材料成型与控制工程中金属材料加工研究

材料成型与控制工程中金属材料加工研究

张宝伟

营口中旺铝业有限公司 115000

摘要：随着全世界范围内科学技术进一步飞速发展，机械制造行业也随着社会的发展而不断的进步。就目前我国的制造业来说，材料成型与控制工程中的金属材料加工是行业重点发展方向。本文主要围绕材料成型与控制工程中金属材料加工技术进行分析，以供参考。

关键词：材料成型；控制工程；金属材料

一、材料成型与控制工程

材料成型与控制工程探索的主要内容是，塑形成型的方法以及热加工的方法。针对不同种类的材料，通过研究手段对其宏观性能、表面的形态以及其微观结构实施转换，这种方式能够有效解决各类材料产品在成型过程中可能出现的各类问题，该学科对于制造业来说非常重要，能够为其提供有力的技术支持。材料成形及控制工程这一学科当前被广泛应用于机械制造领域当中，显著提升了机械制造领域的生产效率，优化其产品质量。通过探究材料成型与控制工程中的金属材料加工工艺，能够积极推进国内制造业的快速发展。

当前，我国的工业行业发展现状良好，与其相关的行业也随之迅速发展，在此种状态之下，对于金属材料的加工生产和造型要求也就更为严苛。伴随着制造业的快速发展，材料成型以及控制工程的相关技术知识已经成为行业内的强大理论技术，相关从业人员必须给予充分重视，不断充实自身知识储备，完善生产工艺，提升对于材料加工技术的探索创新力度，为制造业的稳固发展贡献一己之力。

二、金属材料加工选材

在进行金属复合材料加工生产的过程中，需要在其中添加适量添加增强物质，以便不断提升产品的材料硬度，并且优化其耐磨性质。但是此种方式也存在弊端，添加增强物质之后，会无形之中增加金属材料进行二次加工的难度，由此可见，对于性质存在差异的金属材料，在加工时需酌情考量，最后选择最为恰当的金属加工模式进行处理。例如，部分复合型金属材料在加工的时候必须经历重重复杂工序，最终才能成为理想中的加工产品，而某些金属符合材料，例如连续纤维增强金属基复合材料，只需使用复合成型加工工艺，就能得出想要的金属材料。很多金属成型工艺需要经过不断的探索与改进，才能正式应用在金属成型加工处理当中。在进行金属成型加工处理的过程中，如果加工技术存在缺陷，或者部分处理细节存在瑕疵，都会导致材料结构发生变化，影响最终成品质量，无法满足生产实际需求。这种现象往往容易引发严重后果，为尽量规避此种问题发生，金属材料管理人员在进行材料筛选的时候，必须准确掌握各类金属材料的加工需求和可塑性质，保证材料加工流程的顺利进行，提升加工过程中的安全等级。

三、材料成型与控制工程中金属材料加工方法

1、挤压与锻模塑性成型加工方法

使用此种方式对金属材料实施加工成型处理的时候，参与加工的技术人员通常回使用加工润滑剂，并且在模具表面涂抹专用润滑涂层，这样一来，能够有效消除生产加工过程中产生的阻力，提升加工效率。通过调查可以发现，润滑剂的添加能够有效降低35%左右的生产阻力。随着生产阻力的下降，能够尽量抑制加工过程中的增强颗粒，给成型模具造成的摩擦损伤，充分弱化金属材料的塑性，在这种情况下，金属材料加工过程中的形变阻力也随之降低，此时成型加工的成功概率会大大提升。另外，技术人员还可以适当提升材料挤压温度，以便充分提升金属基材料加工期间的可塑性质。在此种材料中填入合理数量的增强物质，会使得材料的可塑性质变弱，与此同时其形变抗力会随之增加，技术人员如果在此期间提升材料挤压温度，金属基材料会与加工增强物质快速融合在一起，融合效果良好。

一般来说，如果技术人员增加投入颗粒物的数量，会导致材料挤压的速度放缓，由此可见，想要提升金属挤压加工的速度，必须控制增强颗粒的投入数量，如果金属材料中的增强物质过低，技术人员需要重点控制挤压速度。如果速度超出标准范围，金属成型之后极容易产生横向的加工裂纹，因此，相关技术人员在使用此种加工技术进行材料成型加工处理的时候，金属材料表层的润滑涂层是必须具备的，添加适量润滑剂的同时，加工温度的控制也非常重要，在此期间技术人员还要合理控制加工速度，只有全面掌握上述多种控制因素，才能保证金属材料的整体加工质量。

2、粉末冶金成型加工方法

这种加工方法出现的时间比较早，技术发展相对来说比较成熟，且应用时间经验相对丰富，当前被广泛应用。此种加工方式更加适用于构造简单且体积较小的金属零部件加工处理。当前加工行业比较青睐此种加工方式，加工效果良好。粉末冶金成型加工方法具有方便调节、操作界面简洁以及增强相分布均匀的特性，在进行加工处理的过程中很少会发生加工失败的问题，成型效果比较突出。当前随着该项技术的快速发展与持续创新改革，已经逐渐渗透到各类金属材料的生产加工制作当中，通过此种加工方法制作得出的金属材料，无论是抗压性还是耐磨能力都比较强，这种安全简洁的加工工艺当前还被应用在飞机、轮船以及某些航天器材中的金属元件加工。

3、机械加工成型方法

目前相关技术人员使用机械加工成型方法进行金属材料加工的时候，应用频率最高的金属材料切割工具主要是金刚石刀具，通过使用此种工具对金属复合材料实施精细加工处理，其中常见的有铝基复合材料等。针对此类材料进行机械加工的时候，常见的加工模式有以下三种，第一种是钻削加工模式，第二种是车削加工模式，第三种是铣削加工模式。其中钻削加工模式是指，技术人员使用镶片麻花钻头工具，对金属复合材料实施加工处理，最为常见的处理材料类型有SiC颗粒钻削以及B4C颗粒钻削，在此期间技术人员需要添加外切削液，能够起到显著强化材料强度的作用。技术人员应用车削加工模式进行加工处理的时候，应用的切割工具一般都是硬合金刀具，常见车削加工处理类型有A1或SiC加工，在此期间技术人员需要适当添加乳化液添加剂，对其加工过程实施冷却处理。铣削加工模式是指，技术人员使用一定浓度的粘结剂，然后利用铣刀工具，对金属材料进行加工，常见的加工材料类型有SiC颗粒铣削，技术人员在此期间需要添加适量切削液，以起到冷却的处理目的。

4、铸造成型加工方法

铸造成型加工方法属于当前应用最为广泛的方式之一，技术人员在实施铸造加工的过程中，需要加入一定数量的增强颗粒物质，在保证金属材料原有性质不发生变化的前提之下，该能够有效提升金属材料的流动性质以及化学黏度，在高温环境之下，熔体材料与增强颗粒之间的化学反应会发生的更加充分，进而改变材料本身的特征。这时，工作人员一定要对熔化的温度和时间进行严格把控。如果把控不够及时、到位，就会造成严重后果。如果在高温时添加增强颗粒，颗粒很容易与材料产生界面反应，导致熔体的黏度过大，难以进行后续的成型浇注，影响材料的质量。此时，可以采用精炼方法，添加适量的变质剂，使得材料的流动性增强，符合浇筑的要求。

结语：综上所述，金属材料的加工在材料成型和控制过程至关重要。因此，必须不断优化金属材料的质量，推动相关技术的创新与发展。在实际生产过程中，要根据材料本身的特点选取相对应的加工成型工艺，并在加工过程中采用适当的方法进行质量控制与水平提高，从而保证我国金属材料的质量，推动我国制造业的发展。

参考文献：

[1]张家良，郑旭洋，黄美玲.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].四川水泥，2018（03）.

[2]林焕新.材料成型与控制工程中的金属材料加工探讨[J].科技经济导刊，2017（16）.

[3]刘佳，邢威.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].丝路视野，2018（21）.