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        鄭州華晶金剛石股份有限公司

        日本機械工具工業的優勢何在

        關鍵詞 速鋼切削工具 , 金剛石工具 , CBN工具 , PCB鉆頭|2006-03-31 00:00:00
        摘要 日本2000年的機械工具產值比1999年增長10.9%,達到3772.11億日元。其中,高速鋼切削工具、金剛石工具、CBN工具均有兩位數字的增長;硬質合金工具約占工具總產值的50%...

          日本2000年的機械工具產值比1999年增長10.9%,達到3772.11億日元。其中,高速鋼切削工具、金剛石工具、CBN工具均有兩位數字的增長;硬質合金工具約占工具總產值的50%,2000年硬質合金工具產值增長9.3%。進入2001年后,隨著半導體產業和機床行業需求轉入疲軟,工具行業受其影響,生產、銷售也開始下滑。其中,加工印刷電路板用的PCB鉆頭需求下降最為嚴重,高速鋼工具的減產情況大體與之相似。目前,各工具廠家非常關注汽車行業的需求動向,該行業是切削工具的主要用戶,其需求變化對工具行業影響極為明顯;同時,要求降低成本的壓力也十分巨大。全球切削工具的市場規模約 1.1萬億日元,其中,美國和歐洲各為4000億日元,亞洲地區為3000億日元。預計世界工具需求的年增長率至2003年時為3%,至2006年時為 2.6%,用戶的擴大主要集中在美國和亞洲,因此,日本工具行業將大力開拓海外市場。2000年日本工具出口比例首次達到20%。大型用戶普遍要求加強供貨能力和售后服務,為了適應這種形勢,日本工具企業大力進行了企業兼并或業務合作等行業重組活動。1999年東芝Tungaloy和美國 KennametalHertel、富士精工和德國Guhring公司相繼簽訂了業務合作協議。2000年,三菱綜合材料公司收購神鋼工具公司,成立了 MCC神鋼工具公司作為三菱的子公司。這些大型廠家的收購兼并活動,在世界范圍內組成了新型的切削工具供貨體系。加快產品開發步伐汽車行業是切削工具的需求大戶,其使用量約占刀具產品的60%,汽車行業的需求動向是工具行業關注的重點。另外,近年來蓬勃發展的IT產業使小直徑刀具產品需求有了迅速的增長,在切削加工領域中,高精度、高速、高效率加工得到空前重視。隨著人們環保意識的加強,干式切削技術有了很大進展,干式切削工具的開發成果極為顯著。以涂層處理和可轉位結構為主的刀具新產品開發的步伐進一步加快。切削工具的材料近年來仍以涂層硬質合金為主,變化并不明顯;盡管如此,涂層技術本身卻有了很大的進步,耐熱性、耐磨性等優異的復合涂層大量出現,TiC、TiN、TiCN、TiAlN等涂層的應用已相當普及。涂層刀具已經成為現代刀具的標志,在刀具中的比例已超過50%。作為高速切削加工的刀具,必須選用耐磨性優異的高硬度材料制作,在這類材料中,陶瓷是最為理想的品種。陶瓷刀具在高溫條件下的硬度很高,抗塑性變形性能優異,不易產生氧化磨損。但其缺點也很明顯,即質地較脆,易損傷。近來已開發出陶瓷新品種,其缺點已大為減少,如涂層陶瓷、添加 SiC增強纖維的FRC陶瓷等已先后投放市場,現在也可采用新型陶瓷刀具對Ni基超耐熱合金進行高速切削加工。住友電工公司開發出一種新型刀具材料,即在該公司CBN200/CBN80(立方氮化硼燒結體)表現涂履特殊的陶瓷涂層,這種特殊的鍍膜使材料的耐磨性提高30%,工具壽命得以大幅度延長。這種新型刀具主要用來高速加工汽車行業常用的高硬度淬火鋼和鑄鐵,公司計劃在兩年內使該產品的銷售額達到12億日元。
          開發超細晶粒刀具材料
          為了實現高速高精度加工,各廠家正在大力開發由微細晶粒金屬粉末燒結而成的新型刀具材料。眾所周知,金剛石是硬度最高的工具材料,但金剛石刀具在切削溫度超過800℃時,將和Fe、Co、Ni等其他碳固溶物質產生擴散反應。因此,金剛石刀具不宜用于鋼的切削加工。在進行高硬度材料加工時,應選用硬質合金和金屬陶瓷等刀具材料,尤其宜選用超細晶粒硬質合金(粒徑在1μm以下),這種材料具有硬度高、韌性好、切削刀可靠性高等優異性能。超細晶粒硬質合金刀具由于性能優異,即使將其用于低速或斷續切削等不穩定的切削加工領域,刀具也不會產生崩刃或破損等異常損傷。上世紀90年代以來,超細晶粒硬質合金刀具的應用已十分廣泛,尤其在難加工材料的高速切削中效果更為突出。進入新世紀后,這類材料經過涂層處理,其性能有了進一步提高。目前,這類刀具正大量用于高硬度鋼、不銹鋼及Fe基、Ni基Co基等各種超耐熱合金的切削加工。CBN刀具的硬度僅次于金剛石,其性能又比陶瓷刀具優越,因此,適用于淬火鋼、冷硬鑄鐵等高硬度材料及燒結構、燒結不銹鋼、Co基超耐熱合金等材料的切削加工.
          隨著環保意識的加強,干式切削加工技術受到極大關注。干式切削所用刀具必須具備下列特點:在熱特性方面,采用耐熱性和散熱性良好的涂層材料;在潤滑效果方面,采用潤滑性能優異的涂層物質;在排屑性能方面,則應設計出便于斷屑排屑的刀具形狀。迄今,日本的工具廠家已開發出多種用于干式加工的切削工具,如不二越公司的AQUA鉆頭系列,住友公司的AC1000涂層刀片、ZX涂層立銑刀,日立工具公司的epoch立銑刀及MG涂層刀片等欣欣向榮的刀具重磨行業近年來,由于原材料價格不斷上漲,同時也為了節省資源,回收硬質合金報廢刀片、循環利用資源等以重復利用為前提的技術開發十分活躍,工具廠家也積極參與了此項事業。三菱綜合材料、住友電工、東芝Tungaloy、Dijet、日立工具、日本鎢業、富士模具等大型硬質合金工具廠家,為了保證資源的穩定供應和降低生產成本,均對使用過的工具采取重復利用的措施。其中,日立工具公司正在日本全國范圍內大力開展報廢刀具的重復利用業務。成田分廠是該公司硬質合金工具的主要生產基地,現正著手在廠內興建一座報廢刀具重復利用的新車間,它將與原設在大阪的相關車間合并,組成日立公司舊刀具重復利用中心。刀具重磨是重復利用資源的有效形式之一,重磨行業已日益形成規模。據統計,日本全國從事刀具重磨的公司有500~600家,其中包括工具生產廠、機械加工廠、各種商業性重磨機構。盡管準確的重磨市場規模目前尚不清楚,但在經濟不景氣的情況下,用戶要求降低刀具成本的呼聲很高,因此,刀具重磨市場總的趨勢是不斷擴大,粗略估計,其市場規模大致在200億~300億日元之間。增強在國外市場的競爭力日本工具廠家在滿足國內需求的同時,開展了大力進軍國際市場的營銷戰略。三菱綜合材料公司與美國MA福特公司合作,生產模具和飛機零件加工所需刀具,希望借此提高三菱公司在國外市場的競爭力。目前,該公司有關飛機制造用刀具的銷售比例為3%,3年后這一比例將增至10%。NMC神鋼工具公司通過與三菱綜合材料公司的重組,正將其涂層刀具產品大力推到國外市場。神鋼公司新增設了模具和汽車零件加工用刀具部門(生產硬質合金立銑刀、鉆頭)和齒輪加工刀具部門(以齒輪刀具為中心),各類刀具從計劃到生產,均由該部門快速確定,從而縮短了生產周期,提高了銷售效率。東芝Tungaloy公司引進了公司內IT化與統計質量管理系統,使產品不合格率大幅度降低,這種管理方式在美國GE和東芝等公司推行之后,降低生產成本的效果極為顯著。東芝公司刀具生產的中期目標,是狠抓小型零件加工刀具(TAC刀具)和IT、半導體加工用整體式刀具的開發與生產。到2002年,該公司PCB鉆頭的生產能力將提高70%,主要生產基地設在中國內地和臺灣省,目前月產量為600萬只,計劃到 2002年月產量將增至1000萬只。該公司通過擴建國外生產基地,來增強微型鉆頭、模具加工刀具的生產和競爭實力。京瓷公司已于2001年2月收購美國大型工具企業戴柯姆公司,并以此為契機,大力向世界各地擴大銷售其PCB鉆頭產品。該公司計劃占有美國PCB鉆頭市場40%的份額,占有亞洲市場(含日本)10%的份額。富士精工公司已在中國大連建立合資企業大連富士工具有限公司。在新世紀里,該公司將加強大連分公司硬質合金刀具的生產能力,其月產值將由目前的2500萬日元增至4200萬日元。除供應當地縫紉機廠家所需刀具外,日本在中國的汽車、摩托車等合資企業的訂貨也迅速增長。同時,公司還要返銷一部分產品到日本,以滿足日本國內用戶不斷增長的需求。
          加強模具加工用硬質合金刀具的生產據ISTA20世紀90年代對世界模具市場的統計,美國約1200億美元,歐洲超過1000億美元,日本超過100億美元。模具高速銑削的生產周期僅為傳統電加工方法的三分之一,因此模具行業對精密刀具的需求量是相當大的。日本工具行業一貫重視模具加工刀具的開發與生產。
          日立工具公司多年來致力于模具加工刀具的開發與生產,今后擬進一步擴大該類刀具的生產并加強質量管理。該公司于2000年夏與UNION公司簽署了業務合作協議,決定聯合開發PCB鉆頭,這樣可發揮日立工具公司在硬質合金材料上的優勢,借助UNION公司在微型鉆頭生產方面的技術專長,取得相得益彰的良好效果。UNION工具公司將加強模具加工用硬質合金立銑刀的生產。該公司的主導產品是PCB鉆頭,其產品在日本國內的年銷售為950萬只,在國外的年銷售量為1300萬只,分別占國內市場50%的份額、占世界市場40%的份額。目前,半導體相關行業的需求下降,PCB鉆頭的銷售量已下降 30%,與此相反,模具加工刀具的需求卻不斷增長,UNION公司打算擴大模具加工刀具的生產,以補償半導體行業需求下降的空缺。OSG公司為滿足IT相關產業對微細加工和精密模具加工的需要,加強了Φ0.1~Φ6mm硬質合金立銑刀的生產能力,月產量由5萬只提高到8萬只。為了擴大日本國內市場,OSG 與CAD/CAM系統開發商豐田格拉姆公司簽署了銷售產品的合作協議。在擴大國外市場方面,OSG將中國臺灣的大寶精密工具公司收為子公司,以加強在亞洲地區的生產和銷售業務。加強售后服務擴大市場份額Dijet公司正在大力開拓美國市場。近來該公司在美國市場的銷售額與最高年份相比,已下降50%,因此公司決定進一步增設在美國的銷售網點,加強與終端用戶的聯系,并于2004年4月開展互聯網上銷售業務。隨著銷售機制的加強,在2~3年后,其銷售額預計將達到12億日元,相當于目前的2.4倍。
          在日本的外資工具企業也在大力推行擴大銷售的戰略。如ISCAR日本公司從2001年3月起,開始銷售美國Ingersoll公司的非標刀具產品,這表明ISCAR公司除銷售通用刀具外,已開始兼營其他門類的刀具產品。這些非標產品以重型機械廠家為用戶對象,ISCAR公司為此于2001年成立了新的事業部,新事業部第一年的銷售額預計為1億日元。Sandvik日本公司于2001年3月在神戶建立了技術服務中心,以加強產品銷售攻勢。該公司將向IT、模具、飛機等行業提供其先進的刀具產品,同時大力充實售后服務內容,以擴大市場占有份額。Hertel日本公司將繼續擴大銷售網點,并計劃每月舉辦一次用戶技術研討會,重點是開拓營業網點周邊的新用戶群體??傊?,面對市場環境的嚴峻挑戰,日本各工具企業均緊緊抓住用戶這一關鍵環節,積極開展各具特色的營銷戰略。

         

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