新型复合材料在工程机械上的应用分析

宋政璞

摘要：由于目前工程机械执行的日常工作比较繁重，导致了工程机械日常的磨损情况比较严重，不利于相关工程的顺利进行。由于新型复合材料在性能上具有多方面的优势，是一种绝佳的制造工程机械的原材料。所以本文将主要围绕新型复合材料在工程机械上的应用进行分析，并结合相应的实际情况给出一些合理化建议。

关键词：新型复合材料;工程机械;应用

0  引言

新型复合材料又名金属基复合材料，主要是指以金属及其合金为制造基体，并由一种或多种非金属和金属共同构成的复合型材料。由于新型复合材料具有综合力学性能比较好等多种优势，经常被用于各种工程机械的制造过程中。为了解决目前在其应用过程中出现的主要问题，所以对新型复合材料在工程机械上的应用分析就显得至关重要，必须引起有关部门的注意。

1  新型复合材料在工程机械上的应用意义分析

1.1 有利于提高工程机械的质量

由于新型复合材料是由多种材料构成的，集合了多种金属和非金属的共同优势，具有剪切强度比较高和耐疲劳性比较好的综合力学优势。将新型复合材料应用于工程机械的制造会有效改善工程机械的出厂质量，提高其使用寿命。

1.2 有利于简化工程机械的制造流程

在传统的工程机械制造过程中，为了提高工程机械某一部位的强度，经常会采取在其表面覆盖特殊材料或者是安装保护设施等方式，来达到相应的目的。这种传统的处理流程比较复杂，而将新型复合材料应用于工程机械的制造上面则会有效地解决这一问题，因为新型复合材料本身就具有预期的优势性能，能够有效简化工程机械的制造流程。

1.3 有利于提高工程机械的运行效率

在经由传统方式制造出的工程机械的具体使用过程中，经常会由于某些特殊部位的损坏而导致工程机械停止运行的情况，降低了工程机械的运行效率。而新型复合材料在工程机械上的应用则会有效提高某些特殊部位的耐用强度，从而减少其损坏的可能性，有利于提高工程机械的日常运行效率。

2  新型复合材料在工程机械上的应用问题阐述

2.1 新型复合材料在工程机械冲压模具制造方面的应用不完善

模具在工程机械的制造方面应用非常广泛，它的主要作用是用来制作成型物品，必须能够进行多次循环使用。由于模具的特殊工作环境，所以对其质量提出了严格的要求。目前广泛采用的是在工程机械冲压模具的制造方面采取添加新型复合材料的方式，来加强模具的耐用强度。由于目前新型复合材料在工程机械冲压模具的制造方面技术尚未成熟的原因，导致应用过程中经常出现问题，不利于工程机械冲压模具的科学制造。

2.2 新型复合材料在工程机械零部件制造方面的应用不科学

由于工程机械的某些零部件的使用频率和强度比较高，所以对其质量提出了严格的要求。虽然新型复合材料在加强零部件制造质量方面发挥了重要作用，但是目前在这方面的应用还未完善，经常会出现制造流程不科学的现象，对工程机械零部件的顺利制造起到了阻碍作用。

2.3 新型复合材料在工程机械发动机制造方面的应用不到位

工程机械发动机的制造应该是其制造过程中最核心的步骤，必须进行严格把控。发动机是给工程机械提供动力的重要组成部分，所以为了提高其质量，新型复合材料在其制造过程中的应用十分普遍。由于目前技术尚未成熟和科学化制造流程尚未建立的原因，经常会出现某些应用难题，对于工程机械的整体制造产生了不利影响。

3  针对于新型复合材料在工程机械上的应用问题的解决策略分析

3.1 完善新型复合材料在工程机械冲压模具制造方面的应用

为了将新型复合材料更好地应用于工程机械的制造方面，应该完善新型复合材料在机械冲压模具制造方面的应用。针对于不同模具所需的不同特点，应该选择性质不同的新型复合材料进行复合处理，并针对不同模具的制作流程进行科学合理的融合设计，做到因地制宜，充分发挥各种新型复合材料的优势性能。

例如，为了解决新型复合材料在工程机械上的应用问题，在工程机械冲压模具制造的方面，首先应该根据设计图纸进行制造规划，之后进行相应的原料储备，为模具的制造提供前期条件。以机械工程专用的优质电缆槽模具的制作为例，首先应该根据电缆槽模具的使用频率和使用强度进行相应新型复合材料用料的规划，由于电缆槽模具主要进行水泥电缆槽成型的工作，需要具有抗腐蚀等优势性能。结合这种现实情况，应该选用以铜基复合材料为原材料来制作水泥电缆槽模具。电缆槽模具的主要制作流程分为模架加工、模芯加工、电极加工以及模具零件加工等几部分。由于提高其耐腐蚀性能的主要制作流程主要在模架加工方面，因此在模架加工的初期，由于构成模架的几种基本金属材料如铁、铝等需要进行高温熔融处理，等温度达到1600摄氏度左右时，铁和铝都处于熔融状态，此时应该将新型铜基复合材料进行高温熔融处理，并将铁铝的熔融物进行混合，等达到稳定状态时，再将其倒入模具的成型容器中进行自然冷却处理，等到24小时之后，电缆槽模具就已经成型了。这成功实现了新型复合材料在冲压模具制造方面的应用，促进了新型复合材料在工程机械冲压模具制造方面应用效果的提升。

3.2 加强新型复合材料在工程机械零部件制造方面的应用

为了将新型复合材料更好地应用于工程机械的制造方面，从而充分发挥新型复合材料的相应性能特点，应该加强对于新型复合材料在工程机械零部件制造方面的应用。由于工程机械零部件的种类繁多，就需要对各种易损零部件进行科学合理的分析，针对其易损原因找到特定的互补新型复合材料进行复合加工处理。针对不同零部件制作工艺的不同，应该分情况在不同的制作步骤进行复合加工处理，确保机械工程零部件的使用寿命能够有效地延长。

例如，以挖掘机的液压泵滤芯的制作为例，由于液压泵滤芯的上下两端为金属材料，由于其特殊的工作环境，这种金属材料需要耐腐蚀和耐变形等优势性能。通常液压泵滤芯的上下两端均由铁质材料构成，不能够起到相应的效果。对此，在上下铁环的制作过程中，在铁质材料处于熔融状态时，倒入相应的成型模具进行冷却，在还未进行表面覆盖时，将熔融的铜基复合材料均匀浇铸在成型环形铁圈的表面，置于冷却箱冷却，等到12小时之后将其取出，即可实现铜基复合材料对于铁环制作的复合处理，从而提高液压泵滤芯两侧铁环的耐腐蚀性能，促进液压泵滤芯的使用年限的提高。

3.3 完善新型复合材料在工程机械发动机制造方面的应用

为了将新型复合材料更加充分地应用于工程机械的制造方面，应该对于工程机械的制造核心即发动机的制造方面，使用特定的复合材料进行复合处理，从而提高发动机的使用寿命和耐用强度。应该针对发动机的不同部位，结合其工作特点，选取相应的新型复合材料进行制作，确保制作流程的科学合理。这样有助于完善新型复合材料在工程机械发动机制造方面的应用，促进工程机械制造的质量提升。

例如，在汽车发动机的制作过程中，由于其需要进行持续的动力输出，对于耐磨性和耐高温等性能的要求很高。所以应该直接采取具有相应优良性能的新型复合材料进行制作，例如使用高温铁铜合金基复合材料进行汽车发动机整体的制作，可以在很大程度上提高发动机的使用年限，从而充分发挥新型复合材料的优势。对于发动机的齿轮应该采取耐磨性较强的铜钛基复合材料进行制作，并在表面浇铸时进行复合处理，确保制造过程的科学有效。

4  总结

综上所述，为了解决新型复合材料在工程机械上的应用问题，进一步促进工程机械制造的科学化，应该从工程机械冲压模具、零部件以及发动机等三方面进行改善，最终使得工程机械的质量和耐用性得到有效提升。

参考文獻：

[1]乔雪涛，王朋，闫存富，李放，张力斌，贾克，杨泽，吴隆.超精密磨床新型复合材料床身结构设计及动态性能分析[J/OL].重庆理工大学学报（自然科学）：1-8[2020-04-21].

[2]张华.新型复合材料在工程机械上的应用分析[J].粘接，2019，40（06）：99-102.

[3]李成.新型复合材料在工程机械上的应用分析[J].中国战略新兴产业，2018（36）：12.