發布時間：2021-01-11所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：對于我國制造業而言，材料成型與控制工程是其實現長期健康發展的根本保障，不僅如此，材料成型與控制工程也是我國機械制造業的關鍵環境，因此，相關企業必須對其給予高度重視。無論是電力機械制造，還是船只等交通工具制造，均離不開材料成型與控制工
摘要：對于我國制造業而言，材料成型與控制工程是其實現長期健康發展的根本保障，不僅如此，材料成型與控制工程也是我國機械制造業的關鍵環境，因此，相關企業必須對其給予高度重視。無論是電力機械制造，還是船只等交通工具制造，均離不開材料成型與控制工程，材料成型與控制技術的水平與質量將會直接決定機械制造水平與質量。因此，對材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術進行細化分析，具有非常重要的現實意義。
關鍵詞：材料成型;控制工程;金屬材料加工
1 前言
隨著全世界范圍內科學技術進一步飛速發展與前行的過程中，機械制造行業也隨著社會的發展而不斷的進步。就對目前我國的制造業來說，材料成型與控制工程中的金屬材料加工是行業重點發展方向。針對這一點不僅需要對材料控制的方面有全新全面的突破，另外還需要大力加強對相關技術的衍生工作，從而使相關企業能夠進一步在技術上有新的發展與突破。本文通過以金屬材料在加工方面的實際材料成型與控制過程為例，對金屬材料的加工技術進行了進一步細致化的研究與分析。
2 材料成型與控制工藝概述
在一些金屬復合材料的加工過程中會出現材料抗磨性和抗壓性不合格的情況，對于這些情況我們可以在加工過程中添加一定量的輔助性增強物質來提高材料性能。我們還可以運用金屬的不同性質選擇合適的加工技術，將金屬復合材料加工的優點放大，增加其應用的范圍。金屬復合材料的加工需要考慮到多種金屬加工的手法，加工的過程比普通金屬材料加工復雜。這些復雜的工藝需要我國科研人員進行各類型的研究，分析金屬的基本特征進行實際加工，對此我國需要加大科研人員的培養，改進加工技術，對外交流，相互提高制造技能，提高加工成品的質量。
3 金屬材料的選材原則介紹
金屬復合材料相對單一金屬材料更為復雜，這在一定程度上也決定了金屬復合材料的物理特性和化學特性更加復雜，其應用范圍也相對更加廣闊。目前，不同種類的金屬構成的金屬復合材料已經廣泛應用到各類機械設備的制造中，但不同類型的零部件功能與性能方面存在非常大的差異，因此在加工方式上也存在一定的不同，這就需要根據不同的應用領域使用不同的金屬材料。以連續性纖維增強金屬材料而言，為保證材料的成型效果以及工件的質量，需要使用復合型的加工方式，同時在加工過程中還應該根據材料的基本成分、化學特征、物理特性采用一定的輔助手段，完成材料的加工。目前在對復合金屬材料進行研究時，應該結合最新的自動化控制技術以及相應的化學制劑進行輔助操作，從而不斷簡化材料的加工過程。
4 材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術
4.1金屬材料機械加工成型分析
機械加工成型技術是金屬材料加工工程中應用最多的技術，其中主要的使用工具是金剛石刀具。以鋁基復合材料為例，在進行材料加工中，要知道材料具有很淺的可塑性，擁有大多鋁金屬的物理特征并且相對較為明顯。此外，通過對原始材料進行添加其與混合物后，在加工過程中還具有改變自身整體性能的特點。可見該金屬材料延展性較高。利用金剛石刀具對其進行加工時，通常會采用三種方式進行，車削式、銑削式以及鉆削式。其中鉆削式的技術沒有過多高要求，主要就是利用麻花鉆頭對鋁基復合材料進行加工，同時還要加上相應的液體配合著進行強化處理。而銑削式則是通過粘合劑的輔助，在粘合劑的幫助下對材料實施加工。車削式主要是通過硬合金刀具加工材料，在利用乳化液使材料冷卻，將材料中產生的高溫進行冷卻。
4.2擠壓以及鍛模塑性成型
金屬材料加工相關的工作人員一般都了解，在材料加工過程中，為確保加工工作能夠順利進行，多數工作人員都會借助圖層或者潤滑油劑幫助加工工作。其中的圖層和潤滑油劑可以對模具產生的擠壓力，使得金屬材料和模具之間具有一定的潤滑度。減少擠壓力對減低金屬和模具摩擦而產生的損耗，也可減弱金屬材料可塑性，使得加工過程中降低材料受阻而產生的變形，使得產品成型質量得到保證。經過不實踐研究，將圖層或者潤滑油劑使用到材料加工過程中，可以有效降低材料成型過程中的擠壓力，數值大概會縮小 25% ～ 35%。除此之外，還可以將增強顆粒加入材料加工過程，通過此種方法可以降低金屬材的可塑性，使金屬抗變性能得到提高，進而保障質量。由此可見，在鍛模塑性過程中，相關的工作人員要嚴格控制好材料擠壓速度，不要過快或過慢操作，過快會導致材料在成型后出現裂痕等情況，過慢則會使得成型后的材料密度值出現偏差，與實際材料需求不符，帶來嚴重后果。
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4.3粉末冶金成型技術分析
粉末冶金成型技術形成的時期最早，因此具有豐富的實踐經驗，在我國工業發展過程中的應用十分廣泛。該項技術最早是用來制作復合材料零件的，主要適用于體積較小，形狀簡單的比較精細的零件加工，工藝流程比較簡單，在實際的加工中取得了顯著的效果。該項技術具有可調節、界面反應小等特點，隨著科學技術的不斷發展，粉末冶金技術也在不斷的升級和改善，在制造業中有著十分廣泛的應用。利用粉末冶金技術生產出來的金屬制品，具有較強的耐磨性而且強度較大。成型的方式一般分為壓制成型，注射成型和 3d 打印成型。
4.4金屬材料焊接技術
焊接就是通過加熱或加壓的方式對金屬或者其他材料進行連接的技術，而焊接大體上可以分為三類：熔焊、釬焊、壓焊，熔焊就是通過加熱使得材料熔化形成熔池，在冷卻后再重新粘和到一起;釬焊是目前使用范圍相對較廣的焊接技術，但是釬焊需要的材料熔點相對較低，將其進行高溫加熱使其融化，然后再把它放到需要焊接的材料當中。而壓焊顧名思義就是利用壓力來焊接，其范圍主要是針對金屬材料。在加工期間，一般在集體金屬、增強無附近出現化學反應，影響焊接工作正常開展，常用的解決方法有三種：一是利用慣性摩擦作用旋轉焊接的部件。二是利用擴散焊的方法繼續焊接。三是采用融化焊的方法。
4.5鑄造成型技術
在加工生產有機復合材料環節，鑄造成型技術的應用頻率較高，并取得了良好的成效。在鑄造過程中，應結合實際需求，添加適量的增強顆粒，增強熔體粘度，提升流動性，進而加快熔體與增強顆粒的化學反應，優化材料的物理屬性。在鑄造操作階段，專業技術人員需嚴格控制熔化速率、反應溫度與保溫時效。在持續高溫條件下，添加適量的碳化硅顆粒，以提升界面反應速率，其化學反應方程式為 3SiCA1 → A1 4 C 3 +3Si。在實際加工作業過程中，針對熔體粘度較大的問題，技術操作人員需優選精煉手段，添加適量的變質劑造渣，加快化學反應速度，保證成型質量滿足實際需求。需要著重注意的是，此類操作模式并不適用于顆粒增強鋁基復合材料。
5 結束語
綜上所述，材料成型與控制工程是制造業中一個重要的方向，也是制造業和其他行業快速發展的重要保障。金屬材料加工是材料成型與控制工程中的難點，因此需要做好加工成型工藝的分析研究工作，不斷地提高技術水平，改善其中存在的不足之處，保障金屬材料加工的質量問題，促進材料成型與控制工程的發展，才能推動制造業和其他行業的快速發展，不斷地提升和改進金屬材料加工工藝，并使該項技術走向成熟，拓寬市場范圍，促進工業領域的快速發展。——論文作者：馮愛民 1 周煥星 2 何湯豪 3
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