馮昊

身份證號：130303199003040311

【摘 要】隨著世界經(jīng)濟、科技的發(fā)展，對材料的需求量逐年都迅速增加，因為材料是技術(shù)進步的基礎(chǔ)所在。本文首先對材料做了概述，然后以高分子材料為例分析了高分子材料成型加工技術(shù)，最后探討了自動化技術(shù)在材料成型及控制技術(shù)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】材料；材料成型；高分子材料；吹塑；自動化技術(shù)

一、對材料的概述

材料的分類很廣，每種類型都有自己的性能和優(yōu)缺點，只有綜合利用這些性能，才能使材料得到很好的利用，對于材料作為制造機械零件，結(jié)構(gòu)的物質(zhì)原料，按照化學特征可以分為金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復合材料等，具體分析如下：

（一）金屬材料

在機械加工中，金屬材料的應(yīng)用是最廣的，用量也是最大的，在各種機床、冶金設(shè)備、動力設(shè)備等重金屬材料的應(yīng)用中占 80%～90%，金屬材料具有力學性能好、加工成本低、工藝性能好的優(yōu)點。

（二）高分子材料

相對于金屬材料，高分子材料的應(yīng)用位列第二，高分子材料又稱聚合物或者高分子化合物，它主要分為塑料、化學纖維和橡膠三大類，高分子材料具有質(zhì)量輕，不容易導熱、耐腐蝕性強的特點，在電氣絕緣上，水暖上都有很好的應(yīng)用。

（三）陶瓷材料

陶瓷材料是一種無機非金屬材料，種類很多，可以分為傳統(tǒng)陶瓷和特種陶瓷，傳統(tǒng)陶瓷是工業(yè)和建筑的基本需要材料，例如家庭裝修中的瓷磚，這種陶瓷脆性大。特種陶瓷就是添加一些金屬，將陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能進行改變。

（四）復合材料

復合材料是一個高技術(shù)領(lǐng)域，它具有高強度、高韌性等優(yōu)點，它的原理與合金金屬有些相似，是對材料之間的合成。

二、高分子材料成型加工技術(shù)

高分子材料的合成和制備是通過高分反應(yīng)將多個化工單元操作熔為一體的組成過程， 在高分子反應(yīng)過程中更加注重形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成。 傳統(tǒng)的聚合過程是對物料進行加熱，溫度通常能夠達到 400℃ 到 800℃ ，物料中就會產(chǎn)生降解和碳化的反應(yīng)，影響高分子材料有形態(tài)結(jié)構(gòu)。為提高高分子材料的聚合反應(yīng)效果，解決傳熱和傳質(zhì)的問題，需利用流變學的理論基礎(chǔ)，深入研究高分子材料的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、濕度和輻射等條件下與時間因素有關(guān)的流動和變形的規(guī)律，從而改變聚合反應(yīng)時的不利條件，達到聚合反應(yīng)的效果。

三、高分子材料成型加工技術(shù)主要有以下幾種：

（一）吹塑成型技術(shù)

吹塑成型技術(shù)是將高溫熔融的高分子材料通過氣體的壓力使得其在模具當中膨脹成型，也是常用的塑料加工方法之一，同時這也是國內(nèi)采用最廣泛的塑料加工方法。在吹膜成型的技術(shù)當中，主要是靠模具進行，應(yīng)用較多的模具有凹模、不規(guī)則模等，設(shè)備的造價比較低、在運行的過程中適應(yīng)性很好，容易成型。吹塑的加工方式有擠吹、拉伸和注塑三種方式。

（二）熱塑性彈性體動態(tài)全硫化技術(shù)

該項技術(shù)將混煉技術(shù)引入到振動力場擠出的整個過程，并為了實現(xiàn)混煉環(huán)節(jié)中橡膠相的動態(tài)全硫化，對硫化反應(yīng)直接進行控制，從而使得混合加工環(huán)節(jié)共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題得到有效控制。通過該項技術(shù)，初步形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術(shù)，能夠有效提高我國TPV技術(shù)的發(fā)展。

（三）信息存儲光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)

此技術(shù)克服傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長、能耗大、儲運過程易受污染、成型前處理復雜等問題，將光盤級PC樹脂生產(chǎn)、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體，結(jié)合動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)，研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備，達到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

（四）其他塑料成型技術(shù)

其他塑料成型技術(shù)主要包含塑料激光成型、半結(jié)晶塑料激光焊接和激光燒結(jié)技術(shù)，這三類主要是用在某些有特殊要求的項目中。 激光塑性成型是利用塑料在高溫的環(huán)境中可塑性，半結(jié)晶體塑料激光焊接技術(shù)的傳輸焊接和隔層隔膜將塑體聚結(jié)到模具上。而半結(jié)晶塑料激光焊接技術(shù)是通過激光傳輸焊接和隔層薄膜的方法，將聚酰胺焊接到熱塑性塑料上，從而形成半結(jié)晶聚合物。激光燒結(jié)技術(shù)是將CAD 設(shè)計的零件，采用全新的方式進行加工，既能夠節(jié)省生產(chǎn)成本，也能形成大規(guī)模的生產(chǎn)。

四、自動化技術(shù)在材料成型及控制技術(shù)中的應(yīng)用

（一）自動化技術(shù)在鑄造技術(shù)中的應(yīng)用

鍛造技術(shù)是將固態(tài)金屬進行物理熱處理，使其變?yōu)橐簯B(tài)金屬，通過凝固冷卻后生產(chǎn)為所需的產(chǎn)品形態(tài)的技術(shù)。鑄造技術(shù)在我國具有悠久的歷史，我國古代所使用的生活器具以及戰(zhàn)爭時代的冷兵器都是鑄造技術(shù)的體現(xiàn)。鑄件表面的平整性、鑄件的固體組織、鑄件工藝整體的精準度都是對鑄造技術(shù)的考驗。而如今，隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)代計算機技術(shù)在鑄造業(yè)中的應(yīng)用，使得鑄造業(yè)走向了全新的自動化鑄造道路，在鑄造業(yè)中使用了直讀光譜儀和熱分析儀，讓鑄造更簡單。在新型模式的生產(chǎn)中，一些大型工廠在鑄造工作流程中實現(xiàn)了全程自動化控制，自動化技術(shù)的應(yīng)用不僅有效的提高工作效率，更是提高了工業(yè)生產(chǎn)的精準度，化繁求簡。

（二）自動化技術(shù)在焊接技術(shù)中的應(yīng)用

焊接技術(shù)是將熱塑性材料進行加壓、加熱，使其變?yōu)榭蛇B接狀態(tài)，然后進行多面連接成為一個整體的技術(shù)。焊接技術(shù)是由于工業(yè)生產(chǎn)的需求隨之產(chǎn)生的一門技術(shù)，傳統(tǒng)的焊接方式可分為三種，分別為熔焊、固相焊、釬焊等。而如今的焊接技術(shù)隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展也進行不斷發(fā)展，現(xiàn)代焊接技術(shù)不僅僅是材料的互相連接，更是材料高分子間的連接，生物組織的連接，由此可見，焊接技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化。如今自動化技術(shù)應(yīng)用到焊接技術(shù)當中，自動化技化在焊接技術(shù)當中的應(yīng)用不僅有效的降低了勞動力的成本，提高了生產(chǎn)率，更是提高工作中的焊接質(zhì)量問題，為企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來更大的發(fā)展空間。

（三）自動化技術(shù)在鍛壓技術(shù)中的應(yīng)用

鍛壓技術(shù)是對材料的塑性形成和控制的技術(shù)操作過程。鍛壓過程中，最后產(chǎn)品的好壞最終受材料本身的材質(zhì)以及一些客觀原因所導致的。傳統(tǒng)鍛壓技術(shù)相對來說工作效率低，勞動力需求大等缺點，而現(xiàn)代自動化技術(shù)在鍛壓技術(shù)中的應(yīng)用有效的提高產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的效率，節(jié)省了工作時間，相對于傳統(tǒng)鍛壓技術(shù)，現(xiàn)代自動化技術(shù)的參入更是提高了工作的精準度，在環(huán)境污染中，解決了機械的噪音污染等問題，如今的鍛壓技術(shù)不僅結(jié)合了自動化技術(shù)，更是結(jié)合了計算機技術(shù)等新型的科學技術(shù)，使得鍛壓技術(shù)趨向于智能化、集成化系統(tǒng)發(fā)展。

五、結(jié)語

綜上，在材料成型上不斷注入新元素和新設(shè)計方法，應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 輔助設(shè)計軟件，對加工材料進行建模，能更好的分析材料成型的特性，材料成型既要滿足零件的形狀要求也需要滿足材料本身的性能，在不斷更新材料和加工技術(shù)的前提下，在推動國內(nèi)各領(lǐng)域發(fā)展上、經(jīng)濟技術(shù)建設(shè)上、國防建設(shè)上，焊接技術(shù)將會不斷創(chuàng)新，不斷發(fā)展，將會越來越重要。

參考文獻：

[1]劉明曦.關(guān)于材料成型及控制與自動化技術(shù)的研究初探 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015 （11）

[2]高林也.關(guān)于材料成型及控制與自動化技術(shù)的相關(guān)研究 [J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016 （2）

[3]崔至鵬，羅正龍，王榮武.材料成型及控制技術(shù)與自動化技術(shù)的探究 [J].通訊世界，2016（9）