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机械制造中新型金属材料的应用分析

陈学红1 潘明建2 潘新杰3

浙江富钢金属制品有限公司,313000

摘要: 随着科学技术的进步,越来越多的新型金属材料应用到了机械制造中,并且取得了不错的效果。本文从新型金属材料与机械制造之间的关系入手,分析机械制造中新型材料应用的有效原则,并简单阐述了新型金属材料在机械制造中的广泛应用,为新型机械制造材料的研究与加工提供有效参考。
关键词: 机械制造;新型;金属材料;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.158066
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引言

与钢材料相比,新型材料最大的特点就是自动轻,可以有效降低整个机械制造的自重,优化机械制造内部结构,实现小型化、轻量化的发展目标。对机械运动而言,传动轴是至关重要的轴体,但传动轴自身如果自重较大就会影响内部结构的分配,同时也会对整个机械的荷载控制造成影响。

1.机械制造与新型金属材料运用的关系分析

1.1新材料很好地拓展了机械制造空间和范围

目前,各大院校、科研单位及一些企事业单位对于新型金属材料的研究都进行了多方面的探索,我国在新型金属材料的发展道路上也取得了诸多成功。新型金属材料往往在性能上却有很多优势,如一些新型的合金材料不仅具有良好的延展性,耐腐蚀性也显著增强,以钛合金为例,它的表面光泽度非常好,生产出的产品颜色亮丽,而且有很强的化学稳定性,用于装饰或造型都有很好的很大的应用空间[1]。再比如有些材料的强度非常高,与此同时重量还比较低,这些材料生产出来之后可以用于制作多种产品,如汽车、摩托车、滑雪板、轮椅等,轻便耐用且外观更好看。

1.2机械制造的发展推动新材料研究不断创新

与此同时,工业机械制造加工技术的发展,对于新材料的要求,新材料研制的要求也提出了更高的要求,现在很多企业都已经开始定向向科研单位预定一些新型材料,从这个角度来分析,机械制造行业的发展也推进了新型金属材料的进一步创新,实现了二者的和谐共进。机械制造产业作为支柱产业,必须要在产品加工方面下功夫,以更好地拓宽销路,服务发展,以推进机械制造行业的创新性发展,因此,必须要重视新型金属材料的应用。

2.新型材料在机械设备传动轴的使用环境和工作特点

当投入的材料种类单一时,决定传动轴运行质量的因素包括长度移动方式、移动距离、隔板距离和轴管直径。目前被广泛应用在船舶机械制造上的传动轴,一般直径为14cm。传动轴的生产厂商一般会根据市场常用的规格,在飞机这一类对材料重量有明确要求的载具上对材料的自重有很高的要求,会选用强度高自重轻的碳纤维作为主要的填充材料,此类材料在使用过程中既可以贴合飞机构件的造型,参数要求也容易满足,在维护运输保养过程中不容易出现破损,是一种常见且实用的飞机构成材料。不同的载具,由于其需要的特性有所区别,因此这些具的使用材料也有较大的区别。例如船舶这类载具的材料,由于船具自身对重量的宽容度较高,由此不需要其具备很强的自重控制能力,但是它对材料的耐久性尤其是耐研制环境的能力有很高的要求[2]。另外,船具作为货运载具,对运输能力具有很高的要求,由此对船舶来说,如何控制内部管材的占地面积,利用更加广阔的空间放置货物,成为其选择管材材料的一个主要考虑方向。

3.机械制造应用新型金属材料的要点分析

3.1在机械零件加工中的应用

机械制造的过程是由一个一个的小零件组合而成,因此从零件加工环节开始,对于新型金属材料的使用需求就非常高。为了更好地提供提升零件的综合性能,目前在机械生产制造中对于新材料的应用非常广泛,每年都有大量的新型金属材料面试,为机械零件加工提供了诸多创新空间。以计算机的基础耗材传感器为例,近年来人们对计算机的性能需求越来越高,因而在计算机生产制造过程中,对于一些新型传感器的需求也越来越大。现在微型计算机中的很多零部件都是采用的新型材料,以加工成一些缩微型精密零部件,使得整个计算机使用更流畅,外观也更加轻巧。科技的飞速发展还使得很多机械零部件本身的物理性能也显著增强,如现在很多金属材料本身抗压、耐热性能优良,材料本身的疲劳极限有效增强,因此加工出的很多零部件适用于多种产品。再比如现在医疗技术逐步发达,很多高难度的手术都需要以一些精巧的机械加工零件来辅助,传统的金属材料在这些领域一直不能有效发挥作用,而一些新型的金属材料则可以大展优势,不仅降低了医生的操作难度,实现了细致化操作,还有很多需要放置在病人体内的部件,也更加轻巧精致,能够更好地降低病患痛感,提升患者的生存质量。

3.2 冲压模具制造应用

机械制造在生产的过程中,冲压模具需要针对产品的质量以及性能等要求,尽可能地选择适当的冲压模具材料。在一般情况下,机械制造所采用的冲压模具材料为拉伸模材料、冷挤压模材料等,该材料已经无法满足机械制造的需求。在新型金属材料的作用下,由于新型金属材料性能相对于传统材料性能更加具备优越性,可以有效地提高冲压模具的制造作用。同时,机械制造中冲压模具材料需要具备一定的抗压性以及拉伸性,可以有效地提升材料的作用。例如:在机械制造中,对于各个零部件的性能要求相对较高,在冲压模具中,需要具备一定耐温性以及高强度特性,所以所选择的冲压模具材料必须要具备以上几点性能,才能够保障机械制造效率。目前,我国机械制造行业在产品生产过程中,主要将冲压模具用于钢材制造中,提高钢材材料的可塑造性以及性价比。

3.3生产环境应用

为了有效的提升机械制造水平以及工作效率,必须要对机械制造的质量加以重视。机械制造企业需要严格的对不同机械制造设备进行分析,并在不同的制造环境下,对生产质量标准进行控制,促使所制造的产品质量能够达到标准。同时,需要确保机械设备在制造的过程中,能够保持正常运行状态,确保可以提升机械设备性能。由于机械制造过程中,会产生出高温,导致机械设备容易高温的情况下进行制造,那么就需要将新型金属材料应用于机械制造设备当中,提高机械设备的耐温性,同时在高温的强度下,也能够确保机械制造的生产效率[3]

3.4新型金属材料在极严苛条件下的应用

随着工业自动化的稳步推进,目前在机械加工制造过程中对工人的依赖度有效降低,很多工作都可以借助机器人来完成,一些制作过程中就需要在极其严苛条件下完成。如高温条件、高压条件、超低温条件、高强度环境和速变环境等严苛生产条件下,传统的生产材料很难满足机械加工的要求,而一些新型金属材料因为性能非常优越,所以可以很好地满足在不同生产条件下的加工和使用。这些金属材料将本身的固有色彩与严苛条件下呈现出的特殊色彩,有机融合在一起,使得加工而成的产品色泽鲜艳,将金属的坚硬与颜色的温暖融合在一起,能够很好地满足人们的审美需求。同时,一般强度的摩擦、碰撞等都不会改变金属材料本身的外观,使得金属材料呈现出的固有色彩非常绚丽,并呈现出很高的艺术美感。其加工而成的产品价值大大提升,市场空间也被极大的拓展,给予人们一种较强的现代精致感,实现了机械加工的高产值和高销售,进而广受企业和公众的欢迎。

4.结束语

新型材料能克服许多传统材料由于自身的物理性质和化学性质而产生的束缚,在材料使用领域有着广泛的推广空间。目前,从业人员仍需要将新型材料结合使用性能和使用条件进行调整和优化。挖掘材料潜能,探索在不同使用环境使用条件下的材料应用极限。

参考文献:

[1]佘海 . 机械制造中新型金属材料的应用研究 [J]. 内燃机与配件 ,2020(14):110-111.

[2]施政 . 机械制造中新型金属材料的应用研究 [J]. 写真地理 ,2020(20):196.

[3]魏仕勇 , 彭文屹 , 陈斌 , 等 . 等离子弧粉末堆焊熔覆材料的研究现状与进展 [J]. 材料导报 ,2020,34(9):9143-9151.