材料成加工技術(shù)在工業(yè)上取得的飛速發(fā)展 ，探討其創(chuàng)新研究，并詳細(xì)闡述材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的材料加工技術(shù)論文，僅供參考!

　　材料加工技術(shù)論文篇一

　　淺談新型金屬材料成型加工技術(shù)

　　【摘 要】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及新型金屬材料的應(yīng)用，新型金屬材料成型加工技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。在本文中，筆者將基于金屬材料成型加工的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)新型金屬材料固有特性與加工特性深入分析的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前的七種成型加工技術(shù)進(jìn)行綜合探究，以期促進(jìn)新型金屬材料成型加工技術(shù)的發(fā)展。

　　【關(guān)鍵詞】新型金屬材料;成型加工;加工技術(shù);技術(shù)創(chuàng)新

　　當(dāng)前，新型的金屬復(fù)合材料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，復(fù)合型材料雖然成本與技術(shù)要求都較高，但其所具有的材料特性相較于普通的金屬材料具有更高的性能優(yōu)勢(shì)，成為工程建設(shè)的重要材料。除此之外，更多的零部件制作采用新型金屬材料，也催生了很多先進(jìn)的成型加工技術(shù)。那么在新時(shí)代背景下，究竟如何才能進(jìn)一步存進(jìn)新型金屬材料成型加工技術(shù)的發(fā)展與完善，是當(dāng)前的材料工程師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的問題。

　　1 關(guān)于新型金屬材料的綜述

　　1.1 新型金屬材料的固有特性

　　新型金屬材料的種類繁多，都涵蓋在合金的范疇之內(nèi)，金屬材料的固有特性包括以下幾點(diǎn)：新型金屬材料具有更好的延展性;新型金屬的化學(xué)性較為活潑;新型金屬具有特有的光澤與色彩等。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的新型金屬材料包括形狀記憶合金、高溫合金、貯氫合金以及非晶態(tài)合金等。

　　1.2 新型金屬材料的加工特性

　　1.2.1 焊接性

　　焊接性是金屬成型加工的基礎(chǔ)特性之一，所指是金屬材料通過焊接來完成二次成型并滿足設(shè)計(jì)要求。新型金屬材料的焊接性良好，在焊接時(shí)可以保證沒有氣孔、沒有裂縫等。新型金屬材料具有好的焊接性通常收縮小、導(dǎo)熱性能好。

　　1.2.2 鍛壓性

　　鍛壓性對(duì)于金屬的成型加工的關(guān)鍵因素，金屬具有的鍛壓性能夠使金屬在鍛壓的過程中承受塑性變形，并有效緩解沖壓。除此之外，金屬的鍛壓性還會(huì)受到加工條件的影響。

　　1.2.3 鑄造性

　　金屬所具有的鑄造性包括收縮性、流動(dòng)性、偏析以及裂紋敏感性等具有相關(guān)性，由于新型金屬材料均為合金，因此其中含有的高熔點(diǎn)元素會(huì)金屬的流動(dòng)性降低，給材料成型加工增加了一定的難度。

　　2 新型金屬材料成型加工的原則分析

　　應(yīng)用于工程施工以及企業(yè)產(chǎn)品中的新型金屬材料通常具備耐磨性良好、硬度高的特性，具備這些特性的新型金屬材料能夠滿足工程及產(chǎn)品的成型與質(zhì)量要求，卻也為成型加工帶來了一定的難度。通常情況下，為了保障金屬材料成型加工的質(zhì)量，針對(duì)不同的金屬會(huì)采用不同的加工技術(shù)。例如有些特殊的金屬復(fù)合金屬材料只有通過金屬基復(fù)合材料的纖維性增強(qiáng)，才能實(shí)現(xiàn)成型加工。而其他特殊的新型金屬材料在進(jìn)行成型加工時(shí)需要更加復(fù)雜的技術(shù)，因此，在進(jìn)行二次加工時(shí)要做到因材料的不同而采取有針對(duì)性的技術(shù)，做到具體問題具體分析，從而切實(shí)推進(jìn)新型金屬材料成型加工的實(shí)踐進(jìn)程。

　　當(dāng)前，新型金屬材料的成型加工通常會(huì)涉及到焊接、擠壓、鑄造、超塑成型以及切削加工等加工技術(shù)，筆者通在實(shí)際的工作中發(fā)現(xiàn)，加工過程中的任何一個(gè)小的失誤或者紕漏，都會(huì)對(duì)材料的成型造成一定的影響，因此，在加工之前，一定要對(duì)金屬材料的物理及化學(xué)屬性進(jìn)行深入的、透徹的了解，從而能夠基于其可塑性實(shí)現(xiàn)成型加工，這也是當(dāng)前選擇復(fù)合材料的重要原則與指標(biāo)之一。

　　3 新型金屬材料成型加工的技術(shù)

　　3.1 粉末冶金成型加工技術(shù)

　　粉末冶金法是應(yīng)用于新型金屬材料成型加工中的最早的技術(shù)之一，主要用于制造復(fù)合材料零件、顆粒制造以及金屬基復(fù)合材料中的晶須增強(qiáng)等，且以上成型加工可以通過這一方法直接完成。粉末冶金加工技術(shù)的適用范圍主要是針對(duì)尺寸較小、形狀不復(fù)雜以及較為精密的零件，因?yàn)榉勰┮苯鸺夹g(shù)的優(yōu)勢(shì)在于成型制作過程中能夠根據(jù)實(shí)際中的需求來進(jìn)行增強(qiáng)相含量的調(diào)節(jié)，即顆粒含量在半數(shù)以上;制作中的增強(qiáng)相較為精密，且組織更加細(xì)密，除此之外，粉末冶金法還具有界面反應(yīng)少的優(yōu)勢(shì)，有效提升了工作效率。例如，美國的DWA公司在設(shè)備支撐架以及自行車架等的制作方面就充分應(yīng)用了這一方法。

　　3.2 鑄造成型技術(shù)法

　　鑄造成型技術(shù)法已經(jīng)經(jīng)過了實(shí)踐的檢驗(yàn)，成為當(dāng)前最為成熟的鑄造技術(shù)。鑄造成型法能夠滿足筆者在上文中所提及的加工原則，還被廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料零件的生產(chǎn)與制作之中。當(dāng)前，隨著實(shí)際加工情況復(fù)雜性的增加，使得鑄造成型法滯后性明顯，具體的參數(shù)設(shè)置以及工藝方法選擇等都必須進(jìn)行改進(jìn)，在成型加工的過程中，流動(dòng)性的增加以及熔體的粘度等都會(huì)受到材料中顆粒增加的影響，除此之外，高溫也會(huì)使材料的化學(xué)屬性發(fā)生變化。針對(duì)以上出現(xiàn)的問題，具體有效的解決方法在于針對(duì)不同的材料成型加工采取熔模鑄造、壓鑄、金屬型鑄造以及砂型鑄造等方法。

　　3.3 機(jī)械加工鑄造法

　　機(jī)械加工鑄造法通常利用銑、車、以及鉆等方法進(jìn)行金屬基復(fù)合材料的加工，與其他金屬的加工相同的是在精加工鋁基復(fù)合材料中采用金剛石道具來進(jìn)行成型加工。具體的方法有以下幾種：首先是銑削的方法，具體的材料包括l5%～20%的粘結(jié)劑、聚金剛石刀具以及端面銑刀，在進(jìn)行銑削時(shí)需要先利用切削液來實(shí)現(xiàn)冷卻，并增加銑削顆粒;其次是車削的方法，利用乳化液進(jìn)行冷卻，刀具為硬質(zhì)合金刀具;最后則是鉆削的方法，利用外切削液進(jìn)行冷卻，通常采用PCD鑲片麻花鉆頭。

　　3.4 電切割技術(shù)法

　　電切割法是指在成型加工過程中根據(jù)零件形狀的負(fù)極來決定采取怎樣的幾何切割形狀，在材料切割時(shí)利用正極溶解的基本方式來實(shí)現(xiàn)材料的切割。對(duì)于零件成型加工中存在的殘屑以及未溶解的纖維等，可以利用零件與負(fù)極之間的間隙來實(shí)現(xiàn)清洗。與傳統(tǒng)的放電加工法相比，顯著優(yōu)勢(shì)在于在介電流液中浸入移動(dòng)的電極線，從而能夠通過液體壓力沖刷以及局部高溫實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的成型加工。利用電切割法進(jìn)行成型加工時(shí)，非導(dǎo)體復(fù)合材料通常會(huì)由于放電效果差而產(chǎn)生一定的影響。如在鋁基復(fù)合材料加工時(shí)，由于切割速度慢以及切口粗糙等問題，就不能沿用傳統(tǒng)的切割參數(shù)。

　　3.5 焊接技術(shù)法

　　焊接技術(shù)法作為成型加工的重要方法之一，通常被應(yīng)用于金屬及復(fù)合材料成型構(gòu)建中，例如航天飛機(jī)、汽車傳動(dòng)軸以及自行車等。焊接熔池的流動(dòng)性以及粘度等易發(fā)生變化，并受到增加物的影響。成型加工中，金屬的化學(xué)反應(yīng)通常發(fā)生在基體金屬與增強(qiáng)物之間，對(duì)焊接速度造成了一定的限制，面對(duì)這一問題，通常的解決辦法有以下幾種：首先是基于慣性摩擦，將其中一個(gè)部件進(jìn)行軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn);其次是熔化焊的基本處理方法;除此之外，還可以利用擴(kuò)散焊的方法進(jìn)行焊接。

　　3.6 模鍛塑性成型法

　　模鍛塑性成型法在鎂基復(fù)合材料與鋁基礎(chǔ)復(fù)合材料中有廣泛的應(yīng)用，成型法涉及到超速成型、模鍛以及擠壓等方法。利用此方法生產(chǎn)出來的零器件性能好、組織更加細(xì)密。但是在應(yīng)用的過程中需要注意以下幾方面：第一方面是通過擠壓溫度的適度提高，可以對(duì)應(yīng)提高金屬材料的塑性;第二方面是在模具表面進(jìn)行涂層或者使用潤滑劑等實(shí)現(xiàn)摩擦條件的改善，降低材料成型的難度;第三方面則是擠壓速度受到增加物的影響，為了防止零件產(chǎn)生橫向裂紋，一定要控制好擠壓速度。

　　4 結(jié)語

　　新型金屬材料作為一種現(xiàn)代化的先進(jìn)材料，擁有更為廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，而其所具有的高模量、高韌性以及高強(qiáng)度的特性使其更具生命力。成型加工作為二次加工，涵蓋了金屬學(xué)、物理學(xué)、傳熱學(xué)等多個(gè)學(xué)科，這就使得在在成型加工時(shí)需要進(jìn)行更加深入的、廣泛的探究。筆者相信，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，通過對(duì)新型金屬材料成型加工技術(shù)的探究，能夠?yàn)榻饘俨牧系膹V泛應(yīng)用提供可能，同時(shí)為金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

　　【參考文獻(xiàn)】

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

　　材料加工技術(shù)論文篇二

　　淺析高分子材料成型加工技術(shù)

　　[摘要]高分子材料成型加工技術(shù)在 工業(yè) 上取得的飛速 發(fā)展 ，介紹高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展情況，探討其創(chuàng)新研究，并詳細(xì)闡述高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　[關(guān)鍵詞]高分子材料 成型加工 技術(shù)

　　近年來，某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國防尖端工業(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、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家，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、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)新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級(jí)火炬 計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國家“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、孟加拉等國家.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，爭取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。我國已加入WTO，各個(gè)行業(yè)都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

　　綜上所述，我國必須走具有 中國 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。

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