材料成型与控制工程铝材料加工分析

材料成型与控制工程铝材料加工分析

陈磊

中国铝业青海分公司， 青海 西宁 810108

摘要：铝材料越来越多地被用于工业制造的各个领域，这一趋势要求我们必须对材料成型和控制工程中的铝材料加工有更深入的了解，以提高加工质量和效率。中国的工业已经利用了这些新的发展机会。尤其在铝业材料成型以及加工方面，发展的空间和市场更加广大。

关键词：材料成型；控制工程；金属加工

引言：尽管中国的金属加工设备采用的是几十年前的方法，但材料成型和控制工程的发展有效地弥补了传统金属加工技术的缺陷，不仅实现了自动化加工，而且提高了铝业成品的质量。

1铝业材料成型与控制工程概要

1.1材料成型及工艺概述

金属复合材料的耐磨性和抗压性可以通过添加其他物质和根据铝材料的差异科学地选择合适的加工工艺来提高，从而使铝材料的有益作用在加工过程中得到最大限度的发挥。为了保证金属的可塑性和加工成型，相关工作人员必须做大量研究，正确理解每种铝材料的特性，因为加工过程中需要大量的加工程序。

1.2铝业铝材料选材原则

铝材料的强度和耐磨性可以通过在制造过程中加入额外的化学品或金属复合材料来提高。正因为如此，金属复合材料的加工和制造是很困难的，选择添加的金属要根据实际生产需要而定。锻造技术只能制造只有部分纤维增强的金属复合材料，而成型技术可以加工完全用纤维增强的复合材料。由于金属成型或控制工程中的哪怕是小错误都可能对金属加工和成型产生重大影响，因此（所以），这些工艺必须完全按照适用标准进行。因此，当涉及到铝材料的成型和加工时，参与的工人必须对金属的所有方面保持严格的控制，并在为每种金属选择适当的加工和成型方法时运用科学判断。

2铝金属工艺种类

2.1铸造工艺

铸造是在模具或砂模中熔化金属的过程，然后将熔化的液体倒入模具，产生液体形态（铸造是将固态金属熔化为液态倒入特定形状的铸型），随后按照相应的工艺要求进行制作和成形。必须认真遵守必要的科学标准，以保证这一程序中金属成型（形）的质量。在当今时代，根据所使用的铸造材料和浇注技术，砂型铸造（普通铸造）和特殊铸造都是可行的选择。

2.2焊接工艺

焊接是金属加工生产中最常见的方法。衡量焊接一个好的结点有多简单和稳定(是否无缺陷，易于获得优良焊接接头及令人满意的焊缝)，被称为可焊性措施。金属材料的可焊性受材料的可焊性以及焊接过程本身的影响，这是两个独立但相关的过程。即使在相同的焊接过程中，特定材料的可焊性也会有所不同。

2.3切削工艺

使用工具（如刀具或砂轮）在工件上进行切割（金属切削工艺一般有车、铣、刨、磨、钻、镗等方式）。由于技术的进步，切割速度得到了极大的提高，导致材料切割率大幅上升。对于薄壁、细肋和其他刚性较差的金属部件，在切割过程中达到指定参数时，切割力下降了30%左右，尤其是径向切割力。因为它在高速切割时处于冷却状态，所以该部件主要用于处理热变形的部件。

2.4锻压工艺

锻造是一种多用途的方法，可用于制备各种各样的金属。必须完全严格遵守锻造技术和金属材料的特性，以保证部件能够承受高水平的冲击。由于其出色的结构强度和精度，以及与数控加工相结合时可能降低加工成本，因此经常被用于金属材料的加工。加工过程中应实现大于R0.3的圆角，以尽量减少过度尖角的风险。

3材料成型与控制工程铝材料加工工艺

3.1锻模塑性与挤压成型

增加模具的挤压压力和对材料和模具进行润滑是在材料成型和控制工程中处理金属时涂层或润滑剂的两种常见用途。太过激进的金属材料挤压会增加金属和模具之间的摩擦，导致塑性下降，甚至金属变形，这对创造的材料的效果有负面影响，这是非常不常见的。润滑剂或涂层可能有助于将摩擦降至30%，因为它们有助于降低压缩产品所需的力度。强化颗粒也可以增强金属材料的灵活性，这反过来又可以增加其抗变化能力，提高成型部件的制造质量。为了尽量减少成型后的断裂或密度值的重大误差，在锻造模具的实际塑性过程中，必须密切调节挤压率。

3.2热处理法

热处理加工技术主要有三种类型，每一种都有自己的优点和缺点。在应用过程中，根据实际情况选择最佳方式是很重要的。激光热加工技术是第一步。这种方法多用于铝制部件的制造。第二，硬涂层技术。因为这种热加工技术产生的部件不仅耐磨损，而且强度和硬度都符合铝工业的实际要求，有效地提高了其耐腐蚀性。第三，采用薄层渗透加工技术的化学原理。因为这种技术主要作用于金属材料的表面，所以用这种方式处理的商品具有更长的使用寿命，更容易运行。与前两种方式相比，这种技术的利用更为普遍，在减少能源使用、节约环境和缩短加工时间方面更为有效。热成型是使用最多的铝制车身制造方法。铝零件制造的一个重要组成部分是将材料的形状保持在可接受的温度范围内，因为它作为铝和其他金属（如镁和硅）的合金具有独特的特性。正因为如此，在整个成型过程中，必须将零件的变形保持在最低限度。如果材料的温度或压力能力发生变化，压力就会波动，这将导致变形和温度不稳定。

3.3焊接成型

经典的成型工艺在焊接后采用二次成型，以提高部件的质量。焊接成型是一种在高温和高压下将金属元素（如焊条或焊丝）结合起来，然后成型的程序。这种技术主要是在航空航天和铝工业中分别采用。需要注意的是，在焊接和成型过程中，金属之间可能会发生化学作用，这可能会导致金属和钢筋之间的接触增加，从而导致焊接率降低。在焊接过程中，必须对金属或钢筋进行轴对称旋转，以妥善解决这一问题，然后将焊接接头置于高温环境中，使其熔化并成型。例如，随着技术的改进，新的焊接工艺的引入，使焊接成为铝制车身最广泛利用的加工程序之一。焊接和铝成型是这个程序中最常用的两种技术。首先，是激光焊接本身。其次，车身等离子焊接技术。等离子焊接技术可用于提高焊接强度，尽量减少焊接变形的风险，并提高车身加工过程的整体质量和效率。当涉及到铝焊接时，它采用二氧化碳保护焊技术和其他尖端技术，以提供最佳的质量和效率。除了铆接、结构胶连接技术和旋压技术外，还可以采用旋压技术来加强和美化车体的线条轮廓。

结语：铝业材料成型与控制工程工艺在金属冶金领域是非常重要的。铝业材料及成品的市场需求是不言而喻的，因此，需要全面的了解铝金属材料的成型以及空间领域而调度，从而形成良好的行业发展惯性与制造的引导。

参考文献

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作者简介：陈磊（1992-7-25），男，汉族，四川省隆昌市，本科，助理工程师，从事项目管理及招标相关工作，专业:材料成型及控制工程。