材料成型测试技术概述.ppt
《材料制备与成型加工技术》课件——绪论
成型加工(Forming and processing)
02
料制品各种成型方法及操作，成型工艺特点，成型工艺的适应性，成型工艺流程，成型设备结构及作用原理，成型工艺条件及其控制，成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性，各种高分子材料制品的成型加工过程，成型加工新工艺和新方法。
高分子材料（macromolecule material
按照高聚物来源分类
结构高分子材料－－利用它的强度、弹性等力学性能功能高分子材料－－利用它的声、光、电、磁、热和生物等功能
按照材料学观点
天然高分子材料－－天然高聚物(natural)合成高分子材料－－合成高聚物(compound)
2、高分子材料的分类（Classification of Polymer Materials）
2、高分子材料加工(Polymer material processing)
通常是使固体状态（粉状或粒状）、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所需的形状，并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。制造过程如下：
（1）成型加工过程的四个阶段
00
原材料的准备
01
使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状
工程塑料(Engineering plastic)
01
是指拉伸强度大于50MPa ，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性能等优良的、可替代金属用作结构件的塑料。
02
No.1
（3）橡 胶(rubber)
No.2
橡胶是室温下具有粘弹性的高分子化合物，在适当配合剂存在下，在一定温度和压力下硫化（适度交联）而制得的弹性体材料（橡胶制品）。按用途和性能可将橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。
金属材料成型基础PPT课件
切削加工方 法
机械零件 结构工艺性
机械加工 工艺过程
车削加工；钻、扩、铰、镗削加工； 刨、拉削加工；铣削加工；磨削加 工；特种加工方法；零件加工表面 方法的选择 。
零件结构设计的基本原则、切削加 工对零件结构工艺性的要求。
机械加工工艺过程的基本概念、工 件的安装与夹具的基本知识；机械 加工工艺规程的制定，典型零件工 艺过程。
课程教学 改革思路
结合地方工科高校培养应用型高级 专门人才目标和社会需求，紧紧抓 住课程内容广、实践性强、授课学 生多的课程特征，以拓宽基础知识、 优化教学内容为核心，以教学方法、 教学手段改革为抓手，“产学研” 合作强化学生工程实践和创新精神 培养，构建完备的课程教学体系， 形成覆盖面广、灵活的教学模式， 积极开展教育教学改革与实践，全 面提高课程教学质量。
初期建设阶段（1959～1977年） 恢复建设阶段（1978～1988年） 稳定发展阶段（1989～1999年） 高速发展阶段（2000年至今）
2.课程建设
教学内容
金属冷、热加工方法 金属冷、热加工方法+工程材料 金属冷、热加工方法+工程材料 +金属成形的新技术、新工艺
教学手段
黑板+粉笔+挂图 黑板+粉笔+幻灯片 黑板+粉笔+多媒体 多媒体+网络课堂
建造了内容丰富、形象生动的课 程陈列室。
以省级实验教学示范中心、工程 训练中心为基础搭建了学生工程 实践平台，强化学生基础工程实 践能力培养
以省部级重点实验室为依托，与 大型企业、科研院所密切合作建 立学生创新基地，搭建学生创新 实践平台，以课外科技制作竞赛 为途径进行创新精神培养。
四、教学设计
材料成型及控制工程专业(塑性成形与模具技术方向)课程介绍
坚实的理论基础。
本课程的理论基础是电学、数学、物理、化学、光学、力学等，在 此基础上阐述金属材料成型过程中所涉及的测试基本原理、方法、数据
处理、常用测量仪器的工作性能和原理等，并注重灵活运用基本知识解
决实际问题的方法。
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
材料成型计算机基础
主要讲述材料成形计算机应用方面的基本理论、基本方法以及计算 机在材料成形中的应用技术。通过学习，使学生了解材料成形中计算机 应用的基本概念、材料成形计算机应用技术的发展和现状，初步具备材 料成形计算机应用系统的应用与开发能力，为今后液态金属成形、金属 塑性成形、焊接成形、塑料注射成形的数值模拟与CAD/CAM等的进一
艺的特点；通过学习掌握超塑性成形、粉末锻造、液态模锻、摆动辗压 的典型特种体积成型工艺;通过学习掌握旋压成形、爆炸成形、液压涨形、
充液拉深摆动辗压的典型特种体积成型工艺。
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
快速成形与快速模具
快速原型技术为近年来出现并迅速发展起来的先进制造技术，因其
在新产品开发中的显著的经济效益和时间效益而得到高度重视，成为目
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塑性成形与模具技术研究所
课程设置
课程设置分为专业和专业方向两个层次
专业课 材料成型基础 材料成型技术 ADVANCE METARIAL FORMING 材料成型检测试技术 材料成型计算机基础 材料成形计算机应用软件
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专业方向课 模具设计与CAD 塑性成形CAE 模具制造与CAM 特种塑性成形 快速成型与快速模具
塑性成形与模具技术研究所
课程设置（实践环节）
专业实验（第六学期，50学时）
第4章 快速成型概述
精选2021版课件
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4.1.2 快速成型的过程
快速成型基于离散/堆积的思想， 将一个物理实体复杂的三维加工，离散 成一系列二维层片,然后逐点、逐面进行 材料的堆积成型。 是一种降维制造或者 称增材制造技术。
精选2021版课件
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4.1.2 快速成型的过程
精选2021版课件
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CAD模型 Z向离散化（分层）
第4章 快速成型技术概述
4.1 快速成型的原理
4.2 快速成型制造工艺的分类
4.2 快速成型技术的应用
4.3 快速成型技术的研究现状及发展趋
势
精选2021版课件
1
4.1 快速成型的原理
4.1.1 快速成型制造的基本概念 4.1.2 快速成型的过程 4.1.3 快速成型技术的特点
精选2021版课件
2
5）技术的高度集成。 集成了CAD、CAM、CNC、
激光、材料等技术。与反求工程（RE）、网络技
术等结合，成为产品精选开2021发版课的件 有力工具。
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4.2 快速成型制造工艺的分类
一、按制造工艺所使用的材料的状态、 性能特征分为：
▪ 液态聚合、固化：原材料是液态的，利用光能 或热能使特殊的液态聚合物固化从而形成所需 的形状
数字模型可视化，可以进行设计评价、干涉检验，
甚至某些功能测试，将设计缺陷消灭在初步设计阶
段，减少损失。
精选2021版课件
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1. 概念模型的可视化、零件的观感评价 2. 结构设计验证与装配效验 3. 性能和功能测试
精选2021版课件
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应用一： 概念模型的可视化、零件的观感评价
消费品
精选2021版课件
精选2021版课件
材料成型及控制工程的课程
材料成型及控制工程的课程
材料成型及控制工程是一门涉及材料加工和控制技术的课程。
该课程主要涵盖以下内容：
1. 材料成型技术：介绍不同的材料成型方法，如铸造、锻造、压力加工、注塑成型等。
包括成型工艺参数、设备、工艺流程等方面的知识。
2. 材料控制技术：介绍材料成型过程中的控制技术，如温度控制、压力控制、流量控制等。
包括传感器、控制器、自动化系统等方面的知识。
3. 材料成型工艺优化：介绍材料成型过程中的工艺优化方法，如模具设计、材料选择、工艺参数的优化等。
包括设计、仿真、分析等方面的知识。
4. 材料成型过程的质量控制：介绍材料成型过程中的质量控制方法，如质量检测、缺陷分析、质量管理等。
包括工艺流程控制、检测仪器的使用、质量改进等方面的知识。
5. 成型材料的性能与应用：介绍不同材料成型方法对材料性能的影响，以及不同材料的应用领域。
包括材料性能测试、材料选择、材料工程应用等方面的知识。
通过学习这门课程，学生可以了解材料成型的基本原理和技术，掌握相关的工艺和控制知识，提升材料加工和控制的能力，为材料工程领域的实践和研究打下基础。
材料分析测试技术---教学大纲
《材料分析测试技术》课程教学大纲课程代码：050232004课程英文名称： Materials Analysis Methods课程总学时：24 讲课：20 实验4适用专业：材料成型及控制工程大纲编写（修订）时间：2017.07一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标材料分析测试技术是高等学校材料加工类专业开设的一门培养学生掌握材料现代分析测试方法的专业基础课，主要讲授X射线衍射、电子显微分析的基本知识、基本理论和基本方法，在材料加工类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，着重培养学生运用所学知识解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1. 掌握X射线衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析的基本理论；2. 掌握材料组成、晶体结构、显微结构等的分析测试方法与技术；3. 具备根据材料的性质等信息确定分析手段的初步能力；4. 具备对检测结果进行标定和分析解释的初步能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握晶体几何学、X射线衍射以及电子显微分析方面的一般知识，了解X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜的工作原理以及适用范围。
2.基本理论和方法：掌握晶体几何学理论知识（晶体点阵、晶面、晶向、晶面夹角、晶带）；掌握特征X射线的产生机理以及X射线与物质的相互作用；掌握X射线衍射理论基础—布拉格定律；掌握多晶衍射图像的形成机理；了解影响X射线衍射强度各个因子，了解结构因子计算以及系统消光规律；了解点阵常数的精确测定方法；了解宏观应力的测定原理及方法；掌握物相定性、定量分析原理及方法；了解利用倒易点阵与厄瓦尔德图解法分析衍射现象；了解电子衍射的基本理论以及单晶体电子衍射花样的标定方法；掌握表面形貌衬度和原子序数衬度的原理及应用；掌握能谱、波谱分析原理及方法。
材料成型及控制工程ppt课件
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淄博市经济发展
在工业上：打造30个具有区域特色的重点产业集群。
张店区：重点打造精细化工、电子信息和装备制造等产业集群。
淄川区：重点打造新医药、汽车及零部件制造、纺织服装及新材料等产业集群。博山区
：重点打造泵业、机电装备和陶琉产业集群。
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学业学习与就业发展
材料成型及控制工程专业研究通过热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表 面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、 成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造 中的材料、热处理、加工方法等问题。本学科是国民经济发展的支柱产业。 本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模 具材料成型及控制工程设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工 等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面 工作的高级工程技术人才和管理人才。 本专业学生毕业后可以到机械制造业、汽车及船舶制造业、金属及橡塑材料加 工等领域从事与焊接材料成型、模具设计与制造等相关的生产过程控制、技术 开发、科学研究等方面的工作。本专业择业面广，市场需求量大，就业情况良 好。
产业集群。
沂源县：重点打造医药及包装材料和新材料产业集群。
高新区：重点打造新材料、先进装备制造、绿色精细化工、新医药与生物、节能环保等
五大特色产业集群。
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发展专业的趋势
材料成形及控制工程这一隶属于机械学科、具有机械类学科典型特征的专业，同时还具有浓厚的 材料学科的色彩，成为一个业务领域宽、知识范围广的名副其实的宽口径专业。 自1999年高校开始扩大招生规模以来，高校毕业生就业率日趋下降，而全球性的金融危机更是让 就业形势变的更加不容乐观。伴随我国沿海等周边城市的快速发展，大部分高校毕业生就业观念 也在跟随经济发展方向，选择在大中城市寻求发展空间，逐渐形成了向大中城市流动的洪流，造 成了人才集中超过了有限的就业市场的需求。 淄博市是老工业城市，目前已步入工业化中后期的快速发展阶段，这一阶段，发展导向和扶持政 策聚焦到新的高端产业上，实现产业在高端化方面的突破，培植新动力，是加快工业化的必然要 求。淄博市的装备制造业在技术结构方面上仍存在自主研发能力还比较薄弱，许多重大技术装备 、重要领域发展所需要的大量高技术、高附加值的成套装备，尚不具备研究开发与制造能力，不 得不依靠进口解决，而我们材料成型及控制工程专业的就业主要集中在制造业，就目前的发展情 况来看，总体的职业岗位数量可能会维持稳定且略有增长，但随着现代科技的发展，机电一体化 ，数控增加等等，择业面广，市场需求量大，就业状况良好，总体来说，材料成型及控制工程专 业的就业形势还不会太严峻，并且也会推动淄博的工业经济发展,提高淄博的经济水平。
第5章 成型工艺
第5章 复合材料成型工艺
本章主要内容：
5.1 概述
5.2 低压成型工艺 5. 3 层压成型工艺
七、 质量控制
2、制品内气泡太多 原因1： 树脂用量过多 解决办法： 1、控制胶含量 2、注意拌合方式 原因2： 树脂粘度过大 解决办法：1、适当增加稀释剂 2、提高环境温度
原因3： 增强材料选择不当 解决办法： 选用浸透性好的无捻玻璃布
七、 质量控制
3、流胶 原因1： 树脂粘度太小，可加入2～3％的活性氧化硅。
⑵ 材料性能和产品质量要求，如材料的物化性能、产品的强度 及表面粗糙度（光洁度）要求等； ⑷ 企业有可能提供的设备条件及资金；
⑶ 生产批量大小及供应时间（允许的生产周期），批量有区别；
⑸ 综合经济效益，保证企业效益。
举 例：
a. 生产批量大、数量多及外形复杂的小产品——模压 成型； e.g. 机械器件、电子器材等。 b．造型简单的大尺寸制品，批量小——手糊成型、喷 射成型； e.g. 浴盆、汽车部件、胎体外壳、大型储槽等。 c．压力管道及容器——缠绕工艺； d．板材及成型制品——连续成型工艺。
预浸料及其制造方法
预浸料（Prepregs）：
纤维或织物预先浸渍树脂，经一定处理后贮存 备用的半成品。只需裁剪后，经一定成型工艺加工 成所需要的制品。
可分为单相预浸料和织物预浸料。
单向预浸料
a喷丝架 平铺 O 在制 品的各个部分。 2 树脂必须适量地均匀地分布在制品的 各个部位，并适当固化。 3 工艺过程中尽量减少气泡，降低孔隙 率，提高制品的致密性。 4 充分掌握所用树脂的工艺性能，制定 合理的工艺规范。
光固化成型-PPT
光固化快速成型工艺原理图
1 材料的选择
• 要实现光固化快速成型，感光树脂的选择也很 关键。它必须具有合适的粘度，固化后达到一定 的强度，在固化时和固化后要有较小的收缩及扭 曲变形等性能。更重要的是，为了高速、精密地 制造一个零件，感光树脂必须具有合适的光敏性 能，不仅要在较低的光照能量下固化，且树脂的 固化深度也应合适。
b)为了保证加工顺利进行，分层厚度要 小于最大固化深度。由于激光能量必须穿透 当前层，才能使相邻两层粘结。
c)光束扫描间距要小于最大固化线幅。 相邻的扫描固化线条必须有一定的重叠，才 能使液态树脂所固化的部分具有一定的强度
。
d)要合理地控制扫描速度和扫描间距。 扫描速度越低，则最大固化线幅越大，相邻 的固化线条重合大，可导致制件内部应力集 中；相反，如果扫描速度过大，与扫描间距 配合不当，制件内部尚未固化的树脂在后固 化过程中固化，进而产生变形，引起误差。
3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于 成型的原型和模具.
4. 使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本. 5. 为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结 果进行验证与校核. 6. 可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化.
光固化成型的缺憾
1. SLA系统造价高昂,使用和维护成本过高. 2. SLA系统是要对液体进行操作的精密设备,对 工作环境要求苛刻. 3. 成型件多为树脂类,强度,刚度,耐热性有限,不 利于长时间保存. 4. 预处理软件与驱动软件运算量大,与加工效果 关联性太高. 5. 软件系统操作复杂,入门困难;使用的文件格式 不为广大设计人员熟悉. 6. 立体光固化成型技术被单一公司所垄断.
目录
• 光固化成型的概念 • 光固化成型的原理 • 光固化成型的应用 • 光固化成型的优势与缺憾 • 光固化成型的发展前景
《IML注塑成型技术》课件
成品外观及性能检测
1 2
尺寸检测
测量成品的尺寸，检查是否符合设计要求。
外观检测
观察成品表面是否光滑、平整，无划痕、凹陷等 缺陷。
3
功能性检测
根据产品用途，对成品进行相应的性能测试，如 耐磨性、耐冲击性、耐化学腐蚀性等。
06
IML注塑成型案例分 析
案例一：手机保护套IML工艺应用
总结词
手机保护套是IML工艺应用的重要领域，通过IML工艺可以制造出具有高附加值的保护 套产品。
在IML技术中，塑料原料的注入和模具的设计是关键环节 。同时，薄膜热成型技术的控制也是制造薄壁容器的关键 因素。通过精确控制这些因素，可以生产出具有优异性能 和外观的薄壁容器。
IML技术应用领域
IML技术应用领域：IML技术的应用领域主要包括食品包装、化妆品包装、药品包装等。
由于IML技术能够生产出具有优异性能和外观的薄壁容器，因此广泛应用于食品包装领域，如饮料瓶、调味品瓶等。此外，化 妆品包装和药品包装也是IML技术的应用领域，如洗发水瓶、牙膏管等。
03
根据不同的塑料制品和材料，可以选择不同类型的热压机，如平板热 压机和滚筒式热压机等。
04
在使用热压机时，需要注意温度、压力和时间的控制，以及设备的维 护和保养。
脱模机
脱模机是IML注塑成型技术中用于将塑料制品从模具中 脱出的设备。
根据不同的塑料制品和模具结构，可以选择不同类型的 脱模机，如气动脱模机和电动脱模机等。
模具加工
对模具进行精细加工，确 保模具的尺寸精度和表面 光洁度。
模具安装
将模具安装到注塑机上， 确保模具与机器的配合良 好。
注塑成型
注射
冷却
将熔融状态的塑料注射到模具型腔中 ，形成初步的塑料件。
材料成型专业综合实验报告
材料成型专业综合实验报告一、引言材料成型是材料科学与工程的重要分支之一，涉及到材料的加工与制造过程。
本次实验旨在通过材料成型方法的实际操作，探讨材料成型技术在工程实践中的应用。
二、实验目的1.熟悉常见的材料成型方法，如挤压、注塑、拉伸等；2.学习掌握各种材料成型方法的工艺参数设置方法；3.分析与比较不同材料成型方法的优缺点。
三、实验内容与步骤1.实验材料准备：准备实验所需的材料，包括金属坯料、塑料颗粒等；2.挤压实验：将金属坯料放入挤压机中，调整挤压机的工艺参数，如温度、压力等，进行挤压成型；3.注塑实验：将塑料颗粒放入注塑机中，设定注塑机的工艺参数，如温度、压力等，进行注塑成型；4.拉伸实验：将金属试样放入拉伸机中，设定拉伸机的工艺参数，如应力、变形速度等，进行拉伸测试。
四、实验结果与分析1.挤压实验：经过调整挤压机的工艺参数，成功将金属坯料挤压成所需形状。
挤压成型具有高生产效率、成型连续性好、产品尺寸稳定等优点。
2.注塑实验：经过设定合适的注塑机工艺参数，成功将塑料颗粒注塑成所需形状。
注塑成型可以加工一些复杂形状的产品，具有生产周期短、产品密度均匀等优点。
3.拉伸实验：通过拉伸机的测试，获得金属试样的力学性能参数，如抗拉强度、延伸率等。
拉伸测试可以评估材料的机械性能。
五、实验总结与心得体会材料成型是工程实践中必不可少的环节，通过本次实验，我更加深入地了解到材料成型方法的具体操作和工艺参数的重要性。
不同的材料成型方法具有各自的优缺点，根据不同的产品需求和工艺要求，选择合适的成型方法很关键。
同时，了解和掌握材料的力学性能参数对于材料成型过程中的工艺优化和产品设计也非常重要。
[1]XX.材料成型实验教程[M].XX出版社,20XX.[2]XX.材料成型工艺原理[M].XX出版社,20XX.。
材料成型测试技术概述
由于0.105不是标准化精度等级值，因此该仪器需 要就近套用标准化精度等级值。0.105位于0.1级和0.2 级之间，尽管该值与0.1更为接近，但按选大不选小的 原则该数字电压表的精度等级G应为0.2级。
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四、准确度、精密度、精度及精度等级
仪表精度等级的数字愈小，仪表的精度愈高。如0.5级的 仪表精度优于1.0级仪表，而劣于0.2级仪表。 值得注意的是：精度等级高低仅说明该检测仪表的引用 误差最大值的大小，它决不意味着该仪表某次实际测量中出 现的具体误差值是多少。 实际测量时，精度等级并不单纯由精确度决定，还需选 择合理的量程范围。使仪表的测量限制在容许误差内。
技术条件》规定，测量指示仪表的精度等级G分为0.1、0.2、0.5、
超过其量程的±1％。
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四、准确度、精密度、精度及精度等级
•通过最大引用误差确定仪表的精度等级
例: 量程为0～1000 V的数字电压表，如果其
整个量程中最大绝对误差为1.05V，则有
Dmax 1.05 100% 100% 0.105% L 1000
13
底
14
1.1测试技术的作用和地位
测试技术在日常生活中的应用与日俱增
家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风：话音转换---驻极电容传感器 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD 扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
材料成形技术基础
材料成形技术基础材料成形技术是将原材料通过加工和加热等方式进行形状改变的一种工艺技术。
它是现代工业生产中最为基础的一种技术，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、建筑等众多领域。
材料成形技术的基础包括材料性质、成形工艺、模具设计和材料成型设备等方面。
首先，了解材料的性质对于材料成形技术至关重要。
不同的材料在成形过程中的行为和特性会有所不同，因此在进行材料成形之前，首先需要对材料进行分析和测试，了解其力学性能、热学性能以及变形性能等方面的特点。
这些性能对于选择适当的成形工艺和加工参数具有重要影响。
其次，成形工艺是材料成形技术的关键。
成形工艺是指通过施加力和温度等条件改变材料形状的过程。
常见的成形工艺包括铸造、锻造、轧制、挤压、拉伸、剪切等。
不同的成形工艺适用于不同类型的材料和形状要求，因此需要根据具体的情况选择适当的成形工艺。
第三，模具设计是材料成形技术中的重要环节。
模具是将材料成形成所需形状的关键工具。
模具设计需要根据材料性质、成形工艺和产品要求等因素合理设计模具的结构和形状。
同时，模具的加工精度和表面光洁度对于成形工艺的控制也具有重要影响，因此在模具设计中需要考虑这些因素。
最后，材料成型设备是实施材料成形技术的基础。
不同的材料成形工艺需要相应的设备，如高温炉、锻压机、挤压机、轧机等。
这些设备需要具备相应的功率、控制精度和稳定性，以保证材料能够按照预定的工艺要求进行成形。
总结起来，材料成形技术基础包括材料性质、成形工艺、模具设计和材料成型设备等方面。
了解材料性质、选择适当的成形工艺、合理设计模具和使用符合要求的成型设备是确保材料成形质量的关键。
随着科学技术的发展，材料成形技术的研究不断推进，使得各种新材料和新工艺得以应用，推动了工业生产的进一步发展。
材料测试技术
材料测试技术材料测试技术是指对各种材料进行性能和质量的检测、分析、评价和研究的技术方法和手段。
材料测试技术在工程材料、生物材料、化工材料、医疗器械材料等领域都有着广泛的应用。
它可以帮助人们了解材料的性能特点，指导材料的选用和设计，保证产品的质量和安全，推动材料科学的发展。
首先，材料测试技术在工程材料领域的应用十分广泛。
工程材料是指用于建筑、交通、机械、电子等领域的材料，如钢铁、混凝土、塑料、玻璃等。
这些材料的性能和质量直接关系到工程项目的安全和可靠性。
通过材料测试技术，可以对工程材料的力学性能、耐久性能、热学性能等进行全面的评价和测试，为工程设计和施工提供可靠的数据支持。
其次，生物材料领域也是材料测试技术的重要应用领域之一。
生物材料是指用于医疗、生物工程、食品包装等领域的材料，如医用金属材料、生物陶瓷材料、生物高分子材料等。
这些材料的生物相容性、生物安全性、药物释放性能等是至关重要的。
通过材料测试技术，可以对生物材料的生物相容性、药物释放行为、生物降解性能等进行全面的评价和测试，为医疗器械和生物材料的研发提供科学依据。
此外，化工材料的测试与研究也是材料测试技术的重要应用领域之一。
化工材料是指用于化工生产、能源开发、环境保护等领域的材料，如高分子材料、复合材料、功能材料等。
这些材料的化学稳定性、热稳定性、机械性能等对化工生产和环境保护具有重要意义。
通过材料测试技术，可以对化工材料的化学性能、热学性能、机械性能等进行全面的评价和测试，为化工生产和环境保护提供技术支持。
最后，材料测试技术的发展离不开先进的测试设备和方法。
随着科学技术的不断进步，材料测试技术也在不断创新和发展。
现代材料测试技术已经不再局限于传统的力学性能测试、物理性能测试，还涉及到了纳米材料测试、表面分析测试、多尺度测试等前沿领域。
同时，新型测试设备的不断涌现，如电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪等，为材料测试技术的发展提供了有力支持。
探析高分子材料成型加工技术
探析高分子材料成型加工技术高分子材料成型加工技术是应用于高分子材料加工领域的一种重要技术。
高分子材料具有良好的可塑性、可溶性、变形性以及化学稳定性等特点，因此在工业制造、生活用品、医疗健康等领域都有广泛应用。
本文将从高分子材料成型加工的原理、常见的成型加工方法、加工精度控制和质量管理等方面进行分析。
一、高分子材料成型加工的原理高分子材料成型加工的原理是将高分子材料通过加热、压力、拉伸、挤出等加工方式进行成型。
在加工过程中，高分子材料的分子链会发生改变，形成新的物理结构，从而达到所需的形状和性能。
常见的高分子材料成型加工方法包括挤出、注塑、吹塑、压延、热成型、胶接等。
二、常见的高分子材料成型加工方法1.挤出加工：将高分子材料加入挤出机的筒仓中，通过螺杆的旋转使材料在加热筒中加热熔化，然后将熔融的高分子材料通过模具挤出成型，最后冷却固化形成所需的形状。
2.注塑加工：将高分子材料加入注塑机的料斗中，通过螺杆将材料熔化后压入模具中形成所需的形状，最后冷却固化后取出成品。
3.吹塑加工：将高分子材料加热熔化后，通过枪头将熔融的材料喷射到模具中，随着模具的旋转和吹气的作用形成中空的容器，最后冷却固化后取出成品。
4.压延加工：将高分子材料加热熔化后，通过制动器使材料通过压延辊，形成所需厚度和宽度，最后冷却固化后取出成品。
5.热成型加工：将高分子材料加入加热炉中加热软化，然后通过特定模具压制或拉伸成型，最后冷却固化后取出成品。
6.胶接加工：将两个高分子材料部分加热软化后，通过粘接剂将两个材料粘接在一起，最后冷却固化形成一体化的成品。
三、加工精度控制和质量管理在高分子材料成型加工中，加工精度的控制和质量管理非常重要。
加工精度的控制主要包括温度控制、压力控制、速度控制和模具形状等方面。
而在质量管理方面，则包括检测、调整和孔板法控制等方法。
其中，检测方法主要有外观质量检验、尺寸检验、力学性能测试、环境耐久性测试等；调整方法主要包括加工参数调整、模具调整、工艺改进等；孔板法控制则是将固定孔板放在产品的粘接面上，在湿度和温度条件下进行测试，测试结果评估产品的接触面积和粘接强度。
材料成型及控制工程专业(塑性成形与模具技术方向)课程介绍
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
材料成型计算机基础
主要讲述材料成形计算机应用方面的基本理论、基本方法以及计算 主要讲述材料成形计算机应用方面的基本理论、 机在材料成形中的应用技术。通过学习， 机在材料成形中的应用技术。通过学习，使学生了解材料成形中计算机 应用的基本概念、材料成形计算机应用技术的发展和现状， 应用的基本概念、材料成形计算机应用技术的发展和现状，初步具备材 料成形计算机应用系统的应用与开发能力，为今后液态金属成形、 料成形计算机应用系统的应用与开发能力，为今后液态金属成形、金属 塑性成形、焊接成形、塑料注射成形的数值模拟与CAD/CAM等的进一 塑性成形、焊接成形、塑料注射成形的数值模拟与 等的进一 步学习和研究打下基础。 步学习和研究打下基础。 本课程主要介绍计算机应用基础知识， 本课程主要介绍计算机应用基础知识，包括计算机在材料加工中的 应用概述，工程中的数据处理，工程数据库基础，软件工程基础， 应用概述，工程中的数据处理，工程数据库基础，软件工程基础，图形 变换，几何造型，有限差分与有限元基础，工程中的优化设计方法， 变换，几何造型，有限差分与有限元基础，工程中的优化设计方法，图 像识别与处理，专家系统概论等。 像识别与处理，专家系统概论等。
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
材料成型计算机应用软件
主要讲述在材料加工中应用面较广的计算机应用软件。要求学生通 主要讲述在材料加工中应用面较广的计算机应用软件。 过本课程的学习，了解目前流行的设计软件及其特点、功能， 过本课程的学习，了解目前流行的设计软件及其特点、功能，掌握常用 的二维设计软件AutoCAD、三维设计软件 、三维设计软件UG，有限元分析软件 的二维设计软件 ，有限元分析软件ANSYS 的使用。通过本课程的学习， 的使用。通过本课程的学习，使学生具备利用计算机应用软件解决工程 设计问题以及对工程结构进行力学分析的能力，增强其服务社会的本领。 设计问题以及对工程结构进行力学分析的能力，增强其服务社会的本领。 本课程主要介绍如何采用AutoCAD绘制出符合工程设计要求的二维 本课程主要介绍如何采用 绘制出符合工程设计要求的二维 图形，采用UG绘制并编辑曲线、 草图 ， 进行特征 、 曲面设计及三维实 绘制并编辑曲线、 图形 ， 采用 绘制并编辑曲线 草图，进行特征、 体造型 ， 并绘制工程图纸 ， 实现零部件之间的装配 。 介绍如何采用 ANSYS软解建立结构分析的几何模型、数值分析模型，并根据实际问题 软解建立结构分析的几何模型、数值分析模型， 软解建立结构分析的几何模型 进行线性或非线性分析求解，最后对求解的结果进行后处理。 进行线性或非线性分析求解，最后对求解的结果进行后处理。
材料体系专业知识讲解及流程课件
航空航天领域对材料的要求非常高，需要具 备轻质、高强度、耐腐蚀等特点。
铝合金、钛合金、复合材料等高性能材料在 航空航天领域得到广泛应用。
案例分析：铝合金在飞机制造中的应用，提 高了飞机的重量和成本效益；钛合金在人造 关节制造中的应用，提高了关节的耐用性和 人体相容性。
案例二：建筑材料的质量控制
建筑材料是建筑物的物质基础，其质量直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。
材料应用范围
机械工程
用于制造各种机械零件和设备， 如发动机、传动系统等。
航空航天
用于制造飞机、火箭等高性能航 空器。
汽车
用于制造车身、发动机等。
生物医用
用于制造医疗器械、人工关节等 医疗用品。
新能源
用于制造太阳能电池板、燃料电 池等新能源设备。
建筑
用于建造房屋、桥梁等建筑物。
案例一：航空航天材料的应用
材料性能模拟与预测
利用计算机模拟和预测材料的性能，如力学性能、电磁性能、热学性能等，以加快新材料研发的速度 。
材料基因工程与数据库
材料基因工程
通过集成计算材料科学、基因组 编辑技术和高通量实验方法，实 现材料性能的快速优化和提升。
材料数据库建设
建立和完善材料数据库，包括材 料的物理和化学性质、制备工艺 、应用领域等数据信息，为材料 研究和开发提供数据支持。
材料的电学性质
电导率
01 材料导电的能力。
介电常数
02 材料在交变电场下的极化能力。
磁导率
03
材料在磁场中的磁化能力。
材料的热学性质
比热容
材料吸收热量的能力。
导热系数
材料传导热量的能力。
热膨胀系数
材料温度变化时体积的变化量。
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1.1 测试技术的地位和作用
工业生产倍增器 测试技术是带动国民经济增长的一个 关键领
域 在美国：检测技术占4%，拉动经济增长66%
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1.1测试技术的地位和作用
检测技术在工业生产领域的应用
在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位….
10
11
1.1测试技术的作用和地位
检测技术在工业生产领域的应用
• 物料流 • 能流 • 信息流
客观世界
5
1.1 测试技术的地位和作用
信息获取是信息流的一环
…
信息流
获取 传输 处理 控制
信息流组成
6
1.1 测试技术的地位和作用
• 获取信息是仪器科学的基本任务
• 仪器仪表是信息产业的重要组成部
分
• 仪器仪表是信息工业的源头
7
1.1 测试技术的地位和作用
• 3 测试仪器仪表的作用 工业生产 倍增器 科学研究 先行官 军 事 战斗力 社 会 物化法官
测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较确定被测
量对标准量的倍数。 它可由下式表示:
x nu
（1-1）
或
n x
u
式中 ： x——被测量值;
u ——标准量, 即测量单位;
n——比值（纯数）, 含有测量误差。
24
（1-2）
1.2 测试技术的基本概念
二、标准——真值
• 真值：被测量在一定条件下客观地存在的数值，或者与被测量 比较的标准量的数值。
离线检测：零件参数、 尺寸与形位公差、 品质参数
作 用：现代工程装备中， 检测环节的成本约占 50~70%
12
1.1测试技术的作用和地位
测试技术在汽车中的应用日新月异
汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。
测试技术在航天领域举足轻重
火箭测控 --- 检测火箭状况、姿态、轨迹 飞行器测控 --- 检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵
20
1.1测试技术的作用和地位
“阿波罗10”：
火箭部分---2077个传感器 飞船部分---1218个传感器，
神州飞船：
185台（套）仪器装置 检测参数---加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学、
发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等
底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温
车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等
2003年伊拉克战争
90%
1994年美国防部建立自动测试系统执行局 立体作战
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1.1测试技术的作用和地位
测试技术在军事上的应用 美军研制的未来单兵作战武器---OICW
夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术 激光测距仪：可精确的定位目标。在发射20毫米高爆弹时，激光测距仪可 将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以便精确的设定引爆时 间。
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1.1测试技术的作用和地位
“物化法官”
• 检查产品质量 • 监测环境污染 • 查服违禁药物 • 识别指纹假钞 • 侦破刑事案件
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1.1测试技术的作用和地位
……教学实验、气象预报、大地测 绘、灾情预报、交通指挥、……
涵盖 吃穿用、农轻重、海陆空
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1.2 测试技术的基本概念
一、 测量
测量是以确定量值为目的的一系列操作。即用专门的设备或 技术工具通过实验或必要的数学处理求得被测量的量值的过程。
1、理论真值 也称绝对真值，一个量严格定义的理论值。例如π，就是一个定义值
（不能量知，只能逼近）
2、约定真值（规定真值） 根据国际计量委员会通过并发布的各种物理参量单位的定义，利用
当今最高科学技术复现的这些实物单位基准，其值被公认为国际或国家 基准，称为约定真值。例如：长度单位米（m）规定为光在真空中 1/299792458秒内所走过的路程。 3、相对真值
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1.1测试技术的作用和地位
测试技术在国防领域的应用
美国国家导弹防御计划---NMD
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1.地基拦截器 2.早期预警系统 3.前沿部署(如雷达） 4.管理与控制系统 5. 卫星红外线监测系统
监测系统: 探测和发现 敌人导弹的发射并追踪 导弹的飞行轨道；
拦截器：能识别真假 弹头，敌友方
1.1测试技术的作用和地位
1.1 测试技术的地位和作用 1. 信息化是科学技术发展的必然
历史时代： 手工化
机械化
自动化 信息化 …
生产方式：
人与简 单工具
动力机 与机械
自动测 量控制
智能机 械装置
…
3
1.1、测试技术的地位和作用
人与机器的机能对应关系：
4
1.1 测试技术的地位和作用
• 2. 信息流是客观世界的一个主流
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1.1测试技术的作用和地位
科学研究的先行官
诺贝尔奖获得者R. R. Ernst说“现代科学的进 步越来越依靠尖端仪器的发展” 俄国化学家门捷列夫指出“科学是从测量开始 的”
近80年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得 者达38人
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1.1测试技术的作用和地位
军事战斗力
1991年海湾战争 精确制导炸弹和导弹占8%
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1.1测试技术的作用和地位
测试技术在日常生活中的应用与日俱增
家用电器：
办公商务： 医疗卫生：
数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风：话音转换---驻极电容传感器 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD 扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
材料成型测试技术
Test & Measurement Technology in Materials processing
王红霞 材料加工系
第一章 测试技术概述
1.1 测试技术的作用与意义 1.2 测试技术的基本概念 1.3 非电量电测装置的组成及特性 1.4 参数检测方法
6学时
2
第一章 测试技术概述