摘 要:材料成型與控制工程一直以來備受關(guān)注,作為加工行業(yè)的重要組成部分,在我國已有近40年的發(fā)展歷史。隨著時(shí)代的變革,材料成型及控制技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需要的推動(dòng)之下,實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)工藝到創(chuàng)新工藝的轉(zhuǎn)變。其中,最為突出的改變?cè)谟谝M(jìn)自動(dòng)化技術(shù),自動(dòng)化技術(shù)在材料成型與控制工程中發(fā)揮著重要作用,不僅提高了工作效率,還為加工企業(yè)節(jié)省了大量的人力、物力和時(shí)間成本。文章從發(fā)展空間角度出發(fā),具體分析材料成型及控制技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)融合且呈現(xiàn)出何種優(yōu)勢(shì)形態(tài)。
關(guān)鍵詞:材料成型;控制技術(shù);自動(dòng)化技術(shù)
伴隨著科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的不斷拓新,越來越多的行業(yè)被人們認(rèn)可,且具備了較大的發(fā)展空間。時(shí)代變革的背景為材料成型與控制工程提供了良好的契機(jī),國家選擇從政策和資金兩個(gè)方面對(duì)該工程提供幫助。此類型的企業(yè)只要抓住了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),就會(huì)擁有更多的商機(jī)。材料成型及控制技術(shù)研究的核心問題是探索熱加工如何改變物體的宏觀形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu),其中涉及多個(gè)學(xué)科的疊加,工藝流程十分復(fù)雜。新時(shí)代的人們用智慧創(chuàng)造出自動(dòng)化技術(shù),恰好可以輔助材料成型及控制技術(shù)完成相應(yīng)的工作。新技術(shù)的融入需要一個(gè)磨合的過程,在此期間難免遇到困難和挑戰(zhàn)。人們需要在多次的嘗試中獲得寶貴的經(jīng)驗(yàn),對(duì)新模式進(jìn)行充分的了解和認(rèn)識(shí),才能熟練掌握,并實(shí)現(xiàn)合理化的操作。
1 ? ?預(yù)測(cè)材料成型技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相互融合的發(fā)展趨勢(shì)
預(yù)測(cè)未來的發(fā)展趨勢(shì)需考慮當(dāng)下具體狀況。材料成型及控制技術(shù)在我國的發(fā)展還處于上升階段,仍具備較大的進(jìn)步空間。根據(jù)目前的狀況來看,我國所掌握的材料成型及控制技術(shù)所耗費(fèi)的時(shí)間成本較大,操作步驟十分復(fù)雜且后期工作對(duì)于工人來說也相對(duì)困難。這也成了最令相關(guān)企業(yè)頭疼的問題,在大力發(fā)展生態(tài)文明建設(shè)的中國,一項(xiàng)污染嚴(yán)重又浪費(fèi)資源的項(xiàng)目是沒有立足之地的。因此,當(dāng)下企業(yè)考慮最多的問題是怎樣在保證收益的情況下有效杜絕資源的浪費(fèi)和能源的損耗。
科學(xué)成為國家發(fā)展的重要課題,越來越多的行業(yè)開始追求專業(yè)知識(shí)與科學(xué)技術(shù)的有機(jī)融合。自動(dòng)化技術(shù)就是集通信理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的新型技術(shù)手段,也成為材料成型及控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新主題的第一步。針對(duì)當(dāng)下我國面臨的棘手問題,自動(dòng)化技術(shù)與材料成型及控制技術(shù)的配合是必然的。為減少時(shí)間成本,自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用其高精度的特點(diǎn)準(zhǔn)確地完成流程中的每一個(gè)步驟,大大縮短了材料成型的時(shí)間。為響應(yīng)環(huán)保理念,部分企業(yè)已經(jīng)將資金投入環(huán)保材料的使用。為減少能源的損耗,自動(dòng)化技術(shù)引領(lǐng)材料成型及控制領(lǐng)域走向大批量生產(chǎn)的道路。此外,還達(dá)到了簡(jiǎn)化步驟、減少人力資源浪費(fèi)的目的。
2 ? ?實(shí)操過程中應(yīng)當(dāng)如何配合使用兩項(xiàng)技術(shù)
2.1 ?鍛壓技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展
鍛壓是材料成型及控制工程中的關(guān)鍵步驟,其工作原理是利用材料的塑性特征,實(shí)現(xiàn)成型和控制步驟。顧名思義,鍛壓核心在于壓力。傳統(tǒng)的鍛壓技術(shù)多采用人工操作的形式,方法老套且缺乏精度,導(dǎo)致整個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率極為低下。新型的鍛壓技術(shù)逐漸告別了人力操作,走向自動(dòng)化和智能化。從鍛壓自動(dòng)化的生產(chǎn)線上,可以看到機(jī)械設(shè)備自動(dòng)換模的場(chǎng)景,這種操作在效率和降噪方面都作出了極大的貢獻(xiàn)。鍛壓技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展道路還十分漫長(zhǎng),目前為止,人們?cè)谠擃I(lǐng)域的科研成果屈指可數(shù),比如鍛壓與人工智能、自動(dòng)出倉技術(shù)的相互融合等。這些成就為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的收入,也為我國在該領(lǐng)域的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
2.2 ?自動(dòng)化技術(shù)加入鑄造環(huán)節(jié)
液體金屬材料固化成型的過程也就是所謂的鑄造環(huán)節(jié)。鑄造環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)相對(duì)繁雜,主要是凝固過程的控制、鑄造材料的精確度、鑄造材料的外觀等。液體金屬材料最大的特征莫過于材料在遇到高溫時(shí),會(huì)融化為液態(tài),此時(shí)的金屬材料就具備了一定的可塑性。早在古代,人們就學(xué)會(huì)了鑄造的本領(lǐng)并延續(xù)至今。唯一不同的是,現(xiàn)代化的鑄造技術(shù)中添加了其他學(xué)科的理念,具體來說就是將自動(dòng)化技術(shù)與鑄造環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起。由于鑄造過程對(duì)于材料熔化溫度和時(shí)間的把握要求比較苛刻,不少企業(yè)引入了直讀光譜儀和熱分析儀。借助儀器的力量,工作人員可以直觀地得知液態(tài)金屬的組成成分和熔化的溫度及時(shí)間。自動(dòng)加入使得鑄造工組更加簡(jiǎn)單和精確,避免微小失誤造成嚴(yán)重后果的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。雖然鑄造速度加快,但是金屬材料成型的品質(zhì)并沒有因此而下滑。
2.3 ?高效率自動(dòng)化焊接技術(shù)的橫空出世
焊接技術(shù)是材料成型過程中不可或缺的,操作的質(zhì)量可以直接影響材料成型的品質(zhì)。新型的焊接理念相較于傳統(tǒng)的更加細(xì)致且精確。傳統(tǒng)的焊接技術(shù)只追求材料之間簡(jiǎn)單的連接,而新型焊接技術(shù)卻追求更細(xì)微處的材料連接。當(dāng)自動(dòng)化技術(shù)與焊接技術(shù)碰撞出火花時(shí),人們開始將人工智能投入到焊接生產(chǎn)線上。整個(gè)操作流程在微波機(jī)控電源的基礎(chǔ)上,增加了自動(dòng)化焊接系統(tǒng),使得焊接環(huán)節(jié)更具有柔性。該技術(shù)方面的革新避免了人力資源的浪費(fèi),降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,成為各大企業(yè)的不二之選。高效率的自動(dòng)化焊接技術(shù)采用計(jì)算機(jī)的高精度參數(shù)計(jì)算功能,明確焊接點(diǎn)的位置,工人可以通過系統(tǒng)提供的信息對(duì)焊接過程實(shí)施監(jiān)測(cè),以保證整個(gè)過程萬無一失。此外,焊接的過程常存在安全隱患,自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)能盡可能避免安全隱患轉(zhuǎn)化為危機(jī)的可能,進(jìn)一步為工人的人身安全提供保障。
3 ? ?結(jié)語
材料成型及控制技術(shù)走向自動(dòng)化的具體原因是時(shí)代的變遷和科技的發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,企業(yè)生產(chǎn)的腳步也要隨之改變。當(dāng)創(chuàng)新成了時(shí)代的主旋律,材料成型及控制過程中也開始融入了自動(dòng)化的元素,一方面是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)量的提升,另一方面是為了完成質(zhì)的飛躍。自動(dòng)化技術(shù)憑借自身智能化和便捷性的特點(diǎn)贏得不少企業(yè)的青睞,它不僅能使材料成型及控制工作的效率得到提升,還能在資源短缺的年代里為行業(yè)發(fā)展節(jié)省更多的資源。
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作者簡(jiǎn)介:陳天華(1991— ),男,漢族,廣東人;研究方向:材料工程技術(shù)。