以CBN(立方氮化硼)磨料为原料,以金属粉末、树脂粉末、陶瓷和电镀金属为结合剂,制成各种形状的产品。用于研磨、抛光和研磨的工具称为CBN磨料。与金刚石砂轮相比,立方氮化硼在加工黑色金属方面更具优势。
一、立方氮化硼砂轮的发展现状从CBN砂轮市场规模来看,2015年市场规模明显下降,因为其主要下游是半导体行业,半导体行业具有明显的周期性,对CBN砂轮市场规模的增长率有显著影响。
图表:2014-2017年CBN砂轮市场规模
数据来源:中研普华2014-2015年,CBN砂轮产量下降,同年行业市场规模也有所下降。但由于超硬材料行业良好的发展前景和下游周期性,2016年CBN砂轮产量开始上升。树脂和陶瓷仍然是硅立方氮化硼砂轮最重要的细分领域。
图表:2014-2017年CBN砂轮产量
数据来源:中研普华目前,中国已经成为磨具生产大国,但还不是强国。从产品来看,国产CBN砂轮产品主要集中在低端市场,产品技术含量较低,仍远远落后于国际先进水平。国内高端技术产品稀缺,主要依靠进口。从技术角度看,我国CBN砂轮产品技术含量低,行业发展能力弱,具有自主知识产权的产品少,产品开发没有主动权。因此,技术创新将成为未来几年磨料磨具行业技术发展的一项艰巨任务。
随着CBN砂轮的发展,CBN砂轮产品和技术正在经历新一轮的变革,CBN砂轮行业的经济增长也从数量转向质量。产品和技术将向高端产品和高端技术领域迈进,特别是节能减排和清洁生产已成为CBN砂轮生产技术和技术装备的发展动力。
从销售来看,国内消费和实际产出是有一定差距的。从进出口数据来看,中国CBN砂轮出口量保持稳定增长,从2009年的2.21万吨增长到2017年的5.29万吨,年均增长率约为2.3%。因此,CBN砂轮行业整体产销基本平衡,行业内不存在供需矛盾。
立方氮化硼砂轮的适用范围:
1.低碳钢的磨削是首选。多次经验对进口和国产不锈钢等低碳钢取得了理想的磨削效果,效率提高100%左右,经济效益提高200%。
2.工件(微型轴承,空压力机、曲轴、凸轮轴、高精度螺纹、仪器等)的精磨和终磨。)在自动机床上大量生产。
3.复杂轮廓工件(插齿刀、拉刀、高精度齿轮、凸轮、冲床等)的磨削。)要求砂轮有良好的棱角保持性。
4.大型精密工件(机床导轨、高精度丝杠等)的精磨和终磨。).这些工件所用的普通磨料,由于磨削温度高,往往会产生较大的变形,CBN砂轮是最佳选择。
5.耐热钢和高硬度合金钢(HRC55以上)精密零件的精磨和终磨。当这些零件与普通磨具一起使用时,它们不能获得高精度,因为磨具消耗或钝化太快。
6.磨削含钨、钼的高速钢、钒合金钢、钴合金钢等特殊钢及特殊高速钢刀具,超精加工耐热钢工件,珩磨其他钢淬火刀具。
7.钨、钼等高速钢,特别是钒合金钢和钴合金钢等特殊高速钢刀具的磨削和精度。
8.高硬度耐热不锈钢及合金结构钢(HRC55以上)精密零件的精磨和终磨。这些零件不能得到高精度,因为它们被普通磨具消耗太多或钝化太快。
9.在自动或半自动机床上大量生产的工件,如仪器和微型轴承零件。
10.CBN是钛合金磨削的最佳砂轮。
二、立方氮化硼砂轮发展前景分析
“十三五”期间,国家将扩大基础设施建设空,实施重大公共设施和基础设施工程,加快完善水利、铁路、公路、水运、民航、通用航空空、管道、邮政等基础设施网络;推进“一带一路”建设、基础设施互联互通和国际通道建设。国内外基础设施建设将会对建筑材料产生大量需求,这将带动建筑材料加工和基础设施工程用CBN砂轮及相关产品的发展。同时,“一带一路战略”的推进将加快与沿线国家的合作,这对我国CBN砂轮出口具有重要意义。
随着科学技术的不断进步,CBN砂轮的独特性能不断得到开发和应用,CBN砂轮产品不断丰富和升级,CBN砂轮的应用领域不断拓展和延伸,促进了相关应用领域的发展。从飞机、大型战舰、民用舰船,到大型集成电路、汽车、日用建材,CBN砂轮能加工的对象包括了世界上更多已知的材料,大大提高了各种新型难加工材料的加工效率和加工质量。特别是作为高速与超高速、精密与超精密、数控与微细加工等先进制造技术的重要组成部分,CBN砂轮已经成为现代工业发展不可替代的高档工具之一,其发展速度是国民经济的100多倍。随着世界经济的复苏和国内经济的稳定发展,汽车等重点领域将迎来更好的发展机遇,对CBN砂轮行业的发展将起到不可替代的拉动作用。
目前我国普通砂轮低端产品过剩,高性能、高品质高科技产品供不应求,高度依赖进口。2023年,CBN砂轮将从产品数量的扩张转向高质量生产的发展,重点是新产品和新技术的研发,生产过程将向智能化方向发展,以适应高科技生产。
高精度是磨料产品发展的主流,高端产品正逐渐取代进口产品,占领国际市场;生产设备的更新也是人工智能发展的必然条件。CBN砂轮逐渐在工业生产中占据重要地位,我国CBN砂轮已进入产业发展战略合作阶段。
金刚石产品和相应的加工设备将有非常光明的市场前景。一个CBN砂轮的效率相当于二三十个陶瓷/树脂砂轮。对于企业来说,无论是采购的原材料数量,还是成型产品的生产、储运,生产CBN砂轮的企业投资都将是生产普通磨具企业的三十分之一。
目前大部分磨料和磨料企业对此都没有一个清晰的认识。另外,我国CBN砂轮和金刚石砂轮产品的研发能力还很有限,相关设备也不常见。现在国内企业对这方面的重视程度远不如以前。这并不是说普通砂轮产品没有市场需求,但可以肯定的是,在不久的将来,金刚石砂轮和CBN砂轮将不可避免地占据普通砂轮的大部分市场。这需要引起大多数磨料和磨料企业的重视。