金刚石工具在石材加工领域的应用

关于金刚石工具在石材加工领域的应用

一、金刚石工具的简介

金刚石工具主要包括锯切工具、磨具、钻探工具、切削刀具等，广泛应用于地质勘探、石材、机械及国防工业等各个领域，产品已形成系列化，品种规格齐全。少量产品在国际市场上具有一定的竞争力，但大部分产品仍属于低档产品，性价比不高，竞争力较低。

二、石材加工与金刚石工具制造业的发展现状

经过近30年的发展，我国金刚石工具制造已经涵盖了石材开采、加工、应用等各个方面，基本满足了国内企业的生产需求。其中金刚石工具在我国石材加工业中取得了快速发展，同时石材用金刚石工具及石材装备的制造水平也在不断提升。石材业先后出现上世纪80年代末至90年代初和90年代末至本世纪初两次引进国外先进技术和装备的高潮，在此带动下国产石材工具装备制造水平也迅速提高。

在市场形势方面德、意、日、韩等国生产的金刚石工具品种多、质量高、价格高他们的产品几乎占据了绝大部分的高端石材加工市场。而中国金刚石工具生产企业的发展速度也很快，从企业的数量来看，生产金刚石工具的的企业近千家，年销售过百亿。逐步形成了江苏省丹阳市、河北省石家庄市、湖北省鄂州市、福建省泉州市四个整体规模较大的产业基地。中国生产金刚石工具的企业之多、规模之大是世界上其他国家都无法比较的。但是中国的金刚石工具生产多数为低价产品，低端产品。即便是优质的产品，其品质达到或者超过同类产品时也因为是中国制造而卖不出好价钱。严重影响到中国金刚石制

品的形象。例如以2007年为例，2007年石材加工用金刚石工具销售额在20亿美元以上，其中锯切类工具年产值约占超硬材料制品总产值的60﹪-70﹪，磨削、切削类年产值占15﹪，钻进类占20﹪，其他类占10﹪-20﹪。从产品分布来说，大多数是中、低档产品，技术含量和售价较低，一些高性能产品所占比例不高。所以从这一点出发我国的金刚石工具生产只能算是产量大国，但并不是技术强国。

要改变这种状况，必须着眼于新技术和新产品的大量推广应用。同时紧跟国外最新的技术潮流，并结合中国石材行业的现状，制定符合中国国情的金刚石工具发展方向。以金刚石锯片为例，目前国内金刚石锯片在石材加工领域中正在向环保性、高效性、节能性和专业性四个方向发展。其中，以下几个产品极具代表性：

（1）金刚石薄片、超薄片

金刚石薄片、超薄片，主要以巨片的厚度来区分。利用薄片、超薄片加工花岗岩石和大理石板材，可以大幅度提高切割效率和荒料成材率，降低电力消耗。

（2）框架锯条

金刚石框架锯又称金刚石大锯，是上世纪50年代开始发展起来的一种新型框架锯机。目前在石材工艺较发达郭嘉，金刚石框锯架已经基本上取代了砂锯，其优点是：切割速度快，生产效率高;加工质量好，锯切的板材光滑平整，可省去一道粗磨工序；节省劳力和钢材，改善劳动环境，便于管理。

（3）直径2600mm以上的超大型锯片基体

以前在中国很多石材矿山产地主要采取打眼放炮这种落后的方法采石材荒料，不但生产效率低而且作业不安全，特别是由于爆炸引起的岩体破裂，对石材资源破坏严重，开采出来的荒料尺寸不规则，甚至由于出现裂纹而报废，成材率很低。据估算，采用打眼放炮的方法开采荒料只有5%到25%的开采量可以加工成材。一些石材工业发达国家，已经明令禁止采用炸药爆破的方法开采石材，国际业界人士认为中国的石材矿山生产率低和资源浪费严重，其主要原因是缺乏相应的锯片和相关机械化设备的大量产业化，开采技术落后，生产管理不善。近几年，随着矿产资源的减少和对环境保护的需要，国内一些矿山企业利用直径2600mm以上规格的超大片进行矿山的开采，矿山资源的利用率达到了90%。据统计，目前国内利用超大型锯片进行石材荒料开采，已越来越受到重视和推广，矿山锯机台数已迅速增长到1800台左右。

（4）掏空型锯片

掏空型锯片相对于常规锯片，只是在片体上加工了几排孔，孔的形状主要以水滴型为主。从目前掏空型圆锯片的使用情况看，在锯切工艺不作任何改变的情况下，掏空型锯片突出表现出以下几大优点：（1）易于进水，明显提高了冷却效果；（2）加大了排屑量；（3）减轻了锯片重量及锯机的运行负荷，电流同比下降5安培；（4）降低了运行噪音；（5）由于锯片重量的减轻，使小组合锯机装载更多的锯片成为可能；（6）可延长锯片使用寿命，增加切割平米数，焊接变形小；（7）使用间歇，张力恢复性能良好。从大量的使用数据

表明，使用掏空型锯片加工石材，不仅能够是单位平米的电能消耗大大降低而且提高了石材荒料资源的利用率，提高了石材加工的劳动生产率。

总的来说，随着伴随着石材制品业向着高质量、艺术化、多样化方向的发展，市场对石材制品的种类、形状、精度和产品尺寸的要求越来越高、需求越来越大，从而对金刚石工具的制造水平和产品种类以及性能提出了越来越高的要求，无论面对国际市场还是国内市场，提高石材加工工具产品的制造水平和核心竞争力是摆在我国所有金刚石工具企业面前最急切的问题。因此，金刚石工具企业要不断的创新，不断的推出新产品紧跟当今国际石材业发展的步伐。当前，我国的金刚石工具行业虽然面临一些困难和压力，但是还应看到国内、国际市场广阔，蕴藏着巨大的发展机遇。

一方面，石材产量和需求量的持续增大，直接拉动金刚石工具销量的巨大增长，以2009年为例：

2009年全年国内石材产量为2.9469亿㎡，国内金刚石锯片销售额为163.6亿元，以此换算到2015年，当国内石材行业年产量达到7.0亿㎡时，金刚石锯片需求量应为380亿元，相比2009年有130％的增长。（以上数据来源：中国市场调查研究中心）

经过上世纪90年代的高速发展，全球金刚石工具的市场容量在2004 年已突破100 亿美元，全球金刚石工具的需求量近年一直保持年均15%左右的增长率，在2008年已达到200亿美元。近年来，中国市场在全球经济的带动下，2004年金刚石锯片的销售收入达到103

亿元，2006年达到137.6亿元，同比增长15.9%，增幅上涨了1个百分点； 2007年金刚石工具在产业链不断集中及原材料价格居高不下的影响下，市场容量有所放缓，2007年行业的销售收入达到159.5亿元，同比上涨了15.1%，增幅回落了0.8个百分点，但行业的快速增长势头依然强劲。2008年，10月以后受世界金融危机的影响，同比增速13.5%。由于2009年世界金融危机对实体经济的影响，2009年有所下降，仅为163.6亿元，2010年世界经济环境复苏，金刚石锯片销售额也随之回升，达到178.4亿元。

另一方面进入新世纪以来，特别是最近五年来，在我国现代石材产业快速发展的带动下，对新型金刚石工具的需求迅速增长。目前，锯石机、全自动抛光机、矿山圆盘锯机、荒料装载机等一批具有自主知识产权的技术装备得到开发和应用，石材装备制造不但能够满足国内石材加工业的需求，部分产品还出口到国际市场，由此引发石材消费升级而带来了产品品质的巨大飞越。超薄锯片、矿山用掏空片、新材料介质的复合片、超薄框架锯条等一大批新型金刚石工具随之出现并得到广泛应用。

同时，各种新型金刚石工具的出现，也加速了对落后产品、低端产品的淘汰和更新换代，产品附加值不断提高，市场需求不断增大，对金刚石工具企业而言无疑又是个巨大的机遇和挑战。

三、国内石材加工和金刚石工具的发展走势分析

在国内石材加工业，由于顾客的需求越来越个性化，加上石材加工企业的地区差异、切割对象的差异、切割锯机的差异以及