xué)特性：反射性、透明性等。樂(lè)觀的估計(jì)，在未來(lái)7～8年間納米技術(shù)所創(chuàng)造的價(jià)值將達(dá)到30億美元，即使是悲觀的估計(jì)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(rùn)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(duì)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(shí)間切削量）提高20%，制造成本將減少15%。越來(lái)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(jì)。在加工過(guò)程中，刀刃處會(huì)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(lái)，（Ti，Al）涂層的硬質(zhì)合金刀具在高性能刀具市場(chǎng)上已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合的高需求促進(jìn)了特殊涂層或精確涂層的發(fā)展。
納米材料和納米結(jié)構(gòu)材料的主要形式有：原子簇、納米粒子、納米層、納米纖維；多層式（層厚度在納術(shù)級(jí)范圍內(nèi)）；納米結(jié)構(gòu)涂層或納米涂層；納米結(jié)構(gòu)的粒狀材料等。納米級(jí)涂層：涂層至少有一個(gè)尺寸（如晶粒或獨(dú)立的層）小于100nm。
納米晶粒涂層比傳統(tǒng)的粗粒涂層具有更低的磨損率、更高的硬度和強(qiáng)度，微小的顆粒尺寸改變了涂層的破裂形式和材料去除機(jī)制，但關(guān)健問(wèn)題是在熱應(yīng)力下保持顆粒的尺寸。納米混合涂層包含至少兩個(gè)相位（晶相和非晶相）或兩個(gè)結(jié)晶狀態(tài)。尺寸、體積和納米晶粒的分布以及非晶相的厚度需要優(yōu)化，以找到在超硬度和強(qiáng)度間的平衡點(diǎn)，需要考慮熱穩(wěn)定性，在涂層過(guò)程中及后來(lái)的階段顯示出的非混合性、分解拐點(diǎn)和偏析現(xiàn)象。
納米多層結(jié)構(gòu)由不同材料的納米層交替組成，具有各向異性的特性，加強(qiáng)了單層鍍層的性能，通過(guò)不同的交替層相互輔助，改善了涂層特性。薄膜沉積技術(shù)主要分為物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積，分別具有不同的優(yōu)勢(shì)及工藝特點(diǎn)。物理涂層具有高度一致的厚度，可提供理想的化學(xué)計(jì)量控制和相對(duì)低的沉積溫度，允許整個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行涂層，但需要注意沉積率，控制內(nèi)應(yīng)力以限制涂層厚度，以及與基體的粘著力。化學(xué)氣相沉積則具有一致的厚度和高沉積率，對(duì)復(fù)雜幾何外型具有一致的沉積性，但其具有溫度高、內(nèi)應(yīng)力大的問(wèn)題。
