材料与工艺

1浇铸：指金属被加热熔化，然后浇注到模型里。适合加工造型复杂的零件。浇注分类砂模铸造：成本低，批量小，可以加工复杂的造型，但可能会需要大量的后期处理工序。熔模铸造/失蜡法铸造：这种加工方法具有很高的连续性和精确度，也可以用于加工复杂造型。它是在相对低廉的加工成本前提下，能够实现非常完美的表面效果，适合大批量生产。注铸法：用于加工高误差的复杂造型。由于工艺本身的特点，产品成型后不需要后处理，然而，只有在大批量生产的情况下才能显示出成本低的优点。压铸法：加工成本高，只有在大批量生产的情况下成本才合理。但最终产品的成本相对较低而且误差比较高。可以用于生产壁厚较薄的零件。旋铸法：是加工小型零件的理想方法，通常用于首饰制造。可以使用橡皮模型以降低加工的成本。定向固化：可以生产具有优良抗疲劳性能的非常坚固的超耐热合金浇注到模型里，然后经过严格控制的加温及冷却工序，以消除任何细小的瑕疵塑性成型加工：是指将成型金属高温加热以进行重新造型，属劳动密集型生产。塑性成型加工分类：锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工艺之一。扎制：高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，辊子将金属扎入型模中以获得预设的造型。拉制钢丝：利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。挤压：一种成本低廉的用于连续加工的，具有相同横截面形状的，实心或者空心金属造型的工艺，既可以高温作业又可以进行冷加工。冲击挤压：用于加工没有烟囱锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷，可以加工各种壁厚的零件。加工的成本低。2粉末冶金：一种可以加工黑色金属元件也可以加工有色金属元件的工艺。包括将合金粉末混合以及将混合物，压入模具两项基本工序。金属颗粒经过高温加热烧结成型。这种工艺不需要机器加工，原材料利用率可以达到97%。不同的金属粉末可以用于填充模具的不同部分。固体成型加工：是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条，片以及其他固体形态。属于劳动密集型生产。加工成本投入可以相对低廉一些。固体成型加工分类旋压：一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法，如碟子，杯子以及圆锥体等。加工时，将高速旋转的金属板推近同样告诉旋转的，固定的车床上的模型，以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。弯曲：一种用于加工任何形式的片状，杆状以及管状材料的经济型生产工艺。连续扎制成型：将金属片喂入压辊之间，以获得长度连续，横截面一致的金属造型。与挤压工艺类似，但是对加工元件的壁厚有限制，只能得到单一的壁厚。只有在大量生产的前提下，加工成本才最合理。冲压成型：金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型，用于加工中空造型，深度可深可浅。冲孔：利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺，大，小批量生产都可以适用。冲切：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于前者利用冲下部分，而后者利用冲切之后金属片剩余部分。剪切：用剪切的方式切割金属片，与用一把剪刀从最佳位置剪裁纸张是一个道理。切屑成型：当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑成型，包括铣磨，钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。无切屑成型：利用现有的金属条或者金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工，激光切割，喷水切割以及热切割等。3拉丝加工工艺拉丝可根据装饰需要，制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦（如在有靠现装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷）获取。改变不锈钢刷的钢丝直径，可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理：采用两组同向旋转的差动轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速转动的胶辊，铝或铝合金板从两组辊轮中经过，被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下，使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工，对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动，在铝或铝合金板表面磨刷，得出波浪式纹路。旋纹也称旋光，是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上，用煤油调和抛光油膏，对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机，将其固定在桌面上，与桌子边沿成60度左右的角度，另外做一个装有固定铝板压茶的拖板，在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动，在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。水转印技术被称为比较环保的技术，也是目前最新兴的一种高效印刷制作，大概与他脱离印刷过程中的油墨有关。水转印利用水的压力和活化剂使水转印载体薄膜上的剥离层溶解转移，基本流程为：一)膜的印刷：在高分子薄膜上印上各种不同图案；二)喷底漆：许多材质必须涂上一层附着剂，如金属、陶瓷等，若要转印不同的4图案，必须使用不同的底色，如木纹基本使用棕色、咖啡色、土黄色等，石纹基本使用白色等；三)膜的延展：让膜在水面上平放，并待膜伸展平整；四)活化：以特殊溶剂(活化剂)使转印膜的图案活化成油墨状态；五)转印：利用水压将经活化后的图案印于被印物上；六)水洗：将被印工件残留的杂质用水洗净；七)烘干：将被印工件烘干，温度要视素材的素性与熔点而定；八)喷面漆：喷上透明保护漆保护被印物体表面；九)烘干：将喷完面漆的物体表面干燥。金属术语淬火：一种将金属浸于水，油，空气或者金属溶液中快速冷却，以使金属变硬的工艺。然而这种方法同时也会增加金属的脆性。金属在水中淬火比在油中冷却的速度要快。难熔金属：熔点很高的金属，包括：钨，镍，铬，铂，钼，等等。熔炼：将金属容其矿石中分离出来的工艺。超耐热合金：耐热或者高温合金，在超过1000摄氏度的条件下性能稳定，不发生或者几乎不发生腐蚀反映。回火：通过释放材料内部应力来降低钢的硬度，该工艺首先将金属加热到低于其变形界限温度的某个温度，然后在空气中让其缓慢冷却。加工硬化：将金属片连续进行弯曲加工的工艺。金属变得越来越坚硬而难于弯折，直到金属最终断裂。对金属进行有规律的间隔退火处理有助于金属实现更进一步恶毒变形。5合金：由两种或者两者以上的元素组成的金属。同素异形：在某种物质状态，同一元素以多种物理形态（如液态，固态或者气态）存在的现象。碳就属于同素异形元素，因为它有多种存在形态---石墨和金刚石。退火：一个用来描述将金属软化过程的概念。与淬水工艺刚好相反。退火加工是将材料软化，以及去应力。它包括将金属进行缓慢加热以及冷却的过程。该工艺能够释放材料内部集聚的应力，也可以应用于玻璃加。阳极氧化：增加金属材料表面的天然氧化层厚度，起到保护金属表层目的的一种工艺。阳极氧化工艺可以应用于铝，锰，钛，等多种金属。奥氏体：铁的一种高密度高温形式。奥氏体不锈钢通常用于对材料硬度及防腐蚀性能有很高要求的应用领域。碳钢：一种由碳和钢形成的合金。碳的含量决定了钢的硬度。低碳钢比较软，高碳钢更加坚硬一些。表面硬化：该工艺用于在钢的表面形成一层坚硬表层。主要有两种方式：第一是先增加钢表面部分碳的含量，随后进行淬火和轻微的回火。第二是将钢表面加热后进行淬火和回火。当材料的某一个局部有额外耐摩要求时，表面硬化加工就显得十分重要。金属陶瓷：在金属中加入陶瓷颗粒形成的合成物。冷加工：对金属在低于其再结晶温度的条件下进行加工成型黑色金属：含铁的金属，黑色金属基本上由各种钢和铁的不同时形式构成。6锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用锤打和挤压的方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工艺之一。镀锌：将镀锌到钢或者铁的表面的一种表面处理工艺。在园艺用金属容器中十分常见。贵金属：典型特征为具有极高的防腐蚀性能，通常应用于贵重金属。白蜡：一种已经在家用器皿中应用数百年的锡铅合金。现在白蜡中也可能含有铅和锑。机械性能脆性：用于描述材料在未施加明显外力以及没有明显变形的情况下发生断裂的性能。耐压强力：施加于材料上使其长度变短，截面积变大的外力，与拉伸强力相对应。传导性：材料传输热能或者电能的速度。蠕变：材料在压力条件下产生缓慢的变形量。延展性：是金属受外力变形，当外力消除之后又恢复其原有形状的一中性质。疲劳强度：材料承受重复作用外力的能力。燃烧点：金属或其蒸气开始燃烧的最低温度点。吸湿：易于吸收并且保持水分的金属。7冲击强度：金属吸收突然撞击能量的能力。柔韧性：在压力条件下材料容易发生永久性变形而不断裂的能力。可塑性：材料在较低压力条件下容易发生永久性变形的能力。多孔性：材料内部空隙的体积占据材料整体体积的比率。切变强度：两股方向相反的外力同时施加于材料表面，使其中一部分与另一部分相互滑移，材料发生断裂时的外力大小即为该材料的切变强度。比重：一定体积材料的重量与相同体积四摄氏度的水的重量之比。比热：加热1克某种金属使其温度升高一摄氏度所需要的能量。硬挺性：材料承受变形的能力，以压力与变形位移为平定基础。静强度：材料承受导致变形的外加应力的能力。应力：拉伸应力，压缩应力以及剪切应力都是外部施加于材料，导致材料断裂的作用力。拉伸强度：材料被拉伸所能承受的最大作用力。与压缩强度对应。热胀率：温度变化与材料规格变化之间的比率。韧性：材料吸收冲击能量而不断裂的能力。塑料材料8通用塑料：只可作为一般非结构材料使用，产量大，价格相对低廉。但也有将一般通用塑料改性，如加入稳定剂，玻纤等加强应用性能虽有改善，但远不及工程塑料的优良。(PEEVAPPPVCPS-HIPS-GPABSACRYLICSAN等)。工程塑料：可以作为结构材料，具有优异的综合性能(包括机械，电性能，耐热性能，耐化学性能，尺寸稳定性能，加工性能高)并可在较宽阔的温度范围和较长时间良好的保持这些性能，并能在承受机械应力和较为苛刻的化学，物理环境中长期使用。工程塑料的产量较少，价格较高。(NORYLPCPOMPPOPBTPETLCPNYLON等)工程塑料一般价格比较高，在小产品的设计中一般用的比较的少，大多数产品还是运用ABS、PC等通用塑料。輕、薄、短、小的鋁鎂合金材料常用的結構合金（鎂比重1.7，鋁2.7，鈦4.5，鐵7.9，銅8.9，鋅7.1）中，鋁鎂合金材料是相當不錯的選擇。首先，鋁合金材料比重輕，約為銅、鐵等重金屬比重的1/3；耐蝕性優，在空氣中有一層無色緻密的氧化膜，有保護作用，透過人工陽極氧化能更有效地防止腐蝕；導電、導熱性好，導電性約為銅的60~65%，導熱約為銅的2/3，約為鐵的3倍，約為不銹鋼的10倍；加工性、擠壓性好，能擠壓出複雜的形狀；易焊接且低溫下不易脆裂，單位重量下強度高，耐衝擊性佳。另外，鎂合金材料之特性具備質輕（比重小）、散熱功能佳（熱傳係數51W/mK）、原料易取得（地殼含量2.5%；海水含量0.13%）、電磁波遮蔽效果佳及可回收等優點。綜觀上列描述，鋁鎂合金材料有其在未來發展上的優勢。在應用上鎂合金材料又比鋁合金材料有較佳的防震性，更可用於對震動敏感之電子零組件托架、避震器及氣動工具等產品。鋁鎂合金材料應用上的處理程序9鎂合金材料有其上述優異的特性，符合新一代對環境保護、永續經營的條件，是取代鋼鋁材的最佳選擇。但由於鎂金屬化學活性大，極易產生電化腐蝕，因此在冶煉、製造上需特別注意，在防蝕處理上也較其他金屬來得困難。因此，為了使鎂合金材料之應用更加廣泛，對於鎂合金材料之腐蝕機制、防蝕機制、表面處理技術及工件防蝕設計，須有更多的處理程序。铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节，型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种：（1）、碱蚀工艺：由除油→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→氧化组成，即型材经除油后，在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂，然后经出光槽除去表面黑灰，即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱