金属加工智能化发展趋势

金属加工智能化发展趋势

罗沐

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摘要：近年来，我国的制造行业有了很大进展，在制造行业中，金属加工是非常重要的内容。金属加工的智能化发展是当前制造业智能化转型的重要方向。从自动化加工设备的普及、数据化与信息化集成、物联网技术的应用以及人工智能的运用等方面，论述了金属加工的智能化发展趋势。智能化手段的引入，使得传统的金属加工过程更加高效、精确和可控。本文就金属加工智能化发展趋势进行研究，以供参考。

关键词：金属加工；智能化；物联网；信息化

引言

金属材料表面处理技术是一种通过物理、化学或电化学方法，在金属材料表面形成一层保护性的涂层、氧化层或改变表面的化学成分、组织结构和性质的技术。这些处理方法包括热浸镀锌、电镀、喷涂、涂覆、热喷涂、化学涂覆、物理气相沉积、电解抛光、电解脱脂、电化学沉积、喷丸等。通过这些处理技术，可以提高金属材料的抗腐蚀性能、耐磨性、导电性、绝缘性、隔热性、光学性等特性，从而延长金属材料的使用寿命，减少维护成本，提高工程结构的可靠性和安全性。

1金属材料的种类概述

金属材料是身边很常见的一种材料，与人类的生活息息相关，更是在机械制造生产中，在化工行业发挥着至关重要的作用。金属材料具有光泽、延展性、易导电传热等特性，广泛应用于生活和生产的各个领域。金属材料根据金属的化学性质等特征划分为以下3种：(1)黑色金属：是以铁基体的金属颜色区分，又称为钢铁材料，主要是指铁含量90%以上的工业用纯铁，含碳量范围在2%～4%的铸铁，碳含量小于2%的碳钢，运用在其他方面的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。(2)有色金属：如铜、铝、锡、铅、等金属称为有色金属。通常有色合金的硬度与强度优于一般金属，同时有色合金具有电阻温度系数相对较小、电阻大的特点。(3)特种金属材料：特种金属材料包含不同用途的功能金属材料和结构金属材料。包含有非晶态金属材料，它是通过快速冷凝工艺获取，还有准晶、微晶、纳米晶等材料以及金属基复合材料。

2金属加工智能化发展趋势

2.1自动化加工设备的普及

自动化加工设备的普及是金属加工智能化发展的重要趋势之一。随着科技的不断进步，传统的手工操作逐渐被自动化设备所取代。自动化加工设备具有高效、精准和稳定的特点，可以大大提高金属加工的生产效率和产品质量。在金属加工行业，常见的自动化加工设备包括数控机床、机器人和自动装配线等。数控机床能够通过预先编程完成各种复杂的加工任务，大大减少了人工操作的需要。机器人在金属加工中的应用也越来越广泛，可以实现高速、高精度的零件加工和装配。而自动装配线能够将多个自动化加工设备有机地连接在一起，形成整体自动化生产线，实现高效连续的加工流程。随着智能化技术的不断发展，自动化加工设备在金属加工中的应用也会不断增加。例如，人机协作机器人的出现使得人与机器可以更加紧密地合作，在保证安全的同时提高生产效率。

2.2提高资源循环利用率

坚持总量控制、全面节约、科学配置、循环利用原则,促进工业固体废物资源综合利用产业规范化、绿色化、规模化发展,大幅提高资源综合利用率。1)推进固体废弃物循环利用。针对选矿尾矿和冶炼炉渣等大宗固废资源,加强联合攻关和地企联合招商,开展选矿尾矿和冶炼炉渣的再利用工作,加快推进镍冶炼渣、选矿尾渣资源综合利用试验研究,回收利用有价金属,实现固(危)废资源化、减量化和无害化,谋划实施老渣山镍铜资源综合回收利用及铜选尾渣高效开路处理。2)推动绿色生态发展。加强重金属污染防治,确保污染物达标排放,持续有序推进“尾料堆场生态修复”生态覆绿工程,进一步优化提升治理技术水平,做好环境治理工作。通过新建废旧电池回收产线,拓展镍钴原料的获取能力,进一步完善废旧电池回收、拆解、再利用深加工的产业链体系,提高资源利用水平。3)推进水资源节约利用。推广选冶废水深度处理与循环利用,强化废水源头水质排放管控,开展酸性废水中和处理、高盐废水回收利用、尾矿库回水利用、井下废水综合利用及蒸汽冷凝水回收利用,提高水资源综合利用水平。

2.3金属材料表面处理技术在工业4.0中的应用

金属材料表面处理技术在工业4.0中得到了广泛应用，实现了自动化、智能化和数字化的生产环境。通过工业4.0的概念和技术，金属材料表面处理过程得以高度智能化，并与其他生产环节实现了无缝连接，从而提高了生产效率，降低了生产成本，并保障了生产环境的安全性。例如，自动化的喷丸处理系统和智能化的涂层处理系统在工业4.0中得到广泛应用，通过先进的传感器、控制系统和数据分析，实现了自动化控制、在线监测和质量管理，从而实现了金属材料表面处理过程的高效、智能和数字化管理。这些应用推动了金属材料表面处理技术的现代化和智能化的进步，并为工业4.0时代的智能制造提供了有力支持。

2.4CAD热处理工艺技术的使用

该技术属于应用计算机与热处理工艺研发而成的一种先进技术，通过计算机仿真模拟试验待热处理工件的热处理过程，用虚拟的模拟工程对可能存在的问题进行预判，并及时调整热处理工艺参数，使用相应的措施改善工件的性能，减少材料的浪费和失效。计算机CAD模拟技术能直观的体现热处理过程需要注意的方面，模拟多种工艺条件下的形态，为实际操作节约了很多的时间和资源，是一项现代化必不可少的热处理工艺。

结语

金属加工是制造业的重要环节，随着科技进步和人工智能的发展，智能化在金属加工领域得到了广泛应用。在过去几年中，金属加工智能化发展取得了显著成果，其中包括自动化生产线的引入、机器人的运用以及数据分析与预测等方面的突破。这些智能化技术的应用，使得传统的金属加工过程更加高效、精确和可控。它们不仅大大提高了生产效率，还降低了人力成本，改善了产品质量，提升了产品一致性。通过整合物联网、云计算、大数据和人工智能等先进技术，金属加工行业正朝着更数字化、自动化和智能化的方向迈进。

参考文献

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