序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇材料加工技術(shù)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

復(fù)合材料不僅具備了高性能、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，而且由于其結(jié)構(gòu)具有可設(shè)計(jì)性、長(zhǎng)壽命與減重等特征，因而在航空航天領(lǐng)域之中的應(yīng)用變得愈來愈廣泛。復(fù)合材料是如今復(fù)材零件使用中周期偏長(zhǎng)、成本偏高，而且風(fēng)險(xiǎn)也相當(dāng)大的一道工序。在我國(guó)創(chuàng)建復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)鏈過程中尚具有比較大的問題。有關(guān)配套加工技術(shù)還不夠成熟，因而在復(fù)合材料加工上的技術(shù)研究上投入的人、財(cái)、物力也具有不足之處，與西方國(guó)家先進(jìn)的材料加工技術(shù)研究比較起來尚有比較大的距離。正是由于復(fù)合材料加工技術(shù)尤其是金屬基復(fù)合材料加工技術(shù)在諸多方面得到了非常多的運(yùn)用，所以加大材料加工技術(shù)的探究，顯得極為重要。

一、復(fù)合材料加工技術(shù)概述

復(fù)合材料是一種多相材料。這里所說的多相，主要是指具有兩種或以上的化學(xué)性能的相關(guān)材料。復(fù)合材料則是把多相材料通過諸多加工方法進(jìn)行加工而合成。復(fù)合材料具有的兩相分別為增強(qiáng)相與基體相。復(fù)合材料主要存在兩種加工技術(shù)，也就是常規(guī)加工方法與特種加工方法。常規(guī)加工法和金屬加工法是一樣的，加工手段相對(duì)較為簡(jiǎn)單，而工藝也比較成熟。但是，一旦加工復(fù)雜工件之時(shí)就會(huì)對(duì)刀具造成極大的磨損，其加工的質(zhì)量不夠好，且在加工中形成的粉末極易對(duì)人體造成極大的影響。后者相對(duì)來說比較容易加以監(jiān)控，而在加工的過程中，切削刀具和被加工的工件接觸量非常小以至于為零，這就十分有利于自動(dòng)化加工。然而，由于復(fù)合材料所具有的復(fù)雜性，導(dǎo)致特種加工之運(yùn)用也會(huì)遭受限制，因此，一般來說，常規(guī)性加工的運(yùn)用比較多。

二、金屬基復(fù)合材料加工技術(shù)分析

所謂金屬基復(fù)合材料，主要是指以金屬及合金為基礎(chǔ)，使用陶瓷顆粒和纖維等為強(qiáng)化材料復(fù)合起來的一種高質(zhì)量的材料。因?yàn)檫@類材料具備了強(qiáng)度比較高、耐熱與耐磨、穩(wěn)定性高等良好的性能，從而讓這類材料已經(jīng)成為諸多實(shí)踐領(lǐng)域之中最具有吸引力的一類材料。該材料大量運(yùn)用在航空和軍事等諸多領(lǐng)域。在金屬基復(fù)合材料的生產(chǎn)過程之中，為切實(shí)降低材料的生產(chǎn)成本與提升性能，通常是先把該材料制作為鑄錠與初級(jí)板材之后，再通過二次加工成形以制做出能夠直接運(yùn)用的零件等。由于精密加工技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)精密化、潔凈化、精度較高的材料需求量不斷增加，精準(zhǔn)化與高韌度的金屬基復(fù)合材料市場(chǎng)份額變得愈來愈大。所以，對(duì)這種復(fù)合材料的加工技術(shù)進(jìn)行深入研究，對(duì)于推動(dòng)機(jī)械加工技術(shù)的推廣運(yùn)用具備了十分突出的實(shí)際意義。

三、金屬基復(fù)合材料加工的具體技術(shù)手段

一是切削加工技術(shù)手段。金屬基復(fù)合材料加工技術(shù)是一種常用的技術(shù)手段。通過認(rèn)識(shí)與把握材料切削加工的常見規(guī)律，準(zhǔn)確選擇刀具與切削的用量，這樣一來才能確保加工質(zhì)量以及相當(dāng)高的成效。使用硬質(zhì)合金以及高速鋼等為主要的切削刀具，探究了碳化硅顆粒提高鋁基復(fù)合材料之中的碳化硅含量和尺寸等參數(shù)對(duì)于切削加工性能所造成的影響。有研究證明碳化硅的顆粒尺寸一旦愈大、含量愈多，刀具所產(chǎn)生的磨損度也更加快。碳化硅的顆粒一旦比較粗大，其加工工件的外表也就會(huì)相當(dāng)粗糙，而且隨著顆粒含量持續(xù)增加而不斷增加，復(fù)合材料對(duì)于刀具造成的磨損也會(huì)越大。使用聚晶金剛石刀具，可以對(duì)顆粒增強(qiáng)對(duì)復(fù)合材料的制備性能進(jìn)行深入研究。在達(dá)到某種切削速度之時(shí)，材料對(duì)于刀具所造成的損耗是最小的，而且工件外表的粗糙度比較好。在運(yùn)用常見加工設(shè)備之時(shí)，側(cè)重于刀具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與創(chuàng)新，這是提升工作效率的更具有可行性的方式。

二是線切割加工技術(shù)手段。傳統(tǒng)意義上的刀具只適合于加工體粒徑比較小而且含量比較少的那些復(fù)合材料。當(dāng)體粒徑不斷增加而且含量不斷增多之后，高速鋼與硬質(zhì)合金等普通刀具的磨損相當(dāng)快，即便于選擇了高硬度刀具加以切削，其使用壽命也難以讓使用者滿意。因?yàn)檫@一情況，把特種加工法運(yùn)用到此類材料之中就非常有必要。當(dāng)前運(yùn)用電火花線來切割加工顆粒以強(qiáng)化復(fù)合材料的研究已經(jīng)有了大量的報(bào)道，而切割的速度以及切割之后的外表粗糙度則是十分重要的加工參數(shù)。通過探究電參數(shù)對(duì)于電火花線進(jìn)行切割加工，可以對(duì)復(fù)合材料切割快慢以及外表粗糙度造成一定的影響。使用掃描電鏡來分析復(fù)合材料線所切割的加工外表的樣貌。脈沖的間隔對(duì)于外表粗糙度的影響并不是很大，在其達(dá)到了某種程度之時(shí)，表面上的粗糙度往往不會(huì)受到影響。通過選擇比較大的峰值電流以及比較短的脈沖寬度，可以對(duì)復(fù)合材料實(shí)施比較理想的電火花線進(jìn)行切割和加工。這類材料的線切割加工必須要科學(xué)地選擇電加工的參數(shù)，電極間的電壓一定要高出間隙以擊穿電壓，合理地確定電極與工件彼此間所具有的距離，合理地選擇電介液絕緣力而且對(duì)間隙污染實(shí)施合理評(píng)估與清除。

三是磨削加工手段。對(duì)金屬基復(fù)合材料實(shí)施磨削加工，主要是指運(yùn)用磨具所具有的切削力，除了工件外表的那些多余層，可以讓工件的外表質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)定要求的一些加工手段。如今，經(jīng)常見到的金屬基復(fù)合材料磨削加工手段主要包括了外圓磨削、內(nèi)圓磨削以及成形面磨削等。這類材料所具有的磨削特點(diǎn)受到了增強(qiáng)相以及其所用的砂輪類型造成的影響，提高材料所具有的磨削方式，而軟性金屬堵塞砂輪則是砂輪喪失效力的一個(gè)重要因素，而磨削加工過程中所出F的主要問題就是砂輪的堵塞、磨削區(qū)出現(xiàn)冷卻。所以說，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的條件之下，磨削顆粒增強(qiáng)型的復(fù)合材料之中，碳化硅砂輪的表現(xiàn)相當(dāng)突出，其在磨削力、粗糙度等各個(gè)方面均超出了CBN以及金剛石磨料砂輪等材料。利用陶瓷基SiC砂輪以及樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪等對(duì)增強(qiáng)型復(fù)合材料所實(shí)施的磨削證明了SiC砂輪可用于粗磨之中。在粗磨過程中，工件磨削表面上會(huì)產(chǎn)生基體金屬涂敷等問題，從而切實(shí)地降低表面具有的粗糙度。金剛石砂輪十分適合于進(jìn)行精磨。在精磨過程中，基體材料并無顯著的涂敷狀況。利用細(xì)粒度金剛石砂輪，可以對(duì)1um深的磨削區(qū)實(shí)施材料的延性化磨削，其表面和亞表面并無裂紋或者缺陷出現(xiàn)，能夠促進(jìn)增強(qiáng)相之延性。所以說，磨削是金屬基復(fù)合材料加工當(dāng)中極有發(fā)展前景的加工方式之一，能實(shí)現(xiàn)無損化加工。

四是鉆削和振動(dòng)切削加工手段。碳化硅鋁基復(fù)合材料的性能有別于普通鋼鐵材料，一般是使用整體或者涂層金剛石鉆頭實(shí)施孔加工。鉆削加工當(dāng)中出現(xiàn)的刀具磨損以及加工表面質(zhì)量則是判斷其可加工性能的重要指標(biāo)。對(duì)鋁合金復(fù)合材料刀具所產(chǎn)生的磨損以及表面質(zhì)量開展試驗(yàn)性研究。在鉆削鋁合金復(fù)合材料的過程之中，鉆頭磨損如果發(fā)生于后刀面，產(chǎn)生磨損的原因則是磨料的磨損。運(yùn)用掃描電鏡可發(fā)現(xiàn)鉆頭后和切削速度方向保持一致的磨損溝，而鉆頭的橫刃與外緣處也存在著磨損。刀具耐用度首推YG8鉆頭，TiN涂層以及深冷鉆頭質(zhì)量較次，而HSS鉆頭則是最差的。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于金屬基復(fù)合材料振動(dòng)切削與加工的研究相對(duì)較少。超聲振動(dòng)切削作為特種加工技術(shù)手段之一，具備了減小切削力與降低表面粗糙程度、提升加工精度并且延長(zhǎng)刀具壽命等特點(diǎn)。通過對(duì)鋁基復(fù)合材料所進(jìn)行的振動(dòng)切削開展研究，把振動(dòng)切削復(fù)合材料的所具有的切屑形態(tài)、變形系數(shù)以及剪切角切削形貌與粗糙度、殘余應(yīng)力等開展對(duì)比與研究，可以發(fā)現(xiàn)振動(dòng)切削鋁基復(fù)合材料具備了降低切屑變形、降低表面損傷程度與粗糙度、加大表面壓應(yīng)力等功能，這樣一來就為金屬基復(fù)合材料實(shí)施精密化切削探索出了一條嶄新的發(fā)展途徑。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，復(fù)合材料加工技術(shù)均有各自不同的特色，其中金屬基復(fù)合材料屬于具備組分材料難以擁有的全新優(yōu)質(zhì)性能的一種先進(jìn)材料。因?yàn)閺?fù)合材料的制造成本相對(duì)來說比較高，所以在其加工的過程之中應(yīng)當(dāng)盡可能地提升材料的利用率，切實(shí)降低能源所產(chǎn)生的消耗，推動(dòng)我國(guó)清潔材料的生產(chǎn)。目前階段，應(yīng)當(dāng)致力于發(fā)展各類二次成形之后的零件不再需要進(jìn)行加工或少加工即可得到成品的技術(shù)，從而不斷推動(dòng)金屬基復(fù)合材料的精密化、清潔化與高效化生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沃丁柱. 復(fù)合材料大全[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

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稀有金屬材料加工技術(shù)發(fā)展前景

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，個(gè)各行業(yè)也得到迅猛發(fā)展，對(duì)稀有金屬材料的質(zhì)量和性能也提出了更好的要求，稀有金屬材料的種類不斷增多，性能不斷提高，而且稀有金屬材料加工成本也在不斷降低。稀有金屬材料逐漸向高精度，超細(xì)方向上發(fā)展。比如，很多應(yīng)用于航天領(lǐng)域的稀有金屬材料已經(jīng)開始向納米級(jí)發(fā)展，而且稀有金屬材料的韌性越來越強(qiáng)。稀有金屬材料加工技術(shù)也在向短流程化方向發(fā)展。目前，應(yīng)用鑄造技術(shù)加工稀有金屬零部件可以提高稀有金屬材料的質(zhì)量，避免材料的浪費(fèi)，降低稀有金屬材料的加工成本。如今，很多工程對(duì)于稀有金屬材料的需求量都在不斷增多，這也是稀有金屬材料加工和開發(fā)的關(guān)鍵動(dòng)力。但是，也有部分稀有金屬材料沒有被重用，這部分稀有金屬材料的分析成果就無法真正轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。如今，深加工技術(shù)已經(jīng)成為稀有金屬材料加工技術(shù)的創(chuàng)新區(qū)域。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在一定程度上推動(dòng)了稀有金屬材料加工技術(shù)的發(fā)展。

稀有金屬材料加工技術(shù)

稀有金屬箔材加工技術(shù)。稀有金屬箔材已經(jīng)成為工業(yè)產(chǎn)業(yè)所需的關(guān)鍵材料，工業(yè)產(chǎn)業(yè)對(duì)于稀有金屬箔材的質(zhì)量和精準(zhǔn)度要求非常高。西方國(guó)家對(duì)稀有金屬箔材加工技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間比較長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)比較豐富，加工水平比較高，我國(guó)與西方國(guó)家的差距比較大，很多高精度的稀有金屬箔材還需要從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)必須加大稀有金屬材料加工技術(shù)的研究水平，縮短與西方國(guó)家之間的差距。稀有金屬箔材主要應(yīng)用以下加工技術(shù)：一是真空熔煉，二是鍛造，三是軋制，四是真空熱處理。

稀有金屬材料成形加工技術(shù)。稀有金屬材料成形加工技術(shù)具有以下特點(diǎn)：一是生產(chǎn)工序比較少，二是加工效率高，三是成本低，四是材料的利用率比較高。稀有金屬材料成形技術(shù)有以下幾種：一是精密鑄造，二是等溫鍛造，三是超塑性成形，四是擴(kuò)散連接，五是旋壓成形，六是管件塑性推制，七是粉末冶金，八是激光立體成形。稀有金屬材料的價(jià)格相對(duì)較高，對(duì)于成形技術(shù)的要求也比較高。

篇（3）

隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代材料得到了快速的發(fā)展,很多新材料新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)新材料的進(jìn)步和發(fā)展水平也成為衡量國(guó)家科技水平的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之一,并在一定程度上促進(jìn)了各個(gè)學(xué)科、技術(shù)的交叉融合。材料是現(xiàn)代文明三大支柱的基礎(chǔ),能源和信息的發(fā)展都離不開材料,也因此材料的發(fā)展也越來越引起人們的關(guān)注。一種新功能材料的研發(fā),不僅能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也能夠帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,其對(duì)推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都至關(guān)重要。

1 現(xiàn)代材料加工技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

1.1 現(xiàn)代材料加工技術(shù)有更為詳細(xì)的劃分

現(xiàn)代材料技術(shù)的發(fā)展不是單純的對(duì)傳統(tǒng)材料加工工藝的改進(jìn)改性,也不是單純的提高了生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本,而是進(jìn)行了新功能材料的研發(fā),并逐步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前的材料加工技術(shù)包括制備技術(shù)、材料的成形與加工技術(shù)、對(duì)材料的改質(zhì)與改質(zhì)技術(shù)、對(duì)金屬材料的防護(hù)技術(shù)、評(píng)價(jià)表征技術(shù)、對(duì)金屬材料的模擬仿真技術(shù)及檢測(cè)與監(jiān)控技術(shù)等。

1.2 實(shí)現(xiàn)各種加工技術(shù)的交叉融合

傳統(tǒng)的金屬材料的加工過程是在完成了金屬錠坯后再進(jìn)行塑形加工,而后生產(chǎn)出各類金屬制品和零件。但是現(xiàn)代的金屬材料加工已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了材料制備和成形加工技術(shù)的一體化、成形加工與改質(zhì)改性技術(shù)的一體化,這都充分說明了當(dāng)前的材料加工技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了各類技術(shù)的交叉與融合。

1.3 實(shí)現(xiàn)了材料的設(shè)計(jì)與加工的一體化

工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)材料的功能性提出了更高的要求,能夠按照實(shí)際生產(chǎn)中需要的功能要求來進(jìn)行材料的設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)材料的功能設(shè)計(jì)與加工的一體化,使之進(jìn)入材料加工的新發(fā)展時(shí)期。

1.4 實(shí)現(xiàn)對(duì)材料加工全過程的精準(zhǔn)控制

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)模擬與仿真技術(shù)都得到了較大程度的發(fā)展,同時(shí)也豐富完備了材料的數(shù)據(jù)庫(kù),使其各方面的數(shù)據(jù)都得到了完善,并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了材料設(shè)計(jì)、制備、加工等全過程的精準(zhǔn)控制,特別是對(duì)加工材料的性能、形狀和尺寸等。

2 現(xiàn)代材料加工技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著合成材料相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,特別是材料的合成與復(fù)合技術(shù)的發(fā)展,及電子信息技術(shù)和航空航天等尖端材料加工技術(shù)的發(fā)展,都在很大程度上推進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展。一些功能性新材料的出現(xiàn),例如精細(xì)陶瓷材料、耐高溫材料、納米材料等的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣,都解決了過去很多傳統(tǒng)材料不能替代的功能,從而實(shí)現(xiàn)了材料性能的飛躍發(fā)展。

3 現(xiàn)代材料加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 材料加工技術(shù)的發(fā)展

(1)材料加工過程的一體化。在對(duì)現(xiàn)代材料進(jìn)行制造需要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、制造、成形及后續(xù)加工等過程,在傳統(tǒng)的金屬材料的加工過程中需要冶煉得到純金屬后將其進(jìn)行熔煉合金化,再進(jìn)行鑄錠和塑性加工及深度塑性加工最后制造出金屬制品。例如,對(duì)金屬的鑄造都實(shí)現(xiàn)了連續(xù)鑄軋工藝從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的各種加工性能。

(2)材料加工技術(shù)的一體化。當(dāng)前的材料加工已不再是單純一個(gè)學(xué)科的發(fā)展,而是各種技術(shù)相結(jié)合發(fā)展的綜合性學(xué)科,隨著計(jì)算機(jī)模擬與過程仿真技術(shù)、信息技術(shù)在材料的制備、成形及加工過程中的應(yīng)用,很好的實(shí)現(xiàn)了材料加工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制。例如,當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)各種材料產(chǎn)品的性能、形狀、尺寸有了較高的要求,計(jì)算機(jī)對(duì)鑄軋程序及材料的變形進(jìn)行模擬分析,對(duì)材料的規(guī)格和尺寸等進(jìn)行全面的精準(zhǔn)控制,達(dá)到材料的精密成型和特種塑性加工。

3.2 材料加工的新技術(shù)新方法的發(fā)展

隨著高新技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)高新材料的功能有了更高的要求,傳統(tǒng)的材料加工方法不能滿足對(duì)新型功能材料的需求,在材料加工研究領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)材料加工與制備的一體化是未來發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

(1)對(duì)常規(guī)材料加工流程的改進(jìn)。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)材料的節(jié)能高效優(yōu)質(zhì)加工,實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的精準(zhǔn)控制,就必須對(duì)傳統(tǒng)的材料加工模式進(jìn)行改革,對(duì)生產(chǎn)的流程進(jìn)行簡(jiǎn)化和連續(xù)化生產(chǎn),從而提高生產(chǎn)效率。

(2)實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的組織與性能的精準(zhǔn)控制。工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)材料的性能有了更高的要求,傳統(tǒng)的材料不能滿足新興工業(yè)發(fā)展對(duì)材料的需求,要想發(fā)展先進(jìn)的材料成形加工技術(shù),就必須以實(shí)現(xiàn)材料組織與性能的精準(zhǔn)控制,實(shí)現(xiàn)高附加值的材料。

(3)對(duì)材料設(shè)計(jì)、制備、成形及加工的一體化。當(dāng)前在材料加工技術(shù)中最為突出的就是對(duì)復(fù)合材料的加工,較為有代表性的是噴射成型技術(shù)和金屬基層狀復(fù)合材料的加工技術(shù)。并隨著高新技術(shù)材料的不斷研發(fā),新的材料加工方法會(huì)不斷的出現(xiàn),例如,自蔓延高溫合成加工陶瓷復(fù)合管材及金屬管法制作氧化物超導(dǎo)線材等。

(4)實(shí)現(xiàn)材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人與環(huán)境的發(fā)展矛盾日益激烈,有限的資源環(huán)境很難滿足人類日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求,因此必須探尋研發(fā)新的材料,以滿足發(fā)展對(duì)各種工業(yè)發(fā)展的需求。一些低耗、節(jié)能、可再生、利用率高及可循環(huán)使用的材料是未來現(xiàn)代材料的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)這些材料的加工方法和技術(shù)的研究是新的發(fā)展領(lǐng)域,也是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代材料加工技術(shù)的發(fā)展并不是單純的對(duì)傳統(tǒng)加工工藝的改進(jìn),而是需要進(jìn)行新材料的研發(fā),在現(xiàn)代材料中融入科技的元素、現(xiàn)代化的加工工藝及信息化的元素,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代材料的快速發(fā)展。本文分析了現(xiàn)代材料發(fā)展的特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀,并有針對(duì)性地對(duì)現(xiàn)代材料加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

參考文獻(xiàn):

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[2]丁國(guó)平,梁楚華.超硬材料加工技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械制造,2007(06).

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[4]蔣嶸,吳晨曦.超硬材料加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].佛山陶瓷,2003(12).

篇（4）

激光技術(shù)屬于新興的制造技術(shù)，具有自身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和規(guī)律，也已經(jīng)形成了專業(yè)的激光理論。激光技術(shù)具有以下特點(diǎn)：一是單色性，二是相干性，三是方向性，四是高光強(qiáng)。目前，激光技術(shù)已經(jīng)趨向成熟，但是還需要不斷完善和調(diào)整，提高國(guó)內(nèi)激光技術(shù)水平。

一、激光技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.效率高。目前，激光切割是應(yīng)用最為廣泛的激光技術(shù)，應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中。在汽車制造業(yè)中，主要應(yīng)用激光技術(shù)切割鈑金零件，不僅可以優(yōu)化汽車零部件結(jié)構(gòu)，還可以提高汽車的基本性能，在一定程度上降低了汽車的油耗。在航天工業(yè)中，主要應(yīng)用激光技術(shù)切割鋁合金。激光技術(shù)的廣泛應(yīng)用在一定程度上推動(dòng)了工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展。隨著激光束質(zhì)量的快速提高，激光技術(shù)也廣泛應(yīng)用于金屬材料加工中。激光技術(shù)可以切割以下性能的金屬材料：一是高硬度，二是高脆性，三是高熔點(diǎn)，這也是傳統(tǒng)切割技術(shù)所做不到的。激光技術(shù)在應(yīng)用的過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且切割的效率非常高，可以在短時(shí)間內(nèi)完成切割任務(wù)，適應(yīng)性也非常強(qiáng)。

2.無污染。激光技術(shù)實(shí)際上就是把光斑直接照射到需要切割的物件表面，并通過激光斑和物件之間的相互作用使物件的表面在短時(shí)間內(nèi)熔化。相比于傳統(tǒng)的切割技術(shù)，激光技術(shù)屬于新型高能加工技術(shù)，應(yīng)用的過程不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，減少能源的消耗，降低企業(yè)的材料加工成本。比如：3D激光技術(shù)主要應(yīng)用于切割高強(qiáng)度的鋼材料，對(duì)鋼材料的毛邊進(jìn)行精細(xì)處理。如果鋼材料的強(qiáng)度比較大，就必須使用3D激光技術(shù)。在應(yīng)用激光技術(shù)的過程中，低熱輸入是激光技術(shù)的一大應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楹芏嗖牧显谟龅礁邷貢r(shí)性能會(huì)發(fā)生變化。激光技術(shù)在焊接金屬材料時(shí)不會(huì)對(duì)材料的外形造成影響，可以達(dá)到極高的精準(zhǔn)度，而且激光焊接可以縮短焊接的寬度，提高了焊接的美觀度。

二、激光技術(shù)在金屬材料加工工藝中的應(yīng)用

1.激光切割技術(shù)。激光技術(shù)使用光斑直接聚焦在金屬材料上，并熔化金屬材料，同時(shí)使用激光束氣體把融化掉的金屬材料吹走，保證激光束可以沿著設(shè)定好的軌跡切割，形成整齊的縫隙。激光切割技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的激光技術(shù)，激光切割材料包括以下幾類：一是有機(jī)玻璃，二是木板，三是塑料，四是不銹鋼，五是碳鋼，六是合金鋼，七是鋁板。在應(yīng)用激光技術(shù)的過程中并不需要使用刀具，激光技術(shù)完全在計(jì)算機(jī)的操控下，可以實(shí)現(xiàn)任意形狀的切割。激光切割實(shí)際上就是應(yīng)用高功率密度來實(shí)現(xiàn)切割任務(wù)。在計(jì)算機(jī)的操控下，激光器通過脈沖放電，并輸出激光，產(chǎn)生一定的頻率和光束，光束又通^傳到聚焦在被切割的金屬材料上，進(jìn)而形成多個(gè)光斑。相比于傳統(tǒng)的切割技術(shù)，激光切割技術(shù)具有以下特點(diǎn)：一是切割質(zhì)量高，二是切割速度快，三是柔性高，四是適應(yīng)性強(qiáng)。激光切割技術(shù)的精準(zhǔn)度非常高，精準(zhǔn)度控制在0.05mm，速度可以達(dá)到每秒切割10米，而且不會(huì)受到金屬材料硬度的影響。

2.激光焊接技術(shù)。激光焊接的特點(diǎn)有以下幾個(gè)：一是速度快，二是非接觸，三是變形小，比較適合連續(xù)性的金屬材料在線加工。在金屬材料加工工藝中應(yīng)用激光焊接技術(shù)可以提高焊接效率，而且無污染。隨著加工技術(shù)的快速發(fā)展，激光焊接技術(shù)水平也在不斷提高。應(yīng)用激光焊接技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)曲線焊接，提高車身的靈活性，而且可以根據(jù)焊接材料的特殊要求進(jìn)行焊接。激光焊接技術(shù)有以下幾種：一是激光與電弧焊接技術(shù)，二是等離子弧焊接技術(shù)，三是高頻感應(yīng)熱源復(fù)合焊接技術(shù)，四是雙激光束焊接技術(shù)。不同的激光焊接技術(shù)特點(diǎn)不同，技術(shù)人員需要結(jié)合實(shí)際情況選擇激光焊接技術(shù)，保證激光焊接技術(shù)應(yīng)用的合理性。

3.激光打孔。激光打孔實(shí)際上屬于比較傳統(tǒng)的金屬材料加工技術(shù)，相比于其他打孔技術(shù)而言，激光打孔技術(shù)的精準(zhǔn)度比較高。激光打孔技術(shù)有著悠久的發(fā)展歷史，激光打孔技術(shù)最早應(yīng)用于鐘表制造業(yè)，取得了不錯(cuò)的成就。西方國(guó)家應(yīng)用激光打孔技術(shù)的時(shí)間比較早，經(jīng)驗(yàn)比較豐富，我國(guó)與西方國(guó)家存在較大差距，我國(guó)激光打孔技術(shù)還不完善，還需要不斷調(diào)整，加大激光打孔技術(shù)的研究力度，縮短與西方國(guó)家之間的差距，我國(guó)也需要結(jié)合實(shí)際情況合理的借鑒西方國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提高激光打孔技術(shù)水平。

4.激光打標(biāo)。激光打標(biāo)的應(yīng)用性也非常強(qiáng)，激光打標(biāo)實(shí)際上就是應(yīng)用激光來對(duì)需要打標(biāo)的物體進(jìn)行照射，并合理的利用化學(xué)反映，以此來將標(biāo)識(shí)長(zhǎng)時(shí)間的留在物件表面。目前，激光打標(biāo)被廣泛應(yīng)用于金屬材料加工工藝中，激光打標(biāo)技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)對(duì)金屬材料的性能產(chǎn)生任何影響，這是傳統(tǒng)打標(biāo)技術(shù)所做不到的。激光打標(biāo)技術(shù)也在不斷完善和調(diào)整，提升打標(biāo)的質(zhì)量，已經(jīng)成為國(guó)家的關(guān)鍵防偽手段，受到越來越多人的肯定。激光打標(biāo)技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)對(duì)金屬材料本身和性能產(chǎn)生任何破壞。

三、結(jié)語(yǔ)

目前，激光技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金屬材料加工工藝中，屬于新型高能加工技術(shù)，效率高，操作簡(jiǎn)單，而且無污染。其種類也在不斷增多，激光技術(shù)使用光斑直接聚焦在金屬材料上，并熔化金屬材料，保證激光束可以沿著設(shè)定好的軌跡切割。應(yīng)用激光焊接技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)曲線焊接，提高車身的靈活性。激光打孔技術(shù)的精準(zhǔn)度比較高，但是我國(guó)的激光打孔技術(shù)還需要不斷調(diào)整和完善，縮短與西方國(guó)家之間的差距。激光打標(biāo)實(shí)際上就是應(yīng)用激光來對(duì)需要打標(biāo)的物體進(jìn)行照射，將標(biāo)識(shí)長(zhǎng)時(shí)間的留在物件表面。不同的激光技術(shù)具有不同的特點(diǎn)，技術(shù)人員需要結(jié)合金屬材料的特點(diǎn)和實(shí)際需求來選擇激光技術(shù)，保證激光技術(shù)應(yīng)用的合理性。要提高我國(guó)的激光技術(shù)水平，相關(guān)部門還必須加大激光技術(shù)的研究和分析力度，合理借鑒西方國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展前景十分廣闊。

參考文獻(xiàn)：

篇（5）

中圖分類號(hào)：TB31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

激光加工是一種新興的先進(jìn)制造技術(shù)，具有自己的特色與規(guī)律，經(jīng)過多年的積淀形成了激光加工理論和各種激光加工工藝參數(shù)。激光與普通光相比具有單色、相干性、方向性和高光強(qiáng)，同樣激光加工設(shè)備也涉及到眾多學(xué)科因而決定了它的高科技性和高收益率?？v觀國(guó)際和國(guó)內(nèi)激光應(yīng)用場(chǎng)情況經(jīng)過多年來的研究開發(fā)和完善，當(dāng)代的激光器和激光加工技術(shù)與設(shè)備已相當(dāng)成熟形成系列激光加工工藝。

1、激光加工的基本特征

激光既具有時(shí)間控制性，又具有空間控制性，使其能夠滿足自動(dòng)化加工的要求。因此，激光加工系統(tǒng)可以與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)交相呼應(yīng)，生成便捷、優(yōu)質(zhì)、高效的自動(dòng)化加工設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加工工業(yè)的低成本、高效率、高利潤(rùn)。總體而言，激光加工技術(shù)具有以下幾項(xiàng)基本特征：

①工藝集成性好。一方面，同一臺(tái)機(jī)床可同時(shí)具備多種加工工藝，如切割、焊接、打孔、表面處理等；另一方面，同一臺(tái)機(jī)床可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種工藝同步進(jìn)行或者不同工藝分步進(jìn)行的效果。

②加工效率高。與其它加工工藝相比，激光加工工藝可以極大地提高加工效率。例如，激光切割效率是一般切割的15倍；激光焊接效率是傳統(tǒng)焊接的25倍；激光打孔效率是機(jī)械打孔的40000多倍。

③加工質(zhì)量好。激光加工大多采用非接觸式加工方式，而且能量密度高，為加工質(zhì)量提供了可靠的保障。

④適應(yīng)性強(qiáng)。激光加工可適用于各種材料，如高強(qiáng)度材料、高熔點(diǎn)材料、高硬度材料等等。同時(shí)，激光加工既可適用于大氣環(huán)境，也可適用于真空環(huán)境，體現(xiàn)了其適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

⑤經(jīng)濟(jì)效益高。提高經(jīng)濟(jì)效益，是激光加工最顯著的特征。以激光打孔為例，它能比一般打孔技術(shù)節(jié)省25%~75%的直接費(fèi)用和50%~75%的間接費(fèi)用。

2、激光技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

2.1、加工速度快，效率高

激光切割是當(dāng)前各國(guó)應(yīng)用最多的激光加工技術(shù)，在國(guó)外許多領(lǐng)域，例如，汽車制造業(yè)和機(jī)床制造業(yè)都采用激光切割進(jìn)行鈑金零部件的加工。在航天工業(yè)中，鋁合金用激光焊接的成功應(yīng)用是飛機(jī)制造業(yè)的一次技術(shù)大革命。在汽車工業(yè)中，激光加工技術(shù)優(yōu)化了汽車結(jié)構(gòu)，提高了汽車性能，降低了耗油量。激光精加工和微加工不但促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展，也為制造行業(yè)提供了有利條件。隨著大功率激光器光束質(zhì)量的不斷提高+激光切割的加工對(duì)象范圍之廣，幾乎包括了所有的金屬和非金屬材料。例如，可以利用激光對(duì)高硬度、高脆性、高熔點(diǎn)的材料，進(jìn)行形狀復(fù)雜的三維立體零件切割，這也正是激光切割的優(yōu)勢(shì)所在。由于激光加工技術(shù)的高效率、無污染、高精度、熱影響區(qū)小，因此在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。另外，激光切割的優(yōu)點(diǎn)還包括設(shè)置時(shí)間短，對(duì)不同工件和外形具有很好的適應(yīng)性。

2.2、精準(zhǔn)率高，無污染

激光焊接激光焊接是將光斑非常細(xì)小高強(qiáng)度的激光照射到工件表面，通過激光與物質(zhì)的相互作用，使作用區(qū)域內(nèi)的母材局部快速熔化、汽化，實(shí)現(xiàn)焊接。與傳統(tǒng)的加工熱源相比，激光具有高亮度性、高方向性、高單色性和高相干性等特點(diǎn)，因此，激光加工是一種新型的高能束流加工技術(shù)，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化和無污染，以及減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。例如，3D激光切割技術(shù)是加工高強(qiáng)鋼最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。激光切割適合高強(qiáng)鋼加工毛邊過程。對(duì)于這種加工，3D激光切割尤其適合這種已經(jīng)成型的金屬薄板。如果鋼的強(qiáng)度達(dá)到1500MPa，就只能采用激光切割技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，沒有其他更經(jīng)濟(jì)的方法可以選擇。另外，對(duì)于激光切割而言，低熱輸入是激光切割中一個(gè)非常重要的特點(diǎn)，因?yàn)橐恍┖辖鸬母邚?qiáng)特性會(huì)由于熱效應(yīng)而導(dǎo)致性能降低。激光能焊接以前由于不可視原因而無法焊接的部位（例如，車頂側(cè)板和后擋板的結(jié)合）。激光焊接同樣是一種變形很小的高質(zhì)量焊接，能夠達(dá)到很高的精度。另外，激光焊接相比電阻點(diǎn)焊能夠減小焊縫寬度，這再一次降低了重量和燃油消耗。

3、激光技術(shù)在金屬材料加工工藝中的應(yīng)用

3.1、激光切割技術(shù)

近年來，激光切割技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，據(jù)相關(guān)技術(shù)研究分析表明，激光切割技術(shù)占激光加工技術(shù)的近70%。激光切割機(jī)主要由激光器、機(jī)床主體和控制系統(tǒng)三大部分組成，常用于激光切割的有CO2激光器和YAG激光器，其特點(diǎn)是切割精度高。根據(jù)切割要求不同，激光光源的功率從5W到90KW不等，切割鈑金工件所采用的激光光源功率一般是在100W到1500W之間。當(dāng)切口寬度要求在0.15mm至0.2mm之間時(shí)，激光光源的輸出功率應(yīng)該小于1500W，此時(shí)激光光源的振蕩模式為單模振蕩，切割面也會(huì)相對(duì)比較平整；當(dāng)切口寬度在1mm左右時(shí)，激光光源的輸出功率應(yīng)選擇大于1500KW，此時(shí)激光光源的振蕩模式為多模振蕩，切割面會(huì)留下少許污物。當(dāng)在使用激光技術(shù)切割厚板時(shí)，則需要采用空氣、氧氣、氮?dú)獾容o助氣體來配合完成，氮?dú)馐且环N惰性氣體，用它來輔助切割，能夠有效避免切面發(fā)生氧化；在對(duì)厚度較大的板進(jìn)行切割的時(shí)候，使用氧氣作為輔助氣體，能夠加快切割的速度。

激光切割工藝中可使用CAD技術(shù)結(jié)合CAM技術(shù)來提供加工工件所需要的工藝參數(shù)和加工信息，高效、連續(xù)地完成自動(dòng)化切割和生產(chǎn)。激光切割不需要大量更換模具，工藝參數(shù)變更簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于各種高硬度、高熔點(diǎn)、硬質(zhì)、脆性、粘性、柔性材料及薄壁管件的切割，而且還具有切縫窄、速度快、熱變形小、切口平整的優(yōu)良特性。

3.2、激光打孔

激光打孔是激光技術(shù)材料加工中應(yīng)用最早的激光技術(shù)，激光對(duì)板料進(jìn)行打孔，一般采用的是脈沖激光，能量密度高，效率高。瑞士某公司利用固體激光器給飛機(jī)渦輪葉片進(jìn)行打孔，可以加工直徑從20μm到80m的微孔，它的直徑與深度比可達(dá)1:80.另外利用激光在一些脆性材料如陶瓷上加工一些微小的異型孔，直徑可以達(dá)到0.001mm，這是普通的機(jī)械加工完成不了的。

3.3、激光焊接

依據(jù)服務(wù)對(duì)象和使用器件的不同，激光焊接主要包括兩種類型的機(jī)制，一種是深熔焊，主要應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)；另一種是傳導(dǎo)焊，主要應(yīng)用于電子電氣行業(yè)。

從目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)看，激光焊接技術(shù)不斷滲透到汽車行業(yè)，為行業(yè)發(fā)展提供了必要的技術(shù)支撐。具體而言，這種應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：首先，傳動(dòng)件焊接。當(dāng)前，激光焊接技術(shù)可滿足汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中70%的零件的焊接需求。與其它焊接技術(shù)相比，激光焊接不僅可以提高零件的使用壽命，而且可以降低零件的使用成本，體現(xiàn)出其獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。其次，焊接組合件。簡(jiǎn)單地說，焊接組合件就是將分散的平板工件焊接成體、沖壓成形。通過焊接組合件，既可以減少工件數(shù)量，也可以提高部件性能，還可以減輕車體重量，進(jìn)而優(yōu)化汽車的整體性能。以雅閣汽車為例，它的車門是由1.4mm的鋼板和0.7mm的薄板拼焊沖壓而成，降低了40%的車門重量。

此外，激光焊接技術(shù)憑借其堅(jiān)固性強(qiáng)的特點(diǎn)，還廣泛應(yīng)用于刀具、刃具、量具制造行業(yè)。例如，我國(guó)圓鋸片的年產(chǎn)量超過1000萬片，不僅滿足了建筑行業(yè)對(duì)高質(zhì)量鋸片的迫切需求，而且保障了國(guó)外鋸片市場(chǎng)的有效供給。

3.4、激光表面熱處理

激光表面熱處理主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是激光表面硬化。在激光表面硬化的作用下，馬氏體的量會(huì)不斷增加，進(jìn)而導(dǎo)致零部件疲勞強(qiáng)度和耐磨性能的不斷提高。同樣是AISIl045型鋼，在未經(jīng)處理以前，鋼的硬度僅為HRC35，而質(zhì)量損耗卻高達(dá)418mg。而在同等條件下，激光表面硬化會(huì)增加HRC20的硬度,同時(shí)降低304mg的能耗?？梢?，激光表面硬化會(huì)極大地提高物件硬度，降低物件質(zhì)量損耗?，F(xiàn)如今，激光表面硬化已不同程度地應(yīng)用于汽車錠桿、凸輪軸、曲軸、缸套等物件的制造。從實(shí)際效果看，它不僅提高了物件的使用壽命，而且降低了物件的制造成本。二是激光熔覆與合金化。激光熔覆與合金化是以提升熔點(diǎn)的方式來增強(qiáng)加工材料的抗蝕性和耐磨性。該處理主要應(yīng)用于熔點(diǎn)較低的材料。通過處理，使材料生成高熔點(diǎn)合金層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升材料性能的目的。盡管激光熔覆與合金化有所區(qū)別，如涂層化學(xué)成分的變化趨向，但兩者相輔相成，都是現(xiàn)實(shí)中不可或缺激光表面熱處理方式。當(dāng)前，激光熔覆與合金化主要應(yīng)用于氣門、閥門、齒輪齒面、鑄鐵模具等工件制造，為工件質(zhì)量提供了著實(shí)的保障。

結(jié)束語(yǔ)

激光加工技術(shù)產(chǎn)品具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，激光加工技術(shù)已逐漸使用到鈑金工藝生產(chǎn)中，但激光技術(shù)的全面推廣仍受技術(shù)理論和加工設(shè)備等因素的制約，許多方面的應(yīng)用還有待進(jìn)一步深入。

參考文獻(xiàn)

篇（6）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.038

0 前言

現(xiàn)今來看，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，金屬?gòu)?fù)合材料逐漸得到了廣泛的應(yīng)用，相對(duì)于普通金屬，復(fù)合材料具有較大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)今已經(jīng)成為各個(gè)領(lǐng)域中的重要材料。并且在進(jìn)行金屬?gòu)?fù)合材料零件的加工與制作中，涉及到較多的成型加工技術(shù)，為了保證技術(shù)材料的質(zhì)量，那么必須要采取有效措施，不斷提升成型加工技術(shù)的質(zhì)量。

1 新型金屬材料

新型金屬材料的種類比較多，其范圍主要是屬于合金的范圍中，對(duì)于金屬材料來說，主要的特點(diǎn)就是具有較強(qiáng)的延展性，同時(shí)新型金屬材料的化學(xué)性能十分活潑，并且技術(shù)材料上也具有較強(qiáng)的光澤以及色彩[1]。目前來看，記憶合金、高溫合金以及非晶態(tài)合金等材料是社會(huì)應(yīng)用最為廣泛的金屬材料。焊接性是金屬材料的一個(gè)加工特性，焊接性也是金屬材料加工最為基本的一個(gè)加工特性。對(duì)于新型金屬材料來說，焊接性很強(qiáng)，這樣在進(jìn)行焊接的過程中要充分保證其乜有裂縫以及氣孔等，這樣將會(huì)促進(jìn)金屬材料具有較高的焊接性，保證其導(dǎo)熱性。其次，鍛壓性則是新型金屬材料的另外一個(gè)特性，這也是金屬成型一個(gè)重要的關(guān)鍵因素，金屬具有的鍛壓性將會(huì)促進(jìn)金屬材料塑性的提升，從而來不斷提升其性能。同時(shí)加工條件也是影響金屬鍛壓性的性質(zhì)。最后就是金屬加工的鍛造性，其中主要是包含了收縮性、流動(dòng)性以及敏感性等特性。新型金屬材料屬于合金，熔點(diǎn)元素較高，這樣將會(huì)直接導(dǎo)致金屬流動(dòng)性降低，以此來保證材料的成型加工。

2 新型金屬材料成型加工技術(shù)

2.1 粉末冶金技術(shù)

粉末冶金技術(shù)是金屬加工成型最早的技術(shù)，該技術(shù)能夠有效進(jìn)行復(fù)合材料的制造，同時(shí)具有能夠?qū)饘倩鶑?fù)合材料中的晶須增強(qiáng)功能等，該方式具有較為廣泛的成型加工技術(shù)[2]。粉末冶金技術(shù)主要適用于一些尺寸較小，以及形狀較為粗糙的精密零件，同時(shí)粉末冶金技術(shù)的零件制造形狀不是很復(fù)雜，在成型中，能夠結(jié)合實(shí)際需求量來不斷提升金屬含量，并且在制作中其較為精密，組織也十分細(xì)密，這是其主要優(yōu)勢(shì)所在，并且工作效率也較高。

2.2 鑄造成型技術(shù)

在進(jìn)行鑄造成型技術(shù)中，主要是利用有效的檢驗(yàn)工作，這是目前來看較為成熟的鑄造技術(shù)，在進(jìn)行鑄造過程中有效保證其設(shè)計(jì)滿足基本要求。對(duì)于該方式來說具有較強(qiáng)的性能，主要是應(yīng)用于復(fù)合材料零件的生產(chǎn)以及制造中，目前來看制造與加工技術(shù)逐漸趨于復(fù)雜，但是這樣也將直接導(dǎo)致鑄造成型發(fā)的之后滯后性也十分明顯。另外，相關(guān)的參數(shù)以及工藝方法必須要經(jīng)過不斷的改革與創(chuàng)新，流動(dòng)性的不斷提升，這樣將會(huì)保證溶體的粘度中的顆粒不斷提升增加。并且高溫度會(huì)導(dǎo)致材料出現(xiàn)化學(xué)變化。所以在進(jìn)行加工中，可以采用熔模鑄造、壓鑄以及金屬型鑄造等方式來避免出現(xiàn)以上幾種情況。

2.3 機(jī)械加工鑄造法

對(duì)于該方式來說，主要是利用銑、車以及鉆等方式來進(jìn)行金屬?gòu)?fù)合材料的加工，并且在進(jìn)行精加工鋁基復(fù)合材料中主要是利用金剛石道具來進(jìn)行成型加工。首先就是要利用銑削的方式，其中材料主要是含有15%～20%的粘結(jié)劑，局金剛石刀具以及端面銑刀，要利用切削液來進(jìn)行冷去，提升銑削的顆粒。之后要利用車削的方式，同時(shí)能夠結(jié)合乳化液進(jìn)行有效的冷卻處理。選擇刀具要科學(xué)，選擇硬質(zhì)合金刀具。最后要利用鉆削的方式，同時(shí)能利用外切削液進(jìn)行有效的冷卻處理[3]。

2.4 電切割技術(shù)

對(duì)于該技術(shù)來說，主要是在進(jìn)行成型加工的過程中要充分結(jié)合零件的形狀的負(fù)極來進(jìn)行幾何切割形狀的選擇，這樣在進(jìn)行材料的切割中利用正極溶劑的基本方式來進(jìn)行材料的切割。在零件成型之后的殘屑，對(duì)其的清洗來說則是可以利用零件以及負(fù)極之間的間隙進(jìn)行清洗，傳統(tǒng)的方式主要是放電方式，但是這種方式具有較大的缺陷，電切割技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較為明顯，能夠在介電流中侵入移動(dòng)的電極線，并且可以有效運(yùn)用液體的壓力進(jìn)行全面的沖刷，以及利用局部的高溫來對(duì)零件進(jìn)行成型加工。利用電切割法進(jìn)行成型加工中，對(duì)于一些非導(dǎo)體的復(fù)合材料則是可以根據(jù)放電的效果差來進(jìn)行一定的影響。主要是由于切割速度慢以及切口粗糙等問題引起，這樣就不能采用傳統(tǒng)的切割參數(shù)。

2.5 焊接技術(shù)方式

焊接技術(shù)是成型加工中的重要方式，同時(shí)也是應(yīng)用最為常見的方式之一，主要是應(yīng)用于金屬以及復(fù)合材料成型的構(gòu)建中。焊接熔池的流動(dòng)性以及粘度都會(huì)出現(xiàn)一些變化，這樣將會(huì)在很大程度上提升增加物的影響，另外在進(jìn)行成型加工中，對(duì)于金屬化學(xué)反應(yīng)，主要是發(fā)生在基體金屬以及增強(qiáng)物之間，這將會(huì)對(duì)焊接的速度造成較大的影響。對(duì)其的解決主要是對(duì)其中的部件進(jìn)行有效的軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)，之后就是熔化焊的基本方式。

2.6 模鍛塑性成型法

對(duì)于該方式來說，主要是在鎂基復(fù)合材料以及鋁基礎(chǔ)復(fù)合材料中進(jìn)行有效的應(yīng)用，這樣成型發(fā)中主要是涉及到超速成型、模鍛以及擠壓等幾種方式。該方式生產(chǎn)出的零件性能較強(qiáng)，并且零件的組織較為精密。但是在實(shí)際應(yīng)用中還是要注意，要保證擠壓溫度的適應(yīng)性，適當(dāng)提升溫度，能夠提升金屬材料的塑性。并且模具表面進(jìn)行涂層或使用劑來改善摩擦條件，降低材料成型的困難性，提升生產(chǎn)的效率。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，新型金屬材料不斷發(fā)展，其成型加工技術(shù)越加受到人們的重視度，因此必須要采用有效措施，加大研發(fā)力度，從而來開發(fā)有效的方式來提升金屬材料成型加工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張文華.材料成型與控制工程模具制造技術(shù)分析初探[J].黑龍江科技信息，2015（15）：40-41.

篇（7）

近年來，某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國(guó)防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高強(qiáng)度、高模量、輕質(zhì)等，各種特定要求的高強(qiáng)度聚合物的開發(fā)研制越來越顯迫切。

一、高分子材料成型加工技術(shù)發(fā)展概況

近50年來，高分子合成工業(yè)取得了很大的進(jìn)展。例如，造粒用擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)有了很大的改進(jìn)，產(chǎn)量有了極大的提高。20世紀(jì)60年代主要采用單螺桿擠出機(jī)造粒，產(chǎn)量約為3t／h；70年代至80年代中期，采用連續(xù)混煉機(jī)+單螺桿擠出機(jī)造粒，產(chǎn)量約為10t／h；80年代中期以來。采用雙螺桿擠出機(jī)+齒輪泵造粒，產(chǎn)量可以達(dá)到40-45t／h，今后的發(fā)展方向是產(chǎn)量可高達(dá)60t／h。在l950年，全世界塑料的年產(chǎn)量為200萬t。20世紀(jì)90年代。塑料產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率為5．8％，2000年增加至1．8億t至2010年，全世界塑料產(chǎn)量將達(dá)3億t，此外。合成工業(yè)的新近避震使得易于璃確控制樹脂的分子結(jié)構(gòu)，加速采用大規(guī)模進(jìn)行低成本的生產(chǎn)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對(duì)汽車越來越重要．汽車規(guī)模的不斷擴(kuò)大和性能的提高帶動(dòng)了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷，提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關(guān)鍵。

據(jù)悉，目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統(tǒng)汽車材料（如鋼鐵等）。因此，汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外，汽車中約90％的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具，在美國(guó)、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具產(chǎn)業(yè)超過50％的產(chǎn)品是汽車用模具。目前，高分子材料加工的主要目標(biāo)是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展；成型加工方面，從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變，并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。

二、現(xiàn)今高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究

（一）聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。國(guó)外的Berstart公司已開發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī)，可以解決其它擠出機(jī)（包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī)）作為反應(yīng)器所存在的問題。國(guó)內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開發(fā)還處于起步階段，但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯（PC）連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備，我國(guó)每年還有數(shù)以千萬噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。關(guān)鍵技術(shù)也是反應(yīng)擠出技術(shù)及設(shè)備。

目前國(guó)內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品，都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題．另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn)，解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過程中的質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳遞及平衡問題，同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或是根本沒有的。該項(xiàng)新技術(shù)使我國(guó)聚合物反應(yīng)加工技術(shù)直接切人世界技術(shù)前沿，并在該領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位。 轉(zhuǎn)貼于

（二）以動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)

1.信息存儲(chǔ)光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。此技術(shù)克服傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、能耗大、儲(chǔ)運(yùn)過程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問題，將光盤級(jí)PC樹脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤盤基成型三個(gè)過程整合為一體，結(jié)合動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)，研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備，達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

2.聚合物／無機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)（粒子設(shè)計(jì)），在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下，利用聚合物使無機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物／無機(jī)物復(fù)合材料。

3.熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過程，控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)混煉過程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化．解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。

三、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

近年來，各個(gè)新型成型裝備國(guó)家工程研究中心在出色完成了國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國(guó)家“八五”、“九五”重點(diǎn)科技計(jì)劃（攻關(guān)）等項(xiàng)目同時(shí)，非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項(xiàng)目20多項(xiàng)，創(chuàng)辦了廣州華新科機(jī)械有限公司和北京華新科塑料機(jī)械有限公司，使其有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個(gè)規(guī)格系列，近兩年在國(guó)內(nèi)20多個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(tái)（套）。銷售額超過1．5億元，還有部分新設(shè)備銷往荷蘭、泰國(guó)、孟加拉等國(guó)家．產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如PE電磁動(dòng)態(tài)發(fā)泡片材生產(chǎn)線2000年和2001年僅在廣東即為國(guó)家節(jié)約外匯近1600萬美元，每條生產(chǎn)線一年可為制品廠節(jié)約21萬k的電費(fèi)。塑料電磁動(dòng)態(tài)注塑機(jī)已開發(fā)完善5個(gè)規(guī)格系列，投入批量生產(chǎn)并推向市場(chǎng)；塑料電磁動(dòng)態(tài)混煉擠出機(jī)的中試及產(chǎn)業(yè)化工作已完成，目前開發(fā)完善的4個(gè)規(guī)格正在生產(chǎn)試用。并逐步推向市場(chǎng)目前新設(shè)備的市場(chǎng)需求情況很好，聚合物新型成型裝備國(guó)家工程研究中心正在對(duì)廣州華新科機(jī)械有限公司進(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理、市場(chǎng)等機(jī)制，爭(zhēng)取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。我國(guó)已加入WTO，各個(gè)行業(yè)都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

綜上所述，我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的道路，打破國(guó)外的技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變；把握技術(shù)前沿，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]Chris Rauwendaal，Polymer Extrusion，Carl Hanser Verlag，Munich／FkG，l999.

篇（8）

    近50年來,高分子合成工業(yè)取得了很大的進(jìn)展。例如,造粒用擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)有了很大的改進(jìn),產(chǎn)量有了極(大的提高。20世紀(jì)60年代主要采用單螺桿擠出機(jī)造粒,產(chǎn)量約為3t/h;70年代至80年代中期,采用連續(xù)混煉機(jī)+單螺桿擠出機(jī)造粒,產(chǎn)量約為10t/h;80年代中期以來。采用雙螺桿擠出機(jī)+齒輪泵造粒,產(chǎn)量可以達(dá)到40-45t/h,今后的發(fā)展方向是產(chǎn)量可高達(dá)60t/h。在l950年,全世界塑料的年產(chǎn)量為200萬t。20世紀(jì)90年代。塑料產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率為5.8%,2000年增加至1.8億t至2010年,全世界塑料產(chǎn)量將達(dá)3億t,此外。合成工業(yè)的新近避震使得易于璃確控制樹脂的分子結(jié)構(gòu),加速采用大規(guī)模進(jìn)行低成本的生產(chǎn)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對(duì)汽車越來越重要.汽車規(guī)模的不斷擴(kuò)大和性能的提高帶動(dòng)了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷,提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關(guān)鍵。

    據(jù)悉,目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統(tǒng)汽車材料(如鋼鐵等)。因此,汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外,汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具,在美國(guó)、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,模具產(chǎn)業(yè)超過50%的產(chǎn)品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標(biāo)是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展;成型加工方面,從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。

    二、現(xiàn)今高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究

    (一)聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

    聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。國(guó)外的Berstart公司已開發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī),可以解決其它擠出機(jī)(包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī))作為反應(yīng)器所存在的問題。國(guó)內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開發(fā)還處于起步階段,但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備,我國(guó)每年還有數(shù)以千萬噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。關(guān)鍵技術(shù)也是反應(yīng)擠出技術(shù)及設(shè)備。

    目前國(guó)內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品,都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題.另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同,該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過程,達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn),解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過程中的質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳遞及平衡問題,同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或是根本沒有的。該項(xiàng)新技術(shù)使我國(guó)聚合物反應(yīng)加工技術(shù)直接切人世界技術(shù)前沿,并在該領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位。

    (二)以動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)

    1.信息存儲(chǔ)光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。此技術(shù)克服傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、能耗大、儲(chǔ)運(yùn)過程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問題,將光盤級(jí)PC樹脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤盤基成型三個(gè)過程整合為一體,結(jié)合動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù),研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù),研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備,達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

    2.聚合物/無機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)(粒子設(shè)計(jì)),在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下,利用聚合物使無機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散,實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機(jī)物復(fù)合材料。

    3.熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)混煉過程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化.解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備,提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。

篇（9）

1 概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型的金屬材料在現(xiàn)代化工業(yè)中得到了全面的推廣與應(yīng)用，與普通金屬材料相比，新型金屬材料具有更為優(yōu)異的性能與質(zhì)量，已經(jīng)成為很多領(lǐng)域中重要的工程材料，尤其是在能源開發(fā)、零部件制作、交通運(yùn)輸機(jī)械輕量化等方面[1]。在采用新型金屬材料作為工程材料時(shí)，涉及到很多繁復(fù)的成型加工技術(shù)與工作，在現(xiàn)代化工業(yè)飛速發(fā)展的今天，如何不斷發(fā)展與完善新型金屬材料的成型加工技術(shù)，更好地發(fā)揮新型金屬材料的特性，已經(jīng)成為各領(lǐng)域中材料工程師們的研究重心。

2 新型金屬材料及其加工特性

金屬材料是由金屬元素或金屬元素為主所構(gòu)成的具有金屬特性的材料。金屬材料通常具有較好的延展性。新型金屬材料都屬于合金，其種類較多，性能與質(zhì)量較普通金屬材料都有很大的突破，目前在市場(chǎng)上廣泛使用的新型金屬材料有高溫合金、形狀記憶合金、非晶態(tài)合金等。新型金屬材料的二次成型加工過程通常包括焊接、擠壓、鑄造、超塑成型等等復(fù)雜的加工技術(shù)。新型金屬材料的加工特性如下[2]：

2.1 鑄造性

新型金屬材料都屬于合金，因此其熔點(diǎn)一般比較高，導(dǎo)致金屬材料的流動(dòng)性較低，收縮性較低，便于新型金屬材料的鍛造與二次成型加工。

2.2 鍛壓性

鍛壓性是新型金屬材料的基本特性之一，該特性可以提高新型金屬材料的可塑性，時(shí)成型加工的金屬材料能夠具有更高的性能優(yōu)勢(shì)。

2.3 焊接性

原始金屬材料通常需要經(jīng)過焊接后二次成型再進(jìn)行后續(xù)的工程應(yīng)用，因此新型金屬材料成型加工的基礎(chǔ)特性就是焊接性，其需要有良好的焊接性與高導(dǎo)熱性能，才能在成型加工過程中保證材料不會(huì)產(chǎn)生氣孔與裂縫等。

3 新型金屬材料成型加工的原則

新型金屬材料通過會(huì)在工程施工、機(jī)械設(shè)備、航空航天等方面廣泛使用，一般具有良好的耐磨性與較高的硬度，以滿足各類工程建設(shè)與機(jī)械化生產(chǎn)的質(zhì)量需求。但是新型金屬材料的這一特性也給其在成型加工方面增加了一定程度的困難，例如金屬材料的硬度較高會(huì)導(dǎo)致其在普通的鍛造環(huán)境下很難發(fā)生變形，使得很難將其塑造成一定形狀或尺寸的工業(yè)零部件[3]。不同的金屬材料具有不同的特性，市場(chǎng)對(duì)金屬材料成型加工后的質(zhì)量與性能也有不同的要求，因此通常會(huì)根據(jù)金屬材料不同的特性采取不同的成型加工技術(shù)。例如，某些特殊的金屬材料只有通過纖維性增強(qiáng)才能實(shí)現(xiàn)其二次成型加工。因此在實(shí)際對(duì)新型金屬材料進(jìn)行成型加工時(shí)，需要針對(duì)材料的特性采取相應(yīng)的技術(shù)手段，切實(shí)推進(jìn)新型金屬材料成型加工工作的開展。新型金屬材料的二次成型加工過程是一個(gè)非常復(fù)雜且細(xì)致的過程，其涉及的技術(shù)通常包括焊接、擠壓、鑄造、超塑成型等等復(fù)雜的加工技術(shù)，在實(shí)際的成型加工工作流中，一旦由于操作人員的操作不當(dāng)而出現(xiàn)即使是小型的失誤，都會(huì)給加工的金屬成品帶來無法磨滅的負(fù)面影響。例如，在鑄造工藝中，如果沒有對(duì)鑄型的尺寸、大小等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)周密的把控，會(huì)導(dǎo)致成型加工之后的金屬成品不符合零部件要求的質(zhì)量與規(guī)格，不僅會(huì)給加工單位帶來極大的成本損耗，還會(huì)影響工程的施工進(jìn)度或機(jī)械設(shè)備的制造進(jìn)度，延長(zhǎng)施工或制造周期。因此，在對(duì)新型金屬材料進(jìn)行成型加工之前，加工人員需要對(duì)金屬材料的物理與化學(xué)特性進(jìn)行透徹的分析與掌握，才能夠具體問題具體分析、因地制宜地針對(duì)不同的金屬材料進(jìn)行成型加工。

4 新型金屬材料成型加工技術(shù)

4.1 粉末冶金技術(shù)

粉末冶金技術(shù)是以金屬粉末為原料，通過不斷的燒結(jié)與塑形，形成金屬材料、新型金屬?gòu)?fù)合材料等的工業(yè)技術(shù)。粉末冶金技術(shù)是早期使用最為廣泛的新型金屬材料成型加工技術(shù)，在增強(qiáng)晶須的功能等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段，粉末冶金技術(shù)主要應(yīng)用于制造小尺寸且形狀粗糙、不復(fù)雜的精密零部件，其通過不斷地對(duì)金屬粉末進(jìn)行燒結(jié)與塑形，可以精密控制并提高金屬材料中的金屬含量，因此在小型零部件制作中擁有廣泛的市場(chǎng)前景[4]。

4.2 電切割技術(shù)

電切割技術(shù)是通過在介電流中插入移動(dòng)的電極線，然后利用局部的高溫對(duì)金屬材料進(jìn)行幾何形狀切割，這樣的方式也可以充分高效地利用沖洗液體的壓力對(duì)零部件與負(fù)極之間的間隙進(jìn)行沖刷，因此較傳統(tǒng)的放電方式具有一定的優(yōu)勢(shì)。在采用電切割法進(jìn)行新型金屬材料的成型加工時(shí)，通常會(huì)由于放電效果較差等原因?qū)滦徒饘俜喜牧系那懈钏俣茸兟?，從而產(chǎn)生切割的切口不光滑等問題。

4.3 鑄造成型技術(shù)

鑄造成型技術(shù)是將液態(tài)的金屬澆注到與零件尺寸、形狀相匹配的鑄型中，待液態(tài)的金屬冷卻凝固之后，將固態(tài)的金屬材料取出，即可獲得與鑄型形狀一致的毛坯或零件。在鑄造成型技術(shù)的應(yīng)用過程中，鑄型的有效性檢驗(yàn)是非常重要的環(huán)節(jié)，其形狀、尺寸等質(zhì)量的把控直接關(guān)系到零部件的質(zhì)量與性能。

4.4 焊接技術(shù)

原始金屬材料通常需要經(jīng)過焊接后二次成型再進(jìn)行后續(xù)的工程應(yīng)用，焊接技術(shù)是在高溫或者高壓的環(huán)境下，采用焊接材料，例如焊條或者焊絲，將多個(gè)待焊接的金屬材料連接成一個(gè)整體技術(shù)，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)械制造等領(lǐng)域。需要注意的是，在新型金屬材料的焊接過程中，在金屬與增強(qiáng)物二者之間常常會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)影響焊接的速度，在遇到這一問題時(shí)，通?？梢詫?duì)金屬或者增強(qiáng)物進(jìn)行軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)，然后將焊接接頭置于高溫下，使其達(dá)到熔化狀態(tài)[5]。

4.5 模鍛塑型技術(shù)

對(duì)于一些硬性較大的新型金屬材料，一般的鍛造環(huán)境無法使其加工塑形，以鈦合金、鎂合金等為例，這些金屬材料由于鍛造溫度范圍窄，可塑性較差，因此在變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生極大的抗力，很難將其塑造成一定形狀或尺寸的工業(yè)零部件，為了解決這一問題，模鍛塑型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。模鍛塑型技術(shù)包含超速成型、模鍛與擠壓等方法，在對(duì)金屬材料進(jìn)行擠壓時(shí)需要保持甚至提高鍛造環(huán)境的溫度，以提高金屬材料的可塑性，同時(shí)需要在模具的表面涂上劑，降低模具表面的摩擦力，從而進(jìn)一步降低模鍛塑型的難度。通過模鍛塑型技術(shù)進(jìn)行金屬材料的成型加工，可以使得生產(chǎn)出來的零部件具有較高的質(zhì)量與性能，其組織也更為嚴(yán)密，已經(jīng)成榻鶚舨牧銑尚圖庸ぶ惺褂米釵普遍的技術(shù)手段。

5 結(jié)束語(yǔ)

與普通金屬材料相比，新型金屬材料具有更高的鑄造性、高鑄壓性、良好的焊接性與高導(dǎo)熱性等性能優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為很多領(lǐng)域中非常重要的工程材料。本文對(duì)現(xiàn)有的金屬材料成型加工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，如粉末冶金技術(shù)、電切割技術(shù)、模鍛塑型技術(shù)等，并對(duì)這些技術(shù)中的問題與關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)發(fā)展與完善新型金屬材料的成型加工技術(shù)具有重要的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]李蘭軍.淺談新型金屬材料成型加工技術(shù)[J].科技視界，2015（15）：286+291.

[2]張利民.新型金屬材料成型加工技術(shù)研究[J].科技資訊，2012（16）：113-114.

[3]薛宇.新型金屬材料成型加工技術(shù)分析[J].才智，2012（27）：37.

篇（10）

中圖分類號(hào)：TB332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（a）-0071-02

在現(xiàn)階段我國(guó)的社會(huì)生產(chǎn)生活里，對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的加工需求不斷變得更高、更個(gè)性化，其被投入使用的范圍也在不斷普及，想要得到更好的加工成果，技術(shù)的完善和更新是當(dāng)前的必要條件。

1 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展背景

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜又難以加工的材料，因?yàn)槠浔旧淼牟痪鶆蛐耘c結(jié)合強(qiáng)度過小等特性，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在進(jìn)行具體加工的時(shí)候常會(huì)產(chǎn)生各種不足。而且，在對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行加工的時(shí)候，產(chǎn)生的摩擦力極易將刀具磨損或磨鈍，進(jìn)而在被磨損的刀具作用下增加材料的加工缺陷，從而為相關(guān)工廠和企業(yè)造成很多麻煩?，F(xiàn)階段，中國(guó)相關(guān)加工技術(shù)才剛剛開始投入使用，所以，在日常的運(yùn)作中要不斷地對(duì)技術(shù)進(jìn)行完善，進(jìn)而減小和消除加工缺陷[1]。

2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的銑削加工技術(shù)

（1）銑削加工試驗(yàn)。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料經(jīng)過銑削加工技術(shù)后，其效果會(huì)對(duì)產(chǎn)品的耐腐蝕性和抗磨性等造成直接影響，除此之外還在一定程度上受所要投入生產(chǎn)過程中所用的刀具、各種參數(shù)等作用影響。

（2）從所用刀具和各種參數(shù)的數(shù)據(jù)方面來說，被加工材料的質(zhì)量會(huì)隨著相關(guān)條件的變化而發(fā)生規(guī)律性變化，加工后的成品材料體表光滑程度受具體參數(shù)影響，具體規(guī)律表現(xiàn)為：進(jìn)行切削的速率越快，加工材料的缺陷越小，進(jìn)行切削的力度越大，加工材料的缺陷也隨之變小。對(duì)硬度較高的合金類刀具進(jìn)行操作時(shí)，切削速度切記不可以太高，速度過高極易導(dǎo)致刀具與材料的接觸面溫度急速升高，進(jìn)而對(duì)刀具造成磨損，可以將切削的具體速度設(shè)置為40～80 m/min，每一個(gè)齒輪的進(jìn)給量設(shè)置在0.04 mm/z（齒）最為合適。同時(shí)，怎樣對(duì)合適的加工刀具進(jìn)行有效的選取也相當(dāng)重要，對(duì)于刀具的選取需要以技術(shù)人員的反復(fù)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)加工環(huán)境不同而從不同角度考慮其條件。一般對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行削切技術(shù)都會(huì)采用干切削的方法，在這一過程中，會(huì)產(chǎn)生極高的熱量，進(jìn)而對(duì)刀具產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象。部分技術(shù)人員選用在氣冷的環(huán)境下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并且發(fā)現(xiàn)，這樣能夠很大程度上減輕對(duì)刀具的損壞，并且所加工材料的加工質(zhì)量也有所提升。

（3）從碳纖維切削角度方面來講，這一角度對(duì)于材料切削的效果也存在著重要的影響。經(jīng)過技術(shù)人員的反復(fù)試驗(yàn)得出，角度一旦超過45°，材料的削切效果不好，而角度正好在45°的r候，材料的加工效果最為美觀，當(dāng)夾角的角度在直角與平角之間變換的時(shí)候，材料一般都會(huì)產(chǎn)生一些毛刺類的瑕疵。所以，在進(jìn)行具體加工過程中，一定要注意選用角度，在最優(yōu)的角度下進(jìn)行切削，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。

（4）銑削刀具的選用。由于對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行切削的過程中會(huì)產(chǎn)生極高的熱量，對(duì)刀具會(huì)造成相應(yīng)的磨損，進(jìn)而無法進(jìn)行有效、全面的切削。所以，在對(duì)其進(jìn)行加工的過程中，所選用的加工刀具要在具備高耐磨、高硬度和低磨損的基礎(chǔ)上，保證刀具切點(diǎn)的高鋒利度，以使對(duì)加工材料進(jìn)行快速無誤的切削工作過程中，有效地避免或減輕毛刺等相關(guān)瑕疵的產(chǎn)生。現(xiàn)階段，各企業(yè)對(duì)于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合型材料的銑削刀具一般都是硬度較高的合金類刀具，其表面大多被添加低壓化學(xué)氣相沉積的金剛石元素、立方氮化硼元素以及聚晶金剛石等元素。經(jīng)技術(shù)人員大量研究后，研發(fā)了針對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料切削工作的使用刀具，被叫做左右交錯(cuò)多齒銑刀，這種刀具本身被設(shè)計(jì)具有合適的寬度以及厚度，有效地減輕毛刺、撕裂等瑕疵的形成，被當(dāng)前廣大技術(shù)人員認(rèn)為是性能最高的切削刀具[2]。

（5）銑削力。一個(gè)科學(xué)、準(zhǔn)確的銑削專用模型能夠?qū)ο嚓P(guān)銑削力進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)，進(jìn)而獲得精準(zhǔn)的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)一步對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的加工質(zhì)量進(jìn)行全方位的提高。技術(shù)人員以如何全面提高相關(guān)材料的加工質(zhì)量而運(yùn)用不同方法進(jìn)行了試驗(yàn)。

第一，反復(fù)建立模型法。這種方法的意思就是依據(jù)以往的研究經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，再建立相應(yīng)模型。這種方法本身具有一定程度的實(shí)用意義，可是前提是需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行反復(fù)、大量的針對(duì)性試驗(yàn)，然而如果加工條件在中途發(fā)生任何變化，那么之前試驗(yàn)獲得的計(jì)算公式就無法再使用，并且還要重新建立試驗(yàn)。針對(duì)這一問題，有專家利用多元線性回歸的方法，研究出關(guān)于CFRP高速銑銑削力所對(duì)應(yīng)的具體經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，而且利用方差進(jìn)行了反復(fù)的檢驗(yàn)，最后結(jié)果表明銑削力的經(jīng)驗(yàn)公式具有較高的可靠性和科學(xué)性?；趯?duì)公式準(zhǔn)確性的疑問，部分學(xué)者共同進(jìn)行了大量球頭刀銑削C/C復(fù)合材料的具體試驗(yàn)，而且針對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)信息建立了較大切深和較小切深環(huán)境內(nèi)的銑削力經(jīng)驗(yàn)公式，最后確定公式誤差約在10%以內(nèi)。

第二，解析法。這種方法的操作原理是將進(jìn)行銑削加工操作的過程中所發(fā)現(xiàn)的物理機(jī)理進(jìn)行了記錄，并依據(jù)記錄建立模型，進(jìn)而對(duì)相對(duì)應(yīng)的銑削力進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，可是由于在這一過程中要不斷進(jìn)行假設(shè)，無法對(duì)最后的精準(zhǔn)度進(jìn)行有效的把握。

第三，有限元法。這種方法使通過利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，對(duì)材料加工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行虛擬化的模擬實(shí)驗(yàn)，這樣就在很大意義上對(duì)試驗(yàn)所需耗費(fèi)的各種材料進(jìn)行有效的節(jié)約。相關(guān)專家利用有限元法構(gòu)建了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的正交切削對(duì)應(yīng)的模型，并針對(duì)其材料的各種性能，提出了其在平面應(yīng)變的環(huán)境下，均質(zhì)各向異性的具有彈性材料的結(jié)構(gòu)細(xì)化模型，同時(shí)還建立了適用于切削過程中的接觸類模型，最后通過反復(fù)、大量的試驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性。現(xiàn)階段我國(guó)技術(shù)人員剛開始進(jìn)行針對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的有限元法的研究分析，相關(guān)數(shù)據(jù)以及報(bào)道都很少，所以，由于各方面研究還不太成熟，有限元法的仿真技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)與具體加工工作，還對(duì)如何建立精準(zhǔn)的模型和切削分離準(zhǔn)則等很多方面進(jìn)行反復(fù)和大量的試驗(yàn)以及研究。

3 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械鉆孔技術(shù)

（1）超聲振動(dòng)鉆孔技術(shù)。這種技術(shù)是將機(jī)械加工術(shù)與超聲波加工術(shù)有效融合后而生成的技術(shù)，它是以傳統(tǒng)的切削機(jī)床的運(yùn)作原理為基礎(chǔ)，并在加工切削刀具面上進(jìn)行超聲振動(dòng)，從而完成其輔助。利用這種技術(shù)，可以有效地減小刀具表面的摩擦受損程度，進(jìn)而使加工成果減輕毛刺和撕裂等瑕疵的產(chǎn)生，除此之外利用這種方法，還可以有效地延長(zhǎng)刀具的使用時(shí)效，并在氣冷的環(huán)境下進(jìn)行具體操作，效果更佳。利用超聲的輔助削切作用不僅對(duì)加工結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行提高，還在很大程度上控制了對(duì)刀具的損傷。因?yàn)槌曊駝?dòng)鉆孔技術(shù)與傳統(tǒng)的持續(xù)削切方式不同，這種技術(shù)是通過斷續(xù)性的切削同時(shí)，不斷進(jìn)行排屑工作，這就可以減輕溫度過熱的現(xiàn)象，減小對(duì)道具的以及材料的損耗，從而減小工作成本和提高加工水平[3]。

（2）螺旋銑孔技術(shù)。這種技術(shù)屬于新興的技術(shù)，其原理是在刀具運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中圍繞銑孔的中軸線旋轉(zhuǎn)并不斷靠近軸線而產(chǎn)生的螺旋形軌道。這種技術(shù)在降低熱量、排屑和散熱等很多方面上具有一定的優(yōu)勢(shì)，而且可以運(yùn)用同一把刀具通過調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)不同條件和材料規(guī)格的加工要求，有效地降低了運(yùn)作成本，可是目前這種技術(shù)還在剛剛開始研發(fā)的階段，具體的應(yīng)用條件還不成熟。最近不斷有相關(guān)技術(shù)人員參與到螺旋銑孔技術(shù)的研發(fā)工作中，通^反復(fù)試驗(yàn)所得經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了規(guī)范且比例精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)模型，使這種技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中有效地提升了對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合型材料的加工質(zhì)量。這種螺旋銑孔技術(shù)在相對(duì)較大的直徑條件下制孔，其本身具備很高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以在輕易地減輕軸心力的同時(shí)，降低摩擦，減輕刀具損傷，并對(duì)材料的加工質(zhì)量進(jìn)行全面提升?？墒沁@種技術(shù)目前對(duì)于較小單位直徑條件下的孔進(jìn)行加工還存在一定的難度，需要相關(guān)技術(shù)人員的持續(xù)探究。

4 結(jié)語(yǔ)

由此可見，現(xiàn)階段在我國(guó)的社會(huì)生產(chǎn)生活里，對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的加工需求不斷變得更高、更個(gè)性化，其被投入使用的范圍也在不斷普及，想要得到更好的加工成果，技術(shù)的完善和更新是當(dāng)前的必要條件。所以，還需要相關(guān)技術(shù)人員的不懈努力，加大實(shí)驗(yàn)與研究力度，使先進(jìn)技術(shù)有效地發(fā)揮其功能，最終獲得完美的加工產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)