机械制造中新型金属材料的应用研究

摘 要：随着新技术的不断发展，越来越多的新型金属材料被研究出来，这些新型金属材料不但在性能上非常优越，而且在机械加工制造中有广泛的应用空间。现从新型金属材料与机械制造之间的关系入手，分析机械制造中新型材料应用的有效原则，并简单阐述了新型金属材料在机械制造中的广泛应用，为新型机械制造材料的研究与加工提供有效参考。

关键词：机械制造;新型金属材料;应用;加工

工业制造是经济发展的核心支柱。近年来，我国在机械制造行业的投入越来越大，取得的成果也非常显著，机械制造行业的蓬勃发展为国家经济和科技的进一步发展提供了重要保障。而且机械制造而成的产品可以广泛应用于人们的生产和生活，对于拉动内需，提升人们的生活品质都具有重要意义。而如何更好地以新材料研究，推动机械制造行业蓬勃发展，实现产业科技共进，是当前科研领域的一个重点，也是机械制造行业需要创新突破的难点。我们必须重视新材料的研究，同时在机械制造中广泛借助新型金属材料，推进产业创新。

一、机械制造与新型金属材料运用的关系分析

随着经济水平的不断提升，近年来我国的工业生产取得了突破性发展，社会各行各业对于新型机械设备的需求量也不断增加，同时对机械设备综合性能的要求也越来越高。

（一）新材料很好地拓展了机械制造空间和范围

目前，各大院校、科研单位及一些企事业单位对于新型金属材料的研究都进行了多方面的探索，我国在新型金属材料的发展道路上也取得了诸多成功。新型金属材料往往在性能上却有很多优势，如一些新型的合金材料不仅具有良好的延展性，耐腐蚀性也显著增强，以钛合金为例，它的表面光泽度非常好，生产出的产品颜色亮丽，而且有很强的化学稳定性，用于装饰或造型都有很好的很大的应用空间。再比如有些材料的强度非常高，与此同时重量还比较低，这些材料生产出来之后可以用于制作多种产品，如汽车、摩托车、滑雪板、轮椅等，轻便耐用且外观更好看。新型金属材料，使得工业生产的范围能够大大拓宽，而且可以有效降低工业生产的成本，提升物品的使用寿命，从而更好地满足人们的使用需求。

（二）机械制造的发展推动新材料研究不断创新

与此同时，工业机械制造加工技术的发展，对于新材料的要求，新材料研制的要求也提出了更高的要求，现在很多企业都已经开始定向向科研单位预定一些新型材料，从这个角度来分析，机械制造行业的发展也推进了新型金属材料的进一步创新，实现了二者的和谐共进。机械制造产业作为支柱产业，必须要在产品加工方面下功夫，以更好地拓宽销路，服务发展，以推进机械制造行业的创新性发展，因此，我们必须要重视新型金属材料的应用。

二、机械制造过程中金属材料应用的基本原则

（一）节能性

在机械加工的过程中，很多产品的构造非常复杂，因此耗能巨大。新材料应用的一个首要目的就是要彰显金属材料应用的节能性。在机械加工过程中，选择一些加工条件比较好，材料利用率比较高的新型金属材料，可以很好地降低生产过程中的能量消耗。同时，新型金属材料加工而成的产品也要彰显节能的特色，既要能够循环多次利用，同时还要进一步提高产品的性能，降低产品使用过程中的一些能源产品生产和使用过程中对电能、煤炭等资源的依赖。

（二）环保性

机械加工生产行业除了对能源的依赖度比较高之外，往往还会对周围环境产生一些影响。如排出废气，产生废液，产生一些余料，对土壤、水源等产生一些间接伤害。在传统材料加工的过程中，对于环境保护意识比较低，机械加工剩余的很多机械废料都对周围环境造成了不同程度的影响。新型金属材料应用和加工的过程中要注意环保这一重要因素，因而需要机械制造行业及时进行技术工艺方面的革新，通过新型金属材料的利用，最大限度降低对空气、水源、土地及动植物的伤害。在机械加工制造过程中，还可以通过优化工序，科技创新等途径，更好地实现资源的高效利用，尽可能减少金属废渣的出现，这样也能更好地推动机械行业自身的绿色高效发展。

（三）经济性

机械制造行业本身占用的经济成本比较高，而提升经济效益则是推动企业进一步发展的一个重要目标，因此，新型金属材料在机械制造中的应用要有效兼顾经济性这一特色，在尽量降低成本的过的前提下，以获得较高的经济效益。因此，在新型技术材料选择过程中，除了追求性能优越之外，还要兼顾经济指标。新型金属材料的使用要选择一些性价比相对比较高的材料，结合金属材料自身的延展性、耐热性、抗腐蚀性、强度等，选择合适的加工方法，实现机械制造成本的高效控制。生产出性价比比较高的产品，以更好地赢得市场，获取较高的经济效益。

（四）性能优良

在机械制造加工生产的过程中，对于加工工序可以多次改良，其重要的目的就是保证机械零件的尺寸严格达标，使用性能非常优良。新材料应用的过程中也要有效兼顾这一特色，如果新材料的引入会极大地改变产品自身的性能，这样在后续组装加工时就会产生许多新的衍生问题。虽然選择了质量优异的原材料，但是如果加工组装不当，也不能变成优质产品，获取经济效益。因此，新型材料选择的过程中要考虑于原有的加工工序是否匹配，材料的尺寸，性能是否方便后续加工，要从整个生产流程顺利运转的角度选择合适的材料，以保证最后的成品性能优良。

三、新型金属材料在机械制造领域的广泛应用

（一）新型金属材料在机械零件加工中的应用

机械制造的过程是由一个一个的小零件组合而成，因此从零件加工环节开始，对于新型金属材料的使用需求就非常高。为了更好地提供提升零件的综合性能，目前在机械生产制造中对于新材料的应用非常广泛，每年都有大量的新型金属材料面试，为机械零件加工提供了诸多创新空间。以计算机的基础耗材传感器为例，近年来人们对计算机的性能需求越来越高，因而在计算机生产制造过程中，对于一些新型传感器的需求也越来越大。现在微型计算机中的很多零部件都是采用的新型材料，以加工成一些缩微型精密零部件，使得整个计算机使用更流畅，外观也更加轻巧。科技的飞速发展还使得很多机械零部件本身的物理性能也显著增强，如现在很多金属材料本身抗压、耐热性能优良，材料本身的疲劳极限有效增强，因此加工出的很多零部件适用于多种产品。再比如现在医疗技术逐步发达，很多高难度的手术都需要以一些精巧的机械加工零件来辅助，传统的金属材料在这些领域一直不能有效发挥作用，而一些新型的金属材料则可以大展优势，不仅降低了医生的操作难度，实现了细致化操作，还有很多需要放置在病人体内的部件，也更加轻巧精致，能够更好地降低病患痛感，提升患者的生存质量。

（二）新型金属材料在冲压模具加工中的应用

在机械制造的过程中对冲压模具的应用也非常广泛，因冲压模具本身必须要能够满足特定条件下机械加工需求，对模具制造出的产品综合性能也有很高的要求。现有的很多冲压模具，其材料本身对抗压能力、耐热性、耐温度变化等方面也有非常高的要求，这些都需要以材料的良好性能做支撑。目前机械制造过程中常用的主要的冲压模具材料，有冲裁模材料、冷压模材料、拉伸模材料等几个大类。相对于传统的金属材料而言，新型金属材料在中央模具的制造方面具有显著的优势，尤其是现在很多曲面的冲压模具本身在抗压性、抗冲击性、耐高温等方面要求非常严格，这类冲压模具材料的制作一般选择一些锻造钢类合金材料，这类材料的性价比非常高，比纯钢材料本身承载能力更强，而且新型金属材料在耐受力和扛强拉身形变等方面呈现出了显著优势，因而新型金属材料在冲压模具零部件生产制造中有非常广泛的应用空间。尤其是在数字化加工的过程中，新型金属材料表现出极大的加工优势，很多冲压模具都可以一次成型，极大地提升了生产效益。

（三）新型金属材料在极严苛条件下的应用

随着工业自动化的稳步推进，目前在机械加工制造过程中对工人的依赖度有效降低，很多工作都可以借助机器人来完成，一些制作过程中就需要在极其严苛条件下完成。如高温条件、高压条件、超低温条件、高强度环境和速变环境等严苛生产条件下，传统的生产材料很难满足机械加工的要求，而一些新型金属材料因为性能非常优越，所以可以很好地满足在不同生产条件下的加工和使用。如现在很多新型金属材料在不同的加工条件下会呈现出不同的色彩。这些金属材料将本身的固有色彩与严苛条件下呈现出的特殊色彩，有机融合在一起，使得加工而成的产品色泽鲜艳，将金属的坚硬与颜色的温暖融合在一起，能够很好地满足人们的审美需求。同时，一般强度的摩擦、碰撞等都不会改变金属材料本身的外观，使得金属材料呈现出的固有色彩非常绚丽，并呈现出很高的艺术美感。其加工而成的产品价值大大提升，市场空间也被極大的拓展，给予人们一种较强的现代精致感，实现了机械加工的高产值和高销售，进而广受企业和公众的欢迎。

总之，新型金属材料是一是材料与现代高科技的完美融合，他们本身在节能性、环保性、经济性、实用性等方面展现出很好的优势，未来我们在新型金属材料的研究方面要持续增加投入，以发现或研究出更多更好的材料，而现在制造业的发展也将进一步推动新型金属材料的研究，充分体现出科技创新的优势，生产出更多更新、更好的产品，服务工业发展。

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作者简介：张玉锋（1987— ），男，汉族，河南信阳人，本科，助教，研究方向：材料成型及控制工程。