工藝·材料的案例
復(fù)合材料成型工藝技術(shù)方法
復(fù)合材料成型工藝是復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)和條件。隨著復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，復(fù)合材料工業(yè)得到迅速發(fā)展，老的成型工藝日臻完善，新的成型方法不斷涌現(xiàn)，目前聚合物基復(fù)合材料的成型方法已有20多種，并成功地用于工業(yè)生產(chǎn)。如：
（1）手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；
（2）噴射成型工藝；
（3）樹脂傳遞模塑成型技術(shù)（RTM技術(shù)）；
（4）袋壓法（壓力袋法）成型；
（5）真空袋壓成型；
（6）熱壓罐成型技術(shù)；
（7）液壓釜法成型技術(shù)；
（8）熱膨脹模塑法成型技術(shù)；
（9）夾層結(jié)構(gòu)成型技術(shù)；
（10）模壓料生產(chǎn)工藝；
（11）ZMC模壓料注射技術(shù)；
（12）模壓成型工藝；
（13）層合板生產(chǎn)技術(shù)；
（14）卷制管成型技術(shù)；
（15）纖維纏繞制品成型技術(shù)；
（16）連續(xù)制板生產(chǎn)工藝；
（17）澆鑄成型技術(shù)；
（18）拉擠成型工藝；
（19）連續(xù)纏繞制管工藝；
（20）編織復(fù)合材料制造技術(shù)；
（21）熱塑性片狀模塑料制造技術(shù)及冷模沖壓成型工藝；
（22）注射成型工藝；
（23）擠出成型工藝；
（24）離心澆鑄制管成型工藝；
（25）其它成型技術(shù)。
視所選用的樹脂基體材料的不同，上述方法分別適用于熱固性和熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)，有些工藝兩者都適用。
復(fù)合材料制品成型工藝特點(diǎn)：與其它材料加工工藝相比，復(fù)合材料成型工藝具有如下特點(diǎn)：
（1）材料制造與制品成型同時(shí)完成
一般情況下，復(fù)合材料的生產(chǎn)過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據(jù)制品的使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此在選擇材料、設(shè)計(jì)配比、確定纖維鋪層和成型方法時(shí)，都必須滿足制品的物化性能、結(jié)構(gòu)形狀和外觀質(zhì)量要求等。
展開 氫燃料電池雙極板材料工藝分析
因此，材料的選擇與PEMFC電化學(xué)性能密切相關(guān)。所以對于雙極板材料的研究已經(jīng)成為PEMFC研究的熱點(diǎn)之一。
（一）雙極板材料的類型及研究進(jìn)展
目前國內(nèi)外對PEMFC陽極板材料的研究主要集中在石墨、金屬、聚合物復(fù)合材料方面。在國際市場上，歐美石墨、金屬雙極板整體較強(qiáng)，美、英復(fù)合材料雙極板處于世界先進(jìn)水平。國家內(nèi)部石墨雙極板比較成熟，個(gè)別制造商生產(chǎn)的石墨雙極板部分性能已達(dá)到國際先進(jìn)水平。金屬和復(fù)合材料兩極化在我國研究比較晚，但技術(shù)仍有較大的提升空間。
一、石墨雙極板
石墨是最早出現(xiàn)和最常用的雙極板材料。
雙極板的成本、機(jī)械性能、透氣性、防腐性能、導(dǎo)電性能和表面接觸電阻等被用作雙極板核心指標(biāo)有嚴(yán)格的要求，因此石墨雙極板的原料選擇和工藝加工工藝會(huì)影響滿足的可能性。最終目標(biāo)市場的需求。
1、原材料
根據(jù)工藝需求，石墨可以制成粉末、線圈、板材和乳液，但原材料主要分為三類。
石墨粉：化學(xué)反應(yīng)非常敏感的物質(zhì)，在不同的環(huán)境下，他的電阻率都在變化，錫墨取決于絕緣能否保證物體內(nèi)石墨粉末不斷。耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性、可塑性、耐熱性都很好。
膨脹石墨：天然石墨鱗片通過插入、水洗、干燥、高溫膨脹得到的疏松多孔蠕蟲樣物質(zhì)。除了天然石墨本身的優(yōu)秀性能外，還具有天然石墨所無法看到的柔軟性、壓縮彈性、吸附性和耐受性輻射性等特性，膨脹石墨遇到高溫，瞬間體積可膨脹150~300倍。
鱗片石墨：結(jié)晶完整，是天然賢靜質(zhì)石墨，具有魚人形狀、六角晶界、層狀結(jié)構(gòu)、薄韌性。性質(zhì)好，物化性能好，導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、抗熱沖擊性、耐蝕性等優(yōu)秀。
2、生產(chǎn)工藝
石墨雙極板的生產(chǎn)加工主要分為兩類。一個(gè)是膨脹石墨復(fù)合材料的板材成形工藝，另一個(gè)是膨脹石墨復(fù)合材料的板材成形工藝類是石墨粉末和樹脂混合材料的成型/注射成型工藝。引用加拿大AFCC 2017年公開的關(guān)于這兩種流程類型的分析報(bào)告。
展開 工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化對汽車整車材料利用率提升的影響
隨著汽車行業(yè)競爭不斷加劇，現(xiàn)階段主要通過技術(shù)創(chuàng)新的手段提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)以工藝優(yōu)化的方式，實(shí)現(xiàn)降本增效。本文分析改變成形方式、落料排樣、廢料再利用、合模工藝、套件成形以及部分沖壓件板材選用激拼焊板等工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化中材料利用率提升的方案，運(yùn)用其工藝方法，有效的提升整車材料利用率，從而降低了產(chǎn)品開發(fā)成本，提高產(chǎn)品的市場競爭力。
隨著汽車行業(yè)競爭日益加劇，影響汽車競爭力的因素更加廣泛。除了汽車品牌、產(chǎn)品質(zhì)量、售后服務(wù)等因素外，成本和利潤也是影響汽車在行業(yè)競爭力的一個(gè)重要指標(biāo)。在車身成本中，白車身成本占據(jù)重要的地位。沖壓作為汽車生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，在工藝設(shè)計(jì)階段，通過工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化和新技術(shù)的應(yīng)用，可以提高沖壓材料利用率，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，從而控制整車成本，提高產(chǎn)品收益。目前沖壓材料利用率提升技術(shù)的研究是眾多主機(jī)廠在產(chǎn)品開發(fā)中重要工作內(nèi)容之一。
材料利用率提升可通過多種工藝方法實(shí)現(xiàn)，如圖1 所示。本文通過分析產(chǎn)品工藝性，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段及模具工藝設(shè)計(jì)階段，制定應(yīng)用新工藝技術(shù)，提高材料利用率。
零件形狀和分塊
在進(jìn)行材料利用率分析之前需要了解沖壓件的初期工藝規(guī)劃，分析各工序的工作內(nèi)容，對模面和坯料形狀有基礎(chǔ)的構(gòu)思。在產(chǎn)品數(shù)據(jù)階段可以從產(chǎn)品零件的分塊、產(chǎn)品局部特征的優(yōu)化修改和廢料再利用等角度考慮，如圖2(a)中所示沖壓件，檢查產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分塊是否有利于廢料的減少和材料利用率的提升。圖2(a)中結(jié)構(gòu)分塊不合理，因形狀的特殊性，會(huì)產(chǎn)生較多的廢料。圖2(b)中修改零件的分塊特征，將圖2(a)的一個(gè)零件分為兩個(gè)零件，分件后兩種零件的形狀都相對比較規(guī)則，可以使材料利用率有較大提高。
圖1 材料利用率提升相關(guān)工藝方法
圖2 零件分塊
成形方式的選擇
零件特有的形狀和特征，是通過模具凸凹模型面來獲得的。
展開 復(fù)合材料工藝簡述
復(fù)合材料成型工藝概述
復(fù)合材料成型工藝是復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)和條件。隨著復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，復(fù)合材料工業(yè)得到迅速發(fā)展，其老的成型工藝日臻完善，新的成型方法也不斷涌現(xiàn)，目前復(fù)合材料的成型方法大概有以下工藝在國內(nèi)廣泛地用于工業(yè)化生產(chǎn)，如：
（1）手糊成型工藝；
（2）噴射成型工藝；
（3）澆鑄成型技術(shù)；
（4）定長纏繞制管工藝；
（5）連續(xù)纏繞制管工藝；
（6）拉擠成型工藝；
（7）袋壓法（壓力袋）；
（8）片狀模壓成型工藝（SMC）；
（9）團(tuán)裝模壓成型工藝（BMC）；
（10）熱塑性片狀模塑料制造技術(shù)（GMT）；
（11）真空袋壓成型（真空導(dǎo)流工藝）；
（12）樹脂傳遞模塑成型技術(shù)（rtm）；
（13）真空輔助輕質(zhì)rtm（L-RTM）
（14）其他成型工藝（略）。
從以上工藝的排列順序來看，復(fù)合材料成型所用模具由開放式到半開放逐步向封閉的轉(zhuǎn)變過程。根據(jù)不同產(chǎn)品特性，視所選用的樹脂基體材料的不同，進(jìn)而選擇不同的成型工藝，上述復(fù)合材料液體閉模成型工藝共同特點(diǎn)：
（1）材料制造與制品成型同時(shí)完成 一般情況下，復(fù)合材料的生產(chǎn)過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據(jù)制品的使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此在造反材料、設(shè)計(jì)配比、確定纖維鋪層和成型方法時(shí)，都必須滿足制品的物化性能、結(jié)構(gòu)形狀和外觀質(zhì)量要求等。
展開 
鋁機(jī)箱外殼定制： 制造工藝、材料特性、應(yīng)用和優(yōu)勢
總結(jié)
鋁機(jī)箱機(jī)柜的定制加工利用數(shù)控工藝的精確性和多功能性，為各種應(yīng)用生產(chǎn)高質(zhì)量、耐用和精確定制的機(jī)箱機(jī)柜。鋁的材料特性與 CNC 加工的優(yōu)勢相結(jié)合，使其成為要求高性能、高可靠性和可定制性的行業(yè)的絕佳選擇。YMP 可為鋁機(jī)箱外殼提供高質(zhì)量、高精度的定制 CNC 加工服務(wù)。
鋁材切割全攻略：精密制造中的最佳工藝、材料選擇
混合工藝：激光與等離子切割結(jié)合，提升速度與切口質(zhì)量。
綠色制造：鋁廢料回收與環(huán)保冷卻劑應(yīng)用，響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展。
為何選擇深圳一鑫精密？
作為金屬切割服務(wù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，我們提供：
1. 尖端技術(shù)實(shí)力：
五軸CNC機(jī)床與HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)對復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工。
光纖激光器實(shí)現(xiàn)±0.05毫米薄板切割精度。
2. 材料專業(yè)經(jīng)驗(yàn)：
6061-T6、7075及特種合金成熟解決方案。
3. 高效交付能力：
7–30天快速響應(yīng)，支持從原型到批量的定制需求。
4. 品質(zhì)保障體系：
3D檢測報(bào)告與DFM分析，杜絕缺陷風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)語
掌握鋁材切割技術(shù)需要融合先進(jìn)工藝、材料認(rèn)知與可信賴的金屬切割服務(wù)。深圳一鑫精密憑借CNC銑削、激光切割等定制化方案，賦能制造商實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)、成本優(yōu)化與卓越品質(zhì)。
展開 鋁材切割全攻略：精密制造中的最佳工藝、材料選擇
混合工藝：激光與等離子切割結(jié)合，提升速度與切口質(zhì)量。
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2. 材料專業(yè)經(jīng)驗(yàn)：
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4. 品質(zhì)保障體系：
3D檢測報(bào)告與DFM分析，杜絕缺陷風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)語
掌握鋁材切割技術(shù)需要融合先進(jìn)工藝、材料認(rèn)知與可信賴的金屬切割服務(wù)。深圳一鑫精密憑借CNC銑削、激光切割等定制化方案，賦能制造商實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)、成本優(yōu)化與卓越品質(zhì)。
展開 何為復(fù)合材料閉模成型工藝？
4、注射口
搞RTM成型工藝的技術(shù)人員特別重視注射模塑樹脂的入口位置。實(shí)踐證明，RTM注射口設(shè)在中心位置（視模腔形狀定）是最可靠的。
5、模具的精度
RTM模具經(jīng)常處于受力狀態(tài)，所以對于成功的閉模模具來說，模具的精度是關(guān)鍵因素之一。模腔精度控制在±0.2mm是閉合模模具的目標(biāo)精度,達(dá)不到該精度將不可避免導(dǎo)致缺膠和不可預(yù)見的樹脂充填,并且模塑件尺寸超差。最常見的是超厚，同時(shí)要將材料收縮率參數(shù)考慮在內(nèi)。
RTM成型工藝操作及材料選擇
1、RTM工藝操作
RTM工藝注射的操作一般要求在1/4-1/2凝膠時(shí)間內(nèi)完成，傳遞時(shí)間為2-15分鐘，傳遞壓力為0.3-07Mpa。
樹脂傳遞壓力是RTM工藝中應(yīng)該控制的主要參數(shù)。此壓力用來克服注入模腔和浸透增強(qiáng)材料時(shí)所遇到的阻力。樹脂完成傳遞的時(shí)間與系統(tǒng)壓力和溫度有關(guān)，時(shí)間短可提高生產(chǎn)效率。但如果樹脂流量太大，膠液來不及滲透增強(qiáng)材料，并可以由于系統(tǒng)壓力增加而導(dǎo)致意外。因此，一般要求在傳遞過程中進(jìn)入模具的樹脂液面上升速度不大于25mm/min。通過觀察排出口來監(jiān)控樹脂傳遞過程。通常以為，模具上所有的觀察口均有膠液溢出并不再排出氣泡，且實(shí)際加入的樹脂量與預(yù)計(jì)加入的樹脂量基本一致時(shí)，傳遞過程即已完成。因而排出口設(shè)置應(yīng)周密考慮。
2、樹脂選擇
樹脂系統(tǒng)的選擇是RTM工藝的關(guān)鍵。要將樹脂出至模腔內(nèi)并且使樹脂迅速浸潤纖維其粘度為0.025-0.03Pa?s為最佳。聚酯樹脂粘度較低，常溫下冷注射即可完成。但是，由于產(chǎn)品的性能要求不同，不同類型的樹脂會(huì)被選擇，它們的粘度不盡相同，所以管路和注射頭大小均要設(shè)計(jì)成合適特殊成份的流動(dòng)性要求。
適合RTM工藝的樹脂有聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂等。
3、增強(qiáng)材料選擇
RTM工藝中增強(qiáng)材料可選用玻璃纖維、石墨纖維、碳纖維、碳化硅和芳綸纖維等。
展開 何為復(fù)合材料閉模成型工藝？
4、注射口
搞RTM成型工藝的技術(shù)人員特別重視注射模塑樹脂的入口位置。實(shí)踐證明，RTM注射口設(shè)在中心位置（視模腔形狀定）是最可靠的。
5、模具的精度
RTM模具經(jīng)常處于受力狀態(tài)，所以對于成功的閉模模具來說，模具的精度是關(guān)鍵因素之一。模腔精度控制在±0.2mm是閉合模模具的目標(biāo)精度,達(dá)不到該精度將不可避免導(dǎo)致缺膠和不可預(yù)見的樹脂充填,并且模塑件尺寸超差。最常見的是超厚，同時(shí)要將材料收縮率參數(shù)考慮在內(nèi)。
RTM成型工藝操作及材料選擇
1、RTM工藝操作
RTM工藝注射的操作一般要求在1/4-1/2凝膠時(shí)間內(nèi)完成，傳遞時(shí)間為2-15分鐘，傳遞壓力為0.3-07Mpa。
樹脂傳遞壓力是RTM工藝中應(yīng)該控制的主要參數(shù)。此壓力用來克服注入模腔和浸透增強(qiáng)材料時(shí)所遇到的阻力。樹脂完成傳遞的時(shí)間與系統(tǒng)壓力和溫度有關(guān)，時(shí)間短可提高生產(chǎn)效率。但如果樹脂流量太大，膠液來不及滲透增強(qiáng)材料，并可以由于系統(tǒng)壓力增加而導(dǎo)致意外。因此，一般要求在傳遞過程中進(jìn)入模具的樹脂液面上升速度不大于25mm/min。通過觀察排出口來監(jiān)控樹脂傳遞過程。通常以為，模具上所有的觀察口均有膠液溢出并不再排出氣泡，且實(shí)際加入的樹脂量與預(yù)計(jì)加入的樹脂量基本一致時(shí)，傳遞過程即已完成。因而排出口設(shè)置應(yīng)周密考慮。
2、樹脂選擇
樹脂系統(tǒng)的選擇是RTM工藝的關(guān)鍵。要將樹脂出至模腔內(nèi)并且使樹脂迅速浸潤纖維其粘度為0.025-0.03Pa?s為最佳。聚酯樹脂粘度較低，常溫下冷注射即可完成。但是，由于產(chǎn)品的性能要求不同，不同類型的樹脂會(huì)被選擇，它們的粘度不盡相同，所以管路和注射頭大小均要設(shè)計(jì)成合適特殊成份的流動(dòng)性要求。
適合RTM工藝的樹脂有聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂等。
3、增強(qiáng)材料選擇
RTM工藝中增強(qiáng)材料可選用玻璃纖維、石墨纖維、碳纖維、碳化硅和芳綸纖維等。
展開 不同工藝制備的氟化鎂材料
不同工藝制備的氟化鎂材料對真空鍍膜的影響
MgF2是應(yīng)用最早的、最常用的、性能優(yōu)良的光學(xué)鍍膜材料。然而，由于其制備工藝過程不同所造成的材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)上的差異，最終對真空鍍膜工藝和薄膜光學(xué)性能(如折射率)會(huì)產(chǎn)生很大的影響
MgF2壓片材料結(jié)構(gòu)較為松散,內(nèi)部組織中存在大量的氣孔和未脫除的結(jié)晶水，冷壓時(shí)排出了部分氣孔，但由于沒能從根本上消除氣孔，并有少量結(jié)晶水存在，鍍膜過程仍有放氣、噴濺及成膜后折射率偏離現(xiàn)象。
晶體MgF2材料，從材料處理工藝上采用了真空低溫預(yù)處理、高溫脫氣等過程，最大限度地排除了產(chǎn)生放氣、噴濺和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而具備了組織均勻的良好內(nèi)部特征，是真空鍍膜的優(yōu)良首選材料。
1995年，愛特斯光學(xué)開始氟化鎂真空鍍膜材料的生產(chǎn)，主要生產(chǎn)氟化鎂晶體和氟化鎂壓片，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，熱銷于國內(nèi)外市場。
展開 石油化工裝置施工焊接材料和工藝參數(shù)的選擇
學(xué)術(shù)論文石油化工裝置施工焊接材料和工藝參數(shù)的選擇
王亞麗（中石化南京工程有限公司，江蘇 南京 210046）
摘 要：石油化工行業(yè)是不可忽視的重要產(chǎn)業(yè)。在這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，焊接施工是不可缺少的重要部分。在石油化工企業(yè)的焊接工程施工中，選取適宜的焊接材料和工藝參數(shù)，是保證焊接質(zhì)量的前提。焊接材料和工藝參數(shù)的優(yōu)化選擇也可以極大地保障石油化工裝置的穩(wěn)定、長時(shí)間而優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行。文章就石油化工裝置施工的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定、進(jìn)行施工焊接材料的合理選擇和總結(jié)。
關(guān)鍵詞：石油化工；裝置；焊接材料；工藝參數(shù)；選擇
1 石油化工裝置施工焊接相關(guān)工藝分析
1.1 鐵素體碳或低合金鋼
在石油化工裝置工程施工之中，針對鐵素體碳或低合金鋼，可以選擇鐵素體型焊接材料。在采用鐵素體型焊接材料的過程中，要保持焊接接頭的低溫沖擊試驗(yàn)溫度與母材的沖擊溫度的一致性，還要注意焊縫金屬以及熔合線也要與母材具有契合性。對于異種鋼的焊接工藝，要注重選取韌性要求較高的母材材料，還要在焊接工藝實(shí)施的過程中，關(guān)注和提升焊接接頭的抗拉強(qiáng)度，使其不低于于母材最低抗拉強(qiáng)度的較小值。
1.2 低碳馬氏體低溫鋼
針對低碳馬氏體低溫鋼如9%Ni鋼，所選用的焊接材料應(yīng)具有與母材相一致的低溫韌性和線膨脹系數(shù)。若選用和母材成分相近的焊縫合金系統(tǒng)，則焊縫金屬的低溫韌性將比母材低得多，因?yàn)楹缚p為鑄態(tài)組織，且含氧量較多通常采用鎳基合金焊接材料，焊后焊縫為奧氏體組織，雖然強(qiáng)度較低，但低溫韌性好，而且熱膨脹系數(shù)與9%Ni鋼接近。焊接時(shí)，應(yīng)注意控制線能量，及層間溫度。
1.3 鐵素體鋼和奧氏體鋼
在選擇鐵素體鋼和奧氏體鋼的異種鋼焊接材料中，其焊接工藝也要注重焊接接頭的抗拉強(qiáng)度，使其抗拉強(qiáng)度不低于母材的最低抗拉強(qiáng)度，并保持沖擊功與母材的一致性。
展開 
航空航天鋁合金材料發(fā)展方向及工藝處理
結(jié)語
隨著高強(qiáng)輕質(zhì)鋁合金材料成型技術(shù)和加工技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，本體材料性能不斷得到提升，加工成型工藝不斷提升，在高端制造業(yè)發(fā)揮了輕質(zhì)金屬的典型優(yōu)勢，但是仍然存在一系列的問題，需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步開展如下工作：
一是不斷加大高強(qiáng)鋁合金材料科學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)，從材料成分組成、熱處理工藝、加工工藝等諸多方面進(jìn)行高強(qiáng)鋁合金材料性能的提升;
二是加強(qiáng)對高強(qiáng)鋁合金生產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)研制，使鋁合金的傳統(tǒng)工藝向智能制造工藝快速轉(zhuǎn)變;
三是加強(qiáng)國際技術(shù)合作，借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)及研發(fā)理念。
?來源｜前沿材料、中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)、鋁精深加工
展開 設(shè)計(jì)仿真 | Digimat在電池殼體SMC復(fù)合材料成型工藝中的應(yīng)用
SMC在電車電池殼體中的力學(xué)分析結(jié)構(gòu)
#03「 應(yīng)用價(jià)值 」
利用Digimat與工藝軟件、有限元仿真分析軟件的聯(lián)合仿真，實(shí)現(xiàn)了含有各向異性纖維的復(fù)合材料車身結(jié)構(gòu)件的仿真分析。從材料微觀結(jié)構(gòu)，制造工藝，結(jié)構(gòu)件仿真全方面精確模擬不同條件下SMC車身結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能，幫助企業(yè)優(yōu)化工藝，節(jié)省材料損失，縮短研發(fā)時(shí)間，達(dá)到降本增效的目的。
Digimat在電池殼體SMC復(fù)合材料成型工藝中的應(yīng)用
Digimat解決方案
Digimat是一款多尺度復(fù)合材料性能預(yù)測商業(yè)軟件，能夠幫助用戶在材料微觀結(jié)構(gòu)，制造工藝和宏觀結(jié)構(gòu)性能等方面進(jìn)行高精度預(yù)測和分析。
Digimat用戶界面
在SMC工藝中Digimat可以從多個(gè)角度進(jìn)行技術(shù)支持和分析。微觀結(jié)構(gòu)上，Digimat可以建立RVE單元，分析材料的微觀結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以考慮纖維的長短，纖維的形狀，纖維的體積比等。此外，樹脂的材料屬性也可以進(jìn)行進(jìn)一步分析，從材料組分上構(gòu)建準(zhǔn)確的材料模型。
Digimat分析材料微觀結(jié)構(gòu)
進(jìn)一步進(jìn)行制造工藝分析，在工藝流程軟件如Moldflow，Moldex3D中可以進(jìn)行纖維分布，熔接線等分析。參考下圖的兩種設(shè)計(jì)，可以看出，當(dāng)SMC工藝鋪層方式不同時(shí)，盡管工藝仿真顯示，纖維分布方向近似，但熔接線有著明顯的不同。
SMC結(jié)構(gòu)件中纖維分布和熔接線
在得到熔接線的分布情況后，結(jié)合材料各向異性和纖維分布，在結(jié)構(gòu)有限元分析中，賦予每個(gè)單元不同的材料性能。同時(shí)在熔接線處進(jìn)行性能折減處理，全面考慮工藝流程對結(jié)構(gòu)件性能的影響。
如下圖中結(jié)構(gòu)件有限元分析顯示，一個(gè)電車電池殼體分析，考慮頂層分布和底層微觀結(jié)構(gòu)，即纖維分布排列情況。場景一，在不考慮纖維分布，材料各向異性的情況下，分析結(jié)構(gòu)件宏觀力與位移關(guān)系，場景二分析結(jié)果顯示，施加相同位移情況下，受力低15%。同時(shí)，在下圖中也可以觀察到，結(jié)構(gòu)件的失效位置也有所不同。在第一種情境分析下，失效區(qū)主要集中在T區(qū)。但當(dāng)我們考慮材料的各向異性，即下圖中中間和右側(cè)的分析結(jié)果。可以看到邊緣處存在失效區(qū)域。此外，不同工藝下，由于熔接線的不同，T區(qū)的失效程度也有差異。整體來看，考慮材料的各向異性、制造工藝的影響，可以準(zhǔn)確的分析受力邊界和失效區(qū)域。
展開 神秘材料處理工藝：深冷處理
從深冷的機(jī)理可以看出，以上的工藝曲線與材料的材質(zhì)及大小關(guān)系不大，只是處理后的效果因材料因素而不同，國外幾乎所有的工模具，刀剪，量刃具等都采用這種工藝進(jìn)行深冷處理，而我國一些企業(yè)因?yàn)槌杀镜脑颍捎猛倒p料的辦法，所以成效不高
3、深冷處理最佳時(shí)機(jī)
一般認(rèn)為，深冷處理應(yīng)該在工件淬火兩個(gè)小時(shí)內(nèi)處理效果最好，因?yàn)闅堄鄪W氏體隨著時(shí)間的推移會(huì)逐步向馬氏體轉(zhuǎn)變，而且轉(zhuǎn)變后的馬氏體會(huì)進(jìn)行固化，從而析出碳化物的能力降低。
四、常用適合深冷處理的鋼材
GB/T 25743有關(guān)深冷處理工藝的分類
五、 影響深冷效果的因素
1、 同樣的深冷處理工藝因材質(zhì)不同而效果不同
2、 同樣的深冷處理工藝因工件形狀不同而效果不同
3、 溫度越低，效果越好
4、 時(shí)間越長，效果越好
5、 深冷處理后材料的耐腐蝕性有所提高
六、 深冷處理目前國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
上世紀(jì)30年代，人們發(fā)現(xiàn)在阿爾啤斯雪山放工具一段時(shí)間后比較好用，并且用的時(shí)間更長。美國研究人員于1965年發(fā)現(xiàn)深冷處理可以使工模具刀具耐磨性增加，日本、德國、俄羅斯等國諸多學(xué)者也相繼開展了深冷處理技術(shù)的研究工作，上世紀(jì)七十年代，美國深冷處理工藝在工模具、刀剪、量具上進(jìn)行應(yīng)用，大范圍應(yīng)用是在上世紀(jì)八十年代，目前美國和歐洲的模具，刀剪等行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用普遍，并且有很多專業(yè)深冷處理加工廠，利用現(xiàn)成的工藝為客戶進(jìn)行深冷處理，并承諾無效退款。瑞士軍 刀和吉列公司的剃須刀片均進(jìn)行過深冷處理。
我國深冷處理的研究相對較晚，真正理論性的研究幾乎很少，大部分是一些外資企業(yè)進(jìn)到中國后帶來的技術(shù)，主要應(yīng)用在一些旨在消除殘余奧氏體等簡單應(yīng)用上，對于深層次的應(yīng)用尚待時(shí)機(jī)，特別是刀剪行業(yè)，更是微乎其微。
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