探討材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術(shù)

薛萌萌

（商洛學院，陜西 商洛 726000）

金屬材料的加工質(zhì)量與材料成型及控制工程的相關(guān)技術(shù)水平有直接關(guān)聯(lián)，同時也會影響我國的工業(yè)發(fā)展水平。因此相關(guān)企業(yè)應(yīng)該提高重視程度，并關(guān)注其在電力機械制造、船只等交通工具制造中的重要應(yīng)用價值，通過不斷改進工藝，應(yīng)用最新的技術(shù)提高控制水平，通過促進自動化生產(chǎn)，促進材料加工工藝迅速發(fā)展，為我國工業(yè)的進一步騰飛提供助力。

1 材料成型與控制工程及選材原則

1.1 材料成型與控制工藝概述

在對金屬復(fù)合材料進行加工時，可以通過使用一定量的輔助性增強物質(zhì)，從而提高材料的耐磨性和抗壓性。同時，還能根據(jù)金屬復(fù)合材料的種類以及應(yīng)用情況選擇不同的加工工藝，從而提高對金屬原材料的應(yīng)用水平。相對于普通的金屬材料加工方式，金屬復(fù)合材料的加工相對繁瑣，同時在加工過程中需要仔細分析材料的基本特征，這些都依賴于研究人員對各類金屬復(fù)合材料的研究力度。因此我國對于金屬材料成型與控制工藝的研究，依然需要借鑒發(fā)達國家，不斷改進技術(shù)，提高投入，不斷改善材料成型后的質(zhì)量。

1.2 金屬材料的選材原則介紹

金屬復(fù)合材料相對單一金屬材料更為復(fù)雜，這在一定程度上也決定了金屬復(fù)合材料的物理特性和化學特性更加復(fù)雜，其應(yīng)用范圍也相對更加廣闊。目前，不同種類的金屬構(gòu)成的金屬復(fù)合材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各類機械設(shè)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(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域使用不同的金屬材料。

以連續(xù)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(zhì)量，需要使用復(fù)合型的加工方式，同時在加工過程中還應(yīng)該根據(jù)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(fù)合金屬材料進行研究時，應(yīng)該結(jié)合最新的自動化控制技術(shù)以及相應(yīng)的化學制劑進行輔助操作，從而不斷簡化材料的加工過程。

在金屬材料的加工過程中，需要控制工藝加工中的各個細節(jié)，一旦在加工過程中由于人為原因?qū)е碌募劼?，將會對金屬?fù)合材料的成型質(zhì)量造成巨大的不利影響。嚴重時還會造成一定的安全隱患，影響材料成型后的應(yīng)用情況。

2 材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術(shù)

2.1 金屬材料機械加工成型分析

機械加工成型是金屬材料加工常用的方式，其中使用最為廣泛的刀具就是金剛石刀具。以鋁基復(fù)合材料為例，這種復(fù)合材料具有較好的延展性，主要是繼承了鋁金屬的物理特性，同時通過添加相應(yīng)的混合物質(zhì)，還能改善金屬材料的整體性能。使用金剛石刀具對這種材料進行加工時，具體可以使用車削方式、銑削方式以及鉆削方式。鉆削非常簡單指的是利用傳統(tǒng)的麻花鉆頭進行加工，并集合切削液進行一定的強化處理。銑削主要指的是在一定粘合劑基礎(chǔ)上進行加工的一種方式。車削主要是利用硬合金刀具對材料進行切割，但加工過程中會產(chǎn)生大量的熱，需要使用乳化液進行相應(yīng)的冷卻處理。

2.2 擠壓與鍛模塑性成型

擠壓和鍛模塑性成型也是技術(shù)材料加工中常用的一種方式，在具體加工時，主要是采用模具等工具通過涂抹涂層及潤滑劑的方式，對待加工的金屬材料進行一定的處理，這種操作的目的主要在于降低加工過程中存在的摩擦阻力。通過相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)表明，這種方式可以降低整個操作過程中的擠壓力將近3成左右，對于模具質(zhì)量較高、試劑質(zhì)量更高的情況可以減到更多。

另外，在金屬加工過程中，由于機床金屬設(shè)備的擠壓作用，會導致金屬材料發(fā)生變形，嚴重時會導致材料損傷，嚴重影響成品零件的應(yīng)用價值，因此需要在加工過程中對擠壓力進行控制，從而提高材料加工的效果。

除了擠壓力以外，擠壓溫度和擠壓速度也是影響金屬材料成型的重要因素。在實際操作中，加工人員可以通過增加一定量的增強型顆粒，從而提高加工過程中的擠壓溫度，主要處理的目的在于加快增強可以與金屬基材料的作用。在實際中，可以發(fā)現(xiàn)當增強顆粒的數(shù)量較少時，會加快擠壓速度，當增強顆粒物質(zhì)過多時，需要工作人員嚴格控制擠壓速度。但如果擠壓速度過高將會導致金屬材料在成型后，出現(xiàn)嚴重的裂紋情況。

因此采用擠壓與鍛模塑性材料成型加工時，需要對金屬基材料進行表面潤滑處理，并控制擠壓力，避免工件變形，同時還應(yīng)該做好擠壓溫度和擠壓速度的控制工作，不斷改善加工水平。

2.3 金屬材料鑄造成型分析

鑄造成型技術(shù)也是監(jiān)護材料成型中的一種常用方式。在實際加工中，金屬基復(fù)合材料在增強物質(zhì)的影響下，金屬熔體的粘度和流動性也會發(fā)生改變，同時在一定的溫度環(huán)境中，相關(guān)物質(zhì)之間會發(fā)生一定的化學反應(yīng)。因此加工人員需要控制溫度以及保溫時間，避免由于化學反應(yīng)導致金屬材料的功能受到影響。導致熔體的粘度較高，澆筑出現(xiàn)嚴重困難，最終影響金屬材料的本質(zhì)。因此材料成型的加工技術(shù)人員可以使用精煉的方式，通過使用一定量的變質(zhì)劑造渣處理，但這種方式本身具有一定的局限性，不適用于顆粒增強鋁基復(fù)合材料的加工。

2.4 粉末冶金成型技術(shù)分析

粉末冶金成型技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了一定的階段，其加工工藝也相對成熟，尤其在晶須、復(fù)合材料零部件以及金屬基復(fù)合材料的加工中具有重要的應(yīng)用價值。這種技術(shù)本身工藝成熟，加上目前結(jié)合數(shù)控技術(shù)、自動化技術(shù)，可以實現(xiàn)高精度、小尺寸的工件加工。該技術(shù)顯著的特點體現(xiàn)在組織細密、增強分布均勻以及接觸界面小的優(yōu)點。目前這種技術(shù)在實際應(yīng)用中，以及發(fā)生了大大的延伸性，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，同時工件本身的耐磨性等有點也成為各界青睞的重點內(nèi)容。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展以及計算機技術(shù)的應(yīng)用，粉末冶金成型技術(shù)的控制水平會不斷升高，同時形成的工件也會早汽車制造領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域中的精密零件中發(fā)揮作用。

3 結(jié)語

綜上所述，金屬材料的加工是材料成型與控制過程中的重要內(nèi)容。由于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展速度不斷加快，在制造業(yè)的推動下，金屬材料的各個領(lǐng)域中的應(yīng)用價值不斷提升。但在實際生產(chǎn)中，需要根據(jù)材料本身的特點，并結(jié)合使用一定的工藝，在加工過程中通過提高質(zhì)量控制水平，為整個應(yīng)用領(lǐng)域提供更為優(yōu)質(zhì)的金屬材料零部件。