中國(guó)未來(lái)的刀具技術(shù)和市場(chǎng)將如何發(fā)展？這是一個(gè)仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智的問(wèn)題。依我看，我們的刀具發(fā)展首先也會(huì)在提高效率上下功夫。因?yàn)樘岣呒庸ば?，必將成為刀具用?hù)的一個(gè)重要考量。
刀具用戶(hù)對(duì)于提高加工效率的要求，某種程度上是基于社會(huì)發(fā)展和國(guó)際環(huán)境發(fā)展的要求。從2000年至2010年期間，無(wú)錫、上海、北京、廣州4個(gè)城市的職工平均工資，分別增加了500%、300%、320%和290%，勞動(dòng)力成本的上升可見(jiàn)一般。而這種勞動(dòng)力成本的增加與產(chǎn)品的成本是正比關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的下降。另外一個(gè)方面是我們?nèi)嗣駧诺纳?。?005年到2012年初，人民幣與美元的匯率從約1:8.1升至1:6.3，升值近30%；歐元?jiǎng)t從2008年最高的1:11到2012年初的約1:8.3，升值約32.5。人民幣的升值使中國(guó)出口產(chǎn)品在國(guó)外以當(dāng)?shù)貛胖到Y(jié)算的售價(jià)增高，而進(jìn)口產(chǎn)品的人民幣結(jié)算價(jià)格下降。
這對(duì)國(guó)內(nèi)出口產(chǎn)品的企業(yè)和進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品較多的行業(yè)都帶來(lái)了額外的競(jìng)爭(zhēng)壓力。如果要攤薄這些負(fù)面影響，提高加工效率就會(huì)成為刀具用戶(hù)的一種解決方案。因?yàn)橐坏┬侍岣?，單位時(shí)間生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量增加了，分?jǐn)傇趩渭a(chǎn)品上的設(shè)備成本、人力成本、管理成本都會(huì)降低，產(chǎn)品的總成本也會(huì)隨之有較大幅度降低，要提高刀具的加工效率，就需要在刀具的制造技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)兩個(gè)方面下功夫。而本文僅從刀具制造技術(shù)方面闡述自己的分析。
刀具制造技術(shù)
在刀具的制造技術(shù)方面，首先是刀具的材料技術(shù)。而刀具的材料技術(shù)預(yù)計(jì)會(huì)在新類(lèi)型的材料和原有材料的高性能兩個(gè)方向發(fā)展。
在2011年的歐洲機(jī)床展覽會(huì)上，德國(guó)藍(lán)幟金工（LMT）的“滾切王”（Speed Core）就是新類(lèi)型材料的一個(gè)例子。這種滾刀的材料應(yīng)該說(shuō)既不是高速鋼，也不是硬質(zhì)合金，其化學(xué)成份見(jiàn)表1所示。據(jù)藍(lán)幟介紹，因?yàn)樾滦偷牟牧现袥](méi)有碳，“滾切王”不再通過(guò)金屬合金的方法來(lái)硬化，而是通過(guò)時(shí)效硬化來(lái)提高材料的耐磨性，是全新的材料技術(shù)。使用這種材料技術(shù)制造的滾刀切削速度可以比傳統(tǒng)的高速鋼滾刀提高50%以上，甚至比粉末冶金高速鋼（HSS-PM）也可提高30%。
高性能材料目前的主要趨勢(shì)是顆粒細(xì)化和增加一些微量元素來(lái)改善材料的性能。我們很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)納米材料的神奇之處，雖說(shuō)刀具材料的納米化似乎目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段而沒(méi)有進(jìn)入商業(yè)化的應(yīng)用，但我相信在未來(lái)的30年，納米技術(shù)的刀具材料會(huì)逐步進(jìn)入應(yīng)用階段。
納米材料一般是指顆粒尺寸在100nm，也就是0.1μm以下的材料。據(jù)筆者的資料，就整體硬質(zhì)合金和可轉(zhuǎn)位刀片而言，目前直徑在0.1mm以下的微型鉆頭和微型銑刀會(huì)使用顆粒尺寸在0.7μm左右的亞納米材料，而其它刀具的材料如果能采用1?1.3μm的顆粒的硬質(zhì)合金，已經(jīng)可以稱(chēng)得上是微顆粒了。一般而言，較細(xì)顆粒的硬質(zhì)合金比較粗顆粒的硬質(zhì)合金強(qiáng)度要高很多，對(duì)改善刀具的性能有相當(dāng)大的幫助。表2是德國(guó)瑞別格（Ruebig）的兩種整體硬質(zhì)合金材料的性能對(duì)比，從中可以看出，0.5μm顆粒的硬質(zhì)合金比起2μm顆粒的硬質(zhì)合金強(qiáng)度提高了30%。預(yù)計(jì)在未來(lái)的30年，細(xì)顆粒、超細(xì)顆粒的硬質(zhì)合金的使用比例會(huì)越來(lái)越高。同樣，在高速鋼的范圍內(nèi)，細(xì)顆粒狀的粉末冶金高速鋼的也將逐漸取代以針狀馬氏體的普通高速鋼。