鄭州磨料磨具磨削研究所 耿直
　　一、前言
　　普通磨料固結(jié)磨具是用作精密加工的傳統(tǒng)工具，對制造業(yè)的進步和發(fā)展具有重要的影響。發(fā)展和提高我國磨具生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量，是提高我國磨削技術(shù)并擴大應用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，直接關(guān)系到下一步我國制造業(yè)的發(fā)展。
　　普通磨料固結(jié)磨具應用領(lǐng)域最廣，不僅用于機械零件的精密加工、超精密加工和珩磨、拋光等，而且用于大去除量的切割和磨加工，其應用領(lǐng)域幾乎遍及國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，如：汽車、鋼鐵、軸承、造船、鐵路、航空航天、軍工、工具、機床及機械基礎(chǔ)件、及其它傳統(tǒng)機械如：紡織機械、工程機械、礦山機械、石油機械、印刷機械、起重機械、煤礦機械、模具工業(yè)，以及家用電器等。隨著對制造業(yè)產(chǎn)品的要求向高精度高質(zhì)量方向發(fā)展，磨削工藝和磨具的應用將進一步擴大。目前世界制造業(yè)中心正在向我國轉(zhuǎn)移，發(fā)展和提升我國普通磨料固結(jié)磨具產(chǎn)品，將帶領(lǐng)加工技術(shù)躍上一個新的臺階，促進世界制造業(yè)中心向我國的轉(zhuǎn)移并為之提供保障。
　　我國擁有普通磨料生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)資源和較大的儲量，目前的剛玉和碳化硅的產(chǎn)量和出口量居于世界的前列，也是我國機床工具行業(yè)出口創(chuàng)匯的主要產(chǎn)品之一。然而，磨料屬于初級產(chǎn)品，基本上是資源消耗型的，生產(chǎn)過程中耗能大，并產(chǎn)生污染。為使我國磨料磨具行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必須向高檔磨具、工程陶瓷和高級耐火材料等高技術(shù)附加值的產(chǎn)品調(diào)整。
　　當前，世界上磨削和磨床技術(shù)發(fā)展迅速，對磨具產(chǎn)品性能和質(zhì)量的要求大大提高，國外的磨具生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快，我國為滿足國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的需求，不得不依靠進口高檔普通磨料固結(jié)磨具，以滿足汽車、航空航天、機床、工具等行業(yè)高效益、高精度加工的需求。
　　我國普通磨料固結(jié)磨具產(chǎn)品面臨著產(chǎn)品創(chuàng)新、改進生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效益、降低能耗和環(huán)境污染的重要任務。因此，在今后五年中必須盡快解決這些問題，才能實現(xiàn)我國普通磨料固結(jié)磨具行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
　　行業(yè)產(chǎn)品發(fā)展需要全行業(yè)同仁的支持，為此，作者根據(jù)收集到的相關(guān)資料，對行業(yè)普通磨料固結(jié)磨具產(chǎn)品發(fā)展的現(xiàn)狀進行綜合與分析，并就其今后五年發(fā)展提出了個人意見，希望能引起行業(yè)的關(guān)注和討論，錯誤之處敬請指正。其中采用了許多行業(yè)專家公開發(fā)表的論文和文章中指出的有價值的意見和建議，對他們表示感謝。
　　二、市場需求
　　1．現(xiàn)有市場
　　普通磨料固結(jié)磨具屬于傳統(tǒng)產(chǎn)品，擁有相對穩(wěn)定的市場。行業(yè)年鑒的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為：我國2002年普通磨料固結(jié)磨具的年產(chǎn)量約為12萬噸，海關(guān)統(tǒng)計普通磨料固結(jié)磨具年出口量為1.7萬噸，進口量為0.26萬噸。然而由于相當一部分企業(yè)未進入統(tǒng)計，據(jù)估計實際產(chǎn)量可能比統(tǒng)計的數(shù)據(jù)大，約為15—20萬噸。2002年年鑒中海關(guān)統(tǒng)計的出口量與進入統(tǒng)計的企業(yè)自報的出口量十分接近。由以上數(shù)據(jù)得出，普通磨料固結(jié)磨具的主要市場在國內(nèi)，目前的年消耗量在13—18萬噸之間。
　　2002年陶瓷、樹脂結(jié)合劑砂輪和磨石的產(chǎn)量構(gòu)成比為53：34：1，陶瓷、樹脂砂輪和磨石出口量構(gòu)成比例為10：30：1。
　　國內(nèi)普通磨料固結(jié)磨具平均單位產(chǎn)值7120元/噸，陶瓷磨具平均6850元/噸，樹脂磨具平均7700元/噸，磨石平均7000元/噸。
　　出口平均價格1400美元/噸，進口平均價格8800美元/噸，進口平均價格是出口平均價格的6.2倍。進口0.26萬噸磨具的進口額，與出口1.2萬噸磨具的出口額相當。主要出口地區(qū)是亞洲，主要進口地區(qū)是臺灣、日本、奧地利、德國和美國。
　　2．要脂結(jié)合劑普通磨料固結(jié)磨具的市場需求
　　樹脂結(jié)合劑普通磨料固結(jié)磨具主要應用領(lǐng)域是鋼鐵工業(yè)、造船業(yè)、鐵路、建筑等行業(yè)，此外在機械基礎(chǔ)件的高效精密加工中也有應用。工業(yè)發(fā)達國家在上世紀八十年代的樹脂和陶瓷結(jié)合劑磨具的比例就達到7：3，我國目前的情況是4：6。
　　鋼鐵工業(yè)是普通磨料固結(jié)磨具消耗的大用戶，主要用于磨鋼坯及鑄、鍛件飛力，生產(chǎn)的高檔鋼材比例越大，消耗的磨具越多。我國的鋼鐵產(chǎn)量在近年來有較大的發(fā)展，2003年產(chǎn)量達2.2億噸。按照國外的經(jīng)驗，對于普通磨料固結(jié)磨具的需求將會大大增加。然而，值得注意的是，我國鋼鐵生產(chǎn)存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的問題，技術(shù)含量較低的產(chǎn)品比重較大，而技術(shù)含量較高的冷軋鋼、鍍鋅鋼及不銹鋼比重很低。新上馬的鋼鐵廠產(chǎn)品多為線棧、螺紋鋼和帶鋼，而高技術(shù)含量的鋼材缺口仍很大（例如近年來我國不銹鋼等高級板材的進口大量增加）。國家將2004年定為鋼鐵企業(yè)的調(diào)整年，而且重在調(diào)整其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。預計到2008年，國內(nèi)鋼的需求量將達到3.5億噸。從與磨具的相關(guān)角度觀察，可以維持對普通磨料固結(jié)磨具的需求量，但不會引起更大的需求增長。預計用于特種鋼鋼坯高效修磨的鋯剛玉重負荷砂輪及切數(shù)斷用的高速成砂輪（80—100m/s）的需求將會增加。
　　隨著我國鐵路鋪設(shè)里程快速增加，車速大幅度提高，基本建設(shè)快速增長，造船業(yè)迅速發(fā)展，以及建材、建筑裝修業(yè)和汽車進入家庭所帶來的修理業(yè)及個人工具配套磨具和生活需要等生產(chǎn)更多的通用和民用磨具，形成普通磨料固結(jié)磨具的第二市場（其主要應用方式為切割和修磨），我國磨具產(chǎn)品質(zhì)理的進一步提高，在國際市場占有的份額不斷擴大，樹脂磨具將成為最具有潛在發(fā)展前景的普通磨料磨具產(chǎn)品。
　　3．陶瓷結(jié)合劑普通磨料固結(jié)磨具市場需求分析
　　目前陶瓷結(jié)合劑普通磨料固結(jié)磨具主要應用領(lǐng)域包括：汽車及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)、航空航天、傳統(tǒng)機械產(chǎn)業(yè)（如機床工具、軸承、齒輪、紡織機械、煤礦機械、礦山機械、印刷機械等等）以及軍工產(chǎn)業(yè)，用來進行精密、超精密磨削。
　　當前的磨削技術(shù)的發(fā)展目標是高精度、高效率、高表面質(zhì)量、自動化，為實現(xiàn)這個目標，磨削工藝向高速、深切、快速進給方向發(fā)展，所以具有良好微破碎自銳性能和高耐磨損性能的磨料越來越受到重視甚至青睞。
　　預計我國汽車工業(yè)在今后五年中將有較大的發(fā)展，2003年中國汽車市場全年汽車產(chǎn)銷已突破400萬輛，預計2010年將達到800萬輛，2008年中國將超越日本成為世界第二大汽車市場。一些國外大型汽車生產(chǎn)企業(yè)搶灘中國市場，甚至將生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)移到中國來。因此，不僅是汽車整車，而且包括汽車零部件的生產(chǎn)將會有一個大發(fā)展。針對轎車發(fā)動機、變速箱及傳動系統(tǒng)零件高效率精密磨削，根據(jù)不同磨削用途要求，采用微晶燒結(jié)剛玉及按不同比例與普通剛玉混合的磨料，開發(fā)專用的高效低溫及大氣孔高效低溫陶瓷結(jié)合劑，設(shè)計制造磨削速度為45—63m/s、高耐用度、強力磨削砂輪，將具有良好的市場前景。
　　軸承是普通磨料固結(jié)磨具應用的重要市場。我國的軸承工業(yè)近年來快速發(fā)展，2004年軸承工業(yè)總產(chǎn)量將達到30億套，銷售收入可達310億元。軸承產(chǎn)品是全磨削產(chǎn)品，消耗陶瓷磨具占60%，樹脂磨具和橡膠磨具各占20%，每億元產(chǎn)值消耗磨具約120噸。因此預計今后軸承工業(yè)的普通磨料固結(jié)磨具消耗量將達3—4萬噸。
　　近幾年模具工業(yè)市場廣闊，產(chǎn)銷兩旺。我國模具生產(chǎn)已接賓國際水平。但總體來看，遠不適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需求，大型、精密、復雜、長壽命的高檔模具具有很大一部分依賴進口。2003年，模具市場達500億元規(guī)模，未來幾年我國模具行來每年要有40億元的模具加工設(shè)備需求。其中中小型模具加工需要高精度加工中心、坐標磨床、光學曲線磨床、精密成型磨床、精頦平面磨床。因而也會對高檔普通磨料固結(jié)磨具產(chǎn)生大量的需求。
　　近年來進口磨床增幅很大，2003年上半年我國磨床進口金額在機床進口額中位居第三，其中數(shù)控磨床占時口總量的8.76%。精密數(shù)控磨床中，復合數(shù)控磨床、高效數(shù)控磨床、五軸數(shù)控刀具磨床。精密數(shù)控磨床、專用數(shù)控磨床如曲軸、凸輪軸等數(shù)控磨床進口量較大。2003年進口機床增幅最大的就是數(shù)控齒輪磨床，為134.76%，數(shù)控外圓磨床的增幅也有59.36%。進口高檔數(shù)控磨床帶來了對高檔磨具的更高需求。
　　根據(jù)世界制造業(yè)中心向我國轉(zhuǎn)移的態(tài)勢，發(fā)展數(shù)控機床已得到國家個關(guān)部門的認可，國產(chǎn)數(shù)控磨床可望有較大的突破，預示著對高檔磨具的需求將進一步增大。預計在今后五年中，我國磨床的保有量將提高到金屬切削機床保有總量的20%，而目膠的磨床保有量僅7%。
　　大量通用的中低速磨床短期之內(nèi)還不會被淘汰，對中低檔普通磨料固結(jié)磨具的需求仍可維持一段時間。亞洲經(jīng)濟的發(fā)展也給普通磨料固結(jié)磨具出口帶來更多的機遇。
　　三、市場預測
　　1．國內(nèi)市場需求預測
　　根據(jù)以上分析，國內(nèi)普通磨料固結(jié)磨具的市場總量不可能大幅度增加，可能會保持在20萬噸左右，但是產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。
　　隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，機械基礎(chǔ)件加工日趨精密化，近年來進口數(shù)控磨床大量增加，以及國產(chǎn)數(shù)控磨床進入市場，數(shù)控磨床使用量增大，對高檔陶瓷結(jié)合劑普通磨料固結(jié)磨具的需求將會增加，以目前進口量為基數(shù)增長10倍，預計可達2—3萬噸。用于傳統(tǒng)機械產(chǎn)業(yè)，如機床工具、軸承、齒輪、紡織機械、煤礦機械、礦山機械、印刷機械等領(lǐng)域的中低檔陶瓷結(jié)合劑普通磨料固結(jié)磨具的需求量保持在7—8萬噸。
　　隨著鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，特種鋼高檔板材的需求量很大，則修磨鋼坯的樹脂結(jié)合劑鋯剛玉重負荷砂輪的市場也將擴大。火車提速，鐵匠人路里程增加，造船業(yè)發(fā)展，基本建設(shè)仍將有較大的發(fā)展，建材、建筑裝修業(yè)和汽車進入家庭所帶來的修理業(yè)及個人工具配套磨具和生活需要等產(chǎn)生更多的通用和民用磨具，如樹脂薄片切割砂輪、樹脂鈸形砂輪、手工用成套油石、磨刀用小砂輪、彈性可彎曲砂輪等，都將為樹脂結(jié)合劑磨具市場的擴大創(chuàng)造條件。如果樹脂結(jié)合劑與陶瓷結(jié)合劑普通磨料固結(jié)磨具的產(chǎn)量比例能達到6：4的水平，樹脂磨具的需求量將會增加到10萬噸以上。
　　2．出口市場預測
　　隨著亞洲經(jīng)濟的向好，我國普通磨料固結(jié)磨具出口的主要市場將進一步活躍。入世之后，對于開拓歐洲及北美市場也創(chuàng)造了良好的條件。出口磨具的品種從發(fā)展情況看，應以樹脂結(jié)合劑磨具為主，特別強調(diào)的是磨削性能和包裝，重點是進入五金工具超市商場的產(chǎn)品，要用上等的包培育取得高價格和暢銷的市場。預計普通磨料固結(jié)磨具的出口量將增加到3萬噸左右。
　　四、建議
　　1．應予持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以足夠的重視
　　普通磨料固結(jié)具生產(chǎn)能耗大、資源消耗大、污染重，要保持行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，必須調(diào)整發(fā)展策略。據(jù)調(diào)查，目前生產(chǎn)企業(yè)大多仍在采用燃煤倒焰窯的落后燒成工藝，比例約占60%以上，不僅能耗高，污染嚴重，而且燒成溫度分布不均勻，產(chǎn)品硬度和組織均勻性差，質(zhì)量低，在相同能耗、資源消耗的條件下，所獲得的利潤少。這種狀況在多年前已經(jīng)作為重點問題進行解決，相關(guān)的研究單位已經(jīng)開發(fā)出具有先進水平的裝備，原來一些行業(yè)重點骨干企業(yè)也已經(jīng)采用，但由于國有企業(yè)改制尚未進入良性循環(huán)，一些小型企業(yè)競相上馬，技術(shù)起點低，大面積采用低投入的燃煤倒焰窯，造成行業(yè)整體生產(chǎn)技術(shù)水平退步。因此，一方面要著力對目前行業(yè)中陶瓷結(jié)合劑磨具燒成工藝進行技術(shù)改造，推廣節(jié)能并能提高砂輪燒成均勻性的裝備，減少生產(chǎn)過程中的能源消耗，另一方面，要提高產(chǎn)品的檔次，在增加利潤的同時大幅度地降低資源消耗。在這方面需要國家出臺相應的政策，限制低檔產(chǎn)品的產(chǎn)出量。同時，對長期使用落后生產(chǎn)工藝又不進行工藝改造的企業(yè)，停發(fā)或收回產(chǎn)品生產(chǎn)許可證，以保證行業(yè)長期的持續(xù)發(fā)展能力。
　　2．開拓出口市場
　　入世之后，普通磨料固結(jié)磨具產(chǎn)品的出口獲得了非常好的機遇，從出口產(chǎn)品構(gòu)成比上應注意調(diào)整，重點發(fā)展能耗低、污染小、利潤高的樹脂結(jié)合劑產(chǎn)品，陶瓷結(jié)合劑產(chǎn)品出口應向中高檔產(chǎn)品方向努力。為保證出口產(chǎn)品市場的順利開拓，應盡快研究、制訂、出臺能夠與接軌的普通磨料固結(jié)磨具的安全性能標準，并開發(fā)相應的檢測方法和設(shè)備儀器，希望得到國家的重點經(jīng)費支持。有條件的企業(yè)也應盡快建立自己的磨具磨削性能數(shù)據(jù)庫，支持售前和售后服務，以便將國際市場的開拓做強做好。
　　3．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
　　目前我國普通磨料固結(jié)磨具產(chǎn)品整體檔次偏低，不僅影響到經(jīng)濟效益的提高，而且關(guān)系到行業(yè)今后的發(fā)展和生存，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)迫在眉睫，應以向數(shù)控磨床提供配套磨具為目標，進行產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造，爭取在今后五年中有一個根本性的改變。現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模過小，技術(shù)開發(fā)能力差，沒有自己的知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，造成產(chǎn)品的雷同，同時，產(chǎn)品產(chǎn)量過小，亦無法成為名牌。為避免企業(yè)在低水平的基礎(chǔ)上進入惡性競爭，同時以建立在國際上有影響的中國名牌為目標，應對產(chǎn)品和技術(shù)水平低的小企業(yè)的發(fā)展進行限制，鼓勵企業(yè)的聯(lián)合，具備適當規(guī)模，充實技術(shù)開發(fā)力量，進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，亦是當前的重要任務。