中国铸造用粘结剂行业发展及主要进入壁垒
(一)、铸造用粘结剂的发展
1、铸造用粘结剂的发展历程
中国古代铸造所用泥型(古代称为陶范)的基本材料是粘结能力很强的粘土。
随着技术的发展,泥型中夹有大量砂粒,并逐渐以砂子为主要材料,则粘土就成了粘结材料,粘土至今仍在粘土湿型砂中广泛应用。后来相继出现各种无机和有机粘结材料,如植物油﹑松香﹑糊精﹑水玻璃及合成树脂等。1943年德国J·克罗宁发明用酚醛树脂作铸造用粘结剂制造薄壳砂型,开辟了人类应用铸造用树脂粘结剂的先河。它们通过与固化剂的化学物理作用,达到使铸型和型芯在短时间内硬化的目的,浇出的铸件尺寸精度﹑表面光洁度和生产率都大幅提升,很快得到广泛使用。
铸造用树脂粘结剂虽然历史不长,但发展速度却远远超过了铸造生产中使用的其他任何粘结材料。目前,从全世界范围来看,用植物油粘结剂制芯的老工艺已完全被各种树脂砂工艺取代。同时,在一定的条件下,用树脂砂代替粘土砂造型也是一种发展趋势,例如近两年来开始应用的全部用冷芯盒树脂砂制芯/造型的组芯造型线工艺,生产高强度薄壁复杂铸件,取得令人满意的经济与社会效益。
(二)、铸造用粘结剂行业的主要壁垒
(1)技术和生产工艺创新的障碍
铸造用树脂粘结剂对技术要求较高,其核心竞争力体现在产品的配方、生产工艺的设计、化学反应过程的控制及质量控制体系上,使用不同配方、工艺的公司在生产效益与产品质量上会存在较大差异,而产品配方和生产工艺需要大量的实验室研究和中间生产试验,产品从研发、试制到产业化需要较多投入和长期技术积累,只有通过持续的研发来满足市场不断变化的需求,企业才能保持竞争优势,获得丰厚的利润。
以冷芯盒树脂为例:在本世纪以前国内冷芯盒树脂市场长期以来一直被跨国化工公司在华企业所垄断,随着本公司率先在国内成功研制“高聚物改性合成工艺”,才逐步打破了国外厂商设置的技术壁垒和垄断该产品的局面,逐渐巩固和发展了公司在该产品市场上的优势地位。工艺和配方创新构成了进入该行业的主要技术障碍。
(2)客户认证及市场进入障碍
铸造用树脂粘结剂作为铸造企业生产过程中的重要材料,对铸件的最终质量起着关键作用,如自硬呋喃树脂的选用决定了铸件表面粗糙度、尺寸精度、力学性能等最终使用性能,如选用不当,会导致铸件批量报废的严重后果。因此,铸造企业对铸造用树脂粘结剂供应商的产品质量、应用性能、供货稳定性和及时性、产品的适应开发能力以及后续的技术支持和技术服务等都有着较严格的要求。如汽车、发电及电力、机床及工具、矿冶重机、船舶与轨道交通等行业铸件生产企业对铸造用树脂粘结剂供应商的测试、考核、认证和选择就尤其严格,是进入该行业的客户认证及市场障碍。
(3)环保要求导致的工艺设计和投资规模障碍
由于铸造用树脂粘结剂的生产对环保的要求相对高于其他行业。根据国家现行的相关环保法规,生产企业选址必须在规划的化工集中区内,严格执行环境评价报告书中的各项规定,对环保设施进行设计和投资,并确保在生产过程中的正常运转,这些均加大了企业的投资和生产成本。从发展趋势看,随着环境保护政策的日趋严格,不在化工园区的或不具备规模和技术优势的小型企业将逐步被淘汰。因此,对企业投资规模乃至资本实力的要求也将日益构成进入本行业的障碍。
(4)研发及技术人才障碍
铸造用树脂粘结剂横跨有机化工、金属铸造等多个技术领域,涉及高分子化学、高分子物理、有机化学、热力学、金属学、金属成形等多门学科的基础理论、研究方法和应用技术。其研发人才既要有这些学科的理论知识,又要有丰富的实践应用知识,这样的复合技术人员需要长时间的磨练才能成才。因此,是否拥有复合型研发领军人才和结构层次合理的技术团队是进入该行业的主要人才障碍。