Vật liệu lưỡng kim trong sản xuất cơ khí

Mar 02, 2023

xử lý nhiều loại vật liệu kim loại đơn lẻ khác nhau để cuối cùng tạo ra vật liệu composite kim loại đặc biệt với các đặc tính mới. Loại vật liệu composite kim loại đặc biệt này có những ưu điểm của nguyên liệu thô, nhưng cũng có nhiều tính chất mới hơn, có thể áp dụng tốt cho sản xuất cơ khí. Vật liệu composite kim loại có nhiều ưu điểm như độ bền cao, trọng lượng nhẹ và mật độ cao, trong khi vật liệu kim loại truyền thống khó đáp ứng đồng thời ba điều kiện này.Vật liệu lưỡng kimđược sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau. Trên thị trường, vật liệu composite kim loại không chỉ phục vụ cho thiết bị quy mô lớn, nâng cao năng lực vận hành của thiết bị mà còn được ứng dụng để chế tạo các bộ phận, linh kiện trong quá trình chế tạo máy móc, đóng vai trò kết nối.



Những điểm cần chú ý trong việc lựa chọnVật liệu lưỡng kim trong sản xuất cơ khí
1.1 Tính kinh tế của   Vật chất
Phát triển doanh nghiệp rất coi trọng lợi ích kinh tế cuối cùng, vì vậy các doanh nghiệp trong ngành sản xuất máy móc sẽ sử dụng vật liệu có hiệu suất chi phí cao hơn, từ đó giảm chi phí sản xuất của doanh nghiệp và thu được lợi ích lớn hơn với tiền đề đảm bảo chất lượng. Trong quá trình lựa chọn nguyên liệu, trước tiên doanh nghiệp sẽ tìm hiểu nguồn cung cấp nguyên vật liệu, thứ hai sẽ xem xét tính chất, giá cả, chi phí gia công của nguyên liệu, để giảm chi phí cho doanh nghiệp ngay từ nguồn.
1.2 Quy mô và tính chất của    tải
Trong quá trình thiết kế cơ khí, các doanh nghiệp chế tạo máy móc sẽ xem xét quy mô và tính chất của tải trọng vật liệu. Người thiết kế phải xem xét liệu kích thước tải của vật liệu được chọn có đáp ứng yêu cầu thiết kế hay không để đảm bảo rằng sản phẩm được thiết kế sẽ không gặp sự cố khi sử dụng. Các nhà thiết kế cũng cần xem xét các đặc tính khác của vật liệu để đảm bảo rằng sản phẩm sẽ không gặp vấn đề về chất lượng trong các ứng dụng thực tế.
1.3 Kích thước và chất lượng linh kiện
Trong quá trình chế tạo và sản xuất cơ khí, việc gia công một số chi tiết không đạt tiêu chuẩn thiết kế, dễ dẫn đến kích thước chi tiết kim loại gia công không đáp ứng yêu cầu sản xuất thực tế, không sử dụng được chi tiết gia công. Vật liệu composite kim loại đã qua xử lý cần được đưa vào các dụng cụ chính xác, kích thước và chất lượng của các bộ phận không phù hợp với thiết kế sẽ ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm và giá trị sử dụng của thiết bị. Do đó, các doanh nghiệp sản xuất máy móc phải chú ý đến kích thước và chất lượng của các bộ phận trong việc lựa chọn vật liệu và xử lý vật liệu thực tế.
1.4 Môi trường làm việc của bộ phận   
Các vật liệu composite kim loại khác nhau có các đặc tính khác nhau và môi trường làm việc mà các sản phẩm sản xuất cơ khí cần phải thích ứng cũng khác nhau. Trong môi trường ẩm ướt, vật liệu kim loại được sử dụng phải có khả năng chống ăn mòn mạnh và có thể chọn vật liệu kim loại có khả năng chống ăn mòn trong quá trình gia công các bộ phận cơ khí. Trong môi trường nhiệt độ cao, để đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường, vật liệu có khả năng chịu nhiệt độ cao thường được chọn làm bộ phận cơ khí. Do đó, các nhà thiết kế của các doanh nghiệp sản xuất máy móc cần lựa chọn vật liệu kim loại phù hợp theo nhu cầu thực tế để thích ứng với các môi trường làm việc khác nhau.

2    Các loạiVật liệu lưỡng kimtrong Chế tạo cơ khí
Thép mạ thép không gỉ 2.1  
Thép không gỉ có nhiều vật liệu composite hợp kim, và có một khoảng cách nhất định giữa các vật liệu đó và vật liệu thép không gỉ truyền thống. Trước hết, thép mạ thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn cao, không chỉ chống ăn mòn hóa học hàng ngày mà còn chống ăn mòn điện hiệu quả. Do khả năng chống ăn mòn mạnh, nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Thứ hai, thép mạ thép không gỉ có tính dẫn nhiệt tốt, điều này cũng làm cho thép mạ thép không gỉ trở thành một trong những nguyên liệu thô của thiết bị luyện cốc. Bằng việc ứng dụng thép mạ inox, doanh nghiệp không chỉ đảm bảo được chất lượng sản phẩm mà còn giảm được chi phí sản xuất sản phẩm. Cuối cùng, hiệu ứng trang trí của thép composite thép không gỉ tốt hơn, và bề ngoài thường có màu trắng, phù hợp với thẩm mỹ hiện đại.
Vật liệu composite sợi than chì 2.2  
Vật liệu composite sợi than chì sợi carbon là vật liệu composite kết hợp sợi carbon và sợi than chì. Loại vật liệu composite này sử dụng các đặc tính lực đẩy của sợi carbon và sợi nhân tạo trong quá trình xử lý, do đó vật liệu composite sợi than chì sợi carbon có ưu điểm là hệ số giãn nở nhỏ và hệ số bôi trơn cao. Các sản phẩm cơ khí làm bằng vật liệu composite sợi carbon có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt, có thể đảm bảo sử dụng hiệu quả các sản phẩm cơ khí.
2.3    Hạt kim loại Vật liệu kết cấu hỗn hợp nhựa
Vật liệu cấu trúc hỗn hợp hạt kim loại-nhựa có các đặc tính của hạt kim loại và hạt nhựa, đồng thời, loại vật liệu composite này có trọng lượng nhẹ hơn và độ dẫn điện cao hơn. Chính vì những đặc điểm này mà vật liệu kết cấu hỗn hợp nhựa dạng viên kim loại được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và trở thành một trong những vật liệu composite quan trọng hơn trong ngành sản xuất máy móc.
2.4   Vật liệu kết cấu composite sợi thủy tinh
Vật liệu kết cấu composite sợi thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất máy móc, và những vật liệu composite như vậy có vật liệu nhựa với độ rắn chắc cao bên trong. Việc bổ sung vật liệu nhựa làm cho vật liệu cấu trúc composite sợi thủy tinh có độ cứng và khả năng chống chịu cao hơn, đồng thời độ ổn định của nó cũng được tăng cường nên được sử dụng trong các sản phẩm cơ khí có mức độ mài mòn và phản ứng hóa học lớn.
2.5  Các loại Vật liệu lưỡng kim khác
Ở giai đoạn này, vẫn còn nhiều loại vật liệu composite kim loại đang được nghiên cứu và phát triển. Những loại vật liệu composite kim loại này có giá trị cao và cần nhiều kinh phí nghiên cứu và phát triển. Hơn nữa, những vật liệu này tương đối đắt tiền và ngành sản xuất chưa đủ trưởng thành để được thúc đẩy mạnh mẽ. . Ví dụ, vật liệu composite kim loại gốm có đặc tính chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn, những vật liệu composite kim loại này thường được sử dụng trong thiết bị ổ trục; vật liệu composite sợi amiăng được sử dụng trong các bộ phận có chức năng bịt kín vì khả năng cách nhiệt mạnh, nhưng những vật liệu composite kim loại đặc biệt này có giá rất cao và thường không được các doanh nghiệp coi trọng.

3 ứng dụng thực tế củavật liệu lưỡng kimtrong sản xuất cơ khí

3.1 chế tạo khuôn dập

Sản xuất khuôn dập là chìa khóa của chế tạo máy, và các doanh nghiệp chế tạo máy thường sử dụng vật liệu composite kim loại để sản xuất khuôn dập. Vật liệu composite kim loại có nhiều ưu điểm. Trong quy trình sản xuất khuôn dập thực tế, cần phải chọn vật liệu tổng hợp kim loại thích hợp theo tình hình thực tế để phát huy hết hiệu suất và lợi thế của nó. Ở giai đoạn này, trong quá trình sản xuất cơ khí, các vật liệu tùy chọn để sản xuất khuôn dập bao gồm vật liệu khuôn bao hình, vật liệu khuôn kéo dài, vật liệu khuôn đùn nguội, v.v., yêu cầu của từng vật liệu khuôn là khác nhau. Ngoài ra, khuôn cần phải chịu được va đập và ma sát lớn khi sử dụng, vì vậy chỉ có lựa chọn vật liệu composite kim loại thích hợp mới có thể đảm bảo quá trình sản xuất cơ khí diễn ra thuận lợi. Đồng thời, việc gia công phần lớn được thực hiện trong môi trường nhiệt độ cao nên trong quá trình sản xuất khuôn dập cần phải chọn loại khuôn có khả năng chịu nhiệt cao. Sản xuất khuôn dập truyền thống thường lấy vật liệu thép cacbon làm cốt lõi. Vật liệu này có hiệu suất chi phí cao và độ dẻo cao, nhưng độ cứng thấp, do đó khó chịu tác động của sản xuất hàng ngày trong quá trình sản xuất thực tế. Do đó, loại vật liệu này không phù hợp để chế tạo khuôn dập ở giai đoạn này. Trong những năm gần đây, sự xuất hiện của vật liệu tổng hợp kim loại đã bù đắp cho việc thiếu vật liệu thép carbon. Chất lượng của vật liệu tổng hợp nhựa hạt kim loại thấp, nhưng nó có độ cứng cao. Đồng thời, loại vật liệu này có khả năng chịu nhiệt cao và chống mài mòn mạnh. Áp dụng nó vào sản xuất khuôn tác động có thể thu được kết quả tốt hơn. Ngoài ra, vật liệu tổng hợp sợi carbon và sợi than chì ở giai đoạn này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất khuôn va đập vì khả năng chống ăn mòn và nhiệt độ cao mạnh mẽ.

3.2 sản xuất chi tiết cơ khí

Vật liệu tổng hợp kim loại có hệ số giãn nở thấp và giới hạn mỏi cao. Những ưu điểm này khiến chúng không chỉ được sử dụng trong sản xuất khuôn va đập mà còn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận cơ khí. Việc sản xuất các chi tiết, linh kiện của sản phẩm cơ khí có tiêu chuẩn lựa chọn nguyên vật liệu tương đối khắt khe. Bộ tiêu chuẩn này có yêu cầu cao về chất lượng của các bộ phận, linh kiện, đồng thời yêu cầu các bộ phận, linh kiện phải kéo dài thời gian vận hành của máy móc, kéo dài tuổi thọ của các sản phẩm cơ khí. Do đó, trong quá trình lựa chọn thực tế, chúng ta cần lựa chọn theo môi trường làm việc thực tế và yêu cầu của sản phẩm cơ khí.

Vật liệu kim loại truyền thống có nhược điểm là độ bền thấp và hệ số giãn nở nhiệt cao trong sản xuất các bộ phận cơ khí. Đối với điều này, doanh nghiệp có thể bù đắp những khiếm khuyết này bằng cách sử dụng vật liệu tổng hợp kim loại. Ví dụ, trong quy trình sản xuất máy nghiền búa, vật liệu đầu búa truyền thống là ZGMn13, có khả năng chống mài mòn kém, dẫn đến tuổi thọ của các sản phẩm cơ khí ngắn và cần phải bảo trì nhiều lần; Hiện nay, máy nghiền búa sử dụng vật liệu sắt có hàm lượng crôm cao, thép mangan cao và hợp kim thấp, có những ưu điểm tuyệt vời và có thể cải thiện hiệu quả khả năng chịu lực của búa. Mặc dù giá của loại vật liệu này cao hơn so với vật liệu kim loại truyền thống, nhưng nó có khả năng chống mài mòn mạnh hơn và có thể sử dụng trong thời gian dài hơn. So với vật liệu kim loại truyền thống, vật liệu kim loại composite có tính dẫn điện mạnh, chống mài mòn và các đặc tính khác, có thể cải thiện hiệu suất toàn diện của các sản phẩm cơ khí. Trong thực tế sản xuất các bộ phận cơ khí, việc ứng dụng vật liệu composite kim loại có thể kéo dài tuổi thọ của các sản phẩm cơ khí một cách hiệu quả và giảm số lần đại tu và bảo trì sau này.

4. Ứng dụng tốt hơnvật liệu lưỡng kimtrong sản xuất cơ khí

Với sự tiến bộ không ngừng của tiến trình hội nhập kinh tế toàn cầu, trong những năm gần đây, ngành chế tạo máy cũng đứng trước nhiều thách thức, cần không ngừng đổi mới và nâng cấp. Để phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp chế tạo máy móc trong thời đại mới, cần đảm bảo ứng dụng hiệu quả vật liệu tổng hợp kim loại. Các doanh nghiệp sản xuất máy móc cần đảm bảo chất lượng vật liệu composite kim loại trong quá trình gia công vật liệu composite kim loại, tăng cường quản lý thu mua nguyên liệu, thực hiện giám sát và quản lý hàng ngày, tránh chất lượng sản phẩm cơ khí không đạt tiêu chuẩn do vấn đề về nguyên vật liệu. Sự phát triển của ngành sản xuất máy móc của Trung Quốc đã thúc đẩy sự phát triển sức mạnh toàn diện của Trung Quốc và việc ứng dụng vật liệu tổng hợp kim loại cũng liên quan mật thiết đến sự phát triển của thời đại, đòi hỏi các doanh nghiệp sản xuất máy móc của Trung Quốc phải đổi mới quy trình sản xuất vật liệu tổng hợp kim loại, không ngừng học hỏi kiến thức nâng cao, nâng cao trình độ sản xuất vật liệu tổng hợp kim loại, sau đó nhận ra sự phát triển lâu dài của vật liệu tổng hợp kim loại trong lĩnh vực sản xuất máy móc. Các doanh nghiệp sản xuất máy móc cần bắt kịp xu hướng phát triển của thời đại, chú ý ứng dụng vật liệu tổng hợp kim loại trong sản xuất máy móc, tích hợp vật liệu tổng hợp kim loại và sản xuất máy móc để đạt được đôi bên cùng có lợi.

5. Kết luận

Với sự cải tiến liên tục về mức độ phát triển của ngành sản xuất máy móc của Trung Quốc,vật liệu lưỡng kimđược sử dụng rộng rãi hơn và ngành sản xuất máy móc cũng chú ý nhiều hơn đến việc ứng dụng vật liệu tổng hợp kim loại nặng trong sản xuất máy móc. So với vật liệu kim loại truyền thống, vật liệu tổng hợp kim loại có nhiều ưu điểm rõ ràng hơn và trở thành vật liệu chính trong sản xuất các bộ phận cơ khí và khuôn tác động. Nói một cách dễ hiểu, việc ứng dụng vật liệu tổng hợp kim loại có thể cải thiện hơn nữa hiệu suất của các sản phẩm cơ khí, kéo dài tuổi thọ của các sản phẩm cơ khí và do đó thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất máy móc của Trung Quốc.