刀具制造商在全球原材料的上漲及經(jīng)濟(jì)全球化競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?jǐn)?shù)目不斷增加的大環(huán)境下，以高品質(zhì)產(chǎn)品加優(yōu)良的服務(wù)對(duì)客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)伙是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵．刀具制造商積極的為自身發(fā)展以及為整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步尋求未來(lái)出路。
    不同區(qū)域的發(fā)展現(xiàn)狀
    從歐洲GDP增長(zhǎng)率和工業(yè)產(chǎn)值，以及加工設(shè)備進(jìn)出口及消費(fèi)帶等多頂指標(biāo)來(lái)看，斯洛伐克、捷克和波蘭排名前三甲。而在全球范圍內(nèi)機(jī)床產(chǎn)位排名前三位的為日本，德國(guó)與中國(guó)，按機(jī)床消費(fèi)排書(shū)前三位的則為中國(guó)、日本與美國(guó)，限制機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)德國(guó)的產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大的主要因素來(lái)自原材料成本的上升、人力資源缺乏與技術(shù)能力進(jìn)步減緩而異致的定單減少，其中原材料問(wèn)題是最主要的影響因素。制造刀具的主要原材料硬質(zhì)合金和高速鋼的中重要的輔助原材料APT(Ammonium Paratungstate)是此次會(huì)議中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
    Ammonium Paratungstate(APT)，化學(xué)分子式為(NH4)[H2W12O42]4H2O是生產(chǎn)鎢制品的主要中間原料和市場(chǎng)交易形式。
    如圖所示為世界上主要刀具材料分布圖，其中高速鋼占到35%，硬質(zhì)合金占15%。
    目前鎢的主要產(chǎn)區(qū)在阿爾卑斯山、喜瑪拉雅山脈以及太平洋周遍地區(qū)。中國(guó)擁有60%的鎢的礦藏，國(guó)際市場(chǎng)上由于原材料緊缺，APT的價(jià)格在最近的幾年中從每噸50美元漲到每噸250美元左右。而成本的增加終將轉(zhuǎn)嫁到刀具終端用戶(hù)身上，目前世界上相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)針對(duì)此類(lèi)情況，正在進(jìn)行積極研究，主要的研究方案是盡最大可能減少刀具中鎢的用量，主要方法為只在刀具的關(guān)鍵部分使用鎢或設(shè)計(jì)特殊的刀具幾何形狀。(數(shù)據(jù)來(lái)源OECD，ifo-Institut，VDW，VDMA，National association，Gardner Publications，此數(shù)據(jù)不包含零部件)。
    從美國(guó)刀具協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，美國(guó)2006年的工業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)為4 %，預(yù)計(jì)2007年為3.2%。2006年底機(jī)床產(chǎn)值增長(zhǎng)為5.2%，預(yù)計(jì)在2007年，增長(zhǎng)為4.5%；機(jī)床消費(fèi)量增長(zhǎng)2006年為29.9%，預(yù)計(jì)2007將為18%，金屬加工業(yè)的增長(zhǎng)率將持續(xù)緩步正增長(zhǎng)，2008年有望進(jìn)一步增長(zhǎng)。從行業(yè)角度看，轎車(chē)和輕型卡車(chē)增長(zhǎng)緩慢，2006年底為負(fù)增長(zhǎng)－4.2%，預(yù)計(jì)在2007年可達(dá)到0.5%的微弱增長(zhǎng)；重型卡車(chē)、建筑機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械及設(shè)備于2006年的較大負(fù)增長(zhǎng)頂計(jì)2007年增長(zhǎng)速度將放緩．而2008年又將攀升；增長(zhǎng)最為迅速的航空產(chǎn)品在2006年底增長(zhǎng)為22% ，預(yù)計(jì)2007年10%，2008年則為23%。從刀具行業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，在未來(lái)硬質(zhì)合金所占比率將逐步增大．而高速鋼產(chǎn)品的比率將逐步減少，日本刀具協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，緊接著為日本，美國(guó)，意大利等。亞洲經(jīng)濟(jì)助長(zhǎng)迅速，報(bào)據(jù)亞洲開(kāi)發(fā)銀行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)2007年的GDP增長(zhǎng)約為10%，印度約為8%。良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，日本金屬加工業(yè)近年也持續(xù)高增長(zhǎng)，從刀具生產(chǎn)值來(lái)看，硬質(zhì)合金刀具的產(chǎn)量近年持續(xù)增長(zhǎng)，而高速鋼刀具開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，硬質(zhì)合金的進(jìn)出口量均顯著增長(zhǎng)，主要的出口對(duì)象為亞洲，其次為歐洲．然后為北美及其他地區(qū)。
    全球機(jī)床銷(xiāo)售的主要客戶(hù)群依次為通用機(jī)械和汽車(chē)行業(yè)，各自約占35%，其次為航空、醫(yī)療和模具業(yè)分布于從10%到5%之間。從2006年不同組織的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以著出．在全球轎車(chē)行業(yè)增長(zhǎng)中亞洲貢獻(xiàn)最大，其中中國(guó)以絕對(duì)領(lǐng)先的40%的增長(zhǎng)另人矚目，而同全球平均場(chǎng)長(zhǎng)率為5%不到。
    納米技術(shù)前景廣闊
    西班牙科學(xué)研究機(jī)構(gòu)Inasmet Technalia的歐洲項(xiàng)目經(jīng)理Jose Luis Viviente博士，負(fù)責(zé)納米技術(shù)項(xiàng)目第二階段，該項(xiàng)目側(cè)重發(fā)展納米技術(shù)在健康、航空、太空、汽車(chē)及能源等領(lǐng)城的應(yīng)用。他以納米技術(shù)是刀具的挑戰(zhàn)為題介紹了納米技術(shù)的重要性，以及在刀具領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，納米材料、納米結(jié)鉤涂層，鍍膜涂層技術(shù)等。納米源自希臘 語(yǔ)的“矮子”，其范圍界定在0.1到100nm范圍內(nèi)，1nm＝10-9m ，納米技術(shù)指得是設(shè)計(jì)，生產(chǎn)能夠?qū)⑽镔|(zhì)結(jié)構(gòu)的外型及尺寸控制在納米級(jí)的裝置和系統(tǒng)。納米之所以索要主要有兩點(diǎn)原因，其高面/體積比，使其具備了獨(dú)特的表面特性?xún)?yōu)勢(shì)，量子效應(yīng)。目前面對(duì)的挑故及需要改進(jìn)的地方主要有機(jī)械和結(jié)構(gòu)特性，硬度、強(qiáng)度、耐磨性；熱和化學(xué)特性，耐熱性、絕緣性、催化性；生物特性，適應(yīng)性、殺蟲(chóng)特性；電子和光學(xué)特性，新反射特性，透明性等等。樂(lè)觀(guān)的估計(jì)在未來(lái)7～8年間納米技術(shù)所創(chuàng)造的價(jià)值將達(dá)到30億美元，即使是悲觀(guān)的估計(jì)可將達(dá)到10 億美元。納米技術(shù)的主要行業(yè)分布如圖所示。
    高速加工已經(jīng)被普遍認(rèn)為勢(shì)提高產(chǎn)量降低制造成本的加工技術(shù)。干式加工或微量潤(rùn)滑概念是如今加工業(yè)為減少環(huán)保及生產(chǎn)成本的主要目標(biāo)。對(duì)刀具制造商和涂層供應(yīng)商而言最重要的是生產(chǎn)率。在切削性能(速度，單位時(shí)間的切削量)上提高20%將減少制造成本15%。越來(lái)越嚴(yán)苛的加工要求需要刀具材料和涂層的進(jìn)一步發(fā)展，改善加工條件及改進(jìn)刀具設(shè)計(jì)。在加工過(guò)程中在刀刃處會(huì)出現(xiàn)溫度的驟然變化，機(jī)械力和激烈的化學(xué)反應(yīng)．需要使用保護(hù)涂層以減少機(jī)械和熱負(fù)載。近年來(lái)(Ti，Al)涂層的硬質(zhì)合金刀具在高性能刀具市場(chǎng)上已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位。在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合的高需求促進(jìn)了特殊涂層或精確涂層的發(fā)展。
    納米材料和納米結(jié)構(gòu)材料主要形式有原子簇，納米粒子，納米層，納米纖維；多層式(層的厚度在納術(shù)級(jí)范圍內(nèi))；納米結(jié)構(gòu)的涂層或納米涂層；納米結(jié)構(gòu)的粒狀材料。納米級(jí)的涂層：涂層至少有一個(gè)尺寸小于100nm，例如晶?；颡?dú)立的層。納米品粒涂層比傳統(tǒng)的粗粒具有更低的磨損率，更高的硬度和強(qiáng)度，微小的顆粒尺寸改變了涂層的破裂形式和材料去除機(jī)制．但關(guān)健的問(wèn)題在于在熱應(yīng)力下保持顆粒的尺寸。納米混合涂層包含至少兩個(gè)相位．晶相和非晶相或兩個(gè)結(jié)晶狀態(tài)。尺寸，體積和納米晶粒的分布以及非晶相的厚度需要優(yōu)化以找到在超硬度和強(qiáng)度間的平衡點(diǎn)，其需要考慮的是熱穩(wěn)定性，在涂層過(guò)程中及后來(lái)的階段中顯示出的非混合性、分解拐點(diǎn)和偏析現(xiàn)象。納米多層結(jié)構(gòu)由不同材料的納米層交替組成．其有各項(xiàng)異性的特性，加強(qiáng)了單層鍍層的性能通過(guò)不同的交替層相互輔助改善涂層特性。薄膜沉積技術(shù)主要分為物理汽化沉積和化學(xué)汽化沉積，分別其有不同的優(yōu)勢(shì)及工藝特點(diǎn)。物理涂層具有高度一致的厚度，提供理想的化學(xué)計(jì)量控制，相對(duì)低的沉積溫度，允許整個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行涂層，但需要注意沉積率，控制內(nèi)應(yīng)力以限制涂層厚度，以及與基層的黏著力?；瘜W(xué)汽化沉積則具有一致的厚度，高沉積率．對(duì)復(fù)雜幾何外型具有一致的沉積性，但其具有高的溫度，內(nèi)應(yīng)力的問(wèn)題。
    世界上多個(gè)學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)或私人研究組織部在積極進(jìn)行著納米技術(shù)的研究，如由德國(guó)骯空中心組織的為期4年的INNOVATIAL項(xiàng)目研究方面包括納米結(jié)構(gòu)高性能涂層的合成，以提供1000℃的環(huán)保溫度，新的涂層結(jié)構(gòu)如納米多層．合成涂層和金屬間相涂層(由高能量脈沖磁場(chǎng)噴涂)；進(jìn)一步理解沉積參數(shù)和納米結(jié)構(gòu)，相關(guān)機(jī)械性能相關(guān)性，如微量元素，內(nèi)應(yīng)力形式．?dāng)U散，超硬特性的起源，強(qiáng)度及變形的機(jī)制，氧化機(jī)制等。主要的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)閥-TiAl基體應(yīng)用于航空，能源和汽車(chē)行業(yè)以及鋼，硬質(zhì)合金、鑄鐵基體在更為廣泛的應(yīng)用范圍，如刀具制造、液壓、能源及其他。
    而對(duì)市場(chǎng)成本是最主要的挑戰(zhàn)，必須實(shí)現(xiàn)真正的增值或新的功能，需要強(qiáng)調(diào)的是市場(chǎng)需求而不是技術(shù)的需求，而供應(yīng)商與用戶(hù)的合作關(guān)鍵是成本和性能。