精密加工工艺之市场需求简析
随着科学技术的发展,特别是许多高新科技的发展,精密加工精度<0.3µm,表面粗糙度Ra值<0.03µm的加工。使加工市场需求呈现出如下的特点:
要求精密加工的表面形状越来越复杂,精度要求也越来越高。其中不仅有平面、圆柱面,还有球面、非球形曲面、抛物面等。其面形精度一般都要求控制在加工尺寸(用mm表示)的10%(用nm表示,实质上是百万分之一)以内,也就是说,加工Ø100mm直径的外圆时,加工圆度要求要控制在100×10%=10nm以内。加工的表面粗糙度Ra值则在2nm~10nm之间。
要求精密加工的机电产品元器件越来越多,不仅有传统的光学零件、块规等,而且有现代IT中广泛采用之大规模集成电路的各种芯片,计算机用的磁盘、光盘,复印机用的磁鼓;核聚变用的激光反射镜;导弹制导系统用的激光反射镜;导航用的陀螺仪腔体;气浮和静电陀螺仪的球状支承;人造卫星姿态控制用的过半球体;卫星、航天器上各种仪器仪表用的真空无润滑轴承;全球定位系统(GPS)和电子对抗技术中用的砷化镓半导体大规模集成电路;红外夜视设备、大型天文望远镜和太空望远镜中用的球面和非球面光学透镜,以及多种军、民使用的高新科技产品中的精密零部件等。
相同品名的元器件要求精密加工的数量越来越大。例如有些品名,以前只是单件或小批生产,用于实验性的产品上,现在则要求批量乃至大批量规模生产,用在军、民使用的高新科技产品上,如大规模集成电路用的硅片、磁盘、磁鼓等,年需求量数以百万、千万件计。
要求精密加工的零件尺寸在向大型(Ø2m以上)和微型(微米、纳米级)两极发展。
要求精密加工的材料也越来越广泛;不仅有黑色金属、有色金属、还有玻璃、陶瓷和各种半导体材料,如硅、砷化镓、碲镉汞晶体等。
总而言之,精密加工的市场需求在迅速扩大。目前虽无直接的数据说明,但有一些数据也可以作为佐证的。例如,目前以半导体IC为基础的电子信息产品的世界贸易额已达到一万亿美元,是世界第一大产业;2003年中国的电子电讯设备制造业的产值达14917.6亿元人民币。全球的IC有90%以上都要采用硅片,而大规模和超大规模的IC芯片(主要为硅片)都要用精密加工来进行生产。美国为了部署战略导弹防御系统和发展先进武器,大大增加国防开支;许多国家也为了自身的安全和防卫而提高对高新科技研发的投入和国防费用,所有这些将扩大对精密加工的市场需求。