摘要：金属材料随着社会科技的不断进步,应用范围越加广泛。代工艺加工中,金属材料以其自身独特有的材料质感与特性,成为了现代工艺加工中必不可少的材料。随着人民生活水平的提高,现代工艺制品已经融入我们的日常生活中。为了降低金属材料使用过程中的浪费,从加工中节省材料,提高金属材料在现代工艺加工中的使用效率。基于此,本文主要分析了金属材料加工的主要内容,随后从三个方面分析了现代工艺中金属材料的特点与运用,以此来供相关人士参考交流。
关键词：金属材料,现代工艺,加工
我国的各行各业都随着生活水平提高发生了翻天覆地的变化,科技的发展使得现代工艺制品金属材料的使用进入了全新时期。社会对金属材料现代工艺品的需求越来越高,为了满足社会需求,对现代工艺品行业加工技术进行深入探索。在原有加工的基础上提高加工工艺技术,获得现代工艺加工业的经济效益,满足社会对现代工艺品的需求。金属材料的加工活动并不是在现代才发展起来的,在我国古代就已经具备了初步的模型,我国在这方面具有悠久的发展历史,但是传统的加工工艺已经不能够满足现代工业的发展。因为传统的加工手段所加工出来的金属材料比较粗糙,程度不高,生产出来的产品质量较低,但是某些领域还是可取的。相关部门以及技术人员在进行加工技术研究的时候,要在继承的基础之上发展,结合现代科学技术,提高加工质量和加工效率。
1 金属材料加工的主要内容
金属材料的概括。金属材料由于导热性、坚韧性、塑造性、导电性教好,在生活的各个领域中都扮演者重要角色。我们日常生活中使用的电线就是用的金属材料铜,做饭吃饭使用的锅碗瓢盆都是由不锈钢制作,常见的发光发亮的装饰品门把手、车把手、家具、厨具等都是由铭制作而成。对于使用温度来说没有什么过高的要求,无论是低温还是高温加工成的工艺制品都能使用。金属结合键是金属的独有性质,使得金属材料具有导电与导热特性,色彩与光泽方面与其他材料相比也占据很大优势。晶格结构是金属材料的主要结构,延展性非常强,能够与磷、硫、氮、氢、硼及氧在熔融状态下结合,按照合理的比例合成新金属多元合金、二元合金等。除此之外,金属间化物是金属材料通过一定的技术手段制作而成,因为具备强大的延展性,比较活跃的化学特性,长时间在氧气中会出现生锈现象[1]。
2 现代工艺品运用金属材料的特点
金属材料在广泛运用的同时还需要考虑特性不同使用的加工技术不同,应用时根据的是金属材料性质而进行加工,选择合适的加工技术,这样才能把金属材料的最大作用发挥出来,提高加工效率与工艺制品有效性。金属材料根据性质划分主要有以下三种特性:
(1)金属材料的锻压性:在冲击与锻造过程中使得金属材料重新塑性是金属材料锻压性的主要内容。塑性变形抗力大小、材料塑性与锻压性有着直接关系,影响了材料加工技术的选择,材料成分的比配。金属材料的锻压性还包括着材料的焊接性。通过一定的技术手段,考虑现代工艺制品的寿命前提下,把金属材料焊接成满足工艺设计的构件。焊接性能的好坏与焊接出来的构件质量有关,焊接性能好的工艺品不会出现气孔、裂缝等瑕疵,焊接性能不好的工艺品就会出现这些小瑕疵,影响整个工艺品的美观。焊接过程中要考虑焊接头的定力学性能,能够保障焊接构件出来的艺术品不会出现质量问题。一般情况而言,金属材料收缩性小、导热性强都不会出现焊接问题。
(2)金属材料的铸造性:融化成液态的金属材料有重新铸造的性能,利用这个特性,可以把金属材料铸造成不同的形状,提高工艺制品的美观感[2]。铸造性使得金属材料具有了裂纹敏感性、吸气倾向、偏析、铸造应力、收缩性、流动性等特性,在现代工艺加工中根据特性的不同制作出不同工艺成品。铸型填充、浇铸温度和合金化学成分这三个条件极大的影响了合金流动性。金属材料纯铁的流动性,与含碳量有关,含碳量越大,流动性越强;含碳量越小,流动性越弱。在铸铁的不同类型中,流动性最好的是含有共晶成分的铸铁。在合金中,将对合金的流动性因素主要是能否形成高熔点夹杂物。
(3)金属材料的切削加工性:金属材料的切削加工性的难易程度内容是切削加工性特性。加工硬化、金属内部结构、导热性及金属材料硬度都会影响切削加工性能。切削加工性能的好坏与四个因素息息相关,影响最大的还是金属材料的硬度,硬度高的金属材料增加了切削加工的难度。加工硬化能力、金相组织、导热性、坚韧性、金属硬度、材料中所含的化学成分这六大方面影响了金属材料的加工。热处理工艺与组织这两大因素给切削加工带来很大的影响,马氏体、索氏体、珠光体这三类加工性能低下。在金属组织不同的前提下,材料的加工性能与机械性能不同。金属材料的化学成分带来的影响是:改变金属成分的元素,可以改善加工性能。在钢这个金属材料中,通过合金元素提高钢的硬度和强度,降低元素S、AI可以降低钢金属材料的硬度与强度。
3 现代工艺中金属材料的主要运用
现代工艺中使用金属材料的加工技术:根据现代工艺品的不同形状、用途、寿命要求,选择适合的金属材料进行加工,加工过程中选择最合适的技术加工,制作出符合设计的现代工艺品。随着科学技术的发展,现代工艺品的制作方法层出不穷,由金属材料制作现代工艺品的主要技术有以下几种:
3.1根据金属材料的锻造性进行温挤压成形法加工技术
锻造性的金属材料具有高的可塑性能,通过温挤压的方式把金属材料原有形状塑造成工艺品所需形状。塑造主要是通过挤压放在模型里的金属材料,利用外力把金属材料的形状塑造的与模型一致。利用温挤压塑造金属材料形状时,最关键的地方是挤压模具的设计。根据设计的现代工艺品图纸,制作出与设计图形状、大小、精度一致的模具。构建模具的结构,模具压力承受数据,选择合适的压力机,设计程序及挤压工艺这些因素极大的影响力了工艺品的制作。挤压过程中最容易出现的问题是过程中产生了挤压温度,温度降低了挤压力度,为了解决这个问题,需要控制挤压温度,适当降低温度,保障挤压力度处于同一大小。
3.2根据金属材料的铸造性进行热处理法加工技术
热处理法加工技术主要是针对加工的金属材料进行热加工,热加工的方法有三种,根据工艺品所需技术的不同选择合适的加工处理法。第一种是通过高功率密度激光法,主要使用在汽车部件制作领域,因为这种方法制作成的工艺品耐磨性较高,硬度及强度能够满足汽车所需,一般不会轻易腐蚀。第二种是硬涂层技术,主要使用在表面金属材料,利用这种技术制作出来的工艺品非常耐用,且技术使用比较方便。第三种技术是利用化学原理采取薄层渗透技术,这种技术使用相较于其他两种来说范围比较广泛,比传统的技术更加有效,减少了能量消耗,改善环境,缩短了能量消耗时间[3]。
3.3根据金属材料的切削加工性进行高速切削法加工技术
常用的金属材料处理方法就是高速切削法加工技术,金属材料在加工成工艺品时会产生废料,因为是高速切削加工,切削速度非常快,就会把废料吹走,保证加工的零件不会受到废料的影响。这种加工技术需要的资金不高,平常的工艺品加工中比较常见,加工零部件时还能保证极高的精准度。因此,在金属材料切割活动当中,这种技术手段的运用频率是比较高的,更重要的是该技术前期投入的成本比较小,对于小微企业而言具有极大的发展优势。同时在加工过程当中也需要做好降温处理,因为在利用加工设备对金属进行切割的时候,由于切割速度较快,所以接触面的温度比较高,一旦接触面的温度高于金属的熔点,就会导致金属膜发生变形,也会影响道具的使用寿命。为了保证加工零件的质量,一方面要选择质量比较高,并且符合零件加工特点的道具,通过使用耐热性能以及硬度比较高的邻居来提高切割工作的质量,常见的道具主要包括新型硬质合金刀具、陶瓷道具或者是图层硬质合金刀具。另一方面在对金属进行切割的时候,必须要考虑到金属的材料特点,不同金属材料的切割顺序是不同的,同时对每一个切割步骤都要进行详细的数据记录,以此作为数据合理的安排后期工作。
3.4 根据金属材料的可锻造性展开的压力加工技术
除了利用热加工的方式来进行金属材料的切割以外,还可以利用金属本身的锻造性能通过施加外的压力来使金属的形状发生变化,进而生产一些尺寸比较大的机器零件,这一种加工方式我们称为压力加工。在压力加工当中所涉及到的技术手段主要有五个方面,分别是锻造、板料冲压、拉拔、挤压以及扎制。首先,锻造环节使用的是自由锻造和模锻这两种方法,自由锻造主要是利用原始的冲击力使金属发生变形,这一种技术手段的成本投入比较低,并且工作流程简单,应用领域较广。在模锻当中使用的设备不同,那么所采取的技术手段也不一样,如果使用的是锤上模端,那么设备会有蒸汽空气锤、高速锤等,这一种技术手段所分解出来的金属废料比较少,可以进一步节约生产过程当中的资源。
3.5根据金属的性质利用粉末冶金技术
粉末冶金技术主要针对的是各种金属,在加工过程当中,工作人员可以放一些和加工金属颜色或者质地相符合的金属粉末,然后共同的放入加工零件的模具中,而这些金属粉末在经过高温作用之后,会和模具完全的契合起来,和黑色金属之间也不会产生任何的缝隙,最终形成一个完整的模型。简而言之,这就是一种拼接技术,这种手段并不需要具备较高的技术性,也不需要其他机器设备进行辅助,更重要的是在加工过程当中不会造成任何原料的浪费,不会产生一些边角料[4]。不同的加工技术是为了展现独有的工艺品美感。现在的工艺品制作方式多种多样,主要目的就是制作出美观感较强的工艺品。所以现代工艺品的制作,不仅是熟练掌握金属材料特性,还要知道金属材料能带给人的感官效果。在工艺品的制作中,通过适合的金属材料处理技术,制作出符合现代人审美的工艺品。现代工艺品的创作中,选择引入美感艺术高的金属材料,可以把当代工艺品的美观感展现无疑,促进了工艺品制作的发展,符合了大众审美标准,且促进了工艺品使用的金属材料进行深入开发。
结束语
金属材料在现代工艺品的制作中占据了非常重要的地位,工艺品的制作需要考虑金属材料加工技术与金属材料具有的独特性质,在工艺品设计时把这些问题全面考虑,才能造出符合大众审美的现代工艺品。在工艺品的设计中,不仅是考虑工艺品的美观,也需要融入考虑使用的金属材料,这两者的制作时相辅相成的,不能忽视任何一方。
参考文献
[1]刘方靓,马牧群.金属材料在现代工艺加工中的应用研究[J].世界有色金属,2017(4):200-201.
[2]顾银娥.激光技术在金属材料加工工艺中的应用[J].信息记录材料,2018,019(002):15-16
[3]王基维,蔺广科,薛鹏举,etal.难切削金属材料零件热等静压近净成形工艺研究[J].机械制造与自动化,2018(2):5-7.
[4] 杨星,李娇娇.金属材料机加工表面质量与精度控制工艺系统研究[J].科学与信息化,2017,000(018):119,121.
