La lavorazione e la fabbricazione dei metalli è un processo di trasformazione di materie prime metalliche in prodotti con forme, proprietà e funzioni specifiche attraverso una serie di mezzi tecnici. Questo campo comprende processi di base come fusione, forgiatura, saldatura, trattamento termico e lavorazione, ed è costantemente iterato e aggiornato verso l'intelligenza e sviluppo verde. La seguente analisi è effettuata da tre aspetti: caratteristiche tecniche, scenari di applicazione e tendenze di sviluppo.

Metal edge rounding e deburring

I. Caratteristiche tecniche e applicazioni dei processi di base

1. Casting Tecnologia

La fusione consiste nel fondere il metallo e iniezionarlo in uno stampo per la forma, che è adatto per la produzione su larga scala di componenti con forme complesse e ha significativi vantaggi in termini di costi. Negli ultimi anni, metodi innovativi come la tecnologia di produzione reologica della metallurgia delle polveri sono stati introdotti nel campo della fusione. Ad esempio, la tecnologia di formaggio reologico dei compositi in cermet risolve efficacemente il problema della produzione di componenti di grandi dimensioni. Controllando con precisione il rapporto di metallo e ceramica, questo tipo di tecnologia può combinare l'alta durezza e la tenacità dei materiali ed è ampiamente utilizzato in aerospaziale, attrezzature energetiche e altri campi.

 

2. Forging e trattamento termico

La forgiatura migliora le proprietà meccaniche dei metalli attraverso la deformazione plastica ed è adatta per componenti ad alto carico (come le barre di collegamento del motore). In combinazione con la tecnologia di trattamento termico a gradiente, la durezza, la resistenza alla corrosione e altre proprietà dei metalli possono essere ulteriormente ottimizzate. Ad esempio, i componenti di divertimento tungsteno- rame nei reattori di fusione nucleare raggiungono la stabilità in ambienti ad alta temperatura attraverso forgiatura e trattamento termico a gradiente.

 

3. Saldatura e Machining

La tecnologia di saldatura continua a rompere il collo di bottiglia del congiungimento di materiali eterogenei. Ad esempio, la tecnologia di saldatura non distruttiva dei compositi tungsteno- rame fornisce un supporto chiave per dispositivi di energia nucleare. La lavorazione raggiunge la precisione a livello micronico con l'aiuto di attrezzature CNC di precisione per soddisfare gli scenari di alta esigenza di dispositivi medici, componenti ottici, ecc.

 

4. Produzione additiva (3D Printing)

La stampa 3D in metallo raggiunge la formazione di strutture complesse impilicando polvere strato per strato, con un tasso di utilizzo del materiale superiore al 95%. Questa tecnologia è utilizzata per la produzione di componenti leggeri nel campo aerospaziale e supporti per batterie personalizzati e altri componenti nei veicoli a nuova energia.

 

II. La tendenza di convergenza della produzione verde e della produzione intelligente

1. Innovazione nella tecnologia verde

La produzione verde si concentra sull ' uso efficiente delle risorse e sul controllo dell ' inquinamento Ad esempio, la tecnologia di riciclaggio e utilizzo circolare dei materiali magneti permanenti di terre rare riduce significativamente la dipendenza dalle risorse di terre rare e contribuisce al raggiungimento dell 'obiettivo "dual-carbon". Inoltre, la tecnologia dei metalli liquidi può ridurre le emissioni di carbonio nella lavorazione tradizionale attraverso processi di formazione a basso consumo energetico ed è diventata una potenziale direzione nel campo dei nuovi materiali.

 

2. Upgrade intelligente

L'intelligenza artificiale e i big data stanno rimodelando l'intero processo di produzione dei metalli. Ad esempio, il sistema di ottimizzazione dei parametri di processo basato su modelli di dati può regolare la temperatura di colata o la pressione di forgiatura in tempo reale per migliorare il tasso di rendimento; il sistema di rilevamento intelligente realizza il giudizio automatico della qualità della saldatura attraverso la tecnologia di riconoscimento delle immagini, riducendo gli errori umani.

 

3. Cross-field Collaborative Innovation

I prodotti emergenti come i materiali porosi in metallo dimostrano la profonda integrazione dei materiali e dei requisiti funzionali. Tali materiali hanno sia permeabilità che alta resistenza e svolgono un ruolo chiave in scenari come lo stoccaggio di energia all 'idrogeno e la filtrazione ad alta temperatura, riflettendo la collaborazione di alto livello della catena "materiale - processo - applicazione".

 

Il III. Direzioni di sviluppo future

1. Ricerca e sviluppo di materiali ad alte prestazioni

Lo sviluppo di nuove leghe (come materiali per dispositivi di fusione nucleare) e materiali compositi (come cermet) in grado di resistere a ambienti estremi è un focus chiave dell 'industria. Attraverso la progettazione della composizione e l'ottimizzazione dei processi, la durata e l'affidabilità dei materiali saranno significativamente migliorate.

 

2. Integrazione dell ' intera catena industriale

Il modello integrato di "design - produzione - servizio" è diventato una tendenza. Prendendo la stampa 3D come esempio, la copertura completa della catena, dalla ricerca e sviluppo delle attrezzature ai servizi di prodotto finale, accelera la velocità di risposta alle richieste personalizzate.

 

3. Progresso della digitalizzazione e della sostenibilità

L'industria manifatturiera approfondirà l'applicazione di tecnologie come il gemello digitale e l'Internet delle cose, promuovendo allo stesso tempo la sostituzione di energia pulita e il riciclaggio dei rifiuti per costruire un sistema a basse emissioni di carbonio guidato dalla tecnologia.