材料加工技术十篇
参考：
[1] 李志强，范锐，陈五一，等.纤维增强复合材料机械加工技术[J]. 航空制造技术，2003，12：34-37。
[2] 李淑霞. 国外纤维增强复合材料切削加工技术[J]. 航空导弹，2010，06：91-94。
[3]于昌友. 纤维增强复合材料机械加工技术研究[J]. 科技与创新，2015，24：149+151。
[4]冯伊娜，顾岩。 纤维增强复合材料机械加工技术[J]． 自动化应用，2015，08：36-37。
材料加工技术第4章
关键词：高分子材料成型加工技术
近年来，某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对高分子材料的性能提出了更高的要求，如高强度、高模量、轻量化等。具有各种特定要求的强度材料聚合物的开发变得越来越紧迫。
1、高分子材料成型加工技术发展概况
近50年来，聚合物合成工业取得了长足的进步。 例如造粒用挤出机的结构有了很大的改进，产量也有了很大的提高。 20世纪60年代，主要采用单螺杆挤出机造粒，产量约为3t/h； 20世纪70年代至80年代中期，采用连续混合机+单螺杆挤出机造粒，产量约10t/h； 80 自 1900 年代中期以来。 采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒，产量可达40-45t/h。 未来的发展方向是产量可高达60t/h。 1950年，世界塑料年产量为200万吨。 20 世纪 90 年代。 塑料产量年均增长率为5.8%，2000年增至1.8亿吨。到2010年，世界塑料产量将达到3亿吨。 此外。 合成工业的最新进展使得精确控制树脂分子结构变得更加容易，从而加速了它们在大规模、低成本生产中的采用。 随着汽车工业的发展，节能、高速、美观、环保、乘坐舒适、安全可靠等要求对汽车越来越重要。 汽车规模的不断扩大和性能的提高，带动了零部件及相关材料行业的发展。 为了降低整车成本，增加车辆本身的有效载荷，增加车辆中塑料材料的使用成为关键。
据悉，一辆汽车中100公斤的塑料件可替代100-300公斤原本需要100-300公斤的传统汽车材料（如钢材等）。 因此，汽车中越来越多的金属件被塑料件取代。 此外，汽车中约90%的零部件需要通过模具成型。 例如，制造一辆普通汽车需要制造1200多套模具。 在美国、日本等汽车制造业发达的国家，模具行业50%以上的产品是汽车模具。 目前，高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快速交货。 在产品方面，正向小尺寸、薄壁、轻量化方向发展； 在成型加工方面，正从规模化向多品种、更短研发周期转变，并向低能耗、全回收、零排放方向发展。
2.现有高分子材料成型加工技术的创新研究
(1)聚合物动态反应加工技术及装备
聚合物反应加工技术是在现有双螺杆挤出机的基础上发展起来的。 国外公司开发了连续反应混合的十螺杆挤出机，可以解决其他挤出机（包括双螺杆和四螺杆挤出机）作为反应器的问题。 国内反应模塑加工技术的研究和开发尚处于起步阶段，但我国经济发展强烈要求聚合物反应模塑加工技术的快速发展。 指交换法连续生产聚碳酸酯（PC）和尼龙的关键技术是缩聚反应器的反应挤出设备。 我国每年生产改性聚合物及其合金材料数千万吨。 生产。 关键技术还是反应挤出技术和设备。
目前国内外使用的反应加工设备原则上都是传统混合捏合设备的改造产品。 它们都存在传热、传质过程、混合过程、化学反应过程难以控制的问题，反应产物的分子量和分布难以控制。 控制等问题。 此外，设备投资成本大、能耗高、噪音大、密封困难也是传统反应处理设备的缺点。 聚合物动态反应加工技术及设备无论是反应加工原理还是设备结构都与传统技术完全不同。 该技术将电磁场引起的机械振动场引入到整个聚合物反应挤出过程中，以控制化学反应过程。 ，反应产物的稠合结构以及反应产物的物理和化学性质。 该技术首先从理论上突破了聚合物单体或预聚物的混合混合过程控制和停留时间分布不可控的难题，解决了聚合物反应加工过程中在振动力场作用下的质量、动量和能量传递问题。 和平衡问题，同时从技术上解决装备结构一体化问题。 新设备具有体积小、重量小、能耗低、噪音低、产品性能可控、适应性好、可靠性高等优点。 这些优势是传统技术和设备无法比拟或根本不具备的。 这项新技术使我国聚合物反应加工技术直接进入世界技术前沿，并在该领域处于国内领先地位。
(2)基于动态反应加工设备的新材料制备技术
1、信息存储光盘基直接合成反应成型技术。 该技术克服了传统方法中间环节多、周期长、能耗高、储运易污染、预成型加工复杂等问题。 集光盘级PC树脂生产、中间储运、光盘底座成型三道工序于一体。 一体化，结合动态连续反应成型技术，研究酯交换连续生产技术，研发精密圆盘注射成型设备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。
2、物理强化制备高分子/无机复合材料新技术。 该技术利用聚合物在强振动剪切力场作用下，在设计的连续加工环境中，在不添加或少量添加其他化学改性剂的情况下，设计无机颗粒的表面特性和功能（颗粒设计）。 对无机颗粒进行原位表面改性、原位包覆、强制分散，实现聚合物/无机复合材料的连续制备。
3、热塑性弹性体动态全硫化制备技术。 该技术将振动力场引入整个混炼挤出过程，控制硫化反转过程，实现混炼过程中胶相的动态充分硫化。 它解决了共混过程中共混物的相转化问题。 开发出具有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术及装备，提高我国TPV技术水平。
3、高分子材料成型加工技术发展趋势
近年来，各新型成型装备国家工程研究中心顺利完成部级火炬计划前期项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划（研究）项目，同时高度重视科技成果转化和产业化。 完成20余项产业化工程配套项目，成立广州华新科机械有限公司、北京华新科塑料机械有限公司，推广应用国内外具有自主知识产权的新技术、新装备。 塑料电磁动态塑化挤出设备已形成7个规格系列，近两年已在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台（套）。 销售额超过1.5亿元，部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉国等国家。 产生了良好的经济效益和社会效益。 例如，PE电磁动态发泡片材生产线仅广东2000年、2001年就为国家节省外汇近1600万美元，每条生产线每年可为制品厂节省电费21万万。 五个规格系列塑料电磁动态注塑机研发完成，投入批量生产并推向市场； 塑料电磁动态混合挤出机的中试和产业化工作已完成，开发的4个规格目前正在生产试验中。 并逐步推向市场。 目前市场对新设备的需求非常好。 新型高分子成型装备国家工程研究中心正在重组广州华新科机械有限公司，将技术与资本相结合，引入新的管理、市场等机制，力争在两到三年内实现新装备年销售额过亿年。 我国加入了WTO，各行业都将面临严峻的挑战。
综上所述，我国必须走发展中国特色高分子材料成型加工技术与装备的道路，打破国外技术封锁，实现从跟踪到跨越的转变，掌握技术前沿，培育自主知识产权权利。 推动科研与产业融合，加快成果转化为生产力的进程，加快发展我国高科技高分子材料成型加工产业，是必由之路。
参考：
[1]克里斯，卡尔，/FkG，l999。
[2]曲金平，聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M]． 北京：科学出版社，2005。
材料加工技术第5章
【关键词】强化； 土工合成材料； 加筋土挡土墙； 加筋土边坡； 加筋土垫层
1 概述
土工合成材料是一种新型岩土工程材料，是用于岩土工程的合成材料产品的总称。 土的抗拉强度为零。 采用加筋技术是在土体的拉拉变形区按一定方向铺设加筋体。 这些具有较高拉伸模量和拉伸强度的增强材料构成了复合材料。 ，从而增强土体的强度和稳定性。 近年来，土工合成材料加固技术已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、建筑等部门的岩土工程中。
2、加固技术机理
(1)扩散应力。 加筋垫层的刚度较大，有利于上部荷载的扩散及其均匀传递到地基土层；
（2）为了调节不均匀沉降，加筋垫层增加了压缩层内地基的整体刚度，更容易调节地基变形；
(3)增加地基的稳定性，加筋垫层的约束限制了地基土的剪切、侧向挤压和隆起。
3、土工合成材料加固技术的工程应用
3.1土工合成材料加固技术在公路工程中的应用
作为试验项目，我国某高速公路K81+80~K81+180路段采用喷粉桩结合CE131土工格栅加固软土地基。 结果证实，路基沉降明显减少。 后来在工程建设过程中，采用水泥粉喷桩处理某高速公路K127+305~K127+650路段的饱和软粘土地基。 桩顶铺设一层碎石垫层和一层土工布，然后铺设两层土工格栅。 ，在土工合成材料（土工布、土工格栅）层之间填充土壤。 我国较早采用桩承式土工合成材料加筋垫层法的工程实例是南昆线永丰营站软土地基加固。 当年年初原车站路基竣工后不久，就发现线路左侧的水田隆起。 路基多处变形严重、下陷、开裂，灰浆毛石基墙多处破损。 经勘探发现，地基硬壳层下存在多层粉质粘土和层间硬质粘土层，其下方还有较厚的粉质粘土层。 地基变形是由于这两层粉质粘土含水量较大造成的。 ，物理机械指标极低造成的。 为保证摊铺工期，并考虑到地层的复杂性和特殊性，决定采取三项加固措施：（1）线路右移30m； (2)采用喷粉桩加固软土地基，减少桩数和数量。 深度; （3）为了增加路基的早期稳定性，加快填土速度，软土地区路堤下部可增设2～3层CE131土工格栅。 该路段从开始填筑到通车后共进行了38个月的观测。 观测结果显示，沉降、位移值均在设计范围内，填方达到设计标高10级。 一个月后不会有大的发展，说明路基已经稳定。 仅用4个月时间就填满了全站路基，为全线铺轨赢得了时间。 这些工程实例都表明，土工合成材料加固技术的应用可以处理复杂的地基，缩短工期，取得较高的经济效益。
3.2 地基处理用土工合成材料加筋垫层
本例为钢筋混凝土圆柱形仓库，直径为15m。 仓库基础为钢筋混凝土整体筏板，埋深-3.5m，直径20m。 根据地质勘探资料，第二粉质粘土层为支撑层，fk=，地下水位在地下2m左右。 根据设计提供的资料，0.00m以上结构将总荷载传递至基础，基础压力P=。 承载层基础承载力设计值为f，计算公式为： 由于P>f，说明采用-3.50m作为承载层的天然基础方案不能满足要求。 该工程的处理方法是必须改用桩基等深基础方案，或者进行地基处理。 经过分析研究，决定采用土工合成材料加筋复合碎石垫层进行地基处理。 设计采用增强复合碎石垫层，厚度为2.00m。 施工过程中，每0.50m碎石垫层铺设一层土工布条，共铺设3次。
本工程加筋复合碎石垫层主要施工工艺包括：碎石垫层铺设和土工加筋条铺设。
3.2.1 砾石垫层施工
首先，确定材料要求和最佳配比。 图纸设计提供材料和比例参考：2～5cm的耐候硬砂岩、石灰石等砾石可掺入30%的中粗砂，砂砾石中不含泥。 5%以上，保证压实。
施工要点：（1）清理基材表面的浮土、淤泥、杂物，并采取排水措施。 (2)将计量好的物料组分混合均匀，运入坑内，逐层铺放、卷绕。 每次铺贴厚度不应小于300mm，并按标高进行铺贴。 每500mm层应分两步施工。 采用12t振动压路机碾压、振动碾压一次，然后来回压实5次。 要求不得漏压，滚压前后的滚压轮痕至少要重合一半。 此阶段施工直至两次碾压沉降差小于1mm时停止。 (3)筒体边缘部分的密实度是施工中非常重要的环节。 砾石垫层被设计成圆柱体。 从压力的角度来看，没有必要去填坑。 另外，还会造成土方开挖。 坡度平整时，注意用袋装碎石包住边缘部分，不要装得太满； 压实前采用粘性和含水率良好的土回填压实，与碎石垫层同时进行。 海拔。
砾石垫层压实度检测与分析采用大密度法测试坐垫的密实度。 根据要求，最大干密度应大于20.5~21kN/m3，压实系数不应小于95%，即试验干密度应在19.5kN/m3以上。 本项目面积452平方米。 根据要求，检验点数量大于1/100m2，每500mm层厚需5个检验点。 从20个点的检测数据来看，上述材料配合比和施工方法完全令人满意。 多个采样点干密度在22kN/m3左右，超过设计要求。 经过分析比较，影响干密度数据的因素有：各组分的级配。 干密度低一般是由于细骨料含量大于试验的最佳级配含量造成的； 含水率，碾压法较好。 自然状态下含水率约为8%。 碾压过程中，干密度低可能是由于碎石含水率过高造成的。
3.2.2 土工加固条施工
(一)材料要求。 本项目土工加固带采用重庆永固工程拉力带厂生产的高分子塑钢塑复合拉力带。 加强带规格为宽×厚=50mm×2.5mm，单排32根细钢丝。 标准拉伸强度和断裂伸长率分别达到和超过1.7%。 筋条呈网格状错层排列，间距为250mm×250mm。 为了均匀分散应力，注意每层的铺设方向相对下一层的方向旋转60度。
(2)施工技术。 铺设和铺放肋骨前，基层必须清洁、平整。 可以用沙子将表面不平整的地方找平，并撒上灰线来确定铺设位置； 铺设时，筋条从一端到另一端保持平直，松紧度适当，防止起皱、卷曲，按设计要求用袋装碎石压紧两端，将土工布条卷回，钉好，压袋。 回卷长度不应小于1.5m，钉数不少于3颗。 纵横向交叉处各间距500mm钉子固定，中间肋材搭接长度不小于1m，并用3颗钉子连接； 然后铺设20mm厚的沙土防护筋，防止碎石对筋造成刺穿、刺穿、划伤； 而且，为了防止肋骨曝晒，应尽快施工上部碎石垫层。
4。结论
土工合成材料加筋技术传入我国仅近30年，但发展迅速，已在多个部门、多个方向得到广泛应用。 在实际建设中，如青藏铁路工程、长江防波堤、重庆加固堤岸、北京加固技术已广泛应用于上海铁路客运专线等工程建设中，取得了巨大的经济效益和社会效益。 目前，土工合成材料无论是品种还是质量都得到了极大的丰富和提高。 这与对该技术的深入研究和实际应用的总结密不可分。 近年来，土工合成材料应用的国家标准、技术规范和行业标准是在大量总结研究的基础上颁布的，这些标准的颁布也标志着这项技术的成熟，可以进一步推广。 但由于其起步较晚、应用领域较广，国内加固技术应用的现实情况仍然是理论滞后于实践。 目前还存在一些亟待解决的问题：材质控制仪器和检测方法尚未统一； 土工合成材料与土壤的相互作用机理尚不完全清楚； 一些设计方法还不够完善； 目前还存在一些技术困难，尚待测试和观察。 这些问题都需要进一步深入研究和交流合作，丰富、完善和提高土工合成材料加筋技术。
参考：
[1]江野. 土工格栅在码头陆地软土地基处理中的应用[DB?OL]. 中国土木工程与土工合成材料交易网-应用库，2012年，3。
[2] 刘汉龙，吴伟军． 土工布加筋路堤的非线性有限元分析[J]． 岩土工程学报, 2003, 24(1): 79282.
材料加工技术第6章
关键词：碳纤维增强复合材料加工技术、铣削加工技术、非传统钻孔技术研究
CLC 分类号：TB332 文档识别码：A 文章编号：1674-098X (2017) 05 (a)-0071-02
在我国当前的社会生产生活中，对纤维增强复合材料的加工需求不断变得更高、更加个性化，其使用范围也越来越普及。 如果想要获得更好的加工效果，技术的进步和更新是当前的必然。
1 碳纤维增强复合材料机械加工技术发展背景
碳纤维增强复合材料是一类结构复杂、加工难度大的材料。 由于其固有的不均匀性和粘结强度较低，碳纤维增强复合材料在具体加工过程中往往存在各种缺陷。 而且，在加工碳纤维增强复合材料时，产生的摩擦力很容易磨损或钝化工具，进而在磨损工具的作用下增加材料加工缺陷，从而给相关工厂和企业带来很大的麻烦。 现阶段，我国相关加工技术刚刚开始投入使用。 因此，必须在日常操作中不断改进技术，以减少和消除加工缺陷[1]。
2 碳纤维增强复合材料铣削加工技术
(1)铣削加工试验。 碳纤维增强复合材料经过铣削加工技术后，其效果将直接影响产品的耐腐蚀性和耐磨性。 此外，它也在一定程度上受到生产过程中使用的工具和各种参数的影响。 和其他效果。
(2)从所使用的工具和各种参数的数据来看，被加工材料的质量会随着相关条件的变化而发生规律性的变化。 加工后成品材料表面的光滑度受特定参数的影响。 具体规则表现为：切削速度越快，被加工材料的缺陷越小，切削力越强，被加工材料的缺陷越小。 操作硬度较高的合金刀具时，切削速度不能太高。 速度过高很容易造成刀具与材料接触面的温度迅速升高，从而造成刀具的磨损。 具体切削速度可设定为40～80 m/min，各齿轮进给量设定为0.04 mm/z（齿）最合适。 同时，如何有效地选择合适的加工刀具也非常重要。 刀具的选择需要技术人员反复试验的基础上，并且要根据不同的加工环境从不同的角度考虑条件。 碳纤维增强复合材料的切割一般采用干式切割。 在此过程中会产生极高的热量，对工具造成严重磨损。 有技术人员选择在风冷环境下进行相关实验，发现这样可以大大减少刀具的损坏，提高被加工材料的加工质量。
(3)从碳纤维切割的角度来看，这个角度对材料切割的效果也有重要的影响。 经过技术人员反复测试，得出的结论是，一旦角度超过45°，材料的切割效果就不好。 当角度正好为45°时，材料的加工效果是最美的。 当角度在直角和直角之间时，材料之间转换时，材料一般会产生一些毛刺状缺陷。 因此，在具体加工过程中，一定要注意角度的选择，以最佳角度进行切割，以保证产品的加工质量。
(4)铣削刀具的选择。 由于碳纤维增强复合材料切削时会产生极高的热量，会对刀具造成相应的磨损，无法进行有效、全面的切削。 因此，在对其进行加工的过程中，所选择的加工刀具应具有高耐磨性、高硬度和低磨损，并保证刀具切削点的高锋利性，以便能够快速、准确地加工被加工材料。 在切割过程中，可以有效避免或减少毛刺及其他相关缺陷的发生。 现阶段企业用于碳纤维增强复合材料的铣削刀具一般为硬度较高的合金刀具，其表面多添加低压化学气相沉积金刚石元素、立方氮化硼元素、聚晶金刚石等元素。 经过技术人员的广泛研究，开发出了一种用于切削碳纤维增强复合材料的刀具，称为左右交错多齿铣刀。 刀具本身设计有适当的宽度和厚度，可有效减少毛刺、撕裂等缺陷的形成，被当前大多数技术人员认为是性能最高的切削刀具[2]。
(5)铣削力。 科学准确的铣削专用模型可以全面预测相关铣削力，从而获得准确的相关参数，进一步从各个方面提高碳纤维增强复合材料的加工质量。 技术人员针对如何全面提高相关材料的加工质量，采用不同的方法进行了实验。
首先，迭代建立模型方法。 该方法的意义在于根据以往的研究经验并在此基础上进行反复实验，建立相应的模型。 这种方法本身具有一定的实际意义，但前提需要相关技术人员进行反复、大规模的针对性实验。 但是，如果处理条件以任何方式发生变化，则无法再使用从先前实验获得的计算公式，并且还需要重新建立实验。 针对这个问题，一些专家使用多个线性回归的方法来开发与CFRP高速铣削铣削力相对应的特定经验计算公式，并使用该方差进行重复测试。 最终结果表明，铣削力的经验公式具有更高的可靠性和科学性。 基于对公式准确性的疑问，一些学者共同对C/C复合材料的球鼻刀铣削进行了大量特定测试，并建立了在较大和较小的切割深度环境中铣削力的经验公式基于从测试中获得的数据。 ，并最终确定公式的误差约为10％。
其次，分析方法。 该方法的工作原理是记录铣削操作过程中发现的物理机制，并根据记录建立一个模型，以预测和分析相应的铣削力量。 但是，由于需要不断做出假设，因此无法有效掌握最终准确性。
第三，有限元方法。 该方法利用网络信息技术在材料处理过程的各个方面进行虚拟仿真实验，从而有效地节省了大量测试所需的各种材料。 相关专家使用有限元方法来构建与碳纤维增强复合材料的正交切割相对应的模型，并基于材料的各种特性，他们提出了平面应变环境中均质和各向异性弹性材料结构。 该模型进行了完善，还建立了适合切割过程的接触模型。 最后，通过重复和大规模实验，获得的数据验证了模型的准确性。 在此阶段，我国的技术人员刚刚开始对碳纤维增强复合材料的有限元方法进行研究和分析。 相关数据和报告很少。 因此，由于各个方面的研究尚未成熟，因此有限元方法的模拟技术希望实现与特定处理工作相同的目标，因此对许多方面进行了重复和大规模的实验和研究，例如建立准确的模型并切割分离标准。
3碳纤维增强复合材料的机械钻孔技术
（1）超声波振动钻孔技术。 该技术是一种有效地结合加工和超声处理的技术。 它基于传统切割机床的操作原理，并在切割工具表面上使用超声波振动来完成其帮助。 使用该技术可以有效地降低工具表面上的摩擦损伤程度，从而减少处理结果中的缺陷，例如毛刺和泪水。 此外，使用此方法还可以有效地延长工具的使用寿命。 ，并在风冷环境中执行特定的操作，以获得更好的结果。 超声波辅助切割的使用不仅可以改善加工结果的质量，还可以在很大程度上控制工具的损坏。 由于超声波振动钻孔技术与传统的连续切割方法不同，因此该技术使用间歇性切割和连续的芯片去除工作，这可以减少温度过热的现象并减少对道具和材料的损害。 损失，从而降低工作成本并提高处理水平[3]。
（2）螺旋铣削技术。 这项技术是一项新兴技术。 它的原理是当工具围绕铣削孔的中央轴旋转并继续接近轴时，要创建一个螺旋轨道。 这项技术在许多方面具有某些优势，例如减少量，清除芯片和散热，并且可以使用相同的工具来调整以满足不同条件和材料规格的处理要求，从而有效地降低了运营成本。 但是，目前，这项技术仍处于研发阶段，并且具体的应用条件尚未成熟。 最近，相关的技术人员一直参与螺旋铣削技术的研究和开发。 通过重复测试获得的经验，已经构建了标准化且准确的预测模型，该模型有效地改善了该技术在碳纤维增强复合材料中的实际应用。 物质处理质量。 这种螺旋铣削技术使孔在相对较大的直径条件下。 它具有很高的技术优势。 它可以轻松减少轴向力，减少摩擦，减少工具损伤并改善材料的加工质量。 进行全面的改进。 但是，目前，这项技术在处理较小的单位直径方面仍存在某些困难，并且需要相关技术人员继续探索。
4。结论
可以看出，在我国家的社会生产和生活中的这个阶段，对纤维增强复合材料的加工需求继续变得更高，更个性化，并且其使用的范围也越来越流行。 如果您想获得更好的处理成就，那么技术的改进和更新是当前的必需品。 因此，它要求相关技术人员提高实验和研究的不懈努力，以便先进的技术可以有效地执行其功能并最终获得完美的处理产品。
参考
[1] Shan ，Lu 。 碳纤维增强复合材料的铣削和钻井技术的研究进度[J]。 航空制造技术，2016年（15）：34-41。
材料处理技术第7章
关键词：绿色和高效冷却，润滑技术，乳液，水蒸气
新的绿色和
进入
侯
（小组建造三个，）
：绿色是绿色OGY的一部分，首先是一种。 高速，超干速是绿色的目标，但没有很长时间。 ，在此阶段，主要任务是研究非或更少的流体使用的方式。 主要2：一个是，两个是在较少或非研究。
关键词：绿色和，，水蒸气
1 概述
众所周知，在切割过程中，为了减少切割力（功率）和工具磨损，改善工具使用寿命，加工的表面质量和生产效率，大多数公司都使用冷却润滑剂。 液体冷却润滑剂通常称为切割液或冷却润滑剂。 切割液通常分为两类：水基和油基。 水基包括水及其溶液，油基包括植物油，动物油，矿物油及其混合油。 为了改善切割液的冷却和润滑性能，尤其是在切割难以机理材料时，通常会添加极端压力添加剂，例如S，CL和P。 乳液中的抗粘附添加剂（例如亚硝酸钠）主要是有毒，有害物质，甚至是致癌物质。 油基切割液会在高削减温度的作用下产生大量烟雾。 尽管将S，Cl和P添加到两者中可以增强渗透性，形成化学吸附膜或表面上的物理吸附膜，并减少摩擦，但它们具有强烈的刺激性气味对人类健康非常有害，与此同时，它将增加处理废液的费用。 根据统计数据，废物流动处理的成本约占制造总成本的20％。
可以看出，切割液的使用具有很大的负面影响：首先，它对人类健康造成了巨大伤害，其次，它对环境造成了严重的污染。 随着科学和技术的发展，人们变得越来越熟悉环境污染。 此外，环境保护法规变得越来越严格。 迫切需要机械制造公司在机械处理过程中注意环境污染问题。 因此，提出了绿色切割的概念，也就是说，没有切割会污染环境而不会损害健康。
高速和超高速度切割是绿色切割的最终目标，但长期以来不能广泛实施。 因此，此阶段的主要任务是研究如何使用不会污染环境或更少污染的切割液体。 研究的主要方面有两个主要方面：一种是开发无害的添加剂，另一个是研究较少或无污染冷却润滑剂（包括气体和液体）和绿色切割技术。
绿色切割技术是机械制造企业实施绿色制造技术的重要组成部分，并已成为21世纪的先进制造技术。
2.绿色切割技术的研究状况
为了实现几乎没有或没有污染的切割冷却和润滑技术，来自各个国家的学者进行了大量的实验研究工作，并开发了许多切割冷却和润滑技术，例如最低数量（微量极端）润滑（MQL）技术，雾化冷却润滑技术，液体喷射冷却润滑技术，低温冷空冷却技术，液氮冷却干切割技术和干静电冷却技术等
（1）最小数量（最小数量）润滑技术。
该方法是西欧国家一些专家提出的干切割和湿切割之间的润滑技术。 这项技术将压缩空气与少量润滑油混合以蒸发，然后将其喷洒到加工部分，以便将工具芯片接触区冷却和润滑。 该技术可以大大减少工具芯片与工具处理的表面之间的摩擦，从而降低切割温度，降低工具磨损，提高加工效率和加工表面质量。 例如，加工中心需要20-100升/分钟的切割液，但MQL技术仅需要（15-30）×10-4L/min，即大约1/3000-1/40000 。 但是，这项技术仍然存在两个难以解决的问题：首先，如何确定最低量，其次，冷却润滑油仍被污染。 因此，MQL技术不是干燥的纯绿色，因此称为准绿色切割技术。 在此基础上，MQL技术已发展为低温雾化润滑切割技术，该技术将压缩空气降低至零度低于零度，然后将其与润滑油混合以蒸发。 效果比普通的压缩空气更好，但仍然存在一些污染。
（2）雾化冷却润滑技术。
该方法是一种冷却和润滑技术，可雾化切割流体并将其喷入切割区域。 尽管该技术具有良好的影响，但它会引起严重的污染，并且必须关闭工作区域，从而使促进和采用不方便。
（3）液体喷气冷却和润滑技术。
这种方法用高压射流将切割液切入切割区域。 与浇注方法相比，该技术可以改善工具的使用寿命，但污染也更严重。
（4）低温冷空冷却技术。
该方法必须具有低温冷空气冷却系统，包括压缩空气，空气除湿机，空气冷却器，热管，空气喷嘴，真空管和除尘器。 为了达到抗粘附和润滑作用，必须喷入少量的植物油。该技术也污染了，该系统很复杂，使得促进和采用的不便。
（5）液氮冷却干切割技术。
该方法使用液氮在低温冷却状态下进行切割。 通常有两种方法：一种是依靠液氮的瓶装压力将其喷入切割区域； 另一个是依靠液氮的加热蒸发周期间接冷却该工具。 这是一种低温的干切割方法。 液氮是氧气生产过程的产物。 它便宜，可回收且无污染，但存储设备的成本很高，并且使用不便。 另外，在液氮的低温条件下切割的表面化学活性非常强，并且会在空气中迅速生锈。 （6）干燥的静态冷却切割技术。
干燥的静态冷却切割技术是1980年代明朝前苏联的干切割技术。 基本原理是压缩空气离子化和臭氧（消费能力不超过25W）。 切割点在四个星期内形成特殊的气体气氛。 这种气体气氛不仅降低了切割区域的温度，而且更重要的是形成薄膜，对刀的接触表面和工具的接触表面具有润滑作用，以及加工的加工表面压力，从而增加使用零件使用零件的使用。 生活。 俄罗斯玫瑰技术已经对此进行了许多测试，发现在大多数情况下，使用干燥静态冷却技术时使用该工具和工具的湿切割等于工具的切割力。 无需再次清洁。 除了减少污染外，它还大大降低了废物液体处理的成本。 据报道，目前在俄罗斯的国防和汽车公司中使用了约5,000个机床。
3新的绿色切割冷却润滑技术
3.1水蒸气作为切割冷却润滑剂
在正常情况下，人们总是考虑使用低温液体或气体作为切割冷却润滑剂，但前苏联学者？ 乙？ 乙？ 这个大胆的想法是专利的。 1998年，的切割测试？ A和？ 乙？ B确认，当T15K6（YT15）硬合金刀驾驶45钢，不锈钢和灰色铸铁时，该工具的使用寿命提高了1倍1.5倍，断开切割的铣削效果更好，可以改善1至3次。 所使用的加热设备的功率为500至700W，饱和蒸汽喷嘴的温度为100°C，蒸汽温度到达切割区域时（冷却间隔20mm）为85°C。该研究团队开始了这一点自2002年以来的研究。现在已经从存储原理测试设备上演（加热能力为3500W）。 ，到设备的小功率和小型化阶段（供暖能力为800W，温度和压力可以控制，喷嘴的出口温度为125°C），直到工业应用系统阶段（单机器，多机器， --储存+涡旋次级加热）。 小气体供应系统如图1所示。
使用YT 1 5（p 1 0）切割4 5 5钢（阳性火），使用Yg 6（K15）切割奥斯丁岩不锈钢，钛合金TC4和NI基本高度温度合金，使用水蒸气作为冷却润滑剂，干燥切割，乳化，乳化，乳化液体的切割试验比较了表1至4中。
在切割过程中，水蒸气作为切割冷却润滑剂的提高了11％，比干切割速度比乳液液体高5％。 切割TC4时，干切割的切割速度为15％，这与乳液溶液的改善相比，该溶液高于乳液溶液的进度。 10％； 切割时，干切割速度提高了8.3％，比乳液溶液提高了3.2％。
相关报告认为，切割冷却剂的冷却和润滑只是一小部分。 切割过程中刀芯片接触区的摩擦和润滑是毛细管能力的理论，即刀片 - 碎屑接触区的冷却润滑是基于冷却润滑剂的毛细管现象。 相关的毛细管模型包括TA的矩形模型和.VA圆柱模型。 关于冷却润滑剂穿透刀芯片接触区的过程，他们认为液体冷却润滑剂将毛细管渗透到三个阶段。 一个是正常温度液体穿透的影响，另一个是毛细管毛细管中正常温度液体的切割温度。 体积膨胀，压力增加和滴水蒸发“爆炸”，以便进入第三阶段 - 气相填充阶段，即毛细管中填充“爆炸”蒸汽。 同时，限制了随后的液体的渗透，这表明液体冷却润滑剂的作用已被极大地打折。 过热的水蒸气在毛细管中的渗透相对光滑，从而消除了第二阶段蒸发的“爆炸”阶段，使其能够连续且平稳地完成渗透率，因此与液体或低体质相比，冷却和润滑效果相比气体（压缩（压缩空气）良好。
蒸汽冷却和润滑的原因是，蒸汽穿透在毛细管中的时间远低于毛细管容量的时间，并且可以与管子的毛细管壁形成润滑层。 直接接触摩擦形成一个屏蔽层，该层减少了刀登起的摩擦，并降低了扩散和粘结的趋势。 水蒸气的冷却效果不仅是有效润滑的间接冷却效果，而且还在增强热转化能力以有效降低切割温度的情况下，这是一种直接的冷却效果。 结果是，过热的水蒸气比液体或低温气体要好得多，用于冷却润滑剂。 上述测试的结果得到了很好的解释。
图2和图3分别是刀片接触区域的温度和热分布的有限元模拟。 当使用水蒸气作为冷却润滑剂时，切割区域的最高温度明显低于干切割。 切割期间切割区域的温度约为620°C，当水蒸气作为切割冷却润滑剂的温度约为500°C，可与干燥期间的降低约20％可比切割。 在切割温度的最高点到切割刀片的最高点有一定的间隔。 当干切口约为0.5mm时，水蒸气冷却润滑剂约为0.4mm，刀芯片接触的长度约为干切口的50％。 水蒸气强制转化的胁迫约为空气自然转化热交换系数的10至15倍。 因此，水蒸气还具有有效的转化热冷却效果。 因此，水蒸气作为切割冷却润滑剂可以显着降低切割温度。
3.2干静态冷却切割技术
这项技术是通过电离设备将空气拆除，该电离设备与臭氧O3诞生。 由于臭氧具有强大的化学活性，因此它可以是刀接触区域中的天然氧化膜，从而减少了切割过程的摩擦，这不仅会降低切割力，还可以减少切割力的切割。 温度。 切割测试表明，与干切割相比，用硬合金YG8切割时，切割力降低了约10％，切割温度降低了约5％，工具磨损降低了30％，这是等效的与干切割相比，使用乳液时，切割力降低了6％，切割温度降低了5％，并且该工具的磨损降低了30％至50％。 特别是，加工后表面激活物质的分解可以完全消除加工表面上的污染。 工件的第二次清洁不需要工件，这大大减少了废物的排放。 首都。
3.3超声处理乳化溶液作为切割流体以实现节能和排放降低技术
目前，使用乳液溶液大量切割和磨削处理。 为了达到预测的冷却和润滑效果，它不断以成本为代价。 处理还增加了制造资本。 如果首先使用超声波处理乳化剂或其他水性切割溶液，则颗粒的直径降低，分布是均匀的，并且获得了大量能量，则更容易进入切割区并渗透到该切割区域刀片接触区域的毛细管，因此可以增强冷却润滑性能。 切割测试表明，当不兼容的液体不被视为乳液时，用超声波处理的乳液液体减少了10％，这等同于减少乳液液体的量。 没有结合现象。 碎屑的螺钉形状形状更轻，即切割温度降低。
3.4磁场处理浮雕溶液作为切割溶液，以实现节能和发射减少。 如果通过一定强度处理乳液或其他基于水的切割液，则在用超声处理处理乳液溶液时，它也将获得相似的结果。
4。结论
过热的水蒸气作为冷却润滑剂在切割困难的加工材料方面具有良好的冷却和润滑作用，并且其源很宽。 这是一种高效率的绿色冷却润滑技术。
物料处理技术第8条
新的冶金材料是经济建设和国防建筑的必不可少的基本材料。 这是对国家安全的重要支持。 它在发展传统行业的高科技，转型和增强，增强全面的国家实力和国防实力方面起着重要作用。 世界上，所有国家都非常重视其研发工作，并制定相关的发展计划。 新型高强度和韧性的新类型的发展，高级高级高层和耐热铝合金合金材料的发展已被世界各地的国家广泛重视。 世界各地的国家不断开发和生产具有更高使用性能的新铝合金材料，以及各种铝合金，具有良好的耐腐蚀性，可焊性，中等和高强度。 成本传输设备，Ultra -Light燃油箱计划和重复航天器的核心计划。 美国是世界上铝和铝的生产和消费最多的国家。 在设备，技术水平，产品质量等方面，它们处于国际高级层面。 某些高强度，高强度铝合金，铝合金和高强度和坚硬铝合金的喷雾沉积物的性能合金已达到国际高级水平。 高速列车和地铁车辆已成功地开发出大型高性能铝合金配置文件，并进行了大量生产。 铝制制备技术也已迅速改进，铝合金在连续大变形下瞬时大变形的铝合金变形方面取得了突破。
为了适应电子信息行业的发展以及许多高科技，美国，日本，欧洲联盟，俄罗斯和其他国家的发展，一直将高强度和高核心铜合金视为重点R＆＆D。国际铜合金技术的开发主要集中：大型集成电路线索框架与高强度和高型铜合金及其先进的制备和精确处理技术一起使用。 弹性导电铜合金和高均匀制备技术，超低氧气铜制剂制备技术，用于耐磨性铜合金和钢廉价复合技术的机械行业。 美国，德国，澳大利亚和其他国家已经投资了数十亿美元，以实施各自的镁行业研发计划，以扩大镁合金在汽车中的应用； 通过限制使用工程塑料的立法，首次使用镁合金来制造先进的电子设备，将壳逐渐推广到大型家用电器。 我的国家是一个拥有丰富镁资源的国家，但是镁合金材料的深层加工产品的开发相对滞后。 近年来，该州列出了镁合金材料的发展为主要科学技术研究项目。 镁合金的新材料的研究水平已得到显着改善。 它已经开发了十二种品牌镁合金，例如ZM1〜ZM10。 通过精炼，纯化，微骨等，铸造镁合金的性能得到了极大的改善。 镁合金铸件，模具铸件已在汽车和摩托车的田地上应用，并开发了先进的准备技术，例如镁合金阻燃技术，镁合金融化环境保护技术和镁合金微型微型氧化氧化表面处理技术。
外国钛产业主要集中在美国，俄罗斯和日本。 克莱尔仍然是海绵钛生产的主要过程。 电子束冷床炉的熔化技术已在制备钛合金的制备中商业化。 设置技术正在不断应用。 钛在生物医学和汽车中的应用引起了世界各国的广泛关注。 新的医疗钛合金，高温钛合金，高强度钛合金，低成本钛合金和其他合金研究更为活跃，新的制剂和形成的加工技术都在上升。 我国家的钛合金研究水平通常靠近国外。 在开发和研究新材料的同时，我的国家还在钛加工技术方面开展了大量工作。 目前，我的国家有能力设计和制造大型真空弧炉。 由中国开发的我的国家 - 开发的TC4，TA15和TC18，Ultra -High - - Alloy TB8，高强度，高韧性，损坏耐受性有限的钛合金TC21已广泛用于航空航天领域。
作为重要的全球颜色金属原材料，镍和钴是产生各种高温，高强度合金，磁合金和合金钢的主要添加剂。 ，航空航天，电子电池和军事行业。 基于镍的合金可以抵抗高温和断裂强度，并致力于制造燃气轮机和喷气发动机。 泰坦尼克号镍形记忆合金在医疗领域广泛使用。 此外，还投放了带有镍氢电池的汽车。 世界上镍消费量最大的国家是日本，美国，德国和俄罗斯。 基于钴的高温合金或含钴的合金钢可以用作叶子，叶轮，管道，喷气发动机，火箭发动机，导弹组件和化学设备中的重要金属材料。 基于钴的磨损合金可以抵抗高温和硬研磨，并用于制造坚硬的研磨组件，导航柴油发动机和航空发动机的排气门。 我的国家既是一个大的不锈钢国家，又是一个大型镍消费者国家。 就高温合金而言，在我国开发和生产的大多数高温合金是基于镍的高温合金和基于钴的高温解合金的一小部分。 高温合金目前已满足航空，航空航天和船舶动力设备的要求，并逐渐扩展到平民使用，例如电力，石油，化学，化学，汽车，运输和环境保护。 中国的核电开发要求大量蒸发器使用基于镍的合金管。 在接下来的几年中，高能电池材料，例如镍镍，球形氢氧化物和镍，以及氢储存合金粉，以及多种变化的镍粉，镍 - 氧化物氧化物粉是动力电池材料和燃料电池材料，并将成为发展的重点。 镍金属电池电池的强烈位置再次得到巩固。 工业和信息技术部于2009年6月在“新能源车生产企业和产品录取管理规则”中宣布。 它首次清楚地表明，锂电池以外的镍金属电池的重要性，并成为未来我国新能源车的开发方向。 每个镍金属电池电池制造商都加速了市场化的过程。 镍金属电池目前是最合适的新能量车辆电池。
就热浸泡合金铸合产品的发育趋势而言，高铝，低铅系列合金和具有良好粘附，良好加工和强耐腐蚀性的铅合金将是热镀合金方向的主要开发。 Due to the of - - - zinc , due to its good , it has been used in parts, , small , toys and other . Lead and lead are used in the with their good and . Lead tin with foils are used in the and . Lead and lead are the for the .
have and and , they are used in with the of , high -tech , , and times. The and of metal is still in , fine and , , glass , oil , , and other . At , the of metal is such as new such as fuel cell , , thin film , , and . In years, my has made in the of inter -metal . It has been to water , and car . The newly and NI3AL in my have the of low , high , good , and high - . It is a high - with . EX27 are now to the -level - .
In the next few years, the and areas with new non - have high in its . Green of , and . At the same time that the and level of the new in my is , there are also some that need to be . There is still a gap with . The need to be , and the of the needs to be , the and the of are too heavy. At , my the of non - the "863" plan, the "973" plan, and the and plan. At the same time, and funds to guide a large of funds to in new have the level of of the and of new , and the of China's new . In , the the new as one of the seven as the " Five -Year Plan".
2 New of Gansu
Gansu is a rich area for my 's non - . It is one of the non - raw and deep bases in my . The non - plays an role in the of Gansu's . So far, there are 29 types of in Gansu that have the top 5 in the and 53 in the top 10. , , metal, are the first in the , zinc are third in the , the place in and lead , and the fifth place in the . Since the " Five -Year Plan" , the Gansu Party and the have the of " ". The has been and , and have been . At , a new belt based on , , and - metal new bases, new such as , , , , rare earth, and are out. The and of . The non - has made great , the scale of the has been , the has , the of , , level and level, and have 不同程度地。 The and In the of , the of the has , and the of the has to , which has the of the . , with the East and the areas of the coast, the of the of the Gansu New is , large have and , and small and -sized have and and . The main gap is in: , and the of small and -sized ' are not ; low and , poor and ; low of and , high -tech the of the as a whole . 低的; the to is not , and the and are ; the and is , and there are still many of the ; the of and to the world is . At , Gansu , , , high - metal and alloy and in the of 's new . New , lead zinc and , new steel thin , rare earth new and , as well as and and and .
3 ideas, and goals of the of new in Gansu
3.1
by the , build an , , and . Give full play to its and focus on the of such as new , , , and major , and focus on the of , and , , new , and - . a high -level non - new and base, a that is to the high -tech of new , , and form . new and new , and the high -tech of new and .
3.2
The of , key , loop , and .
3.3
The key and in the field of new as the , build and form a , open, multi - and a to the of the new of non - and . Based on the and of Gansu , we must focus on the 's good to the of the west and Gansu, and focus on the of new such as , non - metal alloy , and new rare earth . , as well as new in the , and of high -end , and , and , and Gansu into an non - new base and the steel base in the west.
4 Key R & D field
on the needs of such as , new , and , etc., use the of , and non - metal in the , and give to the of , , , high - metal and alloy , and make and . metal , the of basic raw and new for rare earth, the of , the key of the of new , and and . It the of - and metal deep , , alloy deep , non - metal new , lead zinc and , new steel thin , rare earth new , and and .
4.1 Deep of and
Deep and of , , , and its alloy; , and and its new alloy high -tech and depth of deep , low -cost, high - metal and . Deep - such as pipes, plate belts; , high - and , metal and metal , metal salt , metal , 's newly metal high -tech of high -tech of ; color metal and (shape alloy, alloy and ).
4.2 Deep of , alloy
High - and high - alloy plate belt ; short - ; high - and high tough alloy and its and and ; large , large large alloy plate , post - and , , color, and , , , , , , , , and , and ; alloy .
4.3 New of Non -
-ion ; high - basic such as high - -metal , ; high - ( and , low -cost, light - high -) wind power blade ; - . Rare earth , and , as well as for the of - such as light and high - , , , power and other ; thin film solar cell and key .
4.4 -lead and zinc and
lead zinc , , , and of .
4.5 new steel thin plate
- steel, high - steel and high - steel and ; the steel, iron steel, -phase steel and other new -brand steel and its board and . 4.6 and of high - rare earth and high - rare earth and rare earth; high - rare earth , , , , , rare earth and .
4.7 and use of and
of non - metal ; non - metal and cycle ; of high - - and , non - metal ; deep and high - , and .
4.8 Other
on the of new , it , film , , base , new , and .
5 key
5.1 High and Pure
The and and of high - metal will and high -pure metal from low - raw , and non - metal alloy melt .
5.2
The and of - - ultra -fine new , , , and other non - metal and high - steel , the of large , new metal metal and of its and their .