非金屬材料成型的案例
非金屬復合材料成型仿真交流
大家好，我目前在做非金屬復合材料成型方面的仿真，主要涉及的軟件包括（PAM-COMPOSITE，ABAQUS，Moldex3D等），希望感興趣的同學加入這個群
921536817，大家共同交流。
金屬材料與非金屬成型比較
培養具備金屬、塑料等材料的產品、工藝與模具方面的知識，能運用計算機技術進行產品、工藝與模具的設計、運用數控加工技術進行成型模具的制造，能從事產品及模具的試驗研究、生產管理、經營銷售等方面的高級工程技術人才。
主要課程：金屬成形工藝及模具、五金模具塑料成型工藝及模具、塑料制品裝潢與設計、模具材料及熱處理、模具制造技術、數控加工、產品造型設計、模具計算機輔助設計（CAD）、模具計算機輔助制造（CAM）、成型過程計算機輔助分析（CAE）、成型設備及計算機控制、創新設計、模具市場營銷、模具生產管理等。
就業方向：可在各行業從事與材料加工工程有關的金屬與塑料產品、工藝、模具的計算機輔助設計，計算機輔助制造、數控加工，試驗開發、質檢分析、管理營銷、教育科研等工作。
展開 具備粘結劑噴射技術成型潛力的金屬和非金屬材料超過40種
金屬粘結劑噴射技術對材料、粘結劑以及打印工藝（包括粘結劑的噴射量、粉末中的壓力分布、沉積時間等）、燒結制度、零件設計等有著重要的依賴關系，對用于粘結劑噴射3D打印的新材料進行認定是一項復雜的工作，它涉及上述多種因素的相互匹配。本期，3D打印技術參考主要介紹該領域的材料情況，文章歸屬《粘結劑噴射金屬3D打印專題二》。
至目前，可用于粘結劑噴射成型的金屬材料遠遠不及其他金屬3D打印技術，但前者基于在低成本、批量化制造方面的巨大優勢，獲得了極大關注。HP和Desktop Metal等公司在前幾年備受關注，但截至目前，這兩家公司最初宣傳的高量產解決方案都還未上市，Desktop Metal則是在去年推出了一款中量產的中間版本。
Desktop Metal Shop System
在該技術領域，目前已商業化的打印機品牌還屬Exone以及Digital Metal，前者當屬該領域的領導者。Exone金屬打印機既可成型金屬材料，也可成型陶瓷和復合材料。此前，該公司推出的官方認證材料僅有6種，在過去幾個月中Exone對其客戶打印的材料進行了嚴格評估，新認定14種可打印材料，包括6種金屬合金、6種陶瓷和2種陶瓷-金屬復合材料。加之該公司同期開發的M2工具鋼達到最高合格狀態，其可成型材料總量達到21種。
目前已確定的可用于粘結劑噴射技術的金屬材料種類較少，主要是因為嚴格的企業標準。而實際上用戶所打印的材料要遠多于官方給出的材料種類。在應用終端，只要材料性能達到客戶要求即可稱之為合格，它適用于特定的應用，但可能并不滿足廣泛的商業要求。
展開 常見的金屬材料金屬材料成型方法
常見金屬材料主要有黑色金屬鐵及其合金，壓鑄模具以及有色金屬及其合金。有色金屬又叫非鐵材料。
鐵的合金主要為鋼和鑄鐵。工業用鋼分結構鋼，零件鋼，工具鋼和特殊性能鋼。常用鑄鐵分灰鑄鐵，可鍛鑄鐵，球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。
常用有色金屬：鋁及鋁合金，鈦及鈦合金，銅及銅合金和軸承合金（錫基，鉛基，鋁基軸承合金）。
常用成型方法
冷加工：車，銑，刨，磨，鉆，拉（機加工）；冷軋、冷拔、冷鍛、沖壓、冷擠壓。
熱加工：鑄造，熱扎，鍛造，熱處理，焊接，熱切割，熱噴涂
非金屬成型綜合區開通
經過一段的時間的籌劃，非金屬成型綜合區版現已開通！
本版主要討論和非金屬成型CAE軟件相關的技術問題、一般問題及技術文章等， 歡迎各位非金屬成型CAE軟件使用者踴躍討論。
本版塊的積分包括可用分及專家分，詳細規則如下：
可用分獎勵：
1、 發貼----20分
2、 回復----10分
3、 精華貼----30分
4、 合理化建議及投訴（請發貼到<<社區互動à投訴建議>>版塊，注明針對的版塊名稱）----50~100分
5、 討論破解、盜版等帖子，及惡意灌水者----扣50~100分，情節嚴重者刪除賬號及封IP。
專家分獎勵：
1、 對技術提問帖子進行答疑，由提問者根據答疑的質量獎勵答疑者相應的專家分；
展開 光纖應變傳感器用于測量金屬和非金屬復合材料應力應變
管道、儲罐等結構材料在遭受風載荷、地震、滑坡、泥石流等地質災害下會發生大變形或者斷裂破壞，需要借助數值有限單元法對破壞過程進行三維建模、情景還原以及溯源分析，此時要獲取準確有效的結果，金屬材料全程的真應力-真應變是最為基礎和重要的輸入數據。下面工采網小編和大家一起看看如何測量金屬和非金屬復合材料應力應變。
金屬材料測量裝置主要用于各種金屬、非金屬及復合材料進行力學性能指標的測試，精密的自動控制和數據采集系統，實現了數據采集和控制過程的全數字化調整，在拉伸試驗中，檢測材料的最大承載拉力、抗拉強度、伸長變形、延伸率等技術指標；一般在對金屬材料進行應力應變性能測量的過程中，在夾持時金屬材料受力頂部兩側不平衡，使得夾持效果不好，在測量過程中容易移動，導致測量的準確性較差。為了測量的準確性工采網推薦加拿大FISO 光纖應變傳感器 - FOS-N用于金屬和非金屬復合材料應力應變測量。
基于公認的Fabry-Perot干涉技術，FISO的光纖應變傳感器是進行高性能應變測量的好的選擇。FOS-N所基于的產品技術和配套的兼容監控系統，使用戶能在長距離且不影響讀數可靠性的前提下測量應變。它是復合材料工程研究和工業應用，如建筑物、橋梁、隧道襯砌、支承結構、船舶和電源變壓器等結構健康監控的理想產品。具備尺寸小、精度高、不受EMI/RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點。
此外FOS-N應變傳感器對任何即將使用的纖維的拉伸和處理都不敏感，若將傳感器嵌入復合材料中，則上述特點可以成為非常有利的優點。可在惡劣的化學環境下正常工作，同時它的結構堅固，使用靈活性高，能夠滿足當前高性能復合材料研究和土建結構監控的要求。
展開 一文讀懂｜十七種常見金屬材料成型工藝
06
輥軋成型
輥軋成型方法是使用一組連續機架來把不銹鋼軋成復雜形狀。輥子的順序是這樣設計的，即：每個機架的輥型可連續使金屬變形，直到獲得所需的最終形狀。如果部件的形狀復雜，最多可用三十六個機架，但形狀簡單的部件，三、四個機架就可以了。
07
模鍛
在專用模鍛設備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。此方法生產的鍛件尺寸精確，加工余量較小，結構也比較復雜生產率高。
08
模切
即下料工藝，將前制程成型后的薄膜定位在沖切模公模上，合模去除多余的材料，保留產品3D外形，與模具型腔相匹配。
09
模切制程
將薄膜面板或線路定位在底板上，將刀模固定在機器上模板，利用機器下壓提供的力量控制刀鋒將材料切斷。它區別于沖切模的地方在于，切口更光滑；同時通過對切割壓力、深淺的調整可以沖切出壓痕、半斷等效果。同時模具的成本低作業更方便、安全、快捷。
10
離心鑄造
將液體金屬注入高速旋轉的鑄型內，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法。離心鑄造所用的鑄型，根據鑄件形狀、尺寸和生產批量不同，可選用非金屬型(如砂型、殼型或熔模殼型)、金屬型或在金屬型內敷以涂料層或樹脂砂層的鑄型。
11
消失模鑄造
把與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。
展開 基于塑性材料的金屬冷成型仿真
--- 理解塑性 ￥5
冷軋是一種在低于再結晶溫度（通常為室溫）的溫度下，通過輥子對金屬板材進行進給以壓縮其厚度的工藝。
本模擬演示了鋁材的冷軋過程。
本案例對彈性和塑料材料進行了對比模擬。
超級干貨，金屬材料成型種類及工藝流程
焊接分類：
五、粉末冶金成型
粉末冶金：是制取金屬或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經過成形和燒結，制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。
工藝基本流程：
優點：
1、絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來制造。
2、節約金屬，降低產品成本。
3、不會給材料任何污染，有可能制取高純度的材料。
4、粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。
5、粉末冶金適宜于生產同一形狀而數量多的產品，能大大降低生產成本。
缺點：
1、在沒有批量的情況下要考慮 零件的大小。
2、模具費用相對來說要高出鑄造模具。
生產適用范圍：
粉末冶金技術可以直接制成多孔、（關注“機械工程師”，絕對讓您受益匪淺）半致密或全致密材料和制品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等。
六、金屬注射成型
MIM (Metal injection Molding )：是金屬注射成形的簡稱。是將金屬粉末與其粘結劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先將所選粉末與粘結劑進行混合，然后將混合料進行制粒再注射成形所需要的形狀。
MIM工藝流程：
MIM流程分為四個獨特加工步驟（混合、成型、脫脂和燒結）來實現零部件的生產，針對產品特性決定是否需要進行表面處理。
技術特點：
1、一次成型負責零件；
2、制件表面質量好、廢品率低、生產效率高、易于實現自動化；
3、對模具材料要求低。
展開 通宵整理的非金屬材料的性能指標術語，值得收藏！
79耐油性(Oil resistance)
材料抵抗油類引起的溶脹、溶解、開裂、變形或物理性能降低的能力。
80耐溶劑性(Solvent resistance)
抵抗溶劑引起的溶脹、溶解、龜裂或形變的能力。
81耐化學性(Chemical resistance)
耐酸、堿、鹽、溶劑和其他化學物質的能力。
82耐水性(Water resistance)
材料經水或濕氣作用后仍能保持其物理化學性質的能力。
83耐燃性(Flame resistance)
材料接觸火焰時，抵制燃燒或離開火焰時阻礙繼續燃燒的能力。
84耐候性(Weatherability)
材料曝露在日光、冷熱、風雨等氣候條件下的耐受性。
85耐久性(Permanence)
耐久性亦稱穩定性和使用壽命。即是在外力的環境因素的共同作用下，長期保持其性能的能力。
86老化(Aging)
在加工、貯存和使用過程中，由于受到外界因素(熱、光、氧、水、射線、機械力和化學介質等)的作用，發生一系列物理或化學變化，使高分子材料交聯變脆、裂解發粘、變色龜裂、粗糙起泡、表面粉化、分層剝落、性能逐漸變壞，以至喪失力學性能不能使用，這種變化的現象叫老化。
87半數致死量(Lethal dose)
半數致死量是衡量毒害品毒性大小的一個重要數據。
展開 基于LS-DYNA非金屬材料培訓（英語）
基于LS-DYNA非金屬材料培訓（英語）
尊敬的LS-DYNA客戶：
為幫助廣大用戶學習使用LS-DYNA的非金屬材料模型（泡沫、橡膠、高分子材料）解決工程問題，上海仿坤軟件科技有限公司將于2019年7月29～31日舉辦LS-DYNA非金屬材料培訓培訓。
一、培訓時間、地點、培訓人數、及培訓方式
1) 培訓地點：上海（具體地址待定）
2) 培訓人數：學員人數為 20～30 人。 為保證培訓質量，學員人數不超過30 人。以培訓匯款收到時間為先后順序。
3) 培訓方式：封閉式，遠程在線授課、在線提問回答、互動研討。
4）培訓語言：英語
5) 培訓時間：2019年7月29~7月31日。
展開 
Greene Tweed獲得Nadcap非金屬材料測試認證
Greene Tweed的中央工程材料測試實驗室完成了對復合材料非金屬材料測試（NMMT）的最終Nadcap認證審核。
為了支持航空航天的戰略計劃，Greene Tweed成為少數幾家獲得此認證的航空航天公司之一，作為我們材料測試能力的驗證和我們作為復合材料解決方案提供商的地位。為了達到這一標準，Greene Tweed的CE實驗室完成了針對特殊過程控制，測試完成和驗證的最高標準的全面審核。
這種內部認證增加了Greene Tweed對新產品開發要求的響應能力，同時擴展了生產材料和客戶產品認證能力。它還增強了Greene Tweed的能力，以滿足新飛機中復合材料部件日益增長的需求。
CE材料實驗室主管Christine Fuller說：“Greene Tweed CE團隊的持續努力，才能和奉獻精神使這種先進的測試能力成為現實。”這一新的Nadcap認證證明了CE團隊對變化的適應能力市場要求，以及對質量的持續關注。“
Nadcap NMMT項目負責人Jeff Sweinhart表示，“此認證將Greene Tweed添加到航空航天行業供應商的獨家名單中，這些供應商已獲得此級別的測試認可。這一成就證明了CE在實驗室操作，能力和數據輸出方面對質量和準確性的持續承諾。“
Nadcap（國家航空航天和國防承包商認證計劃）是一項針對航空航天工程，國防和相關行業的全球合作認證計劃。Nadcap計劃由績效評估研究所（PRI）管理，由SAE International于1990年建立。
高透明水晶樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=szjgb
展開 Greene Tweed獲得Nadcap非金屬材料測試認證
Greene Tweed的中央工程材料測試實驗室完成了對復合材料非金屬材料測試（NMMT）的最終Nadcap認證審核。
為了支持航空航天的戰略計劃，Greene Tweed成為少數幾家獲得此認證的航空航天公司之一，作為我們材料測試能力的驗證和我們作為復合材料解決方案提供商的地位。為了達到這一標準，Greene Tweed的CE實驗室完成了針對特殊過程控制，測試完成和驗證的最高標準的全面審核。
這種內部認證增加了Greene Tweed對新產品開發要求的響應能力，同時擴展了生產材料和客戶產品認證能力。它還增強了Greene Tweed的能力，以滿足新飛機中復合材料部件日益增長的需求。
CE材料實驗室主管Christine Fuller說：“Greene Tweed CE團隊的持續努力，才能和奉獻精神使這種先進的測試能力成為現實。”這一新的Nadcap認證證明了CE團隊對變化的適應能力市場要求，以及對質量的持續關注。“
Nadcap NMMT項目負責人Jeff Sweinhart表示，“此認證將Greene Tweed添加到航空航天行業供應商的獨家名單中，這些供應商已獲得此級別的測試認可。這一成就證明了CE在實驗室操作，能力和數據輸出方面對質量和準確性的持續承諾。“
Nadcap（國家航空航天和國防承包商認證計劃）是一項針對航空航天工程，國防和相關行業的全球合作認證計劃。Nadcap計劃由績效評估研究所（PRI）管理，由SAE International于1990年建立。
高透明水晶樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=szjgb
展開 非金屬材料的高、低周壽命評估，受哪些因素影響？
材料在變動的應力或應變重復作用下發生破壞，稱為疲勞破壞或疲勞失效。疲勞破壞是材料最常見的失效方式，約占機件總失效方式的50%-90%。疲勞裂紋是由反復施加的載荷引起的，若施加的載荷太小，則不會導致失效。疲勞裂紋通常從部件表面開始，這是裂紋萌生。然后，裂紋可能沿垂直于正應力的方向擴展。這是裂紋擴展。最后部件可能會斷裂。
下圖展示了疲勞斷裂的三個階段：
圖1 疲勞斷裂的三個階段
機件疲勞失效前的工作時間稱為疲勞壽命。疲勞斷裂與靜態作用下的斷裂有所不同，無論何種材料，疲勞斷裂都是突然發生的，事先并無明顯的塑性變形，因此很難事先察覺，具有極大的危險性。所以對材料疲勞壽命的研究就變得尤為重要。
現有疲勞測試標準中大部分都是關于金屬疲勞試驗的標準，針對塑料疲勞測試的標準很少，所以很多金屬的試驗方法步驟被用于塑料試驗，但是使用時必須小心，因為金屬是低阻尼、高熱傳導的材料，而塑料是粘彈性、低熱傳導的材料。
據文獻報道，在測試過程中加載頻率，應變速率，應力比，波形等是影響疲勞壽命的主要因素。對于塑料而言，加載頻率對于疲勞壽命的影響至關重要，過高會影響試驗結果，過低則明顯地使試驗周期延長，因此國高材分析測試中心，對加載頻率與疲勞壽命的影響規律展開了研究。
展開 電機轉子薄板的先進材料-非晶態金屬：過去，現在和未來
傳統的鐵基軟磁材料用于電機的疊片已有100多年的歷史了，這樣的材料提供了出色的可制造性和出色的磁性能，當設計效率較高的電機時，其損耗卻比理想情況要多。對更高電機效率的需求促使人們研究性能更好的層壓材料。例如鎳鐵和鈷鐵，這些材料通常很昂貴，非晶鐵和納米晶鐵材料具有較高的磁性能和合理的成本，但這些材料以“澆鑄”形式才能產生成本效益，但要制造成傳統的電機結構卻具有挑戰性，目前它們僅能以薄（25微米）薄帶形式獲得，并且具有很高的硬度。
非晶態金屬
始于1960年代，研究人員研制了金屬合金時，以極快的冷卻速度鑄造它們，從而抑制了正常金屬晶體的形成。通過在冷凍的旋轉鼓上澆鑄非常薄的帶狀材料條來實現，冷卻速率在每秒一百萬度的范圍內。還有許多獨特磁性能的非晶態金屬存在，但商業重點是鐵硼硅（FeBSi），最常用的配方是鐵含量為85％至95％，硼含量為5％至5％，硅含量為5％至10％。
非晶態金屬不包含任何昂貴的元素，可以通過連續鑄造工藝高速生產，成本對于大批量應用非常合理。磁性非晶態金屬的主要用途是在配電變壓器中，變壓器的這一應用范圍證明了非晶態材料的低損耗的顯著性能。
非晶態金屬材料特性
非晶態金屬材料對磁性應用極具吸引力的三個特性是：極高的滲透性， 方形磁滯回線以及 材料表面上的氧化層可提供電絕緣。絕緣層與這種薄材料的組合產生非常低的渦流損耗特性，且能在高頻下工作。損耗約為電工鋼的十分之一，如此低的鐵損使這種材料特別具有吸引力。
近年來，電機設計首先通過減少轉子中的損耗，其次通過使用更好的繞線技術來減少銅損，電機變得更加高效。因此，剩余的定子鐵損已占現代高效電動機中總剩余損的很大百分比，這意味著減少鐵損現在是進一步提高電動機電效率的最大機會。
展開 