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山高望远:技术创新是企业发展的支柱

2008年04月07日 17:04中国机床商务网点击:3314

全球化和信息革命是21世纪世界经济发展的两大特点,而技术创新乃是企业发展的不懈动力。 

刚刚过去的2007年,山高刀具公司的全球销售额近10亿美金左右,同比增长13%。而在大中华区,由于中国制造业的迅猛发展,因此山高中国的销售额己突破3亿元人民币,同比增长近40%,是山高全球市场发展速度最快的地区之一。 

同时,山高中国的面貌一年又变了一个样,公司近期又扩大了生产和办公场地共计2400m2。去年底举行的2007年度亚太地区技术研讨会,就是在新落成的虹漕路456号8号楼2层的培训中心举行的。其中新楼一层用于生产非标刀具和切削演示,二层为制造部、设计部、技术中心的办公室及相关配套设施。今年伊始,以CEO Mr.Kai W?rn带队的总部高层领导,还特地来沪参加为庆祝新办公楼落成而举行的剪彩仪式。 

值得指出的是,山高刀具所取得的这些成绩,主要应归咎于我们的先进产品山高刀具每年所投入的技术研发费用,要占我们销售额的5%左右,大到切削原理,小在金相分析,我们有一支团队始终锲而不舍地作出不懈努力。 

在机械加工领域,山高始终把握着金属切削刀具的前沿技术与发展方向。经过百年传承,山高的产品系列已从初期的单一铣刀系列发展到上世纪末期的集铣、车、钻等多系列直至目前涵盖车、铣、钻、铰、镗及刀柄系统等全系列。其市场形象也从当年的“铣削之王”发展成为“可信赖刀具系统供应商”,进而演变为“机加工整体方案提供者”,我们的目标是成为客户的战略合作伙伴。 

在扩大产品系列的同时,创新一直是山高产品发展的主旋律。公司上世纪80年代后推出的45°主偏角面铣刀和“小魔王”可换刀头球头立铣刀,分别解决了当时困扰着刀具界的74°主偏角铣刀铣削钢件材料时径向切削力过大及小径刀杆可换刀头与杆体连接这两大难题。山高的硬质合金刀片材质等级也在过去的20年间,由两位数系列发展到四位数系列。同时,新材质的开发成功也使切削参数不断得以提高。 

在寻求对于改进宽范围材料加工能力的影响因素的过程中,山高已经探索了直至原子层面的所有可能性。这导致了新型刀片镀层技术的诞生,它被证明在性能上大大超越了原有的水平,特别是加工钢件。2007年山高已经推出了Duratomic车削刀片新材质等级TP2500,将钢件加工的性能提高到一个新的高度。 

Duratomic是山高刀具的最新研发成果。Duratomic具有极佳的韧性和耐磨性,它将成为今后几年(刀片)镀层研发的方向,而且将对金属加工生产率的提升产生巨大的影响。 

之后山高又推出了用于不锈钢车削的Duratomic材质等级TM2000、TM4000。随后把Duratomic技术推广到铣削领域,新推出了用于铣削加工的Duratomic材质等级MP1500、MP2500、MK1500、MK3000。因此可以预见,2008年必将是Duratomic材质等级在金属加工领域大显身手的一年。 

那么,Duraromic的奥秘在哪里?它的优异性能是如何实现的呢? 

我们有许多方法可以改进镀层产品的性能,如在镀层炉内对化学成分进行微调、各个镀层的结构控制更仔细、镀层刀片的顶部与底部的精磨、甚至镀层后对切削刃进行抛光,所有这些都对最终用户均有好处。 

在过去的几年中,除了这些改进之外,山高尝试了采用一种相对而言更基本的方法来提高镀层的性能。例如,有些同行认为,对某些材质等级的刀片切削刃进行抛光的理由之一,就是去除镀层本身的瑕疵。山高也使用了这一措施,因为通过抛光确实可以改善光滑性、消除残余应力状态并减少切削的摩擦。但是,如果这些瑕疵并非首要因素的话会怎么样呢?这一问题的提出使得山高认识到还必须致力于改善各个镀层结构的完整性。 

如果我们从最初的地方开始,有两种不同形式的氧化铝应用于镀层:k和a。两者区别在于晶体结构的不同。例如,陶瓷卫浴产品和红宝石都是由氧化铝制成的。这两者的区别在于原子的排列方式。当用作刀具材料时,我们更希望使用a相的氧化铝。然而,k相更容易沉积,所以先沉积k相再在熔炉里对镀层热处理,使之转换为a相。在进行这种处理时会产生体积上的收缩,其直接后果是不可避免地产生裂纹。直到山高的镀层专家解决了如何直接沉积a相氧化铝,使得结构变得无裂缝。 

大家还可以用另外一种材料进行类比,我们都知道金刚石是人类已知最坚硬的材料,从某个结晶方向可以被相对容易地劈开,金刚石可以非常好地抵抗任何形式的破损或磨损。通过仔细地调整镀层的循环,山高的研发团队已经掌握如何控制这些镀层的晶体结构,以提高韧性和耐磨性。这个就是我们已经命名的“Duratomic”工艺,即希望它能反映出我们通过原子级的工艺来控制镀层使其更耐用的想法。通过把另一种结晶方向引入切削,就能提高刀具的韧性和耐磨性。 

山高研发团队所做的是从化学上改变氧化铝(Al2O3)层的晶体结构,以创造出一种能提供更长的刀具寿命并提高切削能力的镀层。我们相信这将会完全改变未来材料等级研发的性能预期。用Duratomic技术开发镀层可以与任意不同的基体相结合,创造出新一代的有颠峰性能且应用广泛的材料等级。 

传统氧化铝镀层的硬度约为27.5(GPa)。Duratomic的硬度大约是30.5(GPa),提高了10%-15%。硬度的提高将直接转换为耐磨性的增加,因此,也提高了刀具寿命。在一个典型的应用中,镀层的工作温度也由915℃下降到880℃,足以大大提高抗月牙洼磨损性能。 

该材质等级表现为黑色,是由于氧化铝粘合到其下面的碳氮化钛层所造成的。Ti(C,N)是非常坚硬且耐磨的。在它的下面是一个崭新的基体,它被认为是这一镀层的理想搭档,而且也以富钴区为特色,它意味着钴元素由这一结构的芯部转移到表面。毫无疑问的是,山高提高了这一材质等级的韧性。 

刀具的技术创新,不仅仅是材质的创新,刀具结构创新的例子也比比皆是。山高铰刀新产品Precifix正是集合了Precimaster和Bifix的优点而创造的。Precifix的产品名称本身就是另外两种铰刀名称的前后缀合成的,而且其设计理念也体现了这一点。Precifix是一种刀片可调的铰刀,保证IT6级精度。由于使用了单一的可调螺钉系统,因此调整操作尽可能地简化:无须调整倒锥。它的优势主要有:经济性,采用成本较低的可转位刀片;模块化,使用与Precimaster相同的刀杆;灵活性,同一种刀头具备两种冷却方式(通孔或盲孔)。 

以上这些研发成果,据用户试用后反映,效果相当出色,故订货也络绎不绝,同时我更相信,在新的一年中,必将又有更好的新产品应运而生。目前,山高员工正信心百倍,上下一心绘制新的发展宏图。 
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