復(fù)材制件數(shù)字化制造及先進設(shè)備的應(yīng)用

劉杰

摘 要：金屬材料在生產(chǎn)制造中發(fā)揮著重要的作用，傳統(tǒng)的單一金屬材料性能特點不夠全面，已經(jīng)難以滿足日益增長的經(jīng)濟發(fā)展需要。而由于相關(guān)技術(shù)的進步，金屬復(fù)合材料的出現(xiàn)，可以結(jié)合多種金屬的優(yōu)點，在勁度、強度、質(zhì)量、抗震性能以及抗疲勞性能等方面表現(xiàn)出一定的綜合優(yōu)勢，在機械制造中的應(yīng)用價值也越來越明顯。

關(guān)鍵詞：金屬復(fù)合材料;機械制造;應(yīng)用

1 前言

金屬復(fù)合材料在我國機械制造過程中的應(yīng)用已經(jīng)變得較為普遍，從其種類上來看，主要分為兩大類型，即功能性材料和結(jié)構(gòu)性材料。兩種材料的種類不同，在具體的應(yīng)用過程中所展現(xiàn)出來的優(yōu)勢也就不同。同時，由于我國工業(yè)建造工程體系的逐漸發(fā)展和完善，整體行業(yè)對各種原材料的采購也進行了一定的規(guī)范，也對金屬復(fù)合材料自身的工藝水平提出了更高的要求。

2 機械制造業(yè)中的金屬復(fù)合材料

2.1 不銹鋼復(fù)合鋼板

不銹鋼復(fù)合鋼板屬于金屬高效節(jié)能材料，從其名稱上就能看出這種材料的韌性很強，既綜合了不銹鋼材料的優(yōu)點，又將金屬材料和不銹鋼材料進行了緊密的結(jié)合。針對不銹鋼復(fù)合鋼板而言，碳鋼是其基體，整體材料功能的展現(xiàn)以及具體的應(yīng)用都必須在碳鋼材料的基礎(chǔ)上進行。從其應(yīng)用的特性優(yōu)勢來看，這種材料不但具備較好的耐腐蝕、耐磨性，而且它還具有較強的裝飾性，能夠在最大程度上滿足客戶對建造對象美觀性的要求。不銹鋼復(fù)合鋼板可作為在工藝制造領(lǐng)域的多功能材料進行使用，它自身具備的強可焊性、導(dǎo)熱性和一定的拉伸性將作為不銹鋼復(fù)合鋼板在機械制造領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用的重大原因。

2.2 金屬粒塑料復(fù)合結(jié)構(gòu)材料

從其名稱上就能夠看出，此類材料主要是由金屬粒和塑料兩種材料組成。相較于傳統(tǒng)的金屬復(fù)合材料而言，金屬粒和塑料的結(jié)合更符合現(xiàn)階段我國工藝建造對復(fù)合材料的要求。因為這種復(fù)合材料既結(jié)合了金屬的優(yōu)點，又結(jié)合了塑料的優(yōu)點，因此它具備了良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，同時還兼有質(zhì)量小、強度大的明顯優(yōu)勢。金屬粒塑料復(fù)合結(jié)構(gòu)材料作為一種新興的金屬材料，由于它擺脫了傳統(tǒng)金屬材料的明顯缺陷，由此已經(jīng)成為了當(dāng)代機械制造行業(yè)選擇原材料時的首選材料之一。隨著時代的快速發(fā)展和進步，在進行機械制造的過程中對原材料的選擇一定會更加的規(guī)范化和完善化，只有將各種復(fù)合材料進行緊密結(jié)合，從其根本上來提高復(fù)合材料自身的優(yōu)勢和應(yīng)用特點，這樣才能夠幫助原材料市場和機械制造市場更好的有機融合。

2.3 碳纖維

石墨纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材料碳纖維和石墨纖維作為在日常生活中常見的兩種纖維建造材料，相信大家都不陌生。但將它們兩者結(jié)合起來，作為一種復(fù)合結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用在機械制造過程中，目前還不是很常見的事情。碳纖維石墨纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材料屬于新型的金屬復(fù)合材料，它的加工工藝是將這些有機纖維在進行熱處理的過程中，利用碳纖維良好的含碳量和人造化學(xué)纖維互不相容的特性來進行加工的。這種材料在應(yīng)用過程中的優(yōu)點也比較明顯，它的膨脹系數(shù)小、潤滑性較好，同時還集合了建設(shè)單位對強度和剛度的兩者需求，可以說是兼具多項優(yōu)勢于一身，現(xiàn)階段在高新機械制造技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用，有望于將其應(yīng)用在其他的機械制造領(lǐng)域。

2.4 彌散強化復(fù)合結(jié)構(gòu)材料

彌散強化復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，就是向已經(jīng)分配均勻的材料中摻雜硬質(zhì)顆粒材料的方式，屬于強化的最佳方式之一。相較于前幾種復(fù)合材料而言，這種材料能夠大幅度提升機械設(shè)備的耐熱性和強度，通過對自身原材料強化方式的選擇，能夠在最大程度上提高復(fù)合結(jié)構(gòu)材料自身的耐熱性，從而能夠讓它在機械制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。除此之外，各種金屬復(fù)合材料的挖掘和開發(fā)都屬于一項系統(tǒng)工程，隨著我國工業(yè)建造用品需求量的逐漸增多，原材料市場也應(yīng)當(dāng)努力提升自己的工藝建造質(zhì)量水平，打鐵還需自身硬，通過自身材料工藝水平的提升來逐漸提高自己的競爭優(yōu)勢。

3 機械制造領(lǐng)域中金屬復(fù)合材料應(yīng)用及注意事項

3.1 沖壓模具

制造過程中的應(yīng)用沖壓模具制造時機械制造領(lǐng)域中的重要內(nèi)容，其質(zhì)量會直接體現(xiàn)我國的機械制造水平。由于生產(chǎn)條件以及功能性差異，在制造沖壓模具時對材料的性能參數(shù)也有著不同的要求。通常情況下，可以將模具材料分為沖裁模材料、冷擠壓模材料、拉深模材料三種。對于生產(chǎn)材料的要求，最重要的在于材料的沖擊力、振動、拉伸以及摩擦拉伸等方面，同時還應(yīng)該確保材料的耐熱性良好，當(dāng)前鋼材是沖壓模具的主要原材料，另一種復(fù)合材料碳素工具鋼由于性價比高、容易加工的優(yōu)點，在機械制造中展現(xiàn)出的優(yōu)勢也越來越明顯。但這種復(fù)合材料也存在自身的缺點，就是承載能力較差、對于硬度大、可塑性低的情況不太使用?，F(xiàn)在由于金屬復(fù)合材料的進一步研究，沖壓模具的生產(chǎn)材料也在不斷發(fā)生變革，可以有效降低生產(chǎn)過程中的摩擦和沖擊，從而改善生產(chǎn)效果，提高生產(chǎn)效益。

3.2 金屬復(fù)合材料

在機械制造中的應(yīng)用金屬復(fù)合材料通過按照比例混合不同的金屬材料，形成多種優(yōu)良特征，克服單一金屬材料的缺點和劣勢，具有較為明顯的優(yōu)勢，但金屬復(fù)合材料本身在應(yīng)用過程匯中依然存在一定的限制因素，最為明顯的就是復(fù)合材料的低熱膨脹系數(shù)和高疲勞極限參數(shù)。對于金屬復(fù)合材料在機械制造中的應(yīng)用，在確定原材料之前，需要對材料的生產(chǎn)環(huán)境以及應(yīng)用環(huán)境進行分析，既要保證材料有效，同時還應(yīng)該降低在生產(chǎn)中對機械設(shè)備的損耗。金屬復(fù)合材料可塑性強、結(jié)構(gòu)功能良好、抗疲勞斷裂性能好等優(yōu)點，使其在機械制造中發(fā)揮的價值明顯高于傳統(tǒng)材料，相信隨著我國機械制造行業(yè)的進一步發(fā)展，金屬復(fù)合材料將會成為我國機械制造的重要原材料，助力于制造業(yè)的進一步發(fā)展。通過將金屬復(fù)合材料應(yīng)用與現(xiàn)代化的機械設(shè)備，對于有效整合資源，提高資源的性能參數(shù)和利用率，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，同時這也是積極響應(yīng)國家節(jié)能減排政策方針的有效做法。金屬復(fù)合材料容易成型、質(zhì)量輕等優(yōu)勢使其更容易被市場接受，因此在推廣過程中的優(yōu)勢也更加明顯。

4 結(jié)語

綜上所述，作為一種先進的金屬材料，金屬復(fù)合材料可以將多種單一金屬材料的優(yōu)點進行匯總，從而在機械制造領(lǐng)域發(fā)揮出重要的作用。對于金屬復(fù)合材料的應(yīng)用，我們依然需要重視對生產(chǎn)條件和市場的分析，在合金技術(shù)上不斷改進，不斷研發(fā)出新型材料彌補現(xiàn)代金屬材料的不足，從而改善我國的機械制造業(yè)水平，為我國經(jīng)濟的發(fā)展提供更多的助力。

參考文獻

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