浅析国内五金气动工具产品发展趋势

气动工具的发展是随着生产自动化的发展不断提高的。随着生产自动化程度的不断提高，气动技术应用面迅速扩大、气动产品品种规格持续增多，性能、质量不断提高，市场销售产值稳步增长。气动产品的发展趋势主要在下述方面：

一、小型化、集成化

有限的空间要求气动元件的外形尺寸尽量小，小型化是主要发展趋势。现在**小气缸内径仅为f2.5，并配制开关;电磁阀宽度仅10mm，有效截面积达5mm2;接口f4的减压阀也已开发。据调查，小型化元件的需求量，大约每5年增加一倍。

气阀的集成化不仅仅将几只阀合装,还包含了传感器、可编程序控制器等功能。集成化的目的不单是节省空间，还有利于安装、维修和工作的可靠性。

二、组合化、智能化

**简单的元件组合是带阀、带开关气缸。在物料搬运中，已使用了气缸、摆动气缸、气动夹头和真空吸盘的组合体;还有一种移动小件物品的组合体，是将带导向器的两只气缸分别按X和Y轴组合而成，还配有电磁阀、程控器，结构紧凑，占用空间小，行程可调。

日本精器(株)开发的智能阀带有传感器和逻辑回路，是气动和光电技术的结合。不需外部执行器，可直接读取传感器的信号，并由逻辑回路判断以决定智能阀和后续执行元件的工作。

开发功能模块已有十多年历史，现在正在不断地完善。这些通用化的模块可以进行多种方案的组合，以实现不同的机械功能，经济、实用、方便。

三、精密化

为了使气缸的定位更精确，使用了传感器、比例阀等实现反馈控制，定位精度达0.01mm。

在气缸精密方面还开发了0.3mm/s低速气缸和0.01N微小载荷气缸。

在气源处理中，过滤精度0.01mm,过滤效率为99.9999%的过滤器和灵敏度0.001MPa的减压阀已开发出来.

四、高速化

为了提高生产率，自动化的节拍正在加快，高速化是必然趋势。

目前气缸的活塞速度范围为50-750mm/s。要求气缸的活塞速度提高到5m/s，**高达10m/s。据调查，五年后，速度2-5m/s，的气缸需求量将增加2.5倍,5m/s以上的气缸需求量将增加3倍。与此相应，阀的响应速度将加快，要求由现在的1/100秒级提高到1/1000秒级。

五、无油、无味、无菌化

人类对环境的要求越来越高，因此无油润滑的气动元件将普及化。还有些特殊行业，如食品、饮料、制药、电子等，对空气的要求更为严格，除无油外，还要求无味、无菌等，这类特殊要求的过滤器将被不断开发。

六、高寿命、高可靠性和自诊断功能

5000万次寿命的气阀和3000km的气缸已商品化，但在纺织机械上有一种高频阀寿命要求1亿次以上，**好达2亿次。这个要求，现有的弹性密封阀很难达到，这使间隙密封元件重新获得重视。美国纽曼帝克(Numatics)公司有一种气阀，采用间隙密封，通气后阀芯在阀体内呈悬浮状态，形成无摩擦运动，还有自防尘功能，阀的寿命可超过2亿次，这虽然是个老产品，还是值得借鉴。

气动元件大多用于自动生产线上，元件的故障往往会影响全线的运行，生产线的突然停止，造成的损失严重，为此，对气动元件的工作可靠性提出了高要求。江苏某化纤公司要求供应的气动元件在设定寿命内**可靠，到期不管能否继续使用，全部更换。这里又提出了各类元件寿命的平衡问题，即所谓等寿命设计。有时为了保证工作可靠，不得不牺牲寿命指标，因此，气动系统的自诊断功能提到了议事日程上，附加预测寿命等自诊断功能的元件和系统正在开发之中。

随着机械装置的多功能化，接线数量越来越多，不仅增加了安装、维修的工作量，也容易出现故障，影响工作可靠性，因此配线系统的改进也为气动元件和系统设计人员所重视。

七、节能、低功耗

节能是企业**的课题，并将规定在建立ISO14000环保体系标准中。

气动元件的低功耗不仅仅为了节能，更主要的是能与微电子技术相结合。功耗0.5W的电磁阀早已商品化,0.4W、0.3W的气阀也已开发,可由PC直接控制。

八、机电一体化

为了精确达到预先设定的控制目标(如开关、速度、输出力、位置等)，应采用闭路反馈控制方式。气-电信号之间转换，成了实现闭路控制的关键，比例控制阀可成为这种转换的接口。在今后相当长的时期内开发各种形式的比例控制阀和电-气比例/伺服系统，并且使其性能好、工作可靠、价格便宜是气动技术发展的一个重大课题。

现在比例/伺服系统的应用例子已不少，如气缸的精确定位;用于车辆的悬挂系统以实现良好的减振性能;缆车转弯时自动倾斜装置;服侍病人的机器人等。如何将以上实例更实用、更经济还有待进一步完善。

九、满足某些行业的特殊要求

在激烈的市场竞争中，为某些行业的特定要求开发**的气动元件是开拓市场的一个重要方面，各厂都十分关注。国内气动行业近期开发的如铝业**气缸(耐高温、自锁)，铁路**气缸(抗震、高可靠性)，铁轨润滑**气阀(抗低温、自过滤能力)，环保型汽车燃气系统(多介质、性能优良)等。

十、应用新技术、新工艺、新材料

型材挤压、铸件浸渗和模块拼装等技术十多年前在国内已广泛应用;压铸新技术(液压抽芯、真空压铸等)、去毛刺新工艺(爆炸法、电解法等)已在国内逐步推广;压电技术、总线技术，新型软磁材料、透析滤膜等正在被应用;超精加工、纳米技术也将被移植。

气动行业的科技人员特别关注密封件发展的新动向,一旦新结构和新材料的密封件出现,就会被采用。

十一、标准化

贯彻标准，尤其是ISO国际标准是企业必须遵守的原则。它有两个方面工作要做：**是气动产品应贯彻与气动有关的现行标准，如术语、技术参数、试验方法、安装尺寸和安全指标等。第二是企业要建立标准规定的保证体系，现有3个：质量(ISO9000)、环保(ISO14000)和安全(ISO18000)。

标准在不断增添和修订，企业及其产品也将随之持续发展和更新，只有这样才能推动气动技术稳步发展。

十二、安全性

从近期颁布的有关气动的ISO国际标准可知，对气动元件和系统的安全性要求甚严。ISO4414气动通则中将危险要素分成14类，主要有机械强度、电器、噪声、控制失灵等。ISO国际组织又颁布了ISO18000标准，要求企业建立安全保证体系，将安全问题放在特别重要的议程上。为此，产品开发和系统设计切实考虑安全指标也是气动技术发展的总趋势。对国内企业而言，由于过去的行业标准忽视了安全问题，有必要对已投入市场的产品重新考核和修正。