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新一代的材料成形加工技術
時間:2009-08-14 點擊:108

    來源:鋁壓鑄,磨球機,顯示器升降機——寧波凱泰智邦機械有限公司

   制造技術可分為加工制造和成形制造(以液態鑄造成形、固態塑性成形及連接成形等為代表)技術,其中成形制造不僅賦予零件以形狀,而且決定了零件的組織結構與性能。
1.精確成形加工技術
    近年來出現了很多新的精確成形加工制造技術。在汽車工業中Cosworth鑄造(采用鋯砂砂芯組合并用電磁泵控制澆鑄)、消失模鑄造及壓力鑄造已成為新一代汽車薄壁、高質量鋁合金缸體鑄件的3種主要精確鑄造成形方法。許多國家預測消失模鑄造將成為“明天的鑄造新技術”。另外,用定向凝固熔模鑄造生產的高溫合金單晶體燃汽輪機葉片也是精確成形鑄造技術在航空航天工業中應用的杰出體現。 
    在轎車工業中還有很多材料精確成形新工藝,如用精確鍛造成形技術生產凸輪軸等零件、液壓脹形技術、半固態成形及三維擠壓法等。摩擦壓力焊新技術近來也備受人們關注。
    以擠壓鑄造(Squeeze Casting)及半固態鑄造(Semi-solid Casting)為代表的精確成形技術由于熔體在壓力下充型、凝固,從而使零件具有好的表面及內部質量。半固態鑄造是一種生產結構復雜、近凈成形、高品質鑄件的材料半固態加工技術。圖5為半固態鑄造鋁合金零件在汽車上的應用。其區別于壓力鑄造和鍛壓的主要特征是:材料處于半固態時在較高壓力(約200MPa)下充型和凝固。材料在壓力作用下凝固可形成細小的球狀晶粒組織。半固態鑄造技術最早在20世紀70年代由美國麻省理工學院凝固實驗室研究開發,并在20世紀90年代中期因汽車的輕量化得到了快速發展。
2.快速及自由成形加工技術
   隨著全球化及市場的激烈競爭,加快產品開發速度已成為競爭的重要手段之一。制造業要滿足日益變化的用戶需求,制造技術必須具有較強的靈活性,能夠以小批量甚至單件生產迎合市場。快速原型制造技術(Rapid Prototyping)就是在這樣的社會背景下產生的。快速原型制造技術以離散/堆積原理為基礎和特征,將零件的電子模型(CAD模型)按一定方式離散成為可加工離散面、離散線和離散點,爾后采用多種手段將這些離散的面、線和點堆積形成零件的整體形狀。有人因該技術高度的柔性而稱之為“自由成形制造(Free Forming)”。近年來快速原型制造已發展為快速模具制造(Rapid Tooling)及快速制造(Rapid Manufacturing),這些技術能大大縮短產品的設計開發周期,解決單件或小批零件的制造問題。
    激光加工技術有多種多樣,包括電子元件的精密微焊接、汽車和船舶制造中的焊接、坯料制造中的切割、雕刻與成形等,其中激光加工自由成形制造技術也是重要的發展動向。

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