引言:
在进行机械设计过程中,科学选择与合理应用相关材料具有重要的价值,相关人员需要对其进行深入分析,确保能够使各种材料的应用价值得到充分发挥,进而保证能够更为高效的制作机械设备,实现设备质量的全面提升,推进我国现代机械设计的进一步发展,对其应用质量进行更为有效的保障。
一、机械材料选择类型
(一)合金材料
在我国现阶段进行机械设备生产时,金属材料具有较高的应用频率,机械设备材料也具有较高的稳定性,所以,在现实环境中,金属材料具有较为普遍的应用,因此,金属材料的挑选较为便利。在我国现代科技发展过程中,相关单位对其机械设备材料提出了更高的要求。以往应用的金属材料很难满足现代社会发展的最新需求,所以,在国内进行机械设备生产时,需要高度重视新型金属材料。相同企业需要科学混合,不同金属元素进行合金材料的开发和制作,从质量层面和安全性能而言,合金材料具有较高的应用优势。可以确保机械设备产品具有更高的稳固性。
(二)混合材料
在我国现阶段,社会大众需要高度重视机械设备的工作效率和设备质量,在具体生产建设机械设备时,材料种类正在逐步增加,但是依旧存在很多无法直接从自然界中获取的机械材料,此时,混合机械材料会在很大程度内影响设备产品质量,所以不能使用简单材料取代。在具体落实机械设备生产时,需要确保技术工作者具有较高的研究水平,能够利用各种手段有效混合不同材料,通过科学应用改种方式实现新型混合材料的研制,并在生产生活中进行有效应用。通过改装方式,不仅能够使机械设备产品的应用需求得到高度满足,同时,还可以使其相关产品具有更高的稳固性,使社会大众能够对其进行更为有效的应用。
(三)可再生材料
在我国现阶段,科技发展水平正在不断加快,对机械设备提出了更高的需求,机械设备的生产公司正在日益增多,一般情况下,在研发机械设备时,需要对不可再生资源进行应用,因此,在进行机械设备的研发时,需要高度重视可再生资源。例如,在研发机械设备产品时,高分子材料的科学应用可以使产品的环保性优势得到充分凸显[1]。与此同时,高分子材料的应用不会对自然环境造成污染和破坏,能够对其产品质量进行有效保障,所以在我国现阶段具体生产建设机械设备产品时,需要对环保机械材料进行科学选择,确保能够对其产品质量进行有效保障,进而使其社会大众具有更高的工作效率。
(四)陶瓷材料
对于陶瓷材料而言,二氧化硅是其最为主要的成分,所以陶瓷材料具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,同时,具有质量轻密度,低硬度高的特点,在进行工业机械设计时,陶瓷材料普遍是在密封件设计中进行有效应用,但是陶瓷材料具有较高的脆性,在受到撞击时容易出现损坏,具有较高的制造成本。
二、机械材料的选择应用要点
(一)分析运行环境
在进行机械设计时,材料选择具有一定的关键性价值,而材料材质对其机械设备功能具有直接的影响,因此,在机械中选择各类材料时,需要对其未来的应用环境进行综合考虑,针对应用环境科学判断标准要求,确保机械材料的应用能够高度满足使用需求。与此同时,在判断材料应用环境时,需要对其进行有效的二次改造,进行其他物质的合理增加,确保能够使其产品设计需求得到高度的满足,进而使其材料具有更高的适配性,提升材料质量。通常情况下,环境会对其机械工程造成很大影响,如果对工作环境缺乏重视,则会导致产生各种不利后。例如,当金属材料在酸性环境内工作时,容易发生溶解反应。此时需要进行防腐蚀材料的科学选择,确保能够对其进行有效保护。如果工作环境相对潮湿,则会使相关零部件受到腐蚀,此时需要在材料表面进行防锈漆的填涂,确保能够对其进行有效的保护[2]。与此同时,还需要在材料内添加防锈物质,通过该种方式,能够大大提升材料使用寿命和材料质量,避免出现安全问题。
(二)简化材料构造
在我国目前,金属材料具有极大的需求量,例如,在进行机械设计时,钢材的材料已经达到100种以上,同时,不同材料也具有较高的差异性,虽然在进行机械设计时,所需钢材的选择较为容易,但是就回收利用角度而言,依旧存在很多需要分析的因素,虽然不同材料具有较高的利用率,但是其回收利用率却无法得到有效保障,无法满足我国现代可持续发展的社会需求。在大力推广绿色环保观念的同时,回收利用问题得到社会大众的广泛关注。一般情况下,在具体进行机械设计时,需要尽量避免材料混搭问题,为了保证机械设计能够高度适应设计主题,需要确保机械材料具有较高的回收价值,进而确保能够全面贯彻可持续理念,进而保证机械设计的合理性与科学性。
(三)重视材料荷载
最近行机械设计师需要进行不同材料类型的科学选择,同时,不同材料具有不同的作用,但是就机械设计角度而言,设计师在具体进行材料的选择和应用时,普遍将材料使用环境作为设计重心,对材料荷载问题缺乏重视,使其材料应用的合理性不足,不仅会造成资源的盲目浪费,同时还会出现不同程度的安全事故。所以,在进行机械设计时,工作人员需要对其材料荷载问题加强重视,确保能够使其零部件荷载得到有效保障,进而保证后续工作中能够有序开展机械工程建设。在没有进行设计工作时,就需要高度重视材料荷载问题,对其进行综合评估,结合相关要求,挑选出合适的材料[3]。与此同时,涉及人员还需要确保自身具有更高的专业素养,结合具体情况进行材料选择,通过科学应用该种方式,可以更为高效的开展机械设计工作,使其实用性得到充分凸显。
(四)控制材料成本
就性价比角度而言,需要尽量选择质量适当,价格合适的材料,与此同时,对于工业产业而言,机械设计环节所产生的成本投入占据较大比例,如果无法合理控制材料,则会使其机械设计成本大大增加,对其整体经济效益造成严重影响[4]。与此同时,在具体进行机械设计时,使其零部件具有不同的性能要求,当其中某一部件具有较高的成本时,如果所有部件都选择相同的成本标准,则会使其设计成本过度增加,进而使其机械设计需求无法得到充分满足。所以在选择和应用机械设计材料时,需要强化成本控制。
三、结束语
总之,在进行机械设计,通过分析运行环境,简化材料构造,重视材料荷载,控制材料成本、能够更为科学的选择和应用各种材料,进而确保能够使合金材料,混合材料,可再生材料和陶瓷材料的应用价值得到充分发挥,对其整体应用效果进行有效保障,使其设备应用具有更高的经济性和实用性,从而实现设备质量的有效提升。
参考文献:
[1] 吕建中. 机械设计中的材料的选择和应用分析[J]. 湖北农机化, 2020(4):1.
[2] 刘兴隆. 机械设计中的材料的选择和应用分析[J]. 车时代, 2020(11):1.
[3] 高毅. 机械设计过程中机械设备材料的选择和应用研究——评《化工机械基础》[J]. 材料保护, 2020, 53(10):1.
[4] 吴平峰. 现代机械设计中的材料选择与分析应用——评《机械材料选择与应用手册》[J]. 有色金属:冶炼部分, 2021(10):1.