您好 欢迎来到中国涂附磨具网  | 免费注册
远发信息:磨料磨具行业的一站式媒体平台磨料磨具行业的一站式媒体平台
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信

建国70年中国涂附磨具生产技术的发展历程

2020-08-12 11:55:03|涂附新闻
摘要 赵新立涂附磨具生产技术的发展与进步,集中体现在装备、材料、工艺、产品和应用上。一、1949年前的中国涂附磨具工业木砂纸、砂布生产:刷子刷胶,以天然矿砂为磨料,用土法手工上砂,太阳光...

1597204528309871.jpg

赵新立


涂附磨具生产技术的发展与进步,集中体现在装备、材料、工艺、产品和应用上。

一、1949年前的中国涂附磨具工业

砂纸砂布生产:刷子刷胶,以天然矿砂为磨料,用土法手工上砂,太阳光晾晒干燥。后来手工逐步改为半机械生产,干燥改用电热烘干(烫平)装置。

耐水砂纸的生产:将牛皮纸裁好,用刷子涂上油漆后,用筛子将砂均匀地撒上,放置在1米见方的木板上,一层层码放在烘房烘烤,保持一定温度8小时,晾凉后分切成砂纸,最后用木刻的模子在背面印上商标。

结论:

生产装备:手工作坊,少数的半机械生产,晾晒干燥发展到蒸汽、电热干燥。

原材料:就地取材。天然磨料和再生磨料;动物胶、清漆等。

工艺技术:控制手段少,质量差。

产品品种:干磨砂布、木砂纸、耐水砂纸。

二、建国后到改革开放时期的中国涂附磨具工业

中华人民共和国成立后,西方对中国全面封锁;中苏交恶后,国内企业更难得到外界的信息。在“独立自主、自力更生、破除迷信、解放思想”的号召下,涂附磨具工业在全国各地蓬勃发展。

1、砂布砂纸生产联动线

苏家屯砂轮厂的砂布砂纸生产从用嘴吹气喷胶、倒焰窑尾气干燥,到1956年自制一台有上胶辊、扬砂辊等的木制砂布机,砂布带机、链条输送机、电剪机等设备,部分实现了砂布砂纸生产的半机械化生产。

1956年上海天工砂轮厂设计制造了一台单机单联半自动生产线,将上胶、植砂、烘干连成一线。

1958年大德铁砂布厂将手工生产的磨针布砂带进行设计制造了一条专用连续化生产设备。

1597204647258664.jpg

“一条龙”的砂布砂纸生产联动线

1960年上海中国标准实业厂首次自行设计制造成功我国第一台三联砂布生产流水线,设计了从刮浆到涂胶、植砂,一直到裁切,均在一条生产线上完成。适用于干燥速度较快的产品。
张紧平跑式联动线很快得到普及,是中国大部分生产页状砂布、砂纸的工厂设备。

2、中国的第一条砂带的诞生及无接头砂带专用生产设备

1597204693135171.jpg

1959年沈阳黎明机械厂(四一零厂)急需解决米格17喷气式战斗机发动机九级叶片抛光问题。砂带试制由第二砂轮厂与磨料磨具磨削研究所联合派出技术人员在沈阳市大东区砂布生产合作社(沈阳砂布厂的前身)进行。通过半年多的研制,国产磨航空发动机九级叶片的接头砂带诞生,基本满足了航空工业的需求。

为了提高产品质量和性能,1961年12月国家下达了以合成树脂为粘结剂的砂带任务,由磨料磨具磨削研究所、总字930部队和上海砂轮厂三个单位共同承担,1964年12月产品研制工作完成,A型砂带——无接头全树脂砂布带是我国最早的全树脂涂附磨具产品。由磨料磨具磨削研究所设备设计部门与上海机电产品设计院共同开发的一套适用于环形基材的产品制造,能完成原布处理、涂胶植砂、复胶、裁切分条等多道工序的专用生产设备在上海砂轮厂投产。

3、引进分段式涂附磨具生产线

第二砂轮厂“一五”期间自民主德国引进的涂附磨具生产设备,1964年投产。使中国开始接触现代涂附磨具生产理念的雏形,即分段式生产:原布处理、涂附磨具制造、产品转换。

——原布处理工序:有4台设备:检查机、剪修机、刮浆机和压光机组成,单台分布。

核心设备刮浆机:双刀刮浆,皮带支撑,链夹带扩幅功能(水平U型转向),蒸汽热风干燥。
1597204735981382.jpg

制造工序:动物胶砂布生产线;耐水砂纸生产线。

动物胶砂布生产线平面呈“U”型布局:双开卷→双层印商标机→三辊涂胶机+毛刷匀胶→“冷却沟+重力植砂(压砂辊)+强热沟”→预干燥→双辊复胶机→主干燥→中心卷绕机;木挂杆悬挂式干燥,干燥室采用蒸汽热风干燥,进风道在干燥室左右上顶部,回风道在干燥室中间地面,没有分区,可调整风道风口;复胶机在干燥室内的单向1/2处。

耐水砂纸生产线:双开卷→双层印商标机→双辊涂胶机→重力植砂(压砂辊)→干燥→中心卷绕机;干燥室同动物胶砂布生产线;分别进行纸基(印商标)浸渍、涂胶植砂、复胶、,有二次复胶的,要在生产线走三遍或四遍。

二条生产线特点:可生产四幅产品;设备精良,厚度调整和控制精度好,胶槽有保温;产品锋利等优点;悬挂式干燥,干燥容量大,热效率高;“U”型布局。与“一条龙”生产线相比,分段式生产,影响因素多,在页状涂附磨具产品的生产上,生产效率、成本、成品率等无优势。

1597204805340854.jpg

——转换工序:1台纵横裁切机,生产砂页;2台滚切机,生产砂卷;2台冲床,可制作异型制品。为了保证产品质量,裁切包装车间采用全封闭式空调,常年保持恒温状态。

热风悬挂干燥烘房技术迅速在我国铺开,有力地推动了中国涂附磨具,特别是耐水砂纸生产迅速从手工向机械化过渡。

4、耐水砂纸悬挂式联动生产线

20世纪50年代,静电植砂技术在国外文献资料上已有报导。1964年,郑州磨料磨具磨削研究所研究开发静电植砂技术,试验已有阶段性成果,因“文革”影响被停止,但当时研究所的科研成果是公开的,所以传播很快。在天津、上海、武汉等地先后将静电植砂技术应用到耐水砂纸的生产。

由于耐水砂纸的粘结剂比较难干燥,当时全国只有天津、上海采用半机械化分段生产方式,其他完全是手工操作。第二砂轮厂投产的悬挂式干燥工艺与装备,自1965年开始,就应用到耐水砂纸生产中,改变了耐水砂纸手工生产的落后面貌。

1970年,上海砂轮厂一条悬挂式蒸汽干燥、静电植砂与瀑流式重力植砂相结合的耐水砂纸生产线在浦东新车间研制成功、投入生产。代表中国涂附磨具耐水砂纸的生产进入机械化生产的行列。

结论:

生产装备:

——夯实机械化生产的基础,拥有自行设计的生产线:磨针布砂带生产设备;“一条龙”的砂布砂纸生产联动线;耐水砂纸悬挂式生产线。

——A型砂带生产设备。

——拥有初级理念的现代化生产线:东德分段式涂附磨具生产线。

——相当数量的半机械生产。

原材料:普遍使用标准磨料;基材、粘结剂等定制。

工艺技术:在管理上建章立制,生产技术和工艺逐步规范,加强质量检验。

产品品种:磨针布砂带、金相砂纸、砂带(无接头砂带、多接头砂带)、网格砂布。

 三、从改革开放到二十世纪九十年代的中国涂附磨具工业

中国改革开放后,将工作重心转移到经济建设上来。中国经济的发展,吸引了全球目光。信息技术革命兴起,“缩短了”地球上的空间距离,改变着当今世界的面貌和格局。外界不再遥远。不断出现的新材料、新技术,为涂附磨具工业提供了新的动力。全球制造业的发展,对涂附磨具磨削技术提出新的要求,涂附磨具应用设备向大型、专业化的磨床和方便的专用手提工具的两个方向发展。这些变化同样带动中国涂附磨具工业;民营企业的发展,激活了涂附磨具行业。

1、现代化涂附磨具生产线

改革开放后到20世纪90年代初,中国涂附磨具兴起了第一轮引进高潮。现代化涂附磨具生产线的引进成为中国涂附磨具生产装备向现代化迈进,使中国涂附磨具生产装备及技术水平接近了同期国际先进水平。现代涂附磨具分段式生产得到完善,进入了原布处理、涂附磨具制造、产品转换的新时代。

第二砂轮厂从联邦德国引进的中国第一条全套现代化宽砂带生产线包括:门策尔原布处理生产设备,ERA的工艺设计及技术;舒瓦贝涂附磨具制造生产线,卡普伦登的工艺技术;舒瓦贝产品转换设备及技术,包含砂页、砂卷、砂盘产品。

——原布处理工序:验布台、卷布机、烧毛机、蒸煮罐、水洗机、拉伸干燥机、刮浆机、制浆设备等,包含了棉布处理的几乎全部设备,工序布局成线单台分布。
1597205053197085.jpg

核心概念是消除影响制造工序的一切缺陷,让布基定型堵孔,满足涂附磨具产品的使用性能;设计了天然材料、合成材料专用和通用制浆设备。

——制造工序:涂附磨具制造生产线。

涂附磨具制造生产线平面呈“C”型布局,操作位集中在中间:双开卷→印商标机→双辊涂胶机+均匀杠匀胶→重力植砂+静电植砂→预干燥→双辊复胶机→主干燥→中心卷绕机;木挂杆悬挂式干燥,杆距可调,干燥室采用蒸汽热风干燥,进风道在干燥室地下中部,回风道在干燥室上部中间,专用排风道,风道风口、主管道、热风箱均可调整。

制造后处理工序:固化→停放→三向柔曲

生产线特点:能适应纸、布、钢纸、复合基等多种基材的生产,能够生产动物胶、半树脂、全树脂、耐水涂附磨具产品;可生产1400毫米幅宽产品;β射线测厚;配料系统与胶槽有保温系统统一控制;重力植砂、静电植砂及组合;干燥室可调整温湿度、干燥时间、挂杆距、悬挂高度等;温度、湿度集中控制。完整的制造后处理工序。

——转换工序:1台纵横裁切机,生产砂页;2台纵切机,生产砂卷及砂带半成品;各一条窄、宽砂带生产线,生产10~2200毫米宽的搭接砂带;1台程序冲床等用于钢纸砂盘生产。为了保证产品质量,转换车间为恒温车间。

2、耐水砂纸生产线

天津市砂布砂纸厂和惠阳县利丰砂布砂纸厂引进韩国耐水砂纸生产线装备与技术,生产浸渍型环氧树脂胶粘剂的中高档耐水砂纸。

3、仿制、自制现代型涂附磨具生产线

二十世纪九十年代后期,国内涂附磨具企业也陆续开始仿制、自制全树脂砂布现代型生产线。因未能充分吃透设计理念以及受能力手段的限制,自制生产线存在很多“硬伤”:多为“一”字结构;涂胶机精度差,应用性能不好,还有刮刀式涂胶;直流静电植砂;干燥室控温、湿度精度低,风量调节手段少;盲目自制热固化炉等等。但自制设备为全树脂砂布迅速普及全国,提供了强力支撑。

4、仿制砂带转换设备

由第二砂轮厂、郑州三磨所工装所消化吸收国外引进技术,自制砂带转换设备,很快得到推广,逐步形成产业链,以砂带为代表的制品业奠定装备基础。

5、原材料形成初步的专业化生产

现代涂附磨具应用和制造的要求,对原材料提出很高的专业性能的要求。在国外大部分进行了专业化生产。中国涂附磨具的第一轮引进高潮,加快了原材料的专业化生产的进程。

——磨料的专业化生产:棕刚玉、黑碳化硅P磨料。外资公司供应高等级和特殊刚玉磨料。

——涂附磨具专用布的研制和专业化生产:①页状砂布用棉布;②砂带基布KS319。

——耐水纸专业化生产:耐水纸(130g/㎡)。

——涂附磨具用水溶性酚醛树脂专业化生产:①SF7001、SF7602、WPR-841水溶性酚醛树脂;②PR281酚醛树脂。

——对接胶带的专业供应。

6、涂附磨具的磨削应用的发展

我国早期涂附磨具的机械磨削多为盘式砂光机、辊筒式砂光机。军工行业加工航空发动机叶片的仿形窄砂带磨床应用引出砂带的需求。改革开放后的十余年,木材行业引进数百台大型砂光机。根据林业部的科技计划,牡丹江木工机械厂、苏州林业机械厂、青岛木工机械厂等消化引进国外技术生产木材加工的砂带磨床。新乡机床厂、重庆海达、杭州祥生等注重于金属加工的砂带磨床。
结论:

生产装备:

——与国际接轨现代涂附磨具分段式生产。

——仿制、自制生产全树脂砂布现代型生产线,为普及全树脂砂布提供支撑。

——行业完全形成了机械化生产。原材料:开始使用P磨料;磨料、基材、粘结剂等形成初步的专业化生产。质量管理体系:国家在70年代末期推行全面质量管理;90年代中期推行ISO9000认证。

产品品种:纸基——半树脂砂纸、高端耐水砂纸;棉布基——半树脂砂布、全树脂砂布、耐水砂布;复合基——半树脂复合基产品;钢纸基——全树脂钢纸基产品。

制品品种:搭接砂带、对接砂带、钢纸砂盘、砂套、砂页轮、花页轮、端面页轮、砂页盘、花蝶等等。

四、二十一世纪以来的中国涂附磨具工业

到了二十世纪末期至今,国际形势风起云涌,国内经济形势相对稳定,中国涂附磨具行业经过“新陈代谢”也趋于稳定,涂附磨具制造业开始了持续快速发展的势头。制品企业向专业化、服务型发展。

1、“彩虹桥”式布处理生产线

为了提高中国涂附磨具高档化进程,以提高企业的竞争力,1997年白鸽(集团)股份有限公司(原第二砂轮厂)自韩国引进关键设备,开发混纺布基产品、聚酯布基产品。

——原布处理工序:利用前道原西德布处理设备,引进高温拉幅定型机、“彩虹桥”式涂层机等,控制了混纺布基、聚酯布基伸长率,已处理布达到韩国的技术水平。

——制造工序:在舒瓦贝的涂附磨具制造生产线进行。

这种“彩虹桥”式布处理生产线,有效地解决混纺布基、聚酯布基定型和伸长的问题,我国众多企业引进、仿制,有力地推动了中国涂附磨具基材从棉布向化纤的转化。

白鸽公司由于制造车间现场布局影响,底胶为环氧树脂的超柔软砂布未能生产;广东小太阳全套引进韩国生产线后,成为拳头产品之一。

2、交流静电植砂设备的开发

1992年上海砂轮厂引进的涂附磨具制造生产线的核心部件静电植砂机发生问题。上海理工大学应邀研制静电植砂高压发生器。1993年第一台国产研制的静电高压发生器在上海砂轮厂运行获得成功。从此中国有了国产化的静电植砂装备,除在国产生产线装备外,还出口印尼、摩洛哥等。

3、国产涂附磨具生产线成套设备

2006年上海全全涂附磨具机械有限公司开发全套的高档涂附磨具生产线。生产1400毫米、1650毫米两种幅宽的生产线;接近了国外同类生产线水平,并出口于东亚、东南亚各国。
昆山无名、上海航奋、扬中市鹏钰、上海文声等在单台设备、成套设备上有较高制造技术水平。

2015年嘉兴市和意生产的β射线在线检测与控制装置,在中国得到应用。

4、中国涂附磨具的第二轮引进高潮

1997年开始,白鸽公司、湖北玉立、广东小太阳、东莞金太阳、江苏三菱、江苏锋芒、苏州远东、常州金牛等引进德国、意大利、韩国设备。引进制造生产线最多的是舒瓦贝的装备。本次引进的特点,有引进关键设备,自制配套设施,形成多条具有符合自身不同特点的生产线。这代表中国涂附磨具的企业逐步走向成熟。

舒瓦贝的涂附磨具制造生产线平面仍呈“C”型布局,不同处:设备精度有所提高;自动化程度提高,挂杆自动循环;干燥室热风方式有改变;普遍采用热卷绕;信息化程度提高,实现了远程监控。本次引进亮点:

——原布处理工序:苏州远东首次引进德国布鲁克纳的布基处理装备和技术,保证了已处理布的一致性与均匀性。

——制造工序:东莞金太阳引进了舒瓦贝的高精度涂附磨具制造生产线,用于P2000涂附磨具产品的生产。

5、涂附磨具制品业的机械化、自动化

——砂带转换设备的机械化、自动化:郑州艾博锐、郑州古泰可等制造的成套砂带转换设备满足制作高质量砂带的需要,正向自动化成套设备迈进。

——钢纸砂盘生产进入“先大卷后冲片”的机械化生产工艺,也进入从冲刀冲切到激光切割的时代;机械化从此占据了主导地位。浙江瑞安、广东深圳的激光切割设备,在行业内得到推广应用。

——背胶砂盘、背绒砂盘、背扣砂盘(砂碟)在我国珠三角、长三角地区得到极大的推广应用,背胶、背绒和背扣的制作工艺也迅速从手工或半手工走上机械化生产线生产。

——砂页轮、砂页盘生产的机械化、自动化生产:21世纪初引进意大利等的砂页盘制造设备国产化完成,进入机械化、自动化生产时代。郑州铂豫、东莞市誉达、大连威科特锐等生产的设备,彻底改变了砂页盘手工制作的局面。砂页盘胶粘剂、基体(盖板)专业化生产,形成完整产业链。

6、原材料的专业化生产

——磨料的专业化生产:磨料生产扩大到煅烧刚玉、半脆刚玉、锆刚玉、陶瓷刚玉、超硬磨料、堆积磨料等等;但高端二代磨料仍在国外公司手中;国内有青岛瑞克尔、郑州威源、淄博四砂等企业生产高端磨料。

——涂附磨具专用布的研制和专业化生产:驻马店中天、盐城开元、杭州萧山利达、南通大生等在混纺布基、100%聚酯布基、满足行业需求。

——砂纸原纸专业化生产:耐水纸、乳胶纸、砂带基纸由山东华沙、湖北海丰、连州市联发、永州湘江等专业化生产;国外供应商有上海明士克、德国奥斯龙等。

——涂附磨具用水溶性酚醛树脂专业化生产:济南圣泉、广东太尔等进入,取代了“PR281”统领天下的局面,逐步形成了树脂的细分。

结论:

生产装备:

——引进的现代化涂附磨具生产线与自制、国内成套生产的现代型生产线并行发展。

——涂附磨具制品业进入了机械化、自动化生产阶段。

原材料:磨料、基材、粘结剂等形成专业化生产。

产品品种:

张页式砂纸;张页式砂布;机用砂纸;汽车专用砂纸;木材家具研磨砂布;百叶片专用砂布;机用金属研磨软布基砂卷;中低端通用砂布;金属研磨砂布;板材研磨砂布;高端金属砂布。以上产品引申出一系列涂附磨具制品。


*本文为作者在《2019中国涂附磨具国际论坛》上的报告节选


  ① 凡本网注明"来源:中国涂附磨具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国涂附磨具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非中国涂附磨具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020
登封市蚂蚁磨料有限公司
一钻商城