材料加工技術的案例
21世紀的材料成形加工技術
中國工程院士 清華大學 柳百成
［摘要］論述了材料成形加工技術的作用及地位，介紹了快速產品與工藝開發系統、新一代制造工藝與裝備、模擬與仿真3項關鍵先進制造技術，指出輕量化、精確化、高效化將是未來材料成形加工技術的重要發展方向。
關鍵詞：先進制造技術 材料成形加工 精確成形加工 模擬仿真 并行工程 綠色制造
1 材料成形加工技術的作用及地位
中國已是制造大國，僅次于美、日、德，居世界第4位。中國雖是制造大國，但與工業發達國家相比，仍有很大差距，表現在：（1) 制造業的勞動生產率低，不到美國的5%；（2）技術含量低，以CAD為例，仍停留在繪圖功能上；（3）重要關鍵產品基本上沒有自主創新開發能力。
材料成形加工行業是制造業的重要組成部分，材料成形加工技術是汽車、電力、石化、造船及機械等支柱產業的基礎制造技術，新一代材料加工技術也是先進制造技術的重要內容。鑄造、鍛造及焊接等材料加工技術是國民經濟可持續發展的主體技術。據統計，全世界75%的鋼材經塑性加工成形，45%的金屬結構用焊接得以成形。又如我國鑄件年產量已超過1400萬t，是世界鑄件生產第一大國。汽車結構中65%以上仍由鋼材、鋁合金、鑄鐵等材料通過鑄造、鍛壓、焊接等加工方法成形。
但是，我國的材料成形加工技術與工業發達國家相比仍有很大差距。舉例說, 重大工程的關鍵鑄鍛件如長江三峽水輪機的第一個葉輪仍從國外進口；航空工業發動機及其他重要的動力機械的核心成形制造技術尚有待突破。因此，在振興我國制造業的同時，要加強和重視材料成形加工制造技術的發展。
高速發展的工業技術要求加工制造的產品精密化、輕量化、集成化；國際競爭更加激烈的市場要求產品性能高、成本低、周期短；日益惡化的環境要求材料加工原料與能源消耗低、污染少。
展開 《材料加工CAD/CAE/CAM技術基礎 》
【商品目錄】
前言
第一節 概論
第一節 CAD/CAE/CAM基本概念
第二節 CAD/CAE/CAM系統集成
第三節 材料加工CAD/CAE/CAM
第四節 CAD/CAE/CAM發展趨勢
第二章 材料加工CAD技術基礎
第一節 CAD系統的組成與分類
第二節 CAD系統的三維造型技術
第三節 CAD系統的數據信息交換
第四節 CAD系統的智能化技術與優化分析技術
第三章 材料加工CAE技術基礎
第一節 概述
第二節 傳熱過程模擬
第三節 流動過程模擬
第四節 應力分析
第五節 微觀組織模擬
第四章 材料加工CAM技術基礎
第一節 概述
第二節 數控機床的有關功能規定
第三節 數控加工工藝知識
第四節 數控編程
第五節 數控電火花線切割加工的程序編制
第五章 材料加工CAD/CAE/CAM的實際應用
第一節 液態成型
第二節 板料成形
第三節 焊接成形
第四節 塑料注射成型
第五節 快速成型
第六章 材料加工領域主流的CAD/CAE/CAM系統介紹
第一節 Unigraphics簡介
第二節 Pro/E簡介
第三節 Solidworks簡介
第四節 Mastercam簡介
參考文獻
展開 2018第十五屆先進成型與材料加工技術國際研討會
香港科技大學霍英東研究院誠邀您參與2018第十五屆先進成型與材料加工技術國際研討會
【SAMT第十五屆國際研討會】
第十五屆先進成型與材料加工技術國際研討會將于8月17-19日在銀川市召開，由銀川市人民政府、先進成型技術學會主辦，會議主題圍繞”工業4.0先進技術、智能制造技術、汽車輕量化的新技術及新應用、模具制造新技術、材料成型及模擬技術、先進成型工藝相關機械設備及節能新工藝“等領域。
目前已邀專家包括：國家知識產權局局長申長雨院士、大連理工大學蹇錫高院士、美國俄亥俄州立大學李利教授、多倫多大學/加拿大/韓國兩地院士Chul Park教授、美國威斯康星大學童立生教授、臺灣中原大學陳夏宗副校長/教授、香港科技大學高福榮教授，以及國內各大頂尖學校的專家學者、產業界重量級人士。
詳情請查看附件！如有興趣可隨時撥020-34685689咨詢
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展開 
2019年第七屆冶金技術與材料國際會議（ICMTM2019）
2019年第七屆冶金技術與材料國際會議（ICMTM2019）
會議簡介
2019年第七屆冶金技術與材料國際會議（ICMTM2019）將于2019年6月14日-15日在中國廈門召開。本次會議旨在促進先進冶金技術，材料科學等專業領域的學術交流與合作，熱忱歡迎從事相關技術研究的專家、學者和專業技術人員踴躍投稿并參加大會。
? 會議地點：中國，廈門
? 會議時間：2019年6月14-15日
? 會議官網：http://www.icmtm.org
論文出版
ICMTM2019經同行專家評審錄用的論文將出版在國際期刊“Solid State Phenomena"【ISSN: 1662-9779 】，由EI Compendex, Scopus, Thomson Reuters (WoS), Inspec等檢索機構檢索。
會議主題
會議主題包括但不限于：
T1：冶金材料
T2：先進材料科學
T3：材料加工技術
T4：納米技術復合材料
T5：半導體材料
T6：材料加工工程
重要日期
會議截稿日期： 2019年6月30日
錄用通知日期： 2019年7月5日
注冊截止日期： 2019年7月10日
會議召開日期：2019年6月14 -15日
投稿方式
郵箱: cfp@icmtm.org
CMT: https://cmt3.research.microsoft.com/ICMTM2019
聯系方式
電話： 024-83958379-808
Q Q : 3013305255
微信： 13125407442
官網：http://www.icmtm.org
展開 【EI檢索】2020年第八屆冶金技術與材料國際會議（ICMTM2020）
會議主題
會議主題包括但不限于：
T1：冶金材料
T2：先進材料科學
T3：材料加工技術
T4：納米技術復合材料
T5：半導體材料
T6：材料加工工程
關于更多主題細節，請您點擊http://www.icmtm.org/cfp.html
重要日期
會議截稿日期： 2020年2月17日
錄用通知日期： 2020年2月24日
注冊截止日期： 2020年3月02日
會議召開日期：2020年8月1-2日
投稿方式
郵箱: cfp@icmtm.org
CMT: https://cmt3.research.microsoft.com/ICMTM2020
聯系方式
電話： 024-83958379-808
Q Q : 3013305255
微信： 13125407442
官網：http://www.icmtm.org
展開 汽車輕量化-鋁合金材料的技術應用及加工工藝整合
汽車保險杠是汽車中重要的安全防護構件，制造商對保險杠的各項機械性能的要求往往比較高，汽車上的鋁制保險杠防護構件的機械性能可通過熱處理技術將其改善提高。
近年來隨著鋁合金技術的開發，由于，具有很高的吸收沖擊能的能力，密度小耐高溫，防火性能強，易加工，可進行表面涂裝處理等特點的泡沫鋁合金作為一種新型的鋁合金材料而被用于制造汽車保險杠。固體泡沫鋁合金在汽車制造中的應用多為三明治式的三夾板。用這種材料制造的汽車保險杠，能夠將兩車相撞時產生的大部分碰撞能吸收掉,從而保護了汽車的安全
汽車散熱器用鋁合金復合材料
鋁合金復合材料是鋁合金復合箔、復合帶、復合板的統稱，是制造汽車空調器、散熱器、中冷器、油冷器、暖風機、干手器和空分設備等釬焊式熱交換器的關鍵原材料。復合材料主要是由2~3種合金經疊合壓延后制成的2~5層復合材，包覆層（皮材）多為高硅合金或低電位合金。其釬焊原理是：將鋁合金復合材和其他管件、板件組成的換熱器放入600℃左右的高溫釬焊爐中，包覆層熔化，而基體不熔化，高硅合金材料通過虹吸作用和擴散機制使散熱器翅片和換熱器通道、換熱片釬焊在一起，從而實現熱交換作用。
汽車隔熱用鋁合金
鋁合金發動機罩
鋁合金在發動機罩上的應用也正逐步增多，應用最成功的是奧迪汽車公司。奧迪的輕鋁車身技術是奧迪公司的一項核心技術，公司已在這一領域進行長達20年的研究和開發，其精湛的應用技術遠遠領先于其他汽車廠家。奧迪A8和A2在全球各國名協會和專業媒體的評比中屢獲殊榮，至今已贏得40多項大獎．日本美洲豹(jaguar)也在從事全鋁車身的開發和應用，2003年6月開始銷售全鋁車身的頂級轎車XJ。
展開 材料復合新技術國家重點實驗室的計算利器—工作站/服務器/存儲配置推薦
材料復合新技術國家重點實驗室主要致力于研究材料復合技術及其在各個領域的應用。材料復合是指將兩種或多種不同材料進行組合，形成具有優良性能和特性的復合材料。以下是該實驗室可能關注的一些研究重點：
1) 復合材料設計和制備：研究復合材料的組成、結構和性能之間的關系，通過設計和制備方法來優化復合材料的性能。包括選擇合適的材料組分、控制復合界面和相互作用等。
2) 復合材料加工技術：研究復合材料的加工工藝和工藝參數，包括復合材料的成型、成型工藝優化、復合材料的增強和增韌等技術。旨在改善復合材料的力學性能和工藝可行性。
3) 復合材料性能評估：對復合材料進行力學、熱學、電學和化學等方面的性能評估，包括強度、硬度、耐磨性、導熱性、電導率等。研究復合材料在不同環境和應力條件下的性能表現。
4) 復合材料應用研究：研究復合材料在各個領域的應用，如航空航天、汽車制造、電子設備、能源存儲等。通過探索復合材料在不同應用中的性能和可行性，推動復合材料的工程應用和產業發展。
常用的軟件工具在材料復合新技術的研究中可能包括：
1) 材料建模和設計軟件：如Materials Studio、COMSOL Multiphysics、Abaqus等，用于模擬和設計復合材料的結構和性能。
2) 工藝模擬和優化軟件：如ANSYS、SolidWorks等，用于模擬和優化復合材料的加工工藝和工藝參數。
3) 性能評估和分析軟件：如MATLAB、Origin等，用于對復合材料的力學、熱學、電學和化學性能進行評估和分析。
4) 多物理場仿真軟件：如COMSOL Multiphysics、ANSYS等，用于模擬復合材料的多種物理場耦合行為，如結構力學、熱傳導、電磁等。
展開 2024年化學材料、清潔能源與生物技術國際學術會議(ICCMCEB2024)
重要信息
會議官網：http://www.iccmceb.com
會議地點：長沙
征稿主題
新材料的探索
材料性能優化
環保材料的研發
聚合物材料的創新
納米材料的應用
復合材料的發展
智能材料研究
材料改性技術
功能材料開發
材料加工技術
材料界面科學
生物材料研究進展
能源材料研究
光電子材料的應用
材料結構設計
材料失效分析
材料模擬
陶瓷材料的研究
金屬材料創新
材料回收
太陽能新技術
風能利用研究
水力發電的創新
生物質能應用
氫能開發進展
地熱能利用
潔凈煤技術
儲能技術
提高能源效率
分布式能源
智能電網研究
清潔交通能源
能源互聯網
可再生能源
綠色能源政策
能源轉型戰略
低碳能源技術
能源安全管理
清潔能源投資
能源環保創新
基因編輯技術
生物信息學分析
生物制藥進展
合成生物學
微生物應用
基因組學前沿
生物材料的創新
生物工程研究
生物傳感器技術
生物能源的探索
生物醫學診斷
疫苗研發進展
生物育種技術
生物催化應用
生物技術法規
轉化醫學研究
腫瘤生物技術
農業生物技術
海洋生物資源
生物安全挑戰
展開 一文帶你了解復合材料：復合材料的種類、加工及應用
各種天然纖維已被用于生產綠色復合材料，包括亞麻、劍麻、劍麻、棉花、大 麻和龍舌蘭。它們是豐富的可利用和可再生的。農業副產品，如甘蔗渣、玉米稈也被用作增強材料。
4. 混合型復合材料：
混合復合材料是指用兩種或兩種以上的纖維或填充物來增強單一聚合物，或用一種或多種纖維或填充物來增強聚合物混合物。與單獨增強的聚合物復合材料相比，混合型復合材料具有更好的拉伸性能。在不同填充物增強聚合物基體的情況下，一種填充物彌補了另一種填充物的缺點，即混合復合材料中的一種填充物可能是昂貴的，并具有較高的拉伸模量，而另一種填充物可能是廉價的，具有較低的拉伸模量。
然而，在合成纖維和天然纖維增強聚合物復合材料中，合成纖維的加入有助于減少吸濕性和提高性能，而天然纖維可減少碳足跡和最終產品的價格。混雜復合材料的性能取決于多種因素;這些因素包括纖維載荷、纖維的排列和取向、纖維的分散、纖維尺寸以及纖維與聚合物基體或基體之間的界面粘附。混合可以通過結合合成纖維和合成纖維、合成纖維和天然纖維、天然纖維和天然纖維以及在增強聚合物復合材料中加入納米填料（如納米粘土、碳納米管、石墨片和金屬氧化物納米顆粒）來實現。
復合材料加工：
聚合物復合材料有許多加工技術。這些方法包括溶劑鑄造、熔融復合、壓縮成型、注射成型、擠壓成型等。選擇一種特定的加工方法取決于所需的應用、聚合物的類型和要使用的增強材料。
1. 溶劑鑄造法：
這種方法被廣泛用于制備生物復合材料，它需要少量的聚合物基體和增強材料。在這種方法中，聚合物被溶解在一個合適的溶劑系統中。溶解后，加入增強材料以制備均勻的混合物。當達到均勻性時，通過汽化或沉淀去除溶劑，形成薄膜。
展開 五金加工廠常用的沖壓加工金屬材料
五金沖壓件是利用安裝在壓力機上的模具，在常溫下將金屬板材或帶材通過塑性變形加工而成。很多金屬材料都可以做為沖壓加工的原材料。下面我們來看下五金加工廠常用到的金屬材料有哪些。
A:常用于五金沖壓件加工的金屬材料種類有：
鍍鋅鐵板、鍍錫冷軋板、不銹鋼系列鋼板、鋁材及鋁合金系列、銅材系列、洋白銅、馬口鐵等；
B.用于加工不銹鋼沖壓件的鋼材牌號有：
SUS301,SUS304，SUS310S，SUS430，SUS420J2;
C.用于加工鋁沖壓件的鋁材牌號：
A1050,A1070，A1100, A5052；
展開 
沖壓件加工廠都選用哪些材料來加工沖裁模的工作零件
沖壓件加工廠加工沖裁件要用到沖裁模，那么沖壓件廠家所使用的沖裁模，其工作零件一般都選用哪些金屬材料，對這些工作零件的熱處理有什么要求呢？
1. 當沖裁件的形狀簡單，精度較低，材料厚度小于或等于3mm，中小批量時，沖裁模的工作零件所用金屬材料有：T10A、9Mn2V，當這些材料用于凸模時，要求其硬度值為56~60HRC，用于凹模時要求其硬度值為58~62HRC；
2. 當沖裁件村料厚度小于或等于3mm,但形狀復雜或村料厚度大于3mm時，沖裁模的工作零件選用的金屬材料有：9CrSi/CrWMn/Cr12/Cr12MoV/W6MO5Cr4V2/,材料用于凸模時要求其熱處理硬度值為58HRC~62HRC，材料用做凹模工作零件時，要求其熱處理硬度值為60~64HRC；
3. 當沖裁件是大批量生產加工時：
A.沖裁模工作零件的材料選用Cr12MoV/Cr4W2MoV時，其熱處理硬度值作凸模用為58~62HRC，作凹模時硬度值應達到60~64HRC；
B.沖裁模工作零件的材料選用YG15/YG20時，作凸模零件時硬度值要≥86HRA，作凹模零件時其熱處理硬度值應達到≥84HRA；
C. 如有必要沖裁模的工作零件材料還可選用超細硬質合金。
展開 浙大《Adv Mater》：加工精度400nm！二維材料宏觀組裝體實現塑性再加工
01
研究背景
二維材料家族涵蓋了絕緣體、半導體、金屬和超導體，并展現出許多不同于三維材料的獨特物性。將二維材料組裝為其宏觀體是制備高性能多功能宏觀材料的一種新思路。目前二維材料宏觀體的常見制備方法是濕法組裝，即以低濃度分散液為前驅體制備固態材料。然而，在向固態材料轉變的干燥過程中，二維宏觀材料不可避免地出現顯著的各向異性劇烈收縮，從而導致組裝結構的低尺寸精度問題。這一“加工精度困境”限制了二維宏觀組裝材料結構的精確控制以及性能進一步提升。
在傳統金屬制造中，其精細結構的構筑往往通過塑性加工實現：金屬粉末原料通常預先被加工成板狀、管狀等坯料，再通過輥壓、模壓、擠出成型等塑性加工工藝，將固態原材料直接制備成具有特定形狀或結構的產品。
這為解決二維材料濕法組裝加工精度低的問題提供了有益的借鑒思路：
將濕法組裝的氧化石墨烯宏觀材料作為高濃度的固態原材料，利用塑性再加工方法實現表面精細立體結構、陣列結構或圖案化結構的精確構筑。
展開 光 · 學堂 | 基于VirtualLab Fusion的微結構仿真設計與加工技術（光柵、超表面、蛾眼結構的仿真與加工技術）2026/5/19-5/20
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
微結構元件作為現代光學系統的核心組成部分，應用廣泛，其設計精度與加工質量直接影響器件性能。本課程借助光之數字模型平臺VirtualLab Fusion，結合多種仿真算法，開展各類微結構的仿真設計與性能優化教學。
課程涵蓋衍射光學元件、光柵、超表面等多種微結構類型，包括蛾眼減反射表面、偏振無關光柵、超構透鏡等，涉及結構建模、參數優化、性能驗證等核心環節，無需深厚軟件基礎即可參與學習。
本課程講解VirtualLab Fusion在微結構仿真中的應用方法，為微結構加工提供可靠的仿真支撐與理論依據。加工方面主要介紹微納加工工藝選型、加工參數把控及質量檢測等內容，呈現微結構從仿真設計到實際加工的完整技術思路。
展開 高性能螺桿針對化學發泡及長玻纖材料的加工解決方案
■ KraussMaffei / 劉濤 技術經理
前言
自1925 年開發出首臺手搖式射出機開始，克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 一直致力于針對塑料材料的加工成型與技術開發；隨著塑料材料性能的提升以及結合諸多的創新技術，塑料的應用已經不局限于常規認知范圍內；包括將發泡成型技術結合長玻纖材料的應用，在減重的同時極大的提高了塑料產品的適用范圍，甚至突破了原本屬于其它材料范疇的應用場景。當然，材料性能的提高以及創新技術的應用需要射出系統最強大的核心作為支持；克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 高性能螺桿HPS-AT 針對化學發泡技術及特殊的長玻纖材料應用，在保證化學發泡技術效果的同時，玻纖完成分散并使得玻纖長度得到最大限度的保留。
長玻纖增強聚丙烯材料結合發泡技術的應用
化學發泡技術結合長玻纖材料應用
將發泡技術引入到塑料注射成型過程中，早在上個世紀六七十年代便有類似嘗試；發展至今，從化學發泡劑到專用原材料的開發及應用，從失重計量與混合喂料系統，再到注射成型設備及開創性的加工技術；汽車行業正以更嚴苛的視角重新審視發泡技術的應用。這里化學發泡劑以母粒形式混合使用，主流化學發泡劑包含小蘇打(sodium bicarbonate) 與檸檬酸(citric acid) 等組份，商業產品以Clariant Hydrocerol? 系列為代表。考慮到此類發泡劑的正常工作溫度范圍，其多與聚烯烴類材料共同使用，如汽車行業中多為聚丙烯。化學發泡劑在塑化加工過程中分解出氣體，并通過背壓等工藝控制將產生出的氣體溶解到塑料熔體中并形成單相熔體，以備后續注射成型。在化學發泡的工藝控制過程中，是否能將有限的發泡劑(2%-4%) 釋放出的氣體與塑料熔體混合均勻并使之溶解其中將直接影響產品泡孔結構及發泡均勻性。
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