《科技创新与品牌》杂志社创世纪

让“工业牙齿”更锋利

  工欲善其事,必先利其器。器者,工具也。所谓“磨刀不误砍柴工”,加工工具的性能,很大程度上决定了工业加工能力与生产效率。
  加工工具素有“工业牙齿”的美誉。新时期不断涌现的难加工材料如金属材料、贵重材料等,对加工工具的性能提出了更高的要求。超硬材料甫一出现,便以其独一无二的结构和性能,成为高端装备制造、绿色制造发展过程中加工工具材料的首选,产品技术水平不断提高,应用领域不断扩展。
  目前的超硬材料,指当今能工业生产的金刚石、立方氮化硼。1963年,我国成功合成了金刚石,超硬材料制品行业也从上世纪70年代开始起步。在此之前,金刚石锯片等超硬材料制品几乎全部依赖进口。经过50年的摸索与实践,我国超硬材料制品产业从无到有、从小到大,已经形成了一个门类齐全、具有相当规模的完整工业体系,已经能够生产出基本满足各行业发展所需的超硬材料制品,并在中低端产品上形成了明显竞争优势,有大量产品出口国外。
  在这一过程中,形成并涌现出了一批极具实力与特色的超硬材料生产基地和企业群。北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司(以下简称“安泰超硬”)就是其中的优秀代表。
  日前,本刊记者特别采访了安泰超硬副总经理兼总工程师刘一波,请他介绍了安泰超硬20年的发展历程。
  安泰超硬是中国钢研科技集团(原钢铁研究总院)旗下企业,创建于1993年,是钢铁研究总院早期科研成果转化的结晶,2001年,改制成为安泰科技股份有限公司的控股子公司。
  自创立以来,安泰超硬就确立了以超硬材料为核心的发展方向,致力于超硬材料制品的生产制造与工艺技术开发和超硬材料合成技术的研究开发,是国内最早从事超硬材料研究、开发、制造和销售的专业公司之一。
  安泰超硬秉承钢研总院在材料科学和粉末冶金技术领域的丰富研发经验,始终坚持自主创新,不断提升技术水平,开发新工艺,陆续在国内率先开发出了金刚石锯片自由烧结技术、金刚石锯片热压烧结技术、金刚石锯片激光焊接工艺技术、金刚石绳锯制造工艺、钎焊金刚石工具技术等,引领着国内超硬材料工具制造领域技术进步的潮流。雄厚的产品技术积累、一流的专家人才队伍、先进的工艺装备水平,使安泰超硬在金刚石工具领域内的综合实力始终处于国内领先、国际先进行列。
  刘总介绍说,近年我国金刚石和立方氮化硼产量增长迅速,稳居世界第一,金刚石产量约占世界总产量的90%以上,立方氮化硼产量也占到了60%。“我国金刚石产量以惊人速度发展的同时,品级大幅度提高,价格却一路下滑。究其原因,离不开技术进步。这种进步主要是合成压机及其配套合金顶锤的大型化和粉末触媒的应用。”
  采用粉末触媒是合成金刚石行业的一大技术进步,它采用水雾化的Fe70Ni30及其衍生成分,代替了传统的片状触媒,连同合成柱也由直接加热变为间接加热,并将吨位加大,这不仅大大提高了金刚石的单产(由最初的10多克拉变为300多克拉),而且极大提高了金刚石的品级和性能。
  安泰超硬是国内最早进行粉末触媒人造金刚石合成技术研究开发的企业。如今,企业已经形成了“触媒粉末—脱氧合成柱—组装合成块—考核性合成金刚石”的生产链,并发展成为国内最大的超硬材料工具制造企业与粉末触媒供应商,产品技术处于国内领先、国际先进水平。值得强调的是,脱氧合成柱已出口到世界最大的金刚石制造企业E6。
  在陈哲总经理和刘一波总工程师的带领下,经过20年的发展,如今的安泰超硬已经拥有粉末触媒、金刚石锯片、金刚石刀头、金刚石绳锯、金刚石工程钻、钎焊金刚石工具等系列产品共计3000余种,均拥有自主知识产权。年产各类超硬材料工具1000万件以上,80%以上出口美国和欧盟地区,占我国同类产品出口量的20%左右,是国内最大的金刚石工具出口基地之一。在国际市场,“钢研工具”享有良好声誉。年产粉末触媒1000吨以上,主要供应国内外大型的金刚石单晶制造企业,国内市场占有率达到30%。2011年,安泰超硬主营业务收入和资产都达到4亿元。
  持续的技术创新与可靠的产品质量是安泰工具的立足之本。作为中国金刚石技术创新战略联盟秘书长单位,安泰超硬一直都非常注重技术创新和产品升级,目前拥有26项专利,其中8项国家发明专利,已经获得国家高新技术企业认定,2010年公司技术中心获得北京市企业技术中心认定。
  作为超硬材料行业的龙头企业,安泰超硬在产品质量管理、参与标准制定方面也走在了同类企业前面。早在1997年10月,安泰超硬就在国内同行业中率先通过了ISO9000质量体系认证,先后于1994年和1999年通过了欧洲砂轮委员会的DSA和MPA认证。2006年,安泰超硬取得欧盟oSa认证资格,成为国内目前唯一一家通过该认证的超硬材料工具企业,为公司进一步扩大欧洲市场铺平道路。
  作为全国磨具标准化技术委员会副主任委员单位、超硬材料标准化技术委员会主任委员单位,安泰超硬先后主持和参与制定了8项国家和行业标准,一直引领技术和产品的规范化、标准化发展。
  如今绿色制造、低碳发展已成社会共识。超硬材料及制品在节能减排方面的优势,在低碳经济工业领域中越来越明显,其应用空间也越来越广泛。在新材料“十二五”规划中,超硬材料及制品被列入重点产品目录,这意味着,这一行业的发展将得到国家实实在在的支持。
  无论行业发展趋势,还是国家政策倾向,超硬材料行业都面临着加速发展的大好机遇,但也必须承认,我国的超硬材料及制品在高端技术产品上,仍不具备足够的市场竞争力。
  恰如伴随高端加工制造业和高新技术产业的发展,金属材料、贵重材料等的加工需求日益增大,高端切削刀具、高端磨削磨具等新兴超硬工具已成为热门发展方向。而我国虽在进入21世纪后对这一方向有所投入,研发势头强劲,但距离工业规模化生产与国际先进水平,仍存在很大差距。
  安泰超硬已向这一方向迈出了进军的步伐,不仅在陶瓷结合剂砂轮的制备及应用上迈出可喜的一步,而且已经介入了贵重材料加工用高技术金刚石工具的开发,更是将目前有迫切需求、具多重技术优势但制造技术颇有难度的硬脆材料切割技术—金刚石线列入公司“十二五”重大科技专项,誓要取得一定进展和成果。
  道路是曲折的,但前途是光明的。刘总说,要将我国的“工业牙齿”打磨得更锋利,实现我国从超硬材料产业大国向产业强国的迈进,需要加大技术创新和企业管理力度,需要整个行业凝心聚力,安泰超硬愿意担当起一份责任。

安泰超硬生产车间

  陈哲,安泰超硬总经理,长期从事粉末冶金金刚石工具烧结技术研究开发工作,先后主持或参与新一代自由烧结金刚石锯片、热压烧结金刚石锯片、高精度脆性材料切割锯片等重大行业新工艺项目,并作为主要负责人承担了国家“十五”科技攻关项目。
  刘一波,安泰超硬副总经理兼总工程师,主要从事超硬材料合成与应用技术的研究开发工作。就职以来,主持了“激光焊接金刚石工具制造技术研究”等多项省部级项目研究开发工作,对公司的快速发展发挥了重大作用。