试述新型金属材料成型加工技术

试述新型金属材料成型加工技术

梁兆辉

美的集团厨房与热水事业部广东佛山528000

摘要：现阶段的普通金属材料有着高硬度、低塑性的特点，所以普通金属加工在许多方面有诸多限制，这就导致工业成产出现阻碍，新型金属材料成型加工技术应运而生。新型金属材料在导热性、操作简易性和可塑性上有着强大的优势，由此可见具有优良的铸造、锻压和焊接能力。正因新型金属材料的出现，打破了传统金属材料难生产、高浪费、高成本的问题，促进当今材料工业的蓬勃发展。

关键词：新型；金属材料；成型加工

前言

材料工业是整个工业体系的立足之本，其中金属材料作为工业应用最多的材料，在材料加工领域占有举足轻重的地位。显然，对于普通金属而言，其消耗量巨大，是工业领域的重大需求，因此自身存在的弊端也就成了亟待解决的问题。本文将对比传统金属材料，找出新型金属材料的优势，并提出具体的成型加工技术，解释其应用于加工产业的作用。

1.新型金属材料成型加工拥有的巨大优势

1.1新型金属材料具有良好的铸造能力

现阶段市面上大多数使用的是普通金属材料，包括铁、铜、铝等。这些金属材料由于其塑性较高，在塑性是通常采用通过高温铸造塑性，后进行车削刨磨等操作，才能最终获得原件。显然，普通金属材料拥有者难以铸造的劣势。而新型金属材料易于变形，其所需的操作环境和操作技术并不是很严苛，只需要进行简易的操作，便可自由铸造。不仅如此，大多数普通金属材料需要很高的温度使金属熔化才能进行铸造。而记忆合金的转变温度不会很高，很容易使合金变得柔软。正因新型金属材料便于操作的特点，减轻了工业生产的压力，通过简单的操作和非高端技术工人便可实现铸造，这不仅加快了工作程度，也减少了高温条件下因铸造产生的污染和资源浪费，减少工业污染的排放。

1.2新型金属材料具有良好的锻压能力

所有的金属都有延展性，这使得在工业生产期间可以通过锻压的方式塑性。对于普通金属而言，由于其本身硬度较大，实际锻压操作下所需的力有很高的要求，而且在锻压条件下，无法避免会产生高温，从而损伤零件。而新型技术材料的成型技术就大大地解决了这个问题。由于新型金属的延展性、可塑性好，可以轻易实现零件的变形。而且新型金属没有相对于普通金属材料的硬度，在锻压操作时不需要过大的压力。例如非晶态合金，又称金属玻璃，它具有拉伸度强、强度高的特点，在工业生产中适合锻压操作，因此常被用作变压器和电动机的铁芯材料。此外非晶态合金在脉冲变压器、磁放大器、电源变压器、漏电开关、光磁记录材料、高速磁泡头存储器、磁头和超大规模集成电路基板等方面均获得应用。

1.3新型金属材料具有良好的焊接能力

在材料加工过程中，由于工件加工的失误和工件的美化，必须采用二次加工操作。对于普通金属来说，焊接操作必须涉及到高温，有些金属在经历高温焊接时，很容易由于导热性不够、熔化量不够，导致金属之间脱离焊接，使得金属质量较差，在后续的实际使用中，减少金属的使用寿命。而新型金属材料加工时可以将热量均匀的传递给工件的接头处，每一个焊接点的热量相同，更易于实现焊接操作，这正是因为新型金属材料内部的亲和力和导热能力。在使用焊接器件操作时，普通技术材料常常会对焊接器件进行反噬，可能会粘连器件或是击弯钻头，大大增加了加工开支。由于新型金属材料在会一定阶段呈现低硬度的状态，所以焊接过程中金属液浆更容易粘着，接头处的稳定性就变得更为牢固，避免因焊接不足导致折断破损，甚至诸多安全问题。

2.具体介绍新型金属材料成型加工技术

2.1粉末冶金成型加工的应用方式

粉末冶金成型加工技术是一种彻底的以粉末形式加工的工艺。通常工人使用金属粉末，首先设定需要制作的形状，并通过电力、高温加强粉末间的亲和力，使粉末之间粘合在一起，再对其进行精致修复和完善。这种成型加工方式是在粉末级进行加工的方式，具有高度精密性，也就成为了最早的新型金属材料成型加工技术。正因其制作的精密性，生产起来并不会很快，粉末冶金技术只应用于一些高精尖的产业金属材料加工，如飞机零件、医用金属器具。使用粉末冶金技术，不仅在制作精度上更加标准，在制作过程中，不容易混入杂质，得到纯度更高的合金。在进行锻造等需要高温的操作时，由于粉末间的兼容性好很高，所以具有很高的热传递能力。不仅如此由于粉末的零散性，可以更容易塑造，并且出现加工失误时也可以第一时间重塑。现如今粉末冶金成型加工技术仍然是使用最为广泛的加工技术，这与其精密到粉末级的操作方式是分不开的。近些年来的粉末加工，在保证金属器具制造紧密的同时，注重了工作时间和效率，在一些高科技工厂中，甚至做到了批量生产，这使得粉末冶金技术变得越来越实用。

2.2铸造成型的应用方式

在所有金属加工技术中，铸造加工是一种高成本、高浪费、容错率高的特点，但这并不影响它成为最常见的金属材料加工技术。铸造成型技术之所以如此普及，是因为它的操作简单，工人可以轻松上手。在操作时，只需要对金属进行高温处理，利用液体金属的流动性和熔化性，金属内部会产生化学反应，通过化学能实现铸造的紧密性。工人在进行规定操作之后，只需要时刻保证合适的温度，保证工人的实时监督，便可以轻易完成铸造成型。而且，在使用铸造成型将工件加工失误后，可以通过高温熔化并重塑的方式进行重复加工，直到做出合适的工件为止，这也正显示了铸造成型的简易操作。然而，铸造成型加工很容易产生失误，多次重复加工不仅浪费能源，而且浪费原材料。不同于传统铸造工艺，由于新型金属材料造价昂贵，必须提前计划铸造模量和方式，避免因操作失误导致的材料浪费。诚然，铸造成型技术是进行新型金属材料加工的最快方式。

2.3电切割技术的应用方式

以上两种加工技术仍然是重视人力的加工工艺，本质上只是普通金属材料加工工艺的改良。而电切割技术则是利用先进的科学技术进行新型金属材料加工的先进加工工艺。它是将机器处设置正极，金属设为负极，利用电力将金属进行切割操作。不同于其他传统工艺，电切割技术能够更加准确地制造出固定形状的金属。对于不同的金属有不同的负极，通过电脑设置具体的切割区域，设置适当的电量，运用正极溶剂对金属进行切割。电切割技术的优势在于，相较于传统加工工艺，在人力使用上，并没有太大素质与数量上的标准，只需要计算机进行精确的计算，使得加工操作变得更加简单，工作时间大大减少，工作质量也会逐渐加强。而且，电切割技术运用电浆进行切割，在使用过程中，不会像铸造成型加工一样产生较多有毒气体，也不会像粉末冶金技术一样造成原材料的浪费，有利于环境保护和资源节约。除此之外，电切割的实际操作是通过较为精密的计算产生的，因此一般不会产生由于塑造失误而返工的现象，这大大节省了原材料的消耗，也减轻了人力损耗，提高工作效率。

3.结语

新型金属材料，由于其具有的良好的铸造、锻压、焊接能力，使得它逐渐取代传统金属材料加工方式。正因如此，我国的金属材料工业变得焕然一新。新型金属加工技术有粉末冶金成型加工技术、铸造成型和电切割技术，这些高端技术在很大程度上决定了新型金属材料的总体发展。然而，由于新型金属材料的昂贵和稀缺，也因为材料保护能力和储存技术不足，我国新型金属材料的发展还远远不够。

参考文献：

[1]王庆辉，马旭东.浅谈新型金属材料成型加工技术[I].世界有色金属，2016（19）：267-269.

[2]兰博.浅谈新型金属材料成型加工技术[J/OI].当代化工研究，2019（01）：102-104[2019-02-26].