關(guān)于新型復(fù)合材料在工程機(jī)械上的應(yīng)用思考

寧可

摘要：隨著科技的進(jìn)步，我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域取得了較大的發(fā)展。新型復(fù)合材料在工程機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用更加成熟，科學(xué)選擇新型復(fù)合材料，對(duì)于提高工程機(jī)械的性能和使用壽命具有重要意義。相關(guān)人員要重視新型復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)，提升工程機(jī)械制制造水平，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新型復(fù)合材料;工程機(jī)械;應(yīng)用

1引言

新型復(fù)合材料又名金屬基復(fù)合材料，主要是指以金屬及其合金為制造基體，并由一種或多種非金屬和金屬共同構(gòu)成的復(fù)合型材料。由于新型復(fù)合材料具有綜合力學(xué)性能比較好等多種優(yōu)勢(shì)，經(jīng)常被用于各種工程機(jī)械的制造過(guò)程中。為了解決目前在其應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的主要問(wèn)題，所以對(duì)新型復(fù)合材料在工程機(jī)械上的應(yīng)用分析就顯得至關(guān)重要，必須引起有關(guān)部門(mén)的注意。

2新型復(fù)合材料材料在工程機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用原則

現(xiàn)在很多傳統(tǒng)工程機(jī)械中，所運(yùn)用的材料依舊是金屬、合金等傳統(tǒng)材料，這些材料性能有所受限，沒(méi)辦法緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，滿(mǎn)足大眾對(duì)于機(jī)械的性能需求。但如果采用新型復(fù)合材料，則完全可以規(guī)避這一問(wèn)題，不但有助于提升工程機(jī)械的質(zhì)量性，增加使用壽命，而且還能夠大大精簡(jiǎn)工程機(jī)械制造流程，借助于提升特定部位的耐用度降低毀損幾率，提高機(jī)械的運(yùn)作效率。

將新型復(fù)合材料科學(xué)合理地應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)制造過(guò)程，可以有效促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)步。在對(duì)新型材料的選擇和應(yīng)用方面，要與時(shí)俱進(jìn)，除了要考慮新型復(fù)合材料在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中的利用率問(wèn)題，還要考慮其生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)能源消耗的問(wèn)題，以及節(jié)能減排的問(wèn)題。一方面減少對(duì)于空氣、水資源、土地等社會(huì)環(huán)境的污染;另一方面還能夠優(yōu)化機(jī)械制造過(guò)程中的加工工序，提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，促進(jìn)機(jī)械制造的綠色發(fā)展。同時(shí)，在對(duì)新型材料的選擇方面，還要注重經(jīng)濟(jì)效益，選用適宜該生產(chǎn)工序和加工流程、性?xún)r(jià)比相對(duì)較高的材料。在保證機(jī)械生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，充分了解新型復(fù)合材料的價(jià)格、加工的難易程度以及過(guò)程中的利用率，從源頭上控制機(jī)械制造的成本。除此之外，機(jī)械制造過(guò)程中，選取新型復(fù)合材料一定要考慮其性質(zhì)是否符合機(jī)械加工工序的生產(chǎn)要求，選取適宜生產(chǎn)的新型復(fù)合材料應(yīng)用于機(jī)械加工制造，以免影響機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和功能。

3新型復(fù)合材料在工程機(jī)械上的應(yīng)用思

3.1新型復(fù)合材料在工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的應(yīng)用

為了將新型復(fù)合材料更加充分地應(yīng)用于工程機(jī)械的制造方面，應(yīng)該對(duì)于工程機(jī)械的制造核心即發(fā)動(dòng)機(jī)的制造方面，使用特定的復(fù)合材料進(jìn)行復(fù)合處理，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和耐用強(qiáng)度。應(yīng)該針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同部位，結(jié)合其工作特點(diǎn)，選取相應(yīng)的新型復(fù)合材料進(jìn)行制作，確保制作流程的科學(xué)合理。這樣有助于完善新型復(fù)合材料在工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)制造方面的應(yīng)用，促進(jìn)工程機(jī)械制造的質(zhì)量提升。例如，在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的制作過(guò)程中，由于其需要進(jìn)行持續(xù)的動(dòng)力輸出，對(duì)于耐磨性和耐高溫等性能的要求很高。所以應(yīng)該直接采取具有相應(yīng)優(yōu)良性能的新型復(fù)合材料進(jìn)行制作，例如使用高溫鐵銅合金基復(fù)合材料進(jìn)行汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)整體的制作，可以在很大程度上提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用年限，從而充分發(fā)揮新型復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪應(yīng)該采取耐磨性較強(qiáng)的銅鈦基復(fù)合材料進(jìn)行制作，并在表面澆鑄時(shí)進(jìn)行復(fù)合處理，確保制造過(guò)程的科學(xué)有效。

3.2新型復(fù)合材料在沖壓模具加工中的應(yīng)用

在機(jī)械制造的過(guò)程中對(duì)沖壓模具的應(yīng)用也非常廣泛，因沖壓模具本身必須要能夠滿(mǎn)足特定條件下機(jī)械加工需求，對(duì)模具制造出的產(chǎn)品綜合性能也有很高的要求?，F(xiàn)有的很多沖壓模具，其材料本身對(duì)抗壓能力、耐熱性、耐溫度變化等方面也有非常高的要求，這些都需要以材料的良好性能做支撐。目前機(jī)械制造過(guò)程中常用的主要的沖壓模具材料，有沖裁模材料、冷壓模材料、拉伸模材料等幾個(gè)大類(lèi)。相對(duì)于傳統(tǒng)的復(fù)合材料而言，新型復(fù)合材料在中央模具的制造方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，尤其是現(xiàn)在很多曲面的沖壓模具本身在抗壓性、抗沖擊性、耐高溫等方面要求非常嚴(yán)格，這類(lèi)沖壓模具材料的制作一般選擇一些鍛造鋼類(lèi)合金材料，這類(lèi)材料的性?xún)r(jià)比非常高，比純鋼材料本身承載能力更強(qiáng)，而且新型復(fù)合材料在耐受力和扛強(qiáng)拉身形變等方面呈現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢(shì)，因而新型復(fù)合材料在沖壓模具零部件生產(chǎn)制造中有非常廣泛的應(yīng)用空間。尤其是在數(shù)字化加工的過(guò)程中，新型復(fù)合材料表現(xiàn)出極大的加工優(yōu)勢(shì)，很多沖壓模具都可以一次成型，極大地提升了生產(chǎn)效益。

3.3新型復(fù)合材料在工程機(jī)械零部件制造上的應(yīng)用

因?yàn)楣こ虣C(jī)械零部件品種非常多，所以要對(duì)各類(lèi)容易毀損的零部件展開(kāi)科學(xué)恰當(dāng)?shù)难芯糠治?。就其為何容易受損找出問(wèn)題根本所在，進(jìn)而再進(jìn)行互補(bǔ)式新型復(fù)合材料的處理和加工。由于不同零部件制造工藝也是存在差別的，所以要因地制宜在不同的制造步驟中展開(kāi)復(fù)合加工處理，以便讓機(jī)械工程零部件的使用壽命大大提升。比如挖掘機(jī)液壓泵濾芯，因?yàn)槠渖舷聝啥硕际墙饘俨牧?，加上工作環(huán)境比較獨(dú)特，因此該材料要有出色的耐腐抗變形特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，液壓泵濾芯上下兩端材料都是鐵質(zhì)的，不具備抗腐抗變形功用。所以在上下鐵環(huán)制造過(guò)程中，當(dāng)鐵材料在熔融狀態(tài)時(shí)，將其導(dǎo)入到模具中予以冷卻，待未展開(kāi)表面覆蓋時(shí)，把熔融的銅基復(fù)合材料澆筑與其表面，進(jìn)一步冷卻，之后再取出，這樣就完成了銅基復(fù)合材料對(duì)鐵環(huán)制造的復(fù)合式處理，大大提升了液壓泵濾芯兩側(cè)鐵環(huán)的耐腐抗壓性，增加了液壓泵濾芯的使用壽命。

4對(duì)于新型復(fù)合材料工程應(yīng)用的建議

對(duì)于大多數(shù)新型的復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)室里完成研制其實(shí)不再是技術(shù)難題。隨著研究的不斷深入與提速，實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)研制出了各種性能遠(yuǎn)超當(dāng)前復(fù)合材料的新型材料。但是之所以無(wú)法投入工程應(yīng)用，就是因?yàn)閺膶?shí)驗(yàn)室向工程實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)換沒(méi)有得到足夠的重視。大量科研人員都埋頭于新技術(shù)的研發(fā)，導(dǎo)致現(xiàn)有科研成果的轉(zhuǎn)化研究不足。當(dāng)前各種新型復(fù)合材料的工程化、產(chǎn)業(yè)化研究投入過(guò)少，很多性能優(yōu)異的材料無(wú)法投入實(shí)際使用。因此，當(dāng)前學(xué)術(shù)界、工程領(lǐng)域都在進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研一體化、科研成果轉(zhuǎn)化的研究與投入，我們還要不斷加強(qiáng)這方面的投入。要不斷提高復(fù)合材料技術(shù)的融合性，使之綜合性能得以提高?，F(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域科技技術(shù)都在不斷的結(jié)合，工程機(jī)械領(lǐng)域也不例外，一機(jī)多能、一機(jī)多用的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。所以對(duì)工程機(jī)械的要求必須是全方位的，不再是傳統(tǒng)某一個(gè)單一性能的提高?；诖耍瑥?fù)合材料技術(shù)也要朝著增強(qiáng)融合性方向發(fā)展，從而使其應(yīng)用范圍更為廣泛。

結(jié)語(yǔ)

總之，新型復(fù)合材料是一是材料與現(xiàn)代高科技的完美融合，他們本身在節(jié)能性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等方面展現(xiàn)出很好的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)我們?cè)谛滦蛷?fù)合材料的研究方面要持續(xù)增加投入，以發(fā)現(xiàn)或研究出更多更好的材料，而現(xiàn)在制造業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)一步推動(dòng)新型復(fù)合材料的研究，充分體現(xiàn)出科技創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)出更多更新、更好的產(chǎn)品，服務(wù)工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]高久好.復(fù)合材料在工程機(jī)械中的應(yīng)用研究[J].礦山機(jī)械，2019（07）： 123-125.

[2]佘海.機(jī)械制造中新型金屬材料的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（14）： 110-111.

[3]薛紅銳.工程機(jī)械研究發(fā)展趨勢(shì)與新技術(shù)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（15）： 192-193.

[4]張華.新型復(fù)合材料在工程機(jī)械上的應(yīng)用分析[J].粘接，2019（10）：99 -102.

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