材料成型新技术论文

材料成型新技术论文（共8篇）

材料成型新技术论文 篇1

材料成型新技术报告

学生姓名： 张凯庆 学 号： 11L0607123 学 院： 理工学院 班 级： 成型L113 题 目： 快速凝固成型技术浅析

2014 年 9 月

快速凝固成型技术浅析

随着对金属凝固技术的重视和深入研究，形成了许多种控制凝固组织的方法，其中快速凝固已成为一种具有挖掘金属材料潜在性能与发展前景的开发新材料的重要手段，同时也成了凝固过程研究的一个特殊领域 快速冷却技术起源于1960年Duwez教授采用独特的急冷急速使金属凝固速度达到106K/s 而制备出的Au75Si25非晶合金薄带。他们的发现，在世界的物理冶金和材料学工作者面前展开了一个新的广阔的研究领域。在快速凝固条件下，凝固过程的一些传输现象可能被抑制，凝固偏离平衡。经典凝固理论中的许多平衡条件的假设不再适应，成为凝固过程研究的一个特殊领域。有关快速凝固及合金的理论研究将给材料科学和其它有关学科注入新的活力，而且对快速凝固合金的微观组织结构与凝固参数之间的关系、对合金相的形成，特别是亚稳晶态相、非晶和准晶形成机制的研究，都将对固体物理等基础理论构成严峻的挑战。

(一)快速凝固的原理

快速凝固是指通过对合金熔体的快速冷却(≥1O4～106 K／s)或非均质形核的被遏制，使合金在很大的过冷度下，发生高生长速率(≥1～100 cm／s)的凝固。由于凝固过程的快冷、起始形核过冷度大，生长速率高，使固液界面偏离平衡，因而呈现出一系列与常规合金不同的组织和结构特征。加快冷却速度和凝固速率所引起的组织及结构特征可以近似地用图1来表示。从上图我们不难看出，随着冷却速度的加快，材料的组织及结构发生着显著的变化，可以肯定地说，它也将带来性能上的显著变化。

(二)快速凝固的特点

1.凝固速度快，从而可以使金属在液态中的溶解度得到扩大，这样是其材料的密度有所 改变，材料各部位的组织更加的紧密，改变金属中各元素的所含比例，从而可以改变该材料的性质，使其达到某种用途的需求。

2.由于凝固的速度比一般铸造的快，这样得到的凝固结晶会更加的细小，晶粒的分布更加的均匀，一定程度减少了杂质的混入，提高材料的质量，由于晶粒组织的优化，该材料的力学，化学性质会得到提高，从而使其得到更广的运用。

3.由于快速凝固给材料带来的溶解度的扩大，更加精细的晶粒的析出，从而赋予了材料 的高强度，高韧度，以及高耐腐蚀性。这是快速凝固技术能在工业领域得到广泛运用的硬道理。

4.除了金属的快速凝固，还有一种快速凝固非晶态合金。其特点和上类似，可以使材料具有极高的强度，硬度。又因为其实处于非晶态，它在具有高强度的同时也具有较好的韧性。同时，因为非晶态这种特殊形态，可以使材料具有良好的半导体性能，这是传统铸造方法所不能达到的。

(三)快速凝固技术的主要方法

1.急冷凝固技术

急冷凝固技术的核心是提高凝固过程中熔体的冷速，从热传输的基本原理可以知道一个相对环境放热的冷速取决于该系统在单位时间内产生的热量和传出系统的热量，因此对金属凝固而言，提高系统的冷速必须要求：第一，减少单位时间内金属凝固时产生的熔化潜热;第二，提高凝固过程中的传热速度。这里国外常采用的三种方法：急冷的模冷技术、雾化技术、表面熔化与沉积技术。

表面融化与沉积技术需要要有激光技术的辅助，在国外这一技术得到了很好的研究利用。例如，采用激光快速凝固法制备织构化（b轴择优取向）的二钛酸钡（BaTi2O5）铁电陶瓷,使用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析晶相构成及显微组织,利用精密阻抗分析仪测试介电性能。结果表明,激光快速凝固制备BaTi2O5为高纯单斜相,具有较高致密度（相对密度大于95.1%）和择优取向度（0.34-0.48）,其居里相变温度（Tc）约为443℃,居里温度点的最大介电常数（εmax）约为6000（100 kHz）,居里外斯温度（T0）为410℃,居里外斯常数（C）为2.08×105K。

在声悬浮和强激光加热相结合的条件下，实现了三元A1-27％Cu-5。3％Si合金的无容器快速凝固，最大过冷度达到195K（O。24TL），冷却速率为76K／s。金相分析表明，凝固组织由（AI＋θ＋Si）三元共晶和（Al＋θ）二相共晶组成。在声悬浮条件下，（AI＋θ＋Si）三元共晶显著细化，（Al＋θ）二相共晶的组织形态丰富。在试样表层区域，表面振荡促进3个共晶相的大量形核，声流有效提高了凝固过程的冷却速率，三元共晶的晶粒尺寸显著减小。随着合金试样温度的升高，悬浮间距和谐振间距均不断增大，且悬浮间距总是大于谐振间距。在声辐射压的作用下，试样变形为中心内凹的饼状，变形程度随声压的提高而不断增大，最大半径比为6.64，对应最大悬浮声压为1.8x10^4Pa。

2.大过冷凝技术

大过冷快速凝固技术的核心是在熔体中设法消除可以作为非均匀形核媒质的杂质或容器的影响，创造尽可能均匀形核的条件，从而在形核前获得很大的过冷度。通常在熔体凝固过程中促进非均匀形核的形核媒质主要来自熔体内部和容器壁，因此大过冷技术就是主要从这二个方面设法消除形核媒质。采用大过冷快速凝固技术的具体方法大致分为两类。一类是熔滴弥散法，即在细小熔滴中达到大凝固过冷度的方法，包括乳化法、熔滴水成冰(基底法和落管法等。另一类是在较大体积熔体中获得大的凝固过冷度的方法，包括玻璃体包裹法、二相区法和电磁悬浮熔化法等。

(四)快速凝固的一些应用

快速凝固技术运用于金属合金和金属非金属合金中。

1.快速凝固技术在不锈钢中的应用。几年来，由于我国经济飞速的发展，城市化程度的提高，对不锈钢的需求日益激增，不锈钢的铸造数量、质量也不断提高。类似现在大型城市的高楼大厦的建造构架，很多都应用了快速凝固技术铸造不锈钢。

快速凝固具有操作简单，工艺流程短，成本低等特点。通过快速凝固技术制备不锈钢产品，可以显著的改善其组织结构，提高其力学性能，通过技术研究更可以得到具有高效性能的新型材料。正因为快速凝固技术在不锈钢制造中有如此之好的发展前景，所以，不论是国外还是国内，都在加紧对其技术研发。

2.快速凝固技术在镁合金中的应用。因为镁合金具有质量轻、比强度和比刚强高。通过快速凝固铸造的镁合金更好的优化其特点，性能更加优越，机加工性能优良。在国外，已经将其技术运用到了汽车零件、航天器件甚至是人造器官上，至于航天方面，有很多的航天涡轮的铸造，就是运用快速凝固技术来得到具有高耐磨性、耐热性能的部件。3.除了以上的不锈钢，镁合金，快速凝固技术还运用于非平衡态新型金属材料的研究，例如快速凝固非晶态合金，快速凝固准晶态合金，快速凝固微晶合金材料，快速凝固金属纳米结构材料。快速凝固技术的研发与利用加快了世界工业的发展，给现代社会带来了很多的便利。

(五)结束语

材料成型新技术论文 篇2

现今来看, 在科学技术不断发展的过程中, 金属复合材料逐渐得到了广泛的应用, 相对于普通金属, 复合材料具有较大的优势, 现今已经成为各个领域中的重要材料。并且在进行金属复合材料零件的加工与制作中, 涉及到较多的成型加工技术, 为了保证技术材料的质量, 那么必须要采取有效措施, 不断提升成型加工技术的质量。

1 新型金属材料

新型金属材料的种类比较多, 其范围主要是属于合金的范围中, 对于金属材料来说, 主要的特点就是具有较强的延展性, 同时新型金属材料的化学性能十分活泼, 并且技术材料上也具有较强的光泽以及色彩[1]。目前来看, 记忆合金、高温合金以及非晶态合金等材料是社会应用最为广泛的金属材料。焊接性是金属材料的一个加工特性, 焊接性也是金属材料加工最为基本的一个加工特性。对于新型金属材料来说, 焊接性很强, 这样在进行焊接的过程中要充分保证其乜有裂缝以及气孔等, 这样将会促进金属材料具有较高的焊接性, 保证其导热性。其次, 锻压性则是新型金属材料的另外一个特性, 这也是金属成型一个重要的关键因素, 金属具有的锻压性将会促进金属材料塑性的提升, 从而来不断提升其性能。同时加工条件也是影响金属锻压性的性质。最后就是金属加工的锻造性, 其中主要是包含了收缩性、流动性以及敏感性等特性。新型金属材料属于合金, 熔点元素较高, 这样将会直接导致金属流动性降低, 以此来保证材料的成型加工。

2 新型金属材料成型加工技术

2.1 粉末冶金技术

粉末冶金技术是金属加工成型最早的技术, 该技术能够有效进行复合材料的制造, 同时具有能够对金属基复合材料中的晶须增强功能等, 该方式具有较为广泛的成型加工技术[2]。粉末冶金技术主要适用于一些尺寸较小, 以及形状较为粗糙的精密零件, 同时粉末冶金技术的零件制造形状不是很复杂, 在成型中, 能够结合实际需求量来不断提升金属含量, 并且在制作中其较为精密, 组织也十分细密, 这是其主要优势所在, 并且工作效率也较高。

2.2 铸造成型技术

在进行铸造成型技术中, 主要是利用有效的检验工作, 这是目前来看较为成熟的铸造技术, 在进行铸造过程中有效保证其设计满足基本要求。对于该方式来说具有较强的性能, 主要是应用于复合材料零件的生产以及制造中, 目前来看制造与加工技术逐渐趋于复杂, 但是这样也将直接导致铸造成型发的之后滞后性也十分明显。另外, 相关的参数以及工艺方法必须要经过不断的改革与创新, 流动性的不断提升, 这样将会保证溶体的粘度中的颗粒不断提升增加。并且高温度会导致材料出现化学变化。所以在进行加工中, 可以采用熔模铸造、压铸以及金属型铸造等方式来避免出现以上几种情况。

2.3 机械加工铸造法

对于该方式来说, 主要是利用铣、车以及钻等方式来进行金属复合材料的加工, 并且在进行精加工铝基复合材料中主要是利用金刚石道具来进行成型加工。首先就是要利用铣削的方式, 其中材料主要是含有15%~20%的粘结剂, 局金刚石刀具以及端面铣刀, 要利用切削液来进行冷去, 提升铣削的颗粒。之后要利用车削的方式, 同时能够结合乳化液进行有效的冷却处理。选择刀具要科学, 选择硬质合金刀具。最后要利用钻削的方式, 同时能利用外切削液进行有效的冷却处理[3]。

2.4 电切割技术

对于该技术来说, 主要是在进行成型加工的过程中要充分结合零件的形状的负极来进行几何切割形状的选择, 这样在进行材料的切割中利用正极溶剂的基本方式来进行材料的切割。在零件成型之后的残屑, 对其的清洗来说则是可以利用零件以及负极之间的间隙进行清洗, 传统的方式主要是放电方式, 但是这种方式具有较大的缺陷, 电切割技术的优势较为明显, 能够在介电流中侵入移动的电极线, 并且可以有效运用液体的压力进行全面的冲刷, 以及利用局部的高温来对零件进行成型加工。利用电切割法进行成型加工中, 对于一些非导体的复合材料则是可以根据放电的效果差来进行一定的影响。主要是由于切割速度慢以及切口粗糙等问题引起, 这样就不能采用传统的切割参数。

2.5 焊接技术方式

焊接技术是成型加工中的重要方式, 同时也是应用最为常见的方式之一, 主要是应用于金属以及复合材料成型的构建中。焊接熔池的流动性以及粘度都会出现一些变化, 这样将会在很大程度上提升增加物的影响, 另外在进行成型加工中, 对于金属化学反应, 主要是发生在基体金属以及增强物之间, 这将会对焊接的速度造成较大的影响。对其的解决主要是对其中的部件进行有效的轴对称旋转, 之后就是熔化焊的基本方式。

2.6 模锻塑性成型法

对于该方式来说, 主要是在镁基复合材料以及铝基础复合材料中进行有效的应用, 这样成型发中主要是涉及到超速成型、模锻以及挤压等几种方式。该方式生产出的零件性能较强, 并且零件的组织较为精密。但是在实际应用中还是要注意, 要保证挤压温度的适应性, 适当提升温度, 能够提升金属材料的塑性。并且模具表面进行涂层或使用润滑剂来改善摩擦条件, 降低材料成型的困难性, 提升生产的效率。

3 结语

现今科学技术不断发展, 新型金属材料不断发展, 其成型加工技术越加受到人们的重视度, 因此必须要采用有效措施, 加大研发力度, 从而来开发有效的方式来提升金属材料成型加工的质量。

参考文献

[1]张文华.材料成型与控制工程模具制造技术分析初探[J].黑龙江科技信息, 2015 (15) :40-41.

[2]梅耀云.关于材料成型技术的现状与发展趋势的研究[J].商业故事, 2015 (27) :50-51.

材料成型新技术论文 篇3

关键词：化工设备；衬里氟材料；成型技术及应用

中图分类号：TG174.2+ 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）09-0173-01

化工设备是化工产业的重要组成部分，化工生产过程中，主要是通过化工设备对化工原料进行处理和储存等功能。化工设备的质量直接影响化工产生的生产安全和生产效率。氟材料作为化工设备衬里具有极强的防腐蚀性能，能够有效的提高化工设备的安全和质量。化工设备衬里氟材料主要是指聚四氟乙烯的聚合材料，并通过成型技术使得聚四氟乙烯聚合材料成为化工设备衬里。通过对化工设备衬里氟材料和成型技术的分析，促进氟材料在化工设备衬里中的应用，提高化工产业的安全系数，确保化工产业的经济效益与社会效益。

1 化工设备衬里氟材料相关概述

1.1 化工设备衬里氟材料

化工设备衬里的氟材料主要是由聚四氟乙烯的聚合物构成的，聚四氟乙烯是一种高聚物。由于氟，本身就是惰性气体，不易与其他元素发生化学反应，使得氟材料具有良好的耐化学性、电介性能、电气绝缘性能。氟材料应用到化工设备的衬里中，能够有效的提高化工设备的耐高温、耐腐蚀、耐潮性，并提升化工设备的机械强度。

1.2 含氟聚合物衬里的作用

化工设备中的反应器是实现化工生产的重要因素，将含氟聚合物衬里应用到化工产业的反应器和管道中，不但能够提高化工产业的经营质量。含氟聚合物衬里的应用，有效的降低化工产业的经济效益，还能降低各类化工设备的维护费用，提高化工产业的安全系数。

2 化工设备衬里氟材料的成型技术

化工设备里的氟材料主要是由聚四氟乙烯组成的聚合材料，具有良好的性能。不同的成型技术会对化工设备衬里的氟材料性能具有一定的影响，在实际的化工设备衬里氟材料的成型技术选择时，需要结合设备的实际情况和衬里要求进行选择，从而有效的提高化工设备的质量。

2.1 聚四氟乙烯衬里焊接成型技术

聚四氟乙烯衬里焊接成型技术，具有工艺流程简单的特点，主要是将聚四氟乙烯衬的板材料等，通过焊接技术直接的焊接到需要氟材料的工件型腔内。但是聚四氟乙烯衬里焊接成型技术，会使得化工设备的密封程度不够可靠，化工设备衬里氟材料不够均匀，化工设备使用过程中存在一定的安全隐患。

2.2 聚四氟乙烯里等压成型技术

聚四氟乙烯衬里等呀成型技术可以分为：预成型工艺和烧结成型工艺。

①预成型工艺，主要是通过具有弹性的模具促使聚四氟乙烯成型。预成型工艺主要是借助弹性模具对聚四氟乙烯材料进行压缩，并控制工件的内壁与外壁的压强，促使工件内壁压强与外壁压强相同，促使聚四氟乙烯材料紧贴到工件的衬里壁上，并使得聚四氟乙烯的厚度保持均匀，通过对预成型工艺的应用，能够有效对不同形状的内部衬里进行整合，避免各种裂缝的产生。

②烧结成型工艺，烧结成型工艺主要是采用石英砂膨胀物质作为自由补偿，排除聚四氟乙烯衬里的不足，从而有效的控制化工设备衬里与氟材料的分层脱离问题，提高了化工设备衬里的质量。烧结成型工艺主要用于几何形状和各类结构复杂的阀内部，能够有效的提高化工设备的机械性能和耐腐蚀性能。

2.3 聚四氯乙烯衬里三维旋转成型技术

聚四氟乙烯衬里三维旋转成型技术，同样是通过模具对聚四氟乙烯进行加工。将具有高流动性的聚四氟乙烯材料放到一个需要添加衬里的工件模具内，并通过三维旋转对模具进行旋转，旋转的过程中，对聚四氟乙烯材料进行加热，促使化工设备的工件内里能够被聚四氟乙烯均匀的覆盖，待三维旋转成型技术完成后，工件的衬里得到有效的加强，极大的提高了衬里的各项性能，使得化工设备的衬里更加能够符合化工产业的需求，提高化工设备的耐腐蚀性和服务年限。

2.4 聚四氟乙烯衬里金属网成型技术

聚四氟乙烯衬里金属网成型技术，主要是将金属网作为聚四氟乙烯成型的重要组成，将聚四氟乙烯与金属网作为工件的衬里。

聚四氟乙烯衬里金属网主要是由：玻璃纤维、粘结剂、金属网、聚四氟乙烯组成。聚四氟乙烯衬里金属网成型技术成型的化工设备工件具有使用寿命长的特点，但仍旧存在一定的不足，这些设备对负压的抗性不高。

2.5 光板松衬

光板松衬具有工艺简单，成本低廉的特点，使得光板松衬在化工设备聚四氟乙烯成型中具有良好的应用空间。光板松衬主要是对聚四氟乙烯板施以压力或真空，促使工件的内壁衬里成型。受制于成型技术的影响，光板松衬的成型产品耐负压和高压的能力较差。

2.6 聚四氟乙烯衬里复合成型技术

聚四氟乙烯衬里的符合成型技术，主要是：其一， 通过PTFE表面化学性质改性、氟化物的粘结剂涂覆，从而有效的促使聚四氟乙烯与工件的结合，从而有效的提高聚四氟乙烯与工件的接合度，变原有的“松衬”为“紧衬”。其二，通过加温冷却、充气增压、密度提升等技术，并将烧结成型技术应用到聚四氟乙烯成型。

聚四氟乙烯衬里复合成型技术的应用，能够有效的提高衬里的与工件的贴合度，有效的提高了衬里的性能，并克服了衬里热胀冷缩的变形和脱皮情况，提高了衬里的稳定性能，实现了化工设备的功能和安全，降低各类安全事故的发生。

3 化工设备衬里氟材料和成型技术的应用

3.1 化工设备衬里氟材料的应用要求

化工设备衬里氟材料衬里成型技术类型的选择和衬里类型的选择，需要合理的根据化工设备对温度、介质、压力等因素进行分析，从而获得准确的氟材料衬里工艺，促使设备能够符合化工的要求，降低各类安全事故的发生。

3.2 提高氟材料衬里质量的途径

①严格控制氟材料的质量。聚四氟乙烯的质量是确保氟材料衬里质量的重要因素，因此需要严格的对聚四氟乙烯的质量进行控制，降低回收材料的使用，确保衬里的质量，降低次品率，提高衬里质量。

②提升衬里工艺。在实际的氟材料衬里成型技术的应用时，需要合理的对成型工艺进行优化，从而有效的提高成型工艺的质量，并加强对复合成型工艺的应用，促使衬里能够与化工设备充分结合，提高结合强度，并合理的对聚四氟乙烯材料的热膨胀系数大的弱点进行控制，并对一些成型工艺衬里耐高压和负压的性能不强进行优化，促使衬里的质量提升，提高化工设备的使用寿命。

③简化设备结构。为了提高氟材料衬里的质量，需要对相关设备结构进行简化，需要合理的对设备进行检修，避免各类隐患的发生，从而有效的提高设备的质量，从源头上对化工设备质量问题进行设计。

④强化氟材料成型技术的操作规程。针对氟材料的成型技术的应用，需要加强操作的流程，规范操作规范，降低氟材料成型的设备的故障率，确保氟材料衬里的质量。

4 结 语

化工设备衬里是提升化工设备质量的重要保障，通过对化工设备衬里氟材料的分析与化工设备氟材料的成型技术进行分析，并合理的对氟材料和成型技术的应用进行阐述，从而有效的提高化工设备的衬里质量，提高化工设备的质量，降低各类化工设备的安全事故的发生，实现化工产业的持续健康发展。

参考文献：

[1] 王健.化工设备衬里氟材料和成型技术及应用[J].全面腐蚀控制，2009，（3）.

[2] 刘慈军，詹小军.聚四氟乙烯衬里工艺及其应用[J].化工装备技术，2012，（5）.

浅析高分子材料成型加工技术 篇4

一、高分子材料成型加工技术发展概况

近50年来，高分子合成工业取得了很大的进展。例如，造粒用挤出机的结构有了很大的改进，产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒，产量约为3t/h;70年代至80年代中期，采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒，产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒，产量可以达到40-45t/h，今后的发展方向是产量可高达60t/h。在l950年，全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为5.8%，增加至1.8亿t至，全世界塑料产量将达3亿t，此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构，加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展，节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷，提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。

据悉，目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此，汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外，汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具，在美国、日本等汽车制造业发达的国家，模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前，高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面，从大规模向较短研发周期的多品种转变，并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。

二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究

(一)聚合物动态反应加工技术及设备

聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机，可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段，但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备，我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。

目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品，都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的`缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点，解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题，同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点，这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿，并在该领域处于技术领先地位。

(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术

1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题，将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体，结合动态连续反应成型技术，研究酯交换连续化生产技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。

2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计)，在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下，利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散，实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。

3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备，提高我国TPV技术水平。

三、高分子材料成型加工技术的发展趋势

近年来，各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时，非常注重科技成果转化与产业化，完成产业化工程配套项目20多项，创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司，使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列，近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过1.5亿元，还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。例如PE电磁动态发泡片材生产线20和仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元，每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列，投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成，目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好，聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合，引入新的管理、市场等机制，争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO，各个行业都将面临严峻挑战。

综上所述，我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路，打破国外的技术封锁，实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿，培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合，加快成果转化为生产力的进程，加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。

材料成型新技术论文 篇5

在金属材料加工成型技术中，主要涉及一次成型和二次成型技术。一次成型即为直接成型技术，在模具制造中被视为最理想状态，其优势主要体现在几个方面，首先，在一次成型技术的支持下，能够促使产品一次完成，减少了材料之间连接点的数量，产品加工质量增强。其次，一次成型技术的应用有助于材料稳定性的增强，产品的抗压性、耐候性和耐寒耐温性都得到提高。在应用压铸法的时候，在热压影响下，内部分子排列更加趋于规整化，稳定性十分突出。再次，一次成型加工技术生产的产品更具可塑性，不会受制于材料的形成和外观。但是，一次性成型也有自身的不足，操作过程比较复杂，尤其是面对分散性较强的材料，更不能采用这种方式;对于金属材料的二次成型技术，涉及锻造、冲压以及焊接成型技术。在应用锻造技术进行金属材料模具制作的时候，产品生产中会出现较大的变形阻力，内部出现应力效应，比较适合于结构复杂的产品锻造，应用价值突出。对于冲压成型，借助外力的作用，促使金属材料在模具内部产生塑性变化，以满足需要。

3.2 对非金属材料成型与控制工程模具技术的介绍

随着塑料行业的发展的加快，非金属材料成型与控制工程技术在整个工业领域得到广泛推广，其中比较成熟的包含挤出成型、注射成型等。挤出成型技术主要发挥螺杆或者柱塞的作用，促使受热软化的.塑料质量在压力作用下挤出成型，而后在冷却作用下完成全固化，完成产品生产过程。这种技术的优势是能够满足连续化工艺的需求，生产效率较高，保证实现较高的产品质量，同时，实现产品成本的降低。与此同时，加工设备较为简洁，避免材料的浪费。在当前的工业生产中，非金属材料挤出成型技术应用较为普遍。

4 对材料成型与控制工程技术发展趋势的介绍

在技术的发展以及社会需求增大的背景下，材料成型与控制工程技术更加趋向于精度和、高效化与自动化。

4.1 精确成型加工工艺不断发展

在自动化水的支持下，机械设备自动化控制成为趋势，有助于劳动强度的降低，避免人为操作失误的发生，产品加工水平呈现高精度的趋势。同时，面对激烈的行业竞争，产品质量备受关注，为精确成型的发展提供条件。在一些对精度和安全系统要求较高的领域，精确成型加工技术应用更加广泛，在根本上推动材料成型与过程控制技术的飞跃。

4.2 快速成型技术发展迅速

为了有效提升产品的竞争能力，在进行产品质量提升的同时，要关注生产效率。立足市场发展，企业生产的产品在满足国家级行业标准方面都比较具有优势，达到社会需求，但是，要加大对生产效率的重视，这也是提升行业竞争力的关I。目前，产品开发和生产效率的提升备受关注，为快速成型的发展提供条件。在这种技术的应用下，材料经过加工之后，能在短时内完成成型，加快生产过程的完成。快速成型技术的应用在生产效率提升方面十分突出，同时，满足连续生产的需要。

4.3 对模拟及仿真成型工艺的介绍

在信息技术的支持下，既要依靠行业实验及理论解决材料加工中的问题，同时，将计算机信息技术应用在材料方法的核算中，强化对材料处理和加工中问题的解决。在信息技术的影响下，能够实现对问题的深入分析和处理，突破阶段性理论和实践无法实现的研究。为此，模仿与成型工艺得到推广和应用，成为未来机械制造的发展趋势和方向。

5 结束语

综上，在科技的推动下，材料成型与控制工程模具制造技术得到不断改进与创新，成为制造领域备受关注的问题，对工业发展意义重大。同时，在社会需求不断扩大的情况下，材料成型与控制工程技术面对更高的标准和要求，在保证质量的同时，需要重视生产效率的提升，在根本上提升自身行业竞争力。在未来的发展中，材料成型与控制工程技术将更加趋于精确成型、快速成型与模拟成型，在不断开拓创新，促进这一行业实现长期稳定的发展。

参考文献：

[1]焦向东，邓双成，张沛，佟泽民.基于快速成型原理的模具制造技术[J].石油化工高等学校学报，(01)：42-46+54.

解读材料成型专业 篇6

2010-05-27 17:24作者：慧聪教育网 A材料成型及控制工程毕业之后一般做什么?近几年的就业和收入怎么样,能不能说一下你们毕业班的情况

我考的研.因为大学过得不怎么样,工作不大好找,所以选择了这条路.（华东理工）凡是机械有关的都可以，但我们专业主要从是模具设计与制造、铸造、焊接等(四川理工)

可以做模具设计啊，有塑胶模具跟五金模具，再往下还可以分很多种类啊。外壳模具比较复杂，变化方式多，我现在是做连接器的模具设计，像那些USB借口的塑胶件部分啊。我们同学有坐汽车和显示器之类的。其实主要看你自己到时候找什么工作了。即使公司找这方面的人，但是去了以后，做的事情并不一定是要你设计模具，只是跟模具（准确的说应该是跟机械有关的工作）有关的工作。(哈理工)

能干的事实在是太多了！就我们班来说有出国的，有在上海的，有考研，总之各行各业都有我们的兄弟姐妹，能找到什么样的工作主要看你自己的努力！(哈尔滨工业大学)安徽工业大学这个专业是很可以的，就业率可以说是百分之百。这个专业是和钢铁结合比较精密的，以后的工作环境可能会差些，毕竟工作要下一线见习（女生除外），工作待遇还是可以的，只要签的厂比较好，应该能有2000一个月以上。考研的话也是不错的，对研究生待遇和本科生相比是好了很多的。(安徽工业大学)

好多工作了，机械系可以的我们都可以，可以做工件设计，生产管理，设备工程师，模具啥的，行业有机电，汽车，汽配件，塑料成型业！基本上所有的制造业！（华东理工）我现在工作了,我们这个专业的就业率挺高的,大家几乎都找到了工作工资在15002000左右,我们专业考研的也挺多的,我们是94人,41人考研,考上二十多个吧,（河南理工）

我们专业课学的主要是和模具有关的课程，专业基础课主要以机械设计类为主，所以毕业后工作的方向其实很多，与机械沾边的都可以，如果分得再细一点，那就是模具设计类的工作。现在模具虽然发展很快，但是本科生从事这个行业起点不高，只能从低的做起，这也是设计类工作的一个共性，要出头起码熬个35年吧，行情还是看涨的。如果是女孩子，建议不要选这个行业了。我们班毕业后从事与模具有关的工作的并不多，主要还是从事与机械沾边的其他类的工作，因为现在很多公司招人时会要求一个机械背景，可能并不需要你多精通，但起码懂一点机械的东西，然后去做销售啊，技术支持等都可以，相对轻松一点。机械系毕业的工作是不难找，但是起薪不高，在上海这边我们学校的应届本科生3000起跳吧（华东理工）

这个嘛,可以做很多事情,如果学铸造可以去一些需要搞摸具的工厂.总之一般的工厂都可以进去,当个工程师什么的.如果可以的话,去学机械比这个好找工作一点.(佳木斯大学)我考研了，现在是研一。读研的生活和大学时差不多，有更多的时间己支配。要学的东

西也很多。（山东理工）

就业率我不清楚,不过工资我倒差不多知道,1500上下吧（山东轻工）

就业率很高，基本全部就业。

收入一般。1500到4000不等(哈理工)

就业很好基本上都能找到理想工作但是收入都不太高基本上是1500左右如果是求稳定的话上这个专业不错(太原科大)

我们学校的材控专业工作还是很好找的，每年大四一到就又单位来招人，招聘会也很多，不过收入在内地的也不高，就1000多点，沿海的可能到2000，不过看个人能力，(四川理工)

B材料成型及控制工程学些什么?适合什么样的人学?有没有什么特殊要求?

这个专业学的是，将金属材料有一定的形状，打铁，焊接，或者将金属材料加热熔化浇铸成型。也可以是非金属材料的成型。这个专业适合爱学习的人，很累，如果学会，应该有好日子过主要去机械加工的企业。我已经毕业，在北京工作(太原科大)

这个专业大概有这么几个专业方向：1焊接2压力加工3热处理4铸造5表面处理其实它就是一个倾向于男生的专业，女生不太好找工作，当然这个专业的男生都非常好找工作，国内现在这方面的高级人才非常紧缺。这里面的材料主要是金属材料，近几年各大高校好多都开设了这个专业，有好有坏(太原科大)

首先这个专业是工科专业，属于机械类专业，喜欢学理科的人适合学这个专业，不过学这个专业最好找比较好的理工类院校，这样才能保证容易找工作。这个专业毕业后，一般都从事与金属材料加工的相关行业，比如汽车生产，机械加工等！(太原科大)

男孩学这个专业挺好的，工作不用愁的，工资也还可以，不过女孩学这个专业不是太好，因为工作化境不太好！不过女孩在这个专业读研还是很有前途的！（河南理工）

其实这个专业范围很广,而且每个学校的侧重点也不一样,就我们学校而言主要是涉及材料性能及成型方法焊接和铸造,还有热处理表面技术模具都涉及到.是男生的话,这专业不错.是女生的话就的需要考虑了.如果以后想搞设计或者研究这方面的工作那么对女生也可以.个人的看法.(佳木斯大学)

C材料成型及控制工程专业在你们学校怎么样?这个专业前景如何?

工作很好找，这个专业是国家重点学科，发展还可以，但是学起来没有意思，可能进大学以后有写郁闷。喜欢这个专业的人不多，但是现在工作很好找。(哈尔滨工业大学)

实说哦，如果在省内发展的话，含金量还是很高的，如果以后想到外省的话，可以考虑其它的学校比较好。我们的就业率是一直在99%，那个百分一是不想就业的同学。(福州大学)

根据老师所讲的，应该还行吧！在我们学校里算是比较好的一个。发展前途的话，我只能说目前看来，这个专业是比较好就业的一个专业（山东理工）

机电学院和材料学院是我们学校的招牌，都好找工作。机电的液压是最好的，材料的焊接和冲压都不错！(太原科大)

这个专业还好吧就业率蛮高的我们班就是个例子总体的工资水平3000一点吧上汽集团宝钢集团还有好多很有名的外企还可以吧（华东理工）

D材料成型及控制工程专业好不好?你对要学这个专业的学弟学妹有什么建议?

材料成型及控制工程一般包括焊接、模具（主要是塑模和冲模）、铸造三个主要方向，含带热处理对于工科类来说，这个专业就业还不成问题，三个主要的方向中，属铸造最普遍，且毕业后的工作环境稍差，而且在以后的发展方面好象也不及其他两个方向不过有的学校方向分的不太严格，我感觉不论是哪个方向，作为材料专业，《材料科学基础》有的叫《材料学》这门课还是比较重要的，对于一些常用材料的主要成分及各种性能要有一些了解，没有必要记得每一个知识点，但我们要对他们有个了解，知道哪门课学过，还要能在书上找到。记忆的东西比较杂，所以要常看看，要有一些专业的背景，对于一些不懂的，或是不知道的概念，要随时问，或是在百度上搜搜，我也常用百度搜，效果不错。我们学校的方向不是很明确，我现在的工作主要是铸造，我建议如果有兴趣或是有能力还是搞模具或是焊接比较好些。要是考研，焊接比较好，而且出来的待遇也好(安徽工程科技)

工作好找，一般找到的基本上是国有大中型企业所以工资待遇不错，但前两年在一线要好好干，混上去就很好，混不上去在一线环境不好，建议家有钱的不要选这专业，上这个专业的都是穷人呀(安徽工业大学)

最好不要选材料学的专业，找工作太难了，基本没有对口的（山东轻工）

想找工作还是想搞研究呢要是想找好工作的话就学焊接好一些要是搞理论的话就学铸造好一些就看自己喜欢了学工科是很累的所以要是不想下工夫的话就不要学这一行了如果对于加工方面有自己的兴趣那可以来学习这些...因为当你自己设计的加工方法可以改善产品的各个方面的性能的话也是一件很欣慰的事（河南理工）

专业很好，前景不错，特别是焊接，专业课一定要学好！实习时认真对待！多动手操作！有可能的话最好在学校就能拿个焊工证！（河南理工）

E材料成型及控制工程专业本科毕业了适合考研还是工作?

要是自己在本科阶段对专业课掌握的非常扎实的话，那考研就没有必要了，如果认为对专业什么都不知道的话，就可以考虑考下研究，当然这些的前提是家境允许的情况下，出国读研的话可就要你有很扎实的功底了，要不求学路会很苦的！(华中科大)

如果为了出来找个好工作！对这个专业的模具方向的学生来说：主要是针对的学习autoCAD,PRO/E和UG等软件！这些都是用人单位考虑的主要指标！还有在这些基础上也要适当的学习专业理论知识！如果是学的焊接方向：建议多学习焊接方法，焊接过程，焊接工艺等理论的知识！关于焊接的学习面越广越好！(哈理工)

在大学多拿些证（计算机，外语），学些三维造型的软件，毕业去名企，做两三年技术搞销售，比较好的发展方向(哈尔滨工业大学)

大一,当然是刚接触大学的时候了..好好熟悉下大学的环境,多接触点朋友,这个是关键;学习方面:说这个还有点早,先打好基础吧.有很多要学习的课程,高等数学，工程制图,这些课程都是关键课程,还有英语.（华东理工）

G材料成型及控制工程专业毕业去哪些单位比较好?

首选欧美，日资，台资，国企，私企(四川理工)

看你的小方向啦，有模具，焊接微电子等方向,工作在钢铁厂，模具公司，焊膏公司，SMT等。

要是读研究生的话待遇会好啊！本科虽然工作挺好找但待遇都不是很好。(哈理工)

我觉得：这是技术类得工作，去一些小企业也不错，他们会很注重你，给你很多学习得机会，等到有了工作经验以后可以在换，到时也会容易很多。也要看个人得性格，如果想安定一些，就着一些正规的大企业，有了工龄也就好了。（山东理工）

材料成型及控制专业的知识主要在模具方面，这个专业的就业范围主要在制造行业，一些汽车制造企业（如广本、丰田、北京戴姆勒克莱斯勒等公司）待遇较高，不过同样的这些企业的门槛也很高，另外在电子行业（如手机外壳成型）也不错。PS：若专业课程中有半导体制造方面内容的，也可以进入半导体行业（如台积电、上海中芯国际待遇都很好）。(华中科大)

这个专业是机械为主工作好找的如果没有其他想法比如考研或者公务员什么的那就去机械行业咯汽车模具等都可以（华东理工）

因为这个专业主要学习模具设计和制造，就业最好在上海深圳和沿海一些大的城市的外企模具厂，也可以进汽车制造或其它一些知名机械加工制造企业。就我毕业的同学来说，我们专业就业率还是比较高的，大家所进的企业大多都挺不错。（华东理工）

浅谈新型金属材料成型加工技术 篇7

关键词：新型金属材料,成型加工,加工技术,技术创新

当前, 新型的金属复合材料已经得到了广泛的应用, 复合型材料虽然成本与技术要求都较高, 但其所具有的材料特性相较于普通的金属材料具有更高的性能优势, 成为工程建设的重要材料。除此之外, 更多的零部件制作采用新型金属材料, 也催生了很多先进的成型加工技术。那么在新时代背景下, 究竟如何才能进一步存进新型金属材料成型加工技术的发展与完善, 是当前的材料工程师应该重点关注的问题。

1 关于新型金属材料的综述

1.1 新型金属材料的固有特性

新型金属材料的种类繁多, 都涵盖在合金的范畴之内, 金属材料的固有特性包括以下几点:新型金属材料具有更好的延展性;新型金属的化学性较为活泼;新型金属具有特有的光泽与色彩等。当前应用广泛的新型金属材料包括形状记忆合金、高温合金、贮氢合金以及非晶态合金等。

1.2 新型金属材料的加工特性

1.2.1 焊接性

焊接性是金属成型加工的基础特性之一, 所指是金属材料通过焊接来完成二次成型并满足设计要求。新型金属材料的焊接性良好, 在焊接时可以保证没有气孔、没有裂缝等。新型金属材料具有好的焊接性通常收缩小、导热性能好。

1.2.2 锻压性

锻压性对于金属的成型加工的关键因素, 金属具有的锻压性能够使金属在锻压的过程中承受塑性变形, 并有效缓解冲压。除此之外, 金属的锻压性还会受到加工条件的影响。

1.2.3 铸造性

金属所具有的铸造性包括收缩性、流动性、偏析以及裂纹敏感性等具有相关性, 由于新型金属材料均为合金, 因此其中含有的高熔点元素会金属的流动性降低, 给材料成型加工增加了一定的难度。

2 新型金属材料成型加工的原则分析

应用于工程施工以及企业产品中的新型金属材料通常具备耐磨性良好、硬度高的特性, 具备这些特性的新型金属材料能够满足工程及产品的成型与质量要求, 却也为成型加工带来了一定的难度。通常情况下, 为了保障金属材料成型加工的质量, 针对不同的金属会采用不同的加工技术。例如有些特殊的金属复合金属材料只有通过金属基复合材料的纤维性增强, 才能实现成型加工。而其他特殊的新型金属材料在进行成型加工时需要更加复杂的技术, 因此, 在进行二次加工时要做到因材料的不同而采取有针对性的技术, 做到具体问题具体分析, 从而切实推进新型金属材料成型加工的实践进程。

当前, 新型金属材料的成型加工通常会涉及到焊接、挤压、铸造、超塑成型以及切削加工等加工技术, 笔者通在实际的工作中发现, 加工过程中的任何一个小的失误或者纰漏, 都会对材料的成型造成一定的影响, 因此, 在加工之前, 一定要对金属材料的物理及化学属性进行深入的、透彻的了解, 从而能够基于其可塑性实现成型加工, 这也是当前选择复合材料的重要原则与指标之一。

3 新型金属材料成型加工的技术

3.1 粉末冶金成型加工技术

粉末冶金法是应用于新型金属材料成型加工中的最早的技术之一, 主要用于制造复合材料零件、颗粒制造以及金属基复合材料中的晶须增强等, 且以上成型加工可以通过这一方法直接完成。粉末冶金加工技术的适用范围主要是针对尺寸较小、形状不复杂以及较为精密的零件, 因为粉末冶金技术的优势在于成型制作过程中能够根据实际中的需求来进行增强相含量的调节, 即颗粒含量在半数以上;制作中的增强相较为精密, 且组织更加细密, 除此之外, 粉末冶金法还具有界面反应少的优势, 有效提升了工作效率。例如, 美国的DWA公司在设备支撑架以及自行车架等的制作方面就充分应用了这一方法。

3.2 铸造成型技术法

铸造成型技术法已经经过了实践的检验, 成为当前最为成熟的铸造技术。铸造成型法能够满足笔者在上文中所提及的加工原则, 还被广泛应用于复合材料零件的生产与制作之中。当前, 随着实际加工情况复杂性的增加, 使得铸造成型法滞后性明显, 具体的参数设置以及工艺方法选择等都必须进行改进, 在成型加工的过程中, 流动性的增加以及熔体的粘度等都会受到材料中颗粒增加的影响, 除此之外, 高温也会使材料的化学属性发生变化。针对以上出现的问题, 具体有效的解决方法在于针对不同的材料成型加工采取熔模铸造、压铸、金属型铸造以及砂型铸造等方法。

3.3 机械加工铸造法

机械加工铸造法通常利用铣、车、以及钻等方法进行金属基复合材料的加工, 与其他金属的加工相同的是在精加工铝基复合材料中采用金刚石道具来进行成型加工。具体的方法有以下几种:首先是铣削的方法, 具体的材料包括l5%~20%的粘结剂、聚金刚石刀具以及端面铣刀, 在进行铣削时需要先利用切削液来实现冷却, 并增加铣削颗粒;其次是车削的方法, 利用乳化液进行冷却, 刀具为硬质合金刀具;最后则是钻削的方法, 利用外切削液进行冷却, 通常采用PCD镶片麻花钻头。

3.4 电切割技术法

电切割法是指在成型加工过程中根据零件形状的负极来决定采取怎样的几何切割形状, 在材料切割时利用正极溶解的基本方式来实现材料的切割。对于零件成型加工中存在的残屑以及未溶解的纤维等, 可以利用零件与负极之间的间隙来实现清洗。与传统的放电加工法相比, 显著优势在于在介电流液中浸入移动的电极线, 从而能够通过液体压力冲刷以及局部高温实现对零件的成型加工。利用电切割法进行成型加工时, 非导体复合材料通常会由于放电效果差而产生一定的影响。如在铝基复合材料加工时, 由于切割速度慢以及切口粗糙等问题, 就不能沿用传统的切割参数。

3.5 焊接技术法

焊接技术法作为成型加工的重要方法之一, 通常被应用于金属及复合材料成型构建中, 例如航天飞机、汽车传动轴以及自行车等。焊接熔池的流动性以及粘度等易发生变化, 并受到增加物的影响。成型加工中, 金属的化学反应通常发生在基体金属与增强物之间, 对焊接速度造成了一定的限制, 面对这一问题, 通常的解决办法有以下几种:首先是基于惯性摩擦, 将其中一个部件进行轴对称旋转;其次是熔化焊的基本处理方法;除此之外, 还可以利用扩散焊的方法进行焊接。

3.6 模锻塑性成型法

模锻塑性成型法在镁基复合材料与铝基础复合材料中有广泛的应用, 成型法涉及到超速成型、模锻以及挤压等方法。利用此方法生产出来的零器件性能好、组织更加细密。但是在应用的过程中需要注意以下几方面:第一方面是通过挤压温度的适度提高, 可以对应提高金属材料的塑性;第二方面是在模具表面进行涂层或者使用润滑剂等实现摩擦条件的改善, 降低材料成型的难度;第三方面则是挤压速度受到增加物的影响, 为了防止零件产生横向裂纹, 一定要控制好挤压速度。

4结语

新型金属材料作为一种现代化的先进材料, 拥有更为广泛的实际应用价值, 而其所具有的高模量、高韧性以及高强度的特性使其更具生命力。成型加工作为二次加工, 涵盖了金属学、物理学、传热学等多个学科, 这就使得在在成型加工时需要进行更加深入的、广泛的探究。笔者相信, 在现代科学技术迅速发展的今天, 通过对新型金属材料成型加工技术的探究, 能够为金属材料的广泛应用提供可能, 同时为金

属产业结构的调整与优化奠定基础。

参考文献

[1]候立强, 郭秋颖.新型金属材料成型加工技术分析[J].科技研究, 2014 (5) :124.

材料成型新技术论文 篇8

【关键词】玻纤增强材料 成型工艺常见问题

玻纤增强热塑性塑料，是将玻纤与树脂熔融共混形成的。一般的复合材料的两组分的相容性较好，复合材料的性能便优越；而玻纤是无机化合物，与高分子树脂相容性本身就差，直接用做填料，会影响增强效果。为了取得与热塑性树脂较好的相容性，或者称与树脂形成较好的物理相牢固的界面，玻纤必须经界面处理剂(偶联剂)处理。在生产玻纤增强的塑料材料时，为了便于加工，常常加入一定剂量的润滑剂等物质。一般地，玻纤增强塑料相对于基体树脂，相对密度能增加6-20％；强度、耐热性等可增加0.5-3倍。

一、玻纤增强材料的特点

在塑料的塑化和注射过程中，玻璃纤维始终保持着固体状态不发生相变，不可避免的阻碍了物料的流动，降低了物料的流动性。确定工艺条件时要注意这些问题，采取相应的工艺，以免产生充模不足、熔接痕明显、纤维分布不均等缺陷。

玻纤增强树脂的收缩率一般比非增强的低1/4～1/2，且收缩率随料流方向的不同而有所不同，沿料流方向的收缩率小，垂直于料流方向的收缩率大，浇口处收缩小，远离浇口部分的收缩变化大。

受玻纤长径比在树脂中含量以及分布等的影响，树脂性能不稳定，给加工和产品最终表观质量和尺寸的均匀性带来一定的影响。玻璃纤维易浮于制品表面，使制品表面不光洁，影响制品外观。制品的表面光泽与型腔粗糙度、工艺条件有关，提高物料和模具温度、合理设置注射速率和注射压力，通常都有利于提高制品的表面光泽。

玻纤的加入虽然不会改变塑料的高分子结构，但会程度不同地改变塑料的物理性能：有些非吸湿性塑料加入玻纤增强后，会产生吸湿作用，为此，还需在成型之前进行干燥。

二、玻纤增强材料模具设计特点分析

热塑性增强塑料与普通塑料在产品设计及所使用的模具方面既具有相同点，又因增强材料的特性而具有一些不同点。

1.玻纤增强材料对应制品结构分析

塑料制品的各处壁厚都追求均匀化。制品的壁厚设计得均匀，就能够控制或克服在成型过程中因为壁厚过厚而造成的凹陷以及因为冷却不均而产生的变形（因为壁厚不均造成冷却不均）等缺陷。对于有特殊用途，而不能达到壁厚一致的情况下，在壁厚尺寸变化部位应采用过渡尺寸，不宜骤变。

如图1-a、1-b所示。

2.玻纤增强材料注塑模具结构分析

（1）浇口位置和数量

模具浇口位置和数量设计合理，可大大降低制品收缩的不均匀性。

玻璃增强材料由于收缩的不一致，还会造成纵、横向强度相差近一倍，且熔接线处形成强度差的薄弱环节[3]；玻纤材料制件易出现浮纤，浮纤是纤维表现在塑胶原材表面的现象，浮纤的程度受浇口位置的影响，会出现表面颜色不均匀的现象，这些现象在体积较大，颜色较深（例如黑色）的制件上体现较明显。因此设计模具时，要合理安排浇口数量和浇口位置，才能打出性能一致的制品。

由图1制品可见，浮纤是出现在没有进浇口的两侧，造成制品表面颜色不均。无论怎样调节工艺参数，也无法改善此现象。因此，考虑用改变浇口位置和数量来改善。如图2-a、2-b所示。

图2-b是在图2-a的基础上，加了两个进浇口之后的制品图，从图中可以明显地看出，它的表面比原本只有两个进浇口的制品（如图2-a所示）的表面均匀。由此现象可以总结出，进浇口的位置和数量影响到玻纤的众横取向以及浮纤的出现。

（2）脱模机构

由于玻纤增强材料的收缩率较低，在不宜设置脱模斜度的部位应充分考虑增加脱模力。一般的顶出采用顶杆、顶板或混合式。低收缩率使得包裹型芯的力量较小，在成型时容易出现粘前模现象，在设计时要注意克服这一问题。以上述制品为例，在未对模具修改前，发现制品粘前模，无论如何调整注塑工艺条件，都很难解决这一问题。因此，必须对模具进行修改。

图3-a、3-b为模具动模（型芯），从图3-b可以看到型芯侧面有一排小孔，这一方案是前期试模发现粘前模后，经过改模加上的，原本模具（图3-a）侧面没有这些小孔。当模具动模上没有这些小孔时，打出来的制品因为收缩率小，总是粘在前模上，使制品难以脱模；动模上加上这些小孔，是为了加大制品对动模的黏附力，使制品跟着动模一起走，防止制品总是粘在前模上。

三、玻纤增强材料成型工艺特点分析

1. 温度

下表列出了常用玻纤增强材料的使用温度。

从表1可以总结出：加了玻纤的材料的加工温度一般比没加玻纤增强的材料的使用温度高10-20℃。

2.注射工艺、保压参数的设定

使用玻纤材料的模具，最值得注意的是注射压力和注射速度。这两个因素直接影响制品的表观质量和尺寸要求。

从图4中很明显地可以看到，一个制品表面存在一排亮点，而另一个则不会存在这种现象。这两个制品射出参数的差异如下：

表2 射出界面的工艺参数

图4和表2显示，两个制品的射出工艺参数的变量只有注射压力。可见压力对制品的表观质量影响很大。注射压力过大就会在制品表面产生亮点，减小压力。但是注射压力小，制品的尺寸就会减小。因为客户既要求表观质量也对尺寸有偏差范围的控制。所以最后，也只能再通过修改模具来改善这个现象。

另外，保压压力和时间的设定可以防止熔体倒流，又可以调整模腔内熔体的密实程度。适当的保压可以提高制品质量。文中所举图例，使用的材料是PA/GF，由于PA/GF的粘度低、流动性较好（容易产生倒流），所以制品成型后需要提供保压。

四、玻纤材料常见其他缺陷分析及解决方法

玻纤材料注塑出来的制品经常存在脆、易断的现象（特别是小产品）。其原因可能是玻纤材料在注塑加工过程中受损了。因而为了防止玻纤损伤及取向，应严格控制注射压力与速度。

据观察，玻纤增强材料的制品很容易出现熔接痕，影响熔接痕强度的主要因素如下：①相汇融的熔体的相容性；②相汇融处熔体的压力。虽然相汇融处的熔体的压力可通过注塑工艺进行有效的调节；但相汇融材料的相容性受玻纤含量的影响，玻纤含量的高低及玻纤在复合材料中的分散性是决定因素。这些因素就要在选购材料时进行处理了。

五、总结

目前已广泛使用的纤维增强热塑性材料有增强聚酰胺类、增强聚烯烃类、增强聚苯乙烯类、增强聚甲醛、增强PBT、增强ABS、增强PC等等。热塑性[3]增强材料的众多优点，促使了应用领域的拓展，广泛应用于汽车工业、电器、电机、纺织配件及特殊用途等。

【参考文献】

[1]塑模设计手册编写组：塑料模设计手册，机械工业出版社，2002

[2]北京化工学院、天津轻工业学院：塑料成型模具，中国轻工业出版社，1982

[3]章学平：热塑性增强塑料，北京轻工业出版社，1984

[4]罗河胜：实用塑料手册，北京现代出版社，1997

[5]张志惠：塑料材料学，西北工业出版社，2005