——李道育
摘要:文章介绍了我国木工用宽带式砂光机制造业自上世纪七十年代以来的发展历程,统计了截至2010年底主要生产企业的数量和分布状况,并对该行业的总体水平和特点作了评述。
关键词:砂光机 木材加工 概述
涂附磨具在木材加工行业的应用历史久远,但很长一段时间是以手工打磨为主,直到上世纪四十年代才逐渐由手工方式向机械打磨方式发展,诸如压磨板式横向磨光砂带机和辊筒式宽幅砂光机相继被应用于家具生产。到上世纪六十年代,依靠一组平行辊筒将环状宽幅砂带张紧,并带动其旋转,对工件进行砂光的宽带式砂光机开始问世。表1为我国木材加工行业比较熟悉的国外部分著名木工宽带砂光机制造企业首台产品投放市场的年代情况。
而我国木材加工企业直到上世纪七十年代才开始接触到这种新型高效的宽带式砂磨设备,当时是从胶合板行业首先开始引进的。1974年到1979年期间胶合板行业的部分骨干企业,如:松江胶合板厂、赣州木材厂、渔珠木材厂等在学习国外先进经验的基础上,从日本MEINAN名南公司引进了一批WS-D型胶合板用砂光机,替代了陈旧的刮光机和辊式砂光机,见图1。此后从1980年开始上海扬子木材厂、北京光华木材厂等又引进了日本KIKUKAWA菊川公司生产的胶合板用砂光机,见图2。这是菊川公司引进美国TIMESAVERE公司技术生产的砂光机。由一台三砂架单面上砂式砂光机和一台单砂架底砂式砂光机共同组成一条砂光生产线。这些砂光机在砂光后板面质量和生产效率上均比原使用的老设备取得了极明显的提高,对当时国内木材加工人士认识和选用新型砂磨设备产生了巨大推动的作用。也带动了我国木工用宽带砂光机制造业的起步。牡丹江木工机械厂在八十年代初就以名南砂光机为样机,开始生产宽带式砂光机,见图3。
图1 日本MEINAN公司的胶合板砂光机
图2日本KIKUKAWA公司的胶合板砂光机
进入八十年代,在国家轻工部和林业部的领导下,一些家具企业分别通过各种渠道引进了一批单面上砂式砂光机。其中引进数量较多的砂光机是荷兰林德公司按美国Timesavers公司技术制造的Sanding Master系列砂光机,见图4;和意大利SCM公司的单面砂光机,见图5。
图3 牡丹江木工机械厂生产的胶合板砂光机
图4 SANDING MASTER单面上砂式砂光机
图5 意大利SCM公司的砂光机
随着刨花板和中密度纤维板工业的发展,我国在引进国外的成套生产线过程,也配套进口了更多大功率双面定厚砂光设备,从此使国人更多地认识了国际先进的砂光机产品。其中以北京木材厂在1978年,与年产400万m2木纹直接印刷生产线同时引进的德国BISON比松公司BSM型四砂架双面定厚宽带砂光机最早吸引了业内人士的重视,这台砂光机装机容量高达355kw ,砂削能力非常强,显著地提高了人造板的砂光生产效率,对推动我国人造板行业使用这种高效先进设备起了巨大作用,见图6。
图6 德国BISON公司的四砂架双面定厚宽带砂光机
1982年广州渔珠木材厂在年产3万m3刨花板生产线的项目中,引进了瑞士Steinimann公司的NOVA系列的定厚砂光机,见图7。从而,也就揭开了这家世界著名木材加工用宽带砂光机生产企业开拓中国市场的历史。至今该公司仍几乎垄断了我国高端砂光机的市场。
图7 瑞士Steinimann公司的NOVA系列的定厚砂光机
同年,福州人造板厂在年产5万m3中密度纤维板生产线的项目中,引进了美国KIMWOOD公司的CONTROL MASTER系列四砂架砂光机,见图8。但是,该公司未能继续在我国市场有所作为。
图8 美国KIMWOOD公司的四砂架砂光机
1984年国家又在与罗马尼亚的易货贸易中,结合引进年产7000m3小型刨花板成套生产线合同,配套购入约10余台意大利D.M.C公司制造的 TBL-135/2R型双砂架定厚砂光机,见图9。由于主生产线技术上的原因未能正常投产,致使这批砂光机也未发挥太大作用,没能对推动人造板行业应用这种先进设备产生足够影响。
图9 意大利DMC公司的双砂架定厚砂光机TBL-135/2R
1985年,南岔水解厂在年产5万m3中密度纤维板生产线的项目中,引进了意大利IMEAS公司的两台LCSI系列的双砂架定厚砂光机,见图10。使我们又了解了一家国际著名的砂光机生产企业。
图10 意大利IMEAS公司双砂架砂光机
据1988年末北京林业机械情报所提供的《历年引进国外营林、采运、木材加工、人造板和林产化工机械设备调查汇编》统计,在改革开放后的十余年中,我国从8个国家的18家公司引进了179台各种类型的砂光机,其中双面定厚砂光机54台。这些结构和技术各有特色的砂光机使我国木工和人造板机械制造企业开阔了眼界,加深了对砂光机原理和结构的理解。
1984年1月,国家计委确定由机械电子工业部牵头,林业部参加,和德国BISON公司签定了一项“年产五万立方米刨花板成套生产线合作制造”的合同。采用引进国外先进制造技术,通过消化、吸收的方式来发展我国人造板设备制造能力。在合同中也包括有向中方提供BSM型重型砂光机的全套图纸和工艺的条款。合同规定,德方还将负责对中方人员进行技术培训,并对中方制造设备的质量验收。林业部决定由苏州林业机械厂承担宽带砂光机的消化吸收任务。经过努力,于 1988年11月我国制造的首台大功率四砂架BSG2713型宽带砂光机通过了BISON公司专家的质量验收,见图11。BISON公司的专家在验收备忘录上写有这么一段话,“德方专家特别指出:尽管被检设备精度高,制造难度大,但通过检验证实中方人员具有高的专业技能和技术知识,并具有高水平的制造能力。”从此揭开了我国双面定厚宽带砂光机的制造历史。
图11 苏州林机厂首台BSG2713型四砂架砂光机
鉴于BSM型砂光机是BISON公司在六十年代初推出的早期产品,和美国KIMWOOD公司一样都采用三辊式砂架,结构相对复杂,使用调整比较不便;所以在1989年经中德双方协商后,德方再次向中方提供了八十年代新设计的BWS型砂光机制造技术,见图12,这种砂光机也采用国际流行的双辊式砂架结构。首台按新图纸试制的BSG2713Q型国产砂光机于1991年完成试制,见图13。这种机型在九十年代很长一段时期内成为了苏州厂定厚砂光机的基本系列。
图12 德国BISON公司的BWS型四砂架砂光机
图13 苏州林机厂首台BSG2713Q型四砂架砂光机
在同一段时期内,轻工部系统也在积极开展砂光机的引进技术工作。1986年,牡丹江第二轻工机械厂以牡丹江木工机械厂的名义引进意大利板式家具设备制造技术的机会,从A.costa公司引进了家具用砂光机制造技术,可惜未能在市场上形成气候。1987年,青岛木工机械厂引进了意大利D.M.C公司 SFE/SY系列单面上砂式砂光机的专有技术和生产许可,并以“飞轮”牌商标问世国内市场,见图14。由于选型正确,适合我国国情,对木工行业大量应用宽带砂光机起到了巨大推动作用,也为培养我国砂光机制造技术人才,使青岛周围如今成为我国砂光机制造企业最集中的地区做出了贡献。
图14 青岛木工机械厂的SFE/SY系列砂光机
可以说上世纪八十年代是我国砂光机制造业的起步阶段,牡丹江木工机械厂、苏州林业机械厂、青岛木工机械厂和牡丹江第二轻工机械厂等都先后为砂光技术在木材行业的推广作出了不可磨灭的贡献。沈阳木工机械厂也曾在当时推出过家具用砂光机。
从九十年代中期开始,新兴的民营宽带砂光机制造企业纷纷出现,98年在修订宽带式砂光机国家标准的过程中,就曾先后向18家砂光机企业征询过意见。进入二十一世纪,随着我国人造板工业和家具工业的大发展,对砂光机的需求也飞速增长,从而使国内砂光机制造业获得了一个良好的大发展机遇。业界对估计当前我国的砂光机制造企业数量众说纷纭。为做出一个比较符合实际,可信度较高的调查,笔者曾在2010年上半年利用网络技术对我国砂光机制造企业的现状作了一次调查和统计,确定纳入统计名单的企业条件是:
A.曾在2006、2008和2010年三届北京国际木工机械展览会上参加过展出的企业。
B.曾在2006年以来我国木材行业重要刊物上刊登过砂光机广告的企业。
C.如今建有企业网页,可让公众通过网上访问的砂光机企业。
D.所生产的宽带式砂光机产品使用的砂带幅宽要求≧630mm。
E.企业在中国大陆设有设计和制造基地,而非单纯营销型企业。
前三者居一,并符合D、E两项条件者即可列入统计名单。经过按上述条件严格筛选后,如今所获得的统计资料可参阅附件。据此可以对我国宽带砂光机制造业的现状有如下几点总体的认识:
1.在我国大陆地区的宽带砂光机制造企业已从上世纪八十年代末的5至6家,发展到今天的68家。其中以砂光机为主导产品,并具一定生产规模的骨干企业,以笔者主观判断约有23家,占总数的34%左右。这个数字比前期有关教授撰文所估计的250家数值要少许多。分析可能是由于统计口径不同所致,因为本次统计未包括木工用特种窄带砂光机,多用途小型砂带机和便携式砂磨机具的制造企业。此外,在近20年来企业经营体制的改革过程和市场经济的激烈竞争中,企业的变更也是很自然的事。曾对1998年所记载的18家砂光机制造企业作了追踪,结果如今有5家已不再生产砂光机,4家不见影踪。当然,此次统计不可能十分全面,会有一定遗漏,特别是无法统计规模较小的作坊式企业。但68个企业的数字依然能明显反映我国宽带式砂光机制造业队伍的壮大。
2.砂光机制造企业的分布呈现出非常明显的地域集中特色。以青岛为中心的鲁东地区集中了41家企业,占总数的60%,该地区砂光机年产量据估计可接近一万台,已无可置疑地成为我国宽带砂光机的制造基地;目前,该地区形成了一个专业化协作的零部件制造体系,砂光机企业只需把握开发设计和整机装配两个主要环节。其次,是长江三角洲地区有15家,占22%,其中多家是在当前市场上起主导地位的双面定厚砂光机制造企业;另外,外资、合资和台资企业也基本集中在这个地区。第三,就是广东佛山市的周围地区,著名的华南木工机械之乡,有9家,占13%。
3.民营砂光机制造企业在数量上所占比重已高达80%以上,其中青岛千川木业设备公司等好几家企业年产量已发展到700至800台的相当规模,无可置疑地成为单面宽带砂光机领域的核心骨干和引领者。含国有股的企业比重下降到8%左右;其中原苏州林业机械厂已改制组成苏福马机械有限公司,仍归属国有大中型企业工委领导,继续在国产定厚砂光机制造领域保持龙头地位。此外,值得提出的是,国际著名砂光机制造企业Steinimann和Imeas公司近几年开始以全资和合资的方式在中国大陆设厂,以增强其在中国市场的竞争能力。这实质上反映了国外对中国砂光机制造业崛起和中国市场良好前景的中肯评价。
4.国产砂光机的总体制造技术水平有了很大提高,已基本摆脱了简单参考进口机的开发模式,开始了自主研制的新阶段。一批技术含量较高的砂光机新产品相继问世,如:铣磨联合式砂光机,琴键式砂光机和先横后纵式琴键砂光机,见图15、图16、图17。不少企业具有了按用户特殊工艺需求量身定制的能力。一批具有自主知识产权的砂光机专利相继问世。产品的外观质量变得愈加精美和具有吸引力。砂光机的出口贸易窗口已经打开。
图15 铣磨联合式砂光机
图16 琴键式砂光机
5.制造技术门槛要求相对较高的双面定厚砂光机制造企业数量根据各企业网页上的介绍,如今已上升到21家,而且有5到6家国内企业宣称能提供八英尺幅宽的定厚砂光机(所使用的砂带幅宽为2600mm),而这个规格的砂光机过去一直是被进口机把持的,如今国产八英尺机的问世应该说是我国砂光机制造技术进步的明显标志;不过据所掌握的信息,目前还仅有苏福马公司和千川木业有实际的销售记录。苏福马公司的八英尺砂光机的用户已经正常使用了4年,经受住了实际生产的考验;能砂光2mm薄型板的八英尺幅宽定厚砂光机也已完成试制,并通过了新产品鉴定,其进给速度高达90m/min,见图18,表明我国砂光机制造业又在攀登世界木材砂光领先技术新的高峰。
图17 先横后纵式琴键砂光机
图18 正在展示的苏福马八呎薄板砂光线
6.木材加工用宽带式砂光机的应用领域已有很大的扩展。其中:
(1)原用于木质人造板生产的双面定厚宽带砂光机,已扩展应用于新型建材行业,可用于硅酸钙板、水泥纤维板、石膏纤维板、水泥刨花板等的砂光;
(2)有15家企业能为石材和人造石材加工行业提供水磨或干磨用单面宽带砂光机;
(3)有3家国内企业曾为橡胶和皮革行业提供过单面宽带砂光机;如,在砂光幅宽1500mm,肖氏硬度约30度的印刷用软质橡胶板卷材时,其各点厚度误差被准确控制在±0.015mm的理想范围内,见图19。
图19 加工印刷用软质橡胶板卷材的砂光机
(4)有15家企业能为不锈钢、铜、铝质金属板材和卷材提供抛磨或拉丝用单面宽带砂光机;见图20和21。其中,青岛盛福还曾为我国大飞机项目机身蒙皮所需镁铝锌合金薄板轧制提供过板坯修磨用砂光线。
图20 抛磨不锈钢卷材的砂光线
图21 抛磨不锈钢板材的砂光线
(5)有1家企业已为用户提供过最大加工宽度为3500mm,最大长度为30m的大型金属平板宽带砂光机,取得了良好的使用效果,见图22。
图22 幅宽为3500mm的金属平板砂光机
(6)有7家企业可提供钣金件、冲压件、火焰和等离子切割件去除毛刺用的宽带砂光机,这种砂光机也可用于金属零件的表面除锈和抛光。
(7)有4家企业可提供印刷电路板钻孔、开槽后去毛刺和抛光用的单面宽带砂光机。
除上所述,宽带砂光机还被用于离合器片、木塑板、玻镁板的定厚磨削。其用途很多,愈来愈受到各行各业的重视。
在我们看到取得进步的同时,也应看到存在的不足。如今多数企业生产规模偏小,技术开发能力较弱,致使产品趋同情况明显;在产品制造精美度、精细度和精确度方面与国外进口机相比仍有差距,可是还有为低价竞争而选用低质配套件,影响设备可靠性的不良倾向,这对国产砂光机的总体形象会产生负面作用,不利行业的健康发展。随着科学技术的飞速进步和“低碳”经济的呼声提高,摆在砂光机制造业面前的新课题层出不穷,需要我们去研究和攻克,把“中国制造”提高到“中国创造”的更高境界。
本次调查统计受条件限制,主要信息取自网上,虽然在取材时比较慎重,但仍无法对所有信息予以核实,难免会有不实之处,更会有不全面的问题,热切希望业内人士帮助纠错和补充。
作者简介:李道育,教授级高级工程师,享受国务院特殊津贴专家。苏州林业机械厂原总工程师,1999年退休后任苏福马股份有限公司技术顾问。2010年11月当选为涂附磨具分会专家委员会委员