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超硬刀具的发展与应用
2021-05-13

随着精密加工的需求越来越高,超硬材料以其超凡的锋利和超硬性能,被称为“工业牙齿”,为现代制造业提高生产与效率!


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      高性能制造业,如航空航天、汽车工业、高铁交通、隧道以及军工等的迅速发展,对刀具、钻具、钎具的要求越来越高,如对一些特难加工的合金材料,用硬质合金工具去加工就难以胜任,必须用超硬刀具、超硬钻具,其耐用度是硬质合金的几十倍。


未来机械加工的主流

       同时,由于超硬刀具的应用,进一步推广“以车代磨”、“硬态加工、干式切削”等先进工艺技术的应用,可以避免生产过程中的灰尘,磨削液对环境的污染,有利于实现清洁化生产。因此,超硬刀具可以被视为一种高速、高效、高稳定性及低碳环保的绿色切削工具,是未来机械加工的主流。


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       超硬刀具,种类繁多,主要有单晶金刚石刀具(主要用于加工有色金属和合金)、聚晶金刚石刀具(pcd刀具)、聚晶立方氮化硼(pcbn)、cvd金刚石刀具等。



超硬刀具的新崛起


      我国是新崛起的现代制造业大国,近年来国家非常重视超硬刀具高速切削技术的研究开发。以高温合金、钛合金、不锈钢、等静压石墨、硅材料、蓝宝石、超高强度钢以及高温结构陶瓷等为代表的工业材料由于加工难度大,成本高,对配套加工工具也提出了更高要求。因此超硬刀具成为了产业升级中的优选材料。

       我国是新崛起的现代制造业大国,近年来国家非常重视超硬刀具高速切削技术的研究开发。以高温合金、钛合金、不锈钢、等静压石墨、硅材料、蓝宝石、超高强度钢以及高温结构陶瓷等为代表的工业材料由于加工难度大,成本高,对配套加工工具也提出了更高要求。因此超硬刀具成为了产业升级中的优选材料。

       国家“863”计划和科技重点项目都列入超硬刀具的开发应用,十三五”以后我国制造业进入转型与升级时期。

       根据中国机床工具工业协会工具分会的统计、调查及分析,对我国刀具市场消费总规模、进出口进行了测算。我国刀具市场总消费规模从2017年的388亿元人民币增加到2018年的421亿元,同比增长8.5%


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超硬刀具行业研发的重要性


      目前,现代制造业刀具正在向“高速、精密、复合、智能和环保”的方向大步前进。在轿车制造业,大量采用“高精度、高效率、高可靠性和专用化”的超硬刀具刀具,替代了传统标准刀具,生产效率获得极大的提高。

      在日新月异的电子产品制造业中,例如加工手机、平板电脑等3c产品,由于成功地引入了“高精度、高速、高稳定性的超硬刀具”使其加工效率成倍提高,产品质量稳定性大幅度提高,加工质量显著提高,而加工成本并不增加。

       然而目前国产刀具性能还很难满足其要求,以至于不得不依赖进口。因此,研发国产的超硬刀具非常必要和紧迫。