探讨材料成型与控制工程中的金属材料加工技术

2019-02-09薛萌萌

世界有色金属 2019年4期

薛萌萌

（商洛学院，陕西商洛 726000）

金属材料的加工质量与材料成型及控制工程的相关技术水平有直接关联，同时也会影响我国的工业发展水平。因此相关企业应该提高重视程度，并关注其在电力机械制造、船只等交通工具制造中的重要应用价值，通过不断改进工艺，应用最新的技术提高控制水平，通过促进自动化生产，促进材料加工工艺迅速发展，为我国工业的进一步腾飞提供助力。

1 材料成型与控制工程及选材原则

1.1 材料成型与控制工艺概述

在对金属复合材料进行加工时，可以通过使用一定量的辅助性增强物质，从而提高材料的耐磨性和抗压性。同时，还能根据金属复合材料的种类以及应用情况选择不同的加工工艺，从而提高对金属原材料的应用水平。相对于普通的金属材料加工方式，金属复合材料的加工相对繁琐，同时在加工过程中需要仔细分析材料的基本特征，这些都依赖于研究人员对各类金属复合材料的研究力度。因此我国对于金属材料成型与控制工艺的研究，依然需要借鉴发达国家，不断改进技术，提高投入，不断改善材料成型后的质量。

1.2 金属材料的选材原则介绍

金属复合材料相对单一金属材料更为复杂，这在一定程度上也决定了金属复合材料的物理特性和化学特性更加复杂，其应用范围也相对更加广阔。目前，不同种类的金属构成的金属复合材料已经广泛应用到各类机械设备的制造中，但不同类型的零部件功能与性能方面存在非常大的差异，因此在加工方式上也存在一定的不同，这就需要根据不同的应用领域使用不同的金属材料。

以连续性纤维增强金属材料而言，为保证材料的成型效果以及工件的质量，需要使用复合型的加工方式，同时在加工过程中还应该根据材料的基本成分、化学特征、物理特性采用一定的辅助手段，完成材料的加工。目前在对复合金属材料进行研究时，应该结合最新的自动化控制技术以及相应的化学制剂进行辅助操作，从而不断简化材料的加工过程。

在金属材料的加工过程中，需要控制工艺加工中的各个细节，一旦在加工过程中由于人为原因导致的纰漏，将会对金属复合材料的成型质量造成巨大的不利影响。严重时还会造成一定的安全隐患，影响材料成型后的应用情况。

2 材料成型与控制工程中的金属材料加工技术

2.1 金属材料机械加工成型分析

机械加工成型是金属材料加工常用的方式，其中使用最为广泛的刀具就是金刚石刀具。以铝基复合材料为例，这种复合材料具有较好的延展性，主要是继承了铝金属的物理特性，同时通过添加相应的混合物质，还能改善金属材料的整体性能。使用金刚石刀具对这种材料进行加工时，具体可以使用车削方式、铣削方式以及钻削方式。钻削非常简单指的是利用传统的麻花钻头进行加工，并集合切削液进行一定的强化处理。铣削主要指的是在一定粘合剂基础上进行加工的一种方式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，但加工过程中会产生大量的热，需要使用乳化液进行相应的冷却处理。

2.2 挤压与锻模塑性成型

挤压和锻模塑性成型也是技术材料加工中常用的一种方式，在具体加工时，主要是采用模具等工具通过涂抹涂层及润滑剂的方式，对待加工的金属材料进行一定的处理，这种操作的目的主要在于降低加工过程中存在的摩擦阻力。通过相关的实验数据表明，这种方式可以降低整个操作过程中的挤压力将近3成左右，对于模具质量较高、试剂质量更高的情况可以减到更多。

另外，在金属加工过程中，由于机床金属设备的挤压作用，会导致金属材料发生变形，严重时会导致材料损伤，严重影响成品零件的应用价值，因此需要在加工过程中对挤压力进行控制，从而提高材料加工的效果。

除了挤压力以外，挤压温度和挤压速度也是影响金属材料成型的重要因素。在实际操作中，加工人员可以通过增加一定量的增强型颗粒，从而提高加工过程中的挤压温度，主要处理的目的在于加快增强可以与金属基材料的作用。在实际中，可以发现当增强颗粒的数量较少时，会加快挤压速度，当增强颗粒物质过多时，需要工作人员严格控制挤压速度。但如果挤压速度过高将会导致金属材料在成型后，出现严重的裂纹情况。

因此采用挤压与锻模塑性材料成型加工时，需要对金属基材料进行表面润滑处理，并控制挤压力，避免工件变形，同时还应该做好挤压温度和挤压速度的控制工作，不断改善加工水平。

2.3 金属材料铸造成型分析

铸造成型技术也是监护材料成型中的一种常用方式。在实际加工中，金属基复合材料在增强物质的影响下，金属熔体的粘度和流动性也会发生改变，同时在一定的温度环境中，相关物质之间会发生一定的化学反应。因此加工人员需要控制温度以及保温时间，避免由于化学反应导致金属材料的功能受到影响。导致熔体的粘度较高，浇筑出现严重困难，最终影响金属材料的本质。因此材料成型的加工技术人员可以使用精炼的方式，通过使用一定量的变质剂造渣处理，但这种方式本身具有一定的局限性，不适用于颗粒增强铝基复合材料的加工。

2.4 粉末冶金成型技术分析

粉末冶金成型技术的发展已经经历了一定的阶段，其加工工艺也相对成熟，尤其在晶须、复合材料零部件以及金属基复合材料的加工中具有重要的应用价值。这种技术本身工艺成熟，加上目前结合数控技术、自动化技术，可以实现高精度、小尺寸的工件加工。该技术显著的特点体现在组织细密、增强分布均匀以及接触界面小的优点。目前这种技术在实际应用中，以及发生了大大的延伸性，应用领域不断拓宽，同时工件本身的耐磨性等有点也成为各界青睐的重点内容。随着智能化技术的发展以及计算机技术的应用，粉末冶金成型技术的控制水平会不断升高，同时形成的工件也会早汽车制造领域、航空航天领域中的精密零件中发挥作用。