一、模切刀、刀模及其用途
模切刀,是經(jīng)過(guò)特殊熱處理制成的壓延刀帶,主要用于制成刀模,作為皮革、織物、紙板、橡膠和塑料等各類(lèi)材料模切工序(見(jiàn)圖1)。模切是一種使用成型刀模切割各類(lèi)板材的常見(jiàn)工序,大多數(shù)鞋履箱包皮革裁片、標(biāo)準(zhǔn)的紙箱和包裝材料、電子產(chǎn)品零件廣泛使用這種高效的工藝加工而成。除了切割出形狀,模切還可將材料壓出折痕、穿孔或縫隙等。
模切刀用于模切時(shí),需先做成刀模,將模切刀帶定量裁斷,利用彎模機(jī)彎折成預(yù)定形狀后即制成刀模(見(jiàn)圖2)。目前,典型的模切刀按照刀身厚度,可以分為輕型模切刀和重型模切刀。其中,刀身厚度2.0mm以下為輕型模切刀,刀身厚度超過(guò)2.0mm為重型模切刀。輕型模切刀用于包裝印刷、電子信息等行業(yè)的模切,因?yàn)槠滟|(zhì)地較為輕薄,相應(yīng)的刀模帶有基板用于固定刀身,一般選用高品質(zhì)和高密度的膠合板。重型模切刀多應(yīng)用于皮革、織物等材料的模切,其刀身本身具有一定厚度,可獨(dú)立折彎成型。
模切刀及由其制作而成的刀模,應(yīng)用于異形零件裁切的批量化生產(chǎn)。以模切刀最初應(yīng)用的制鞋領(lǐng)域?yàn)槔F(xiàn)代制鞋業(yè)采用高效率的裝配式生產(chǎn),即先在整片紡織物、皮革上裁出包頭、前幫、中幫、鞋舌、幫里等各個(gè)鞋幫部件,將其縫制成型后再與鞋底結(jié)合成為鞋履成品。因此,各種鞋類(lèi)的制作要經(jīng)過(guò)原材料準(zhǔn)備、下料裁斷、車(chē)幫縫制、鞋幫成型、幫底結(jié)合、成品整飾等加工過(guò)程。刀模就是應(yīng)用于裁斷機(jī)進(jìn)行下料裁斷的核心工具(見(jiàn)圖3)。綜合生產(chǎn)速度、工效、裁切質(zhì)量等因素考慮,使用刀模進(jìn)行機(jī)械裁斷是當(dāng)前大批量訂單、高效生產(chǎn)最適用的方式。
二、模切刀的歷史變遷
模切刀最初是隨著制鞋、箱包等輕工業(yè)消費(fèi)品生產(chǎn)的機(jī)械化發(fā)展起來(lái)的。制鞋業(yè)在機(jī)械化之前采用手工裁斷,我國(guó)北方多是先用畫(huà)料樣板劃料,再用剪刀裁斷,稱(chēng)為“先劃后裁”;南方企業(yè)普遍用割皮刀(介刀)按照裁斷的鐵樣板直接裁斷,稱(chēng)為“直接套裁”。19世紀(jì)中期以后,縫紉機(jī)、裁斷機(jī)、釘跟機(jī)等輕工機(jī)械相繼發(fā)明,歐美等地手工制鞋技術(shù)逐漸被機(jī)械化生產(chǎn)所代替,鞋類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)入批量生產(chǎn)的階段。1876年,隨著裁斷機(jī)的發(fā)明,刀模截料開(kāi)始代替手工劃線(xiàn)裁剪,完成了下料裁減機(jī)械化的變革,帶動(dòng)了模切刀快速發(fā)展起來(lái)。
模切刀在具體使用時(shí),要在彎刀機(jī)上制成各類(lèi)形狀的刀模,對(duì)其本體的彎曲性能要求很高,防止彎曲時(shí)崩斷。同時(shí),規(guī)模化生產(chǎn)方式客觀上也要求刀刃具備極高的硬度和耐沖擊性能,保證較長(zhǎng)的沖切壽命。因此,模切刀材料一般采用優(yōu)質(zhì)的鋼帶再經(jīng)過(guò)特殊的熱處理達(dá)到韌性和硬度的均衡。奧地利奧鋼聯(lián)集團(tuán)(Voestalpine AG)旗下的Martin Miller、B?hler是世界上具有代表性的模切刀品牌,從19世紀(jì)發(fā)展至今已有百余年的歷史,其所使用的原材料來(lái)源于奧地利母公司和德國(guó)的冷軋鋼帶,基于長(zhǎng)期積累的精密鋼帶加工和熱處理核心技術(shù),其模切刀乃至其他各類(lèi)刀具在歐洲和全球都享有盛譽(yù)。裁斷機(jī)等輕工機(jī)械及其配套工具的率先發(fā)展,促進(jìn)歐洲的意大利、西班牙、葡萄牙等國(guó)家,成為早期的全球制鞋業(yè)中心。
隨著時(shí)代的發(fā)展和模切技術(shù)的進(jìn)步,模切刀的應(yīng)用也從皮革、織物滲透到了包裝印刷、電子信息等工業(yè)領(lǐng)域。在包裝印刷領(lǐng)域,隨著工業(yè)化生產(chǎn)方式的進(jìn)步,出現(xiàn)了圓壓圓模切機(jī)等適用于大批量印刷包裝產(chǎn)品的模切裝備,應(yīng)用圓模切滾筒的加工工藝,以及相配套使用的模切刀(圓模刀、圓模線(xiàn)等)及刀模,模切的生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高(見(jiàn)圖4)。
隨著電子信息的快速發(fā)展,印制電路板、保護(hù)膜、觸摸屏、顯示屏、背光膜、視窗等電子產(chǎn)品零件都廣泛用到模切工藝。用于電子產(chǎn)品的模切工包括膠板刀模、鋁板刀模、雕刻刀模、蝕刻刀模等類(lèi)型(見(jiàn)表1),其中,雕刻刀模、蝕刻刀模是在鋼板上直接雕刻或蝕刻而成,用于沖切高精密的電子產(chǎn)品零件,是隨著現(xiàn)代精密制造發(fā)展出來(lái)的模切技術(shù)。
目前,模切刀品種不斷延伸擴(kuò)展,產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新十分活躍,在高度、厚度、硬度、刀口方面的各種規(guī)格已經(jīng)十分齊全。如日本塚谷(TSUKATANI)刃物株式會(huì)社開(kāi)發(fā)了鏡面模切刀、直紋模切刀、拉削模切刀、不干膠刀等多個(gè)系列,每個(gè)系列又針對(duì)卡紙及不干膠、電子產(chǎn)品、PET塑料膜、密封件拼圖、皮革、PVC地板等不同類(lèi)型產(chǎn)品的加工設(shè)計(jì)了專(zhuān)用的模切刀品種。為了實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜圖案的模切或精密模切需求,業(yè)內(nèi)相繼出現(xiàn)了多種特殊模切刀工具,如拉鏈刀、方齒刀、鋸齒刀、波紋刀、直紋刀、鏡面刀、雙面刀、涂膠刀、手孔刀等(見(jiàn)圖5)。這些異形、精密模切刀屬于比較高端的產(chǎn)品類(lèi)型,比如直紋刀經(jīng)直紋研磨刀口,可有效減少模切壓力,保持尖銳的鋒利度,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命的模切加工及切斷面光滑。鏡面刀對(duì)刀鋒進(jìn)行類(lèi)似鏡面的直紋研磨加工,使刀鋒更銳利,適用于覆膜卡紙、偏光膜、擴(kuò)散膜、棱鏡膜、反射膜、半導(dǎo)體材料的精密模切加工。雙面刀對(duì)刀口進(jìn)行了雙面開(kāi)刃,一次模切即可做出左右對(duì)稱(chēng)的裁片,用于高端鞋履的制造工藝。
三、中國(guó)模切刀產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
中國(guó)模切刀產(chǎn)業(yè)系與國(guó)家整體工業(yè)同步發(fā)展起來(lái)的。改革開(kāi)放以后,我國(guó)服裝鞋帽加工等輕工業(yè)率先發(fā)展起來(lái)。服裝鞋帽屬于典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),全球產(chǎn)業(yè)布局重心發(fā)生多次轉(zhuǎn)移,每一次轉(zhuǎn)移也帶動(dòng)了區(qū)域模切刀配套產(chǎn)業(yè)的騰飛。上世紀(jì)60、70年代,制鞋產(chǎn)業(yè)開(kāi)始轉(zhuǎn)移到成本相對(duì)低廉的日本、臺(tái)灣、韓國(guó)、香港等國(guó)家和地區(qū),當(dāng)前國(guó)際著名制鞋大廠寶成、豐泰、清祿、隆典等在此期間迅速成長(zhǎng),韓國(guó)日進(jìn)、臺(tái)灣海鯊等模切刀品牌也隨之發(fā)展起來(lái)。上個(gè)世紀(jì)80年代,鞋服箱包產(chǎn)業(yè)又開(kāi)始轉(zhuǎn)移到土地勞動(dòng)力成本更低廉、產(chǎn)業(yè)資源日漸豐富、投資環(huán)境日漸完善的中國(guó)大陸沿海一帶。
上個(gè)世紀(jì)80年代中期以后,國(guó)內(nèi)機(jī)械化制鞋開(kāi)始推廣,使用鋼制刀模的裁斷機(jī)逐漸代替手工制鞋,與之配套的模切刀及刀模逐漸從香港、臺(tái)灣、歐洲等地引進(jìn)了冷彎加工,采用合金鋼材料冷軋成所需厚度的帶鋼,經(jīng)磨削刃口、高頻淬火后直接冷彎加工成型,其效率、外觀和質(zhì)量得到很大的提高。上個(gè)世紀(jì)90年代以后,福建恒而達(dá)(原莆田市恒達(dá)機(jī)電)、浙江伊利達(dá)、浙江五星等我國(guó)主要的模切刀企業(yè)相繼成立,這些企業(yè)圍繞著國(guó)內(nèi)幾個(gè)重點(diǎn)的制鞋產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展壯大,逐步開(kāi)啟了模切刀國(guó)產(chǎn)化的歷史進(jìn)程。
上個(gè)世紀(jì)90年代中期,世界鞋類(lèi)年總產(chǎn)量約100億雙,進(jìn)出口貿(mào)易額達(dá)300億美元,其中,中國(guó)制鞋企業(yè)達(dá)萬(wàn)余家,總產(chǎn)量達(dá)25億雙,躍升為世界第一制鞋大國(guó),效率和成本的競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈。此時(shí)我國(guó)模切刀市場(chǎng)主要流行瑞典sandvik、奧地利B?hler和Martin Miller、西班牙Gilma、韓國(guó)日進(jìn)和Kantana等進(jìn)口品牌,進(jìn)口價(jià)格比較昂貴,且隨著輕工消費(fèi)品花色款式的增多,刀模的費(fèi)用越來(lái)越高。與此同時(shí),隨著技術(shù)與工藝研發(fā)的突破和成熟,國(guó)產(chǎn)模切刀開(kāi)始對(duì)金屬材料、熱處理工藝和專(zhuān)用裝備進(jìn)行大量的創(chuàng)新,在適應(yīng)國(guó)內(nèi)規(guī)?;a(chǎn)和成本要求的同時(shí),迅速提升其各項(xiàng)性能指標(biāo),逐步縮小與國(guó)際模切刀品牌的差距,在綜合性?xún)r(jià)比方面更是具備較高的競(jìng)爭(zhēng)力,其中,福建恒而達(dá)新材料股份有限公司(原莆田市恒達(dá)機(jī)電實(shí)業(yè)有限公司)的發(fā)展壯大,尤其具有代表性。
由于碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接時(shí)接口容易退火軟化,影響剛性和耐磨性,因此模切刀材料使用合金鋼,成本和產(chǎn)品價(jià)格較高。上世紀(jì)九十年代,福建恒而達(dá)突破熱處理技術(shù),克服了碳結(jié)鋼材料的工藝缺陷,使其達(dá)到硬度和韌性的平衡,率先用碳素結(jié)構(gòu)鋼逐漸替代合金鋼材料;之后又逐步使用熱軋鋼卷代替冷軋帶鋼作為原材料,在保證模切刀強(qiáng)韌性情況下,再次大幅度降低了生產(chǎn)成本和價(jià)格,有力支持了下游鞋帽服裝等輕工制造業(yè)的發(fā)展。
在刀型方面,上世紀(jì)90年代,進(jìn)口刀型僅適用于沖切層數(shù)較少的皮革材料,福建恒而達(dá)不斷對(duì)刀型作出優(yōu)化設(shè)計(jì),適用于多層真皮及復(fù)雜材料(如塑膠、墊片、纖維板等較硬材料)的沖切,一方面促進(jìn)鞋帽等輕工業(yè)的大規(guī)模量產(chǎn),提高效率、降低成本,另一方面使得模切刀的應(yīng)用更為廣泛。進(jìn)入21世紀(jì)以后,重型模切刀已經(jīng)被逐步被國(guó)產(chǎn)化替代,直至目前市場(chǎng)份額已以國(guó)產(chǎn)品牌為主導(dǎo)(見(jiàn)表2)。
隨著國(guó)內(nèi)包裝印刷、電子信息產(chǎn)業(yè)的興起,輕型模切刀也隨著發(fā)展起來(lái),已有國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠提供齒刀、波紋刀、拉鏈刀、不干膠刀等各種輕型模切刀品種。但從下游領(lǐng)域來(lái)看,應(yīng)用于電子信息、高端包裝印刷行業(yè)的優(yōu)質(zhì)模切刀,具備精、細(xì)、微、薄的性能特征,如不干膠標(biāo)簽?zāi)G羞^(guò)程中要求模切刀切穿上層膠水層而不破壞下層硅油層,對(duì)模切刀的厚度、高度、屈曲度等要求極高,電子產(chǎn)品中所用偏光膜、擴(kuò)散膜、棱鏡膜、反射膜、絕緣材料、雙面膠帶、散熱片等產(chǎn)品也需應(yīng)用高檔的模切刀加工成型,平面顯示行業(yè)對(duì)薄型材料的層數(shù)和沖切的精度要求尤為突出。在輕型模切刀領(lǐng)域,外資品牌的模切刀精度、穩(wěn)定性、壽命等性能突出,工藝積累深厚,如瑞典山特維克公司是世界上首先采用刀刃硬化技術(shù)生產(chǎn)模切刀的企業(yè),奧地利B?hler的至尊刀(Supreme)在刀鋒部位采用特殊金屬涂料填平毛細(xì)氣孔和間隙坑紋,使刀與加工材料之間減小摩擦,適用于高檔產(chǎn)品的加工,被稱(chēng)為“模切刀之王”。因此,在高端輕型模切刀領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)化水平尚待進(jìn)一步突破。
四、重型模切刀的市場(chǎng)
模切刀的實(shí)際需求受加工規(guī)模及訂單分散度、鞋履款式變化等因素的影響比較大。從規(guī)模來(lái)看,鞋履、箱包和服裝等普通消費(fèi)品都是十分龐大的加工市場(chǎng)。據(jù)中國(guó)皮革協(xié)會(huì)鞋業(yè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)提供的數(shù)據(jù),我國(guó)鞋類(lèi)產(chǎn)量從90年代初不足40億雙增長(zhǎng)到140億雙左右;服裝產(chǎn)量從90年代初的31億件增長(zhǎng)到現(xiàn)在的約300億件(見(jiàn)圖6)。
數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)皮革協(xié)會(huì)
重型模切刀及刀模加工的輕工業(yè)消費(fèi)品規(guī)模龐大,全球范圍內(nèi),服帽鞋包等輕工業(yè)已高度集中于中國(guó)及東南亞一帶,包括歐美國(guó)家知名品牌的代工企業(yè)也普遍位于亞洲,但整個(gè)市場(chǎng)極其分散。當(dāng)前,臺(tái)灣寶成工業(yè)及其子公司是全球最大的運(yùn)動(dòng)鞋及休閑鞋制造商,鞋類(lèi)年產(chǎn)量約為3億雙,但也僅占全球份額的1%左右。其他的制鞋知名大廠臺(tái)灣豐泰、隆典實(shí)業(yè)等年產(chǎn)量也僅在千萬(wàn)至億雙之間。從福建部分鞋業(yè)產(chǎn)業(yè)集群的調(diào)研來(lái)看,規(guī)模較大的加工企業(yè)年產(chǎn)量多數(shù)在幾百萬(wàn)雙至千萬(wàn)雙。鞋服加工規(guī)模龐大而中小企業(yè)眾多,僅國(guó)內(nèi)規(guī)模以上鞋類(lèi)生產(chǎn)企業(yè)就有4500多家,更多以中小批量生產(chǎn)為主,產(chǎn)品多樣性更加突出,也在一定程度上推高了對(duì)重型模切刀及刀模的需求量。
應(yīng)用重型模切刀制作刀模是一種根據(jù)裁片形狀定制的裁切工具,裁片形態(tài)稍有改變就需要另行制作相應(yīng)的刀模用以裁切。當(dāng)前國(guó)內(nèi)模切刀已經(jīng)達(dá)到了較高的使用壽命,因此,鞋履、包袋、服裝的材質(zhì)、款式、花色日益多樣化,已逐步成為重型模切刀及刀模需求增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)因素。比如左右腳鞋的部件,相應(yīng)的刀模不能共用(只有部分左右腳鞋的部件如鞋舌、橫擔(dān)、小的后包跟等才能共用一只刀模),運(yùn)動(dòng)鞋構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜,左右兩只鞋以30片裁片計(jì)算,生產(chǎn)10個(gè)號(hào)碼,則一款運(yùn)動(dòng)鞋就需要彎制300只沖刀刀模(見(jiàn)圖7)。從福建等地實(shí)地調(diào)研情況來(lái)看,在制鞋行業(yè),平均彎制一只沖刀刀模就需使用0.5-2.0米的重型模切刀,而在箱包等行業(yè),單個(gè)使用量更大。
服飾、鞋履、箱包等作為日常消費(fèi)品,是展示消費(fèi)者個(gè)性的重要部分,隨著生活水平的提高,鞋履、箱包類(lèi)商品除了發(fā)揮基本功能外,已經(jīng)更多被作為時(shí)尚配飾,其產(chǎn)品設(shè)計(jì)、用料選擇、款式花色乃至品味格調(diào)等方面的推陳出新,也成為各企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素。如安踏2017年共銷(xiāo)售超過(guò)6000萬(wàn)雙鞋,超過(guò)8000萬(wàn)件衣服,對(duì)應(yīng)新推出超過(guò)1200款鞋類(lèi)、2900款服飾類(lèi)產(chǎn)品。據(jù)福建等地調(diào)研來(lái)看,年產(chǎn)量規(guī)模在百萬(wàn)級(jí)別的鞋廠,每年生產(chǎn)的新款可達(dá)百種以上,款式的頻繁快速更新相應(yīng)帶動(dòng)了重型模切刀的市場(chǎng)需求。
輕工消費(fèi)品各種新品類(lèi)正在不斷涌現(xiàn)。20世紀(jì)80年代以前,我國(guó)鞋類(lèi)市場(chǎng)產(chǎn)品單一,布鞋、膠鞋、皮鞋、塑料鞋四類(lèi)鞋中,每個(gè)大類(lèi)基本上是固定的幾個(gè)款式。80年代以后,在傳統(tǒng)皮鞋的基礎(chǔ)上,旅游鞋、運(yùn)動(dòng)鞋逐漸進(jìn)入了人們的生活,90年代中期以后,我國(guó)成為世界最大的鞋類(lèi)生產(chǎn)和出口國(guó),款式豐富度明顯提高,造型設(shè)計(jì)和款式創(chuàng)意成為鞋類(lèi)產(chǎn)品打開(kāi)市場(chǎng)和提升品牌的關(guān)鍵。進(jìn)入21世紀(jì),隨著人們生活水平的進(jìn)一步提升和消費(fèi)觀念的升級(jí),傳統(tǒng)鞋類(lèi)劃分呈現(xiàn)多元化,如休閑運(yùn)動(dòng)類(lèi)、運(yùn)動(dòng)時(shí)尚類(lèi)、半休閑鞋、便鞋、戶(hù)外鞋等(見(jiàn)圖8)。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)傳統(tǒng)旅游鞋是鞋底和鞋幫的簡(jiǎn)單組合,后來(lái)逐步發(fā)展出戶(hù)外鞋、休閑鞋,開(kāi)始大量應(yīng)用皮、革等材料,在鞋面、腳尖、側(cè)部等位置作出新穎的造型設(shè)計(jì)。這些變化,都成為推動(dòng)重型模切刀產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極因素。
在當(dāng)今信息化和高鐵時(shí)代,人們也開(kāi)始日益重視旅游休閑,箱包制造商不僅融入更多時(shí)尚設(shè)計(jì)元素,包袋的功能設(shè)計(jì)也日趨多元化,出現(xiàn)了可以分別放置筆記本、筆、書(shū)、錢(qián)包、耳機(jī)、水杯、雨傘、鞋、眼鏡、行動(dòng)電子產(chǎn)品等的多隔間、可分離、堆積、互扣、捆綁式的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)及人體工學(xué)設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖9),箱包體現(xiàn)出更輕、更薄、更精致時(shí)尚的特征,重型模切刀的應(yīng)用廣度也越來(lái)越大。
以皮革、織物為材料的制品在其他各產(chǎn)業(yè)得到廣泛使用,如汽車(chē)座椅、儀表盤(pán)、車(chē)門(mén)等各部位的內(nèi)飾件,一般也為模切而成,汽車(chē)各部位廣泛使用的密封防塵材料、降噪及減震材料、各部位粘合用膠帶的生產(chǎn)也均要使用模切刀。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也為模切刀帶來(lái)大量的應(yīng)用需求。
五、輕型模切刀的市場(chǎng)
輕型模切刀的刀身厚度2.0mm以下,刀體比較輕薄,適用于層數(shù)少、載荷輕的模切加工,主要為包裝印刷、電子信息、工藝品制作等領(lǐng)域,所面向的產(chǎn)業(yè)也具備很大的規(guī)模。例如紙質(zhì)包裝,包括紙箱、紙盒、紙袋、紙罐、紙漿模塑等,其中紙箱、紙盒銷(xiāo)售規(guī)模較大,這些產(chǎn)品在規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程均需使用模切工藝,是印刷后期必備的工序。據(jù)中國(guó)造紙協(xié)會(huì)調(diào)查資料,我國(guó)紙及紙板生產(chǎn)量和消費(fèi)量均已超過(guò)1億噸,箱紙板、瓦楞原紙的產(chǎn)銷(xiāo)均超過(guò)2000萬(wàn)噸,其加工過(guò)程為輕型模切刀帶來(lái)巨大的需求量。
電子產(chǎn)品具有零部件數(shù)量多、精密度要求高等特點(diǎn),輕型模切刀在電子產(chǎn)品制造中有廣泛的應(yīng)用。以手機(jī)為例,手機(jī)的操作日益智能化,機(jī)身越來(lái)越薄,離不開(kāi)模切工藝的不斷革新與超精細(xì)加工技術(shù)的支持,其中用到模切工藝的部件有保護(hù)膜、觸摸屏、顯示屏、背光膜、視窗等。根據(jù)工信部的資料,2018年我國(guó)手機(jī)、計(jì)算機(jī)和彩電產(chǎn)量已經(jīng)分別達(dá)到18億部、3億臺(tái)和2億臺(tái),占全球總產(chǎn)量的90%、90%以及70%以上,均穩(wěn)居全球之首。這些電子產(chǎn)品眾多零部件的加工需要大量的輕型模切刀的支持。
六、模切刀企業(yè)的成長(zhǎng)路徑
模切刀本質(zhì)上是一種金屬切削工具,屬于國(guó)家工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的重要配套,被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”,是模切裝備實(shí)現(xiàn)功能的核心執(zhí)行部件,具有配套基礎(chǔ)性和應(yīng)用廣泛性的特征。模切刀制造更多是一門(mén)材料與工藝技術(shù),為了使低成本鋼帶達(dá)到較高的本體韌性和刃口硬度,如退火、正火、淬火、回火等精密鋼帶熱處理過(guò)程就顯得十分關(guān)鍵,熱處理工藝也因此成為了金屬切削工具的關(guān)鍵共性技術(shù),而工藝的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)專(zhuān)用裝備的保障。因此,在金屬切削工具行業(yè)面臨著廣大的市場(chǎng)剛需和廣闊的品類(lèi)延展空間大背景下,模切刀生產(chǎn)企業(yè)要立足于其常年積累的金屬材料加工、熱處理工藝和專(zhuān)用裝備的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并持續(xù)創(chuàng)新,這是其未來(lái)進(jìn)一步做大做強(qiáng)的關(guān)鍵。
金屬切削工具的種類(lèi)十分廣泛。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì),金屬切削工具包括了輕、重工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域使用的刀具及刀片,比如偏向輕工領(lǐng)域的如紙、紡織品、塑料、食品等切割、加工機(jī)械所使用的刀具、刀片,偏向重工業(yè)金屬切削機(jī)床所使用的切削工具,如銑刀、拉刀、帶鋸條、圓鋸片等。熱處理正是這些工具制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中,模切刀存在其他眾多分支,廣泛應(yīng)用在鞋履箱包、紙板、包裝、塑料、電子產(chǎn)品零件的沖切成型過(guò)程。許多模切刀制作精密度高,比如用于PCB、保護(hù)膜等近幾年發(fā)展起來(lái)的電子產(chǎn)品零件模切工具,還有用于雙層不干膠標(biāo)簽的模切,這些領(lǐng)域的模切刀較為高端,國(guó)產(chǎn)化的替代空間也比較大。
放眼全球,金屬切削工具領(lǐng)域已成長(zhǎng)出了一些大型的跨國(guó)企業(yè),為國(guó)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和路徑借鑒,其中以?shī)W地利奧鋼聯(lián)集團(tuán)(Voestalpine)、瑞典山特維克集團(tuán)(Sandvik Group)等公司為代表。縱觀其百年來(lái)的發(fā)展路徑,正是以金屬材料、熱處理工藝、專(zhuān)用裝備技術(shù)為核心,不斷進(jìn)行產(chǎn)品系列化發(fā)展,延伸擴(kuò)展切削工具品類(lèi),拓展配套裝備,逐漸成長(zhǎng)為全球性的大型企業(yè)集團(tuán)。
其中,奧鋼聯(lián)集團(tuán)擁有鋼鐵部、高性能金屬部、金屬成型部以及金屬工程部等四大業(yè)務(wù)部門(mén),營(yíng)業(yè)額超過(guò)120億歐元,擁有超過(guò)百年的鋼鐵加工技術(shù)積累。奧鋼聯(lián)集團(tuán)以?xún)?yōu)質(zhì)鋼帶為原料,以精密鋼帶加工和熱處理技術(shù)為核心,通過(guò)內(nèi)部產(chǎn)品線(xiàn)延伸和外延并購(gòu)整合的方式發(fā)展出了“B?hler”、“Martin Miller”、“SCANDIE”、“Wisconstrip”等幾個(gè)知名品牌,分別生產(chǎn)不同系列的的切削工具、帶鋼,如模切刀、木工鋸及鋼帶、食品帶鋸等(見(jiàn)表3)。
瑞典山特維克公司以鋼鐵冶煉技術(shù)起家,逐步發(fā)展下游產(chǎn)品,不斷拓展產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域,從十九世紀(jì)就開(kāi)始積累精密鋼帶、鋸片等加工工藝,圍繞核心技術(shù)不斷調(diào)整公司的業(yè)務(wù)范圍,經(jīng)過(guò)其特殊熱處理的鋼帶可用于生產(chǎn)模切刀、食品帶鋸、剃須刀、手術(shù)刀具等,各種銑削、車(chē)削、鉆削等金屬加工刀具的產(chǎn)品譜系也十分齊全。目前,瑞典山特維克是世界上最大的模切刀制造商和分銷(xiāo)商之一,產(chǎn)品系列化程度較高,擁有全系列模切刀產(chǎn)品。
隨著我國(guó)制造業(yè)幾十年來(lái)的發(fā)展壯大,處于基礎(chǔ)配套地位的切削工具產(chǎn)業(yè)也得到了快速發(fā)展,各個(gè)細(xì)分工具市場(chǎng)成長(zhǎng)出了一批優(yōu)秀的龍頭企業(yè),比如專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)金屬切削機(jī)床類(lèi)刀具的漢江工具有限責(zé)任公司、恒鋒工具股份有限公司、株洲鉆石切削刀具股份有限公司,立足于模切刀發(fā)展起來(lái)的福建恒而達(dá)新材料股份有限公司、重慶華西三利包裝刀具有限責(zé)任公司、上海信鵬印刷器材有限公司等。以福建恒而達(dá)為代表的部分優(yōu)秀民族企業(yè),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)與工藝積累,在模切刀的細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,并向高端市場(chǎng)發(fā)力,同時(shí)立足于自身在金屬材料加工、熱處理工藝和專(zhuān)用裝備的同源共性核心技術(shù)積累優(yōu)勢(shì),開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)品系列化,拓展產(chǎn)品線(xiàn)和應(yīng)用領(lǐng)域,未來(lái)有望成長(zhǎng)為在全球市場(chǎng)具備競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)。
總體而言,我國(guó)雖是世界上最大的切削工具消費(fèi)市場(chǎng),但還有許多高端刀具種類(lèi)需要大量進(jìn)口。與歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的大型跨國(guó)工具企業(yè)相比,我國(guó)企業(yè)規(guī)模還比較小,其產(chǎn)品技術(shù)、品牌影響力、產(chǎn)品豐富度仍有巨大的成長(zhǎng)空間。今后幾年是我國(guó)從制造業(yè)大國(guó)走向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的新階段,屬于基礎(chǔ)配套性產(chǎn)業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)關(guān)鍵保障的模切刀等金屬切削工具行業(yè),正面臨著良好的發(fā)展環(huán)境和空間。