先进材料成型技术及理论
快速成型技术及原理
RP技术简介快速原型制造技术，又叫快速成形技术，（简称RP技术）；英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING，简称RPM。
快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。
但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。
形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。
快速成型机的工艺立体光刻成型sla层合实体制造lom熔融沉积快速成型fdm激光选区烧结法SLS多相喷射固化mjs多孔喷射成型mjm直接壳法产品铸造dspc激光工程净成型lens选域黏着及热压成型SAHP层铣工艺lmp分层实体制造som自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来，已经有十几种不同的成形系统，其中比较成熟的有SLA、SLS、LOM和FDM等方法。
新型材料成型技术的创新与应用
新型材料成型技术的创新与应用现代制造业的发展离不开材料科学技术的支持，而材料制备又是制造过程中最为关键的一步。
随着科学技术的不断进步，新型材料层出不穷，而如何高效而精准地将这些新型材料成型之成为当前科学技术所需要集中攻关的内容之一。
在这个过程中，新型材料成型技术的创新与应用便成为了关键所在。
一、新型材料成型技术的创新1. 3D打印3D打印技术是近年来最为热门的新型材料成型技术之一。
3D 打印技术可以将数字化的模型转化为真实的三维实体，节省制作模具的成本，提高模具的精度，且可以支持不同材质的印刷。
3D 打印技术的创新使得它可以应用在许多领域中，如航空航天、汽车、工程等。
在航空航天中，3D打印技术可以实现整体铸造，保证零件的完整性和性能稳定性；在汽车工业中，3D打印技术可以快速制造车辆模型，提高制造效率；在工程建设中，3D打印技术可以利用可再生材料进行模具制作，避免模具的单次使用输液损耗。
总之，3D打印技术的创新使其广泛应用于各行各业。
2. 凝胶注塑技术凝胶注塑技术是一种针对高分子材料成型的先进材料成型技术。
凝胶注塑技术是在称量系统控制下，将高分子材料加入搅拌桶中，通过搅拌将其混合均匀，然后加入稳定剂、助剂等材料，最后通过压缩和挤出操作，将材料熔化并成型。
凝胶注塑技术不但成型精细，而且能够自动化地完成整个过程，不需要人工干预。
3. 精密成型技术精密成型技术是一种特殊的新型材料成型技术，其是针对高精度要求而开发的技术。
精密成型技术涵盖了压力成型、拉伸成型、旋转成型等各种不同的成型技术。
精密成型技术可以制备出高质量且高精度的零部件和模具，具有重要的实用价值。
二、新型材料成型技术的应用1. 航空航天航空航天领域是新型材料成型技术的重要应用领域之一。
新型材料成型技术在航空航天中，所用到的材料主要有钛合金、铝镁合金、高强度纤维材料等。
这些材料因为密度低、强度高、耐酸碱等特点，在外太空和高空飞行中应用广泛。
2. 汽车工业汽车工业是新型材料成型技术的另一个应用领域。
先进复合材料成型技术
先进复合材料成型技术
先进复合材料成型技术是指利用先进的工艺和技术手段将复合材料制备成所需形状和尺寸的过程。
其中，复合材料是由两种或两种以上的材料组成的，以得到更优异性质或性能的材料。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料、层状复合材料和粉末冶金复合材料等。
在先进复合材料成型技术中，主要的方法包括：
1. 压缩成型：将复合材料放入模具中，通过外部力作用使其成型。
该方法适用于具有规则形状的产品，如板材、棒材等。
2. 注塑成型：将复合材料加热至熔融状态后，通过注射机将其注入模具中，冷却后成型。
该方法适用于复杂形状的产品，如壳体、零件等。
3. 叠层成型：将预浸料或干预浸料的纤维层堆叠在一起，然后通过热压或自动化的机械压力系统将其热固化成型。
该方法适用于大型、高强度的复合材料制品。
4. 旋压成型：将预浸纤维绕在模具的表面，然后通过加热和压缩使其固化成型。
该方法适用于中小型、复杂形状的产品制造。
5. 真空吸塑成型：将预先加热的塑料片放置在模具上，然后通过真空吸取空气使其紧贴模具表面，冷却后成型。
该方法适用于薄壁、透明或有特殊形状的产品。
这些先进复合材料成型技术在航空航天、汽车、建筑等领域有广泛应用，可大幅提高产品的强度、刚度和耐用性。
先进材料成型技术 PPT
相对于高压铸造，它 平稳，无冲击、飞溅 现象。
在离心力的作用下将液态金属充填到铸型中。
离心铸造工作方式
将金属材料浇铸到陶瓷材料形成的型腔中。
陶 瓷 型 铸 造 工 艺 过 程
基本原理是在液态金 属的凝固过程中进行 强烈的搅动，使其晶 格骨架被打碎，而制 得半固态金属液。
半固态铸造工艺过程
消失模铸造工艺工程
消失模铸造被认为是“21世纪的新型铸造技术”， 得到广泛的应用。
发动机缸体消失模铸造
浇铸液态金属到金属铸模中。
特点：可重复 使用，又称永 久型铸造
金属铸造模
高压铸造是将熔融材料在高压下快速压入铸型中， 凝固得到铸件。
低压铸造是将液态金属在压力作用下由下而上充填 到型腔。
金属坯料在旋转轧轮的作用下产生连续塑性变形。
例如：钢轨的制造
指材料在一定的内部条件和外部条件下，呈现出 异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。
例如：超塑性等温模锻。
基本原理是引入快速成型制造技术的思想，在计算 机的控制下进行加工。
数控渐进成形的应用
该技术适用范围广，特别在汽车行业得到广泛应用。
半 固 态 铝 合 金 产 品
塑性成形技术利用材料的塑性，借助外力使材料发 生塑性变形。
此技术是在模锻设 备上锻造出形状复 杂、高精度锻件。
指对挤压模具中的金属坯料施加压力作用，使其发 生塑性变形，而得到所需材料的形状。
挤压成形工作过程
消失模精密铸造
金属型铸造 压力铸造 离心铸造
低压铸造
先进材料成形技术与理论部分试题总结
先进材料成形技术与理论部分试题总结简答题1．简述金属塑性成形的原理。
利用金属的塑性，通过外力使金属发生塑性变形，成形出具有所要求形状、尺寸和性能的金属工件。
通常也称为金属压力加工或金属塑性加工。
2．简述金属塑性成形的种类及特点。
改善组织、提高性能。
材料利用率高。
可以达到较高的成形精度。
具有很高的生产率。
（１）体积成形●体积成形所用的坯料一般为棒材或扁坯。
●坯料经受很大的塑性变形，其形状或横截面以及表面积与体积之比发生显著变化。
●基本上不发生弹性恢复现象。
●典型的工艺有挤压、轧制、拉拔、锻造等。
（２）板料成形●板料成形所用坯料是各种板材或用板材预先加工成的中间坯料。
●板坯的形状发生显著变化，但其横截面形状基本上不变。
●弹性变形在总变形中所占比例是比较大的，成形后会发生弹性回复或回弹现象。
●典型工艺有拉延、冲裁、弯曲。
（3）管材成形？？？3. 简述金属塑性成形的发展方向、技术现状、最新进展。
金属塑性成形技术的现状：●塑性成形的基础理论已基本形成。
包括位错理论、Tresca、Mises屈服准则、滑移线理论、主应力法、上限元法以及大变形弹塑性和刚塑性有限元理论等。
●以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术日趋成熟，为人们认识金属塑性成形过程的本质规律提供了新途径，为实现塑性成形领域的虚拟制造提供了强有力的技术支持。
●计算机辅助技术(CAD CAE CAM)在塑性成形领域的应用不断深入，使制件质量提高，制造周期下降。
●新的成形方法不断出现并得到成功应用，如超塑性成形、爆炸成形等。
金属塑性成形技术的最新进展：●微成形（100 m以内）医疗器械、传感器、电子器件等●内高压成形●可变轮廓模具（柔性模具）成形●粘性介质压力成形（Viscous Pressure Forming ，VPF）压力介质不再是液体或固体，而是如熔融的玻璃等物质金属塑性成形技术的发展方向：数字化技术贯穿塑性成形全过程（产品设计、分析和制造过程），且以系统工程为理论基础的技术体系，实现优质、高效、低耗、清洁生产。
光固化成型的原理与应用
光固化成型的原理与应用1. 引言光固化成型是一种广泛应用于制造业的先进技术，它通过利用光的能量将液态物质固化为固体物质。
光固化成型在多个领域都有着重要的应用，如三维打印、光刻、涂料涂覆等。
本文将详细介绍光固化成型的原理和一些典型的应用。
2. 光固化成型的原理光固化成型的原理基于光敏材料的特性。
当光敏材料受到适当波长的光照射时，会发生化学反应导致材料固化。
这种光敏材料通常包含光聚合剂、光引发剂和助剂等成分。
在光固化成型过程中，光聚合剂会通过光引发剂的作用将液态物质聚合成固体物质。
3. 光固化成型的应用3.1 三维打印光固化成型在三维打印领域有着广泛的应用。
传统的三维打印技术需要逐层叠加打印材料，而光固化成型技术可以直接将液体材料通过光固化成为固体，大大缩短了打印时间。
同时，光固化成型还能够实现更高精度和更复杂的结构，使得三维打印技术具备更广阔的应用前景。
3.2 光刻光刻是集成电路制造过程中的一项重要工艺。
光固化成型技术可以用于制作光刻胶模板，通过控制光的照射来实现对光刻胶的固化，从而在制造集成电路时得到精密细致的图案和结构。
光固化成型在光刻领域的应用使得集成电路的制造变得更加高效和精确。
3.3 涂料涂覆光固化成型技术在涂料涂覆领域也有广泛的应用。
通过将光固化剂添加到涂料中，在光的照射下使涂料迅速固化，能够大大缩短涂料固化时间，提高生产效率。
同时，光固化成型还可以实现涂料的高度均匀分布和表面光滑度的提高，使得涂料涂覆更加均匀和美观。
4. 光固化成型的优势光固化成型技术相比传统制造方法具有以下几个显著的优势：•快速：光固化成型能够实现快速成型，节约时间和成本。
•精度高：光固化成型可以实现高精度和复杂结构的制造，满足不同需求。
•环保：光固化成型过程中无需使用化学药剂，对环境污染较小。
•工艺稳定性好：光固化成型技术成熟稳定，生产过程可控性强。
5. 结论光固化成型作为一种先进的制造技术，在多个领域都得到了广泛的应用。
快速成型技术
b.设计的易达性
• 可以制造任意复杂形状的三维实体模型，快速成型技术不受零件几何 形状的限制，在计算机管理和控制下能够制造出常规加工技术无法实 现的复杂几何形状零件的建模，能充分体现设计细节，尺寸和形状精 度大为提高，零件不需要经一步加工。
c.快速性
• RP技术是一项快速直接地单件零件的技术。可以直接接受产品设计 （CAD）数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型，大大缩短新 产品开发周期、降低成本、提高开发质量。
分层实体成型——LOM成ห้องสมุดไป่ตู้工艺
• LOM(Laminated Object Manufacturing)工艺或称为叠层实体 制造，其工艺原理是根据零件分层几 何信息切割箔材和纸等，将所获得的 层片粘接成三维实体。其工艺过程是： 首先铺上一层箔材，然后用CO，激 光在计算机控制下切出本层轮廓，非 零件部分全部切碎以便于去除。当本 层完成后，再铺上一层箔材，用滚子 碾压并加热，以固化黏结剂，使新铺 上的一层牢固地粘接在已成形体上， 再切割该层的轮廓，如此反复直到加 工完毕，最后去除切碎部分以得到完 整的零件。该工艺的特点是工作可靠， 模型支撑性好，成本低，效率高。缺 点是前、后处理费时费力，且不能制 造中空结构件。
选择性激光烧结成型——SLS成型工艺
SLS(Selective Laser Sintering)工艺，常 采用的材料有金属、陶瓷、ABS塑料等材 料的粉末作为成形材料。其工艺过程是： 先在工作台上铺上一层粉末，在计算机控 制下用激光束有选择地进行烧结(零件的 空心部分不烧结，仍为粉末材料)，被烧 结部分便固化在一起构成零件的实心部分。 一层完成后再进行下一层，新一层与其上 一层被牢牢地烧结在一起。全部烧结完成 后，去除多余的粉末，便得到烧结成的零 件。该工艺的特点是材料适应面广，不仅 能制造塑料零件，还能制造陶瓷、金属、 蜡等材料的零件。造型精度高，原型强度 高，所以可用样件进行功能试验或装配模 拟。
先进金属复合材料成形技术
先进金属复合材料成形技术
先进金属复合材料成形技术是指利用先进的工艺和设备对金属复合材料进行成形加工的技术。
金属复合材料是由金属基体和增强材料（如纤维增强材料）组成的复合材料。
相比于传统的单一金属材料，金属复合材料具有更高的强度、刚度和耐热性能。
然而，由于其复杂的结构和成分，金属复合材料的成形加工相对困难。
先进金属复合材料成形技术主要包括以下几个方面：
1. 粉末冶金成形技术：通过将金属粉末与增强材料混合，然后经过高温和高压的成形过程，使其熔合并固化成型。
这种成形技术适用于复杂形状和大尺寸的金属复合材料制品。
2. 金属复合材料锻造技术：利用锻机对金属复合材料进行锻造成型。
锻造可以改变材料的内部组织结构和形状，从而提高其力学性能和耐热性能。
3. 金属复合材料挤压技术：通过在金属复合材料中施加高压，使其通过模具的通道流动并成形。
挤压成形技术适用于长条形的金属复合材料制品。
4. 金属复合材料注射成型技术：利用注射机将金属复合材料融化后注入模具中进行成型。
注射成型技术可以制造出高精度和复杂形状的金属复合材料制品。
以上是几种常见的先进金属复合材料成形技术，通过这些技术的应用，可以制造出更高性能、更复杂的金属复合材料制品，满足不同领域对于材料强度和耐热性能的要求。
先进材料制备加工工艺
先进材料制备加工工艺是现代工业制造中不可或缺的一部分。
随着科学技术的不断发展，新型材料层出不穷，而各种新材料的制备、加工成型技艺也在不断涌现。
本文将结合具体的材料实例，探讨现代的发展趋势和优化方向。
一、钢铁材料制备加工技艺的演化钢铁是现代工业中最为基础的材料之一，其制备加工技艺的演化直接影响到工业的发展和进步。
早期的钢铁制造技艺主要依靠手工操作，如火炼、打铁等，随着工业革命的到来，出现了更为先进的冶炼方法，如高炉法、电炉法等。
但这些传统的制造工艺不仅能耗高、废气排放量大、工作环境恶劣，而且对生产效率也有很大的制约。
为了解决这些问题，现今工业界普遍采用先进的制造工艺，如真空冶炼、喷射成形、3D打印等，这些工艺一方面能够提高钢铁材料的质量和性能，同时也显著降低了生产成本。
比如利用真空冶炼技术可以生产出更为纯净的钢材，而采用3D打印可以直接用原材料制作出复杂的金属构件，无需额外的加工处理和浪费材料。
二、高分子材料的制备加工技艺现状高分子材料是一类重要的新材料，其制成品广泛应用于电子、化工、医疗等多种领域。
高分子材料制备加工的过程中，常规的方法往往存在许多缺陷，如耗能大、污染环境、生产周期长等。
随着新材料技术的发展，一些新型的高分子材料制备加工技艺应运而生。
例如离子凝聚物沉积、等离子体聚合、超声波加工等，这些手段既能大幅缩短生产周期，同时也能够生产高质量、高性能的制成品。
比如利用等离子体聚合技术，可以生产出具有高电导率、高密度、高稳定性的锂离子电池，而离子凝聚物沉积技术也可以制备出高度定向的薄膜材料。
三、碳纤维材料的制备加工技术进展碳纤维材料是一种高性能、轻量化的新型材料，具有高强度、高模量、轻重量等优异的物理性能。
因此，碳纤维材料制成品被广泛应用于航空、汽车、能源等领域。
随着碳纤维材料制备技术的不断提升，以及制成品的广泛应用，对碳纤维材料的制备加工技术也提出了更高的要求。
目前，碳纤维材料的生产工艺主要有两种：湿法和干法。
材料先进成型技术
材料先进成型技术
1.从凝固学角度，结合实例谈谈细化合金晶粒的主要措施并说明细化原因。
2.实现单向凝固的条件有哪些？列举定向凝固铸造的主要方法。
选取一种定向
凝固方法谈谈其原理和优缺点。
3.连续铸造的主要工艺方法有哪些？产品有何特点？并结合实例谈谈其在生
产实际中的应用。
4.挤压铸造的主要工艺方法有哪些？产品有何特点？并结合实例谈谈其在生
产实际中的应用。
5.半固态铸造的基本工艺方法有哪些？产品有何特点？并结合实例谈谈其在
生产实际中的应用。
6.论述超塑性的种类、实现条件、力学特征以及超塑性在材料成形中的意义。
7.锻造成形技术的种类有哪些？各有何优缺点？模锻工艺流程中的关键工序
有哪些？如何保证锻件的质量？
8.结合具体实例分析自由锻和模锻的优缺点。
9.焊接方法的种类有哪些？选取其中一种焊接方法谈谈其原理、优缺点及其应
用。
10.焊接缺陷有哪些类型？产生原因是什么？在生产实际中如何控制？
11.焊接接头的组织特征有哪些？对焊接接头的性能有何影响？。
材料成型技术基础
材料成型技术基础材料成型技术基础材料成型技术是现代工业的核心技术之一，是将材料加工成所需形状、结构和性能的过程。
材料成型技术分为传统成型技术和先进成型技术两种。
前者包括热加工、冷加工、焊接等，后者则包括快速成型、激光加工、注塑成型等。
无论是哪种成型技术，都需要掌握材料成型技术基础知识才能熟练地操作和完成任务。
1.材料成型技术原理材料成型技术在原理上是通过施加压力，改变材料外观和性质。
采用不同的成型方法和工艺流程，可获得所需的形态和性能。
例如，金属冷加工依靠的是材料的塑性变形，而激光切割则是利用激光的高能量和热量来割断材料。
因此，不同成型技术的原理不同，工艺流程也不同。
2.材料成型技术分类材料成型技术主要可以分为常规材料成型技术和高级材料成型技术两类。
常规材料成型技术包括热加工、冷加工、铸造、焊接、切削等。
这些技术在工业生产中应用广泛，可以制造出各种形态的零部件和产品。
高级材料成型技术是在常规成型技术基础上，运用现代科技和工程技术发展起来的成型技术。
例如，金属材料的选择性激光烧结技术（SLS）、三维打印技术、激光切割技术和注塑成型技术等。
这些技术通常被用于制造高性能、高单价、高品质的工业产品。
3.常规材料成型技术热加工热加工技术是利用高温对材料进行塑性变形的加工方式。
通过热处理，可以使金属变得更加容易软化和延展。
热加工适合于制造大量的同样尺寸和形状的零件，例如轴、齿轮等机械元件。
冷加工冷加工技术是不需要高温处理的制造加工方法。
冷加工一般用于金属加工，由于没有热变形，冷加工一般具有更好的精度和表面光洁度。
冷加工应用广泛，例如冷拔、冷轧、冷环等。
铸造铸造是利用熔化的金属，将其注入模具中成型制品的加工方法。
铸造可以生产出各种不同尺寸和形状的零件，应用范围广泛，例如钢铁、铝合金、铜、铜合金等材料。
焊接焊接是将两个物体连接在一起的加工方式。
焊接广泛应用在车辆工业、建筑工业、航空航天工业等领域，例如电弧焊、气体保护焊、激光焊等技术。
先进材料成型技术及理论
华中科技大学博士研究生入学考试先进材料成形技术与理论》考试大纲一、《先进材料成形技术及理论》课程概述编号：MB11001学时数：40学分： 2.5教学方式：讲课30、研讨6、实验参观4二、教学目的与要求：材料的种类繁多，其加工方法各异，近年来随同科学技术的发展，新材料、材料加工新技术不断出现。
本课程将概述材料的分类及其加工方法的选择；重点介绍液态金属精密成形、金属材料塑性精确成形及金属连接成形等研究与应用领域的新技术、新理论；阐述材料加工中的共性与一体化技术。
本课程作为材料加工工程专业的学位课，将使研究生对材料加工的新技术与新理论有个全面的了解，引导研究生在大材料学科领域进行思考与分析，为从事材料加工工程技术的研究与发展奠定基础。
三、课程内容：第一章材料的分类及其加工方法概述1.1 材料的分类及加工方法概述1.2 材料加工方法的选择（不同材料）及不同加工方法的精度比较（同一种材料）1.3 材料加工中的共性（与一体化）技术1.4 材料加工技术的发展趋势第二章液态金属精密成形理论及应用2.1 材料液态成形的范畴及概述2.2 消失模精密铸造原理及应用（原理、关键技术、应用实例、缺陷与防治）2.3 Corsworth Process 新技术（精密砂型铸造：锆英（砂）树脂砂型、电磁浇注、热法旧砂再生）2.4 半固态铸造成形原理与技术（流变铸造、触变成形、注射成形）2.5 铝、镁合金的精确成形技术（金属型铸造、压铸、反重力精密铸造、精密熔模铸造等）2.6 特殊凝固技术（快速凝固、定向凝固、振动凝固）2.7 金属零件的数字化铸造（铸件三维造型、工艺模拟及优化、样品铸件快速铸造、工业化生产及其设计）2.8 高密度粘土砂紧实机理及其成形技术（高压造型、气冲造型、静压造型）第三章金属材料塑性精密成形工艺及理论3.1 金属塑性成形种类与概述3.2 金属材料的超塑性及超塑成形（概念、条件、成形工艺）3.3 复杂零件精密模锻及复杂管件的精密成形（精密模锻、复杂管件成形）3.4 板料精密成形（精密冲裁、液压胀形、其它板料精密成型）3.5 板料数字化成形（点（锤）渐进成形、线渐进（快速）成形、无模（面、液压缸作顶模）成形）3.6 特种锻造（电镦、摆锻、辊锻、其它特种锻造）3.7 液压成形（原理、设备、工艺）3.8 新技术对成形模具的要求（数字化、柔性模具）第四章先进连接技术理论及应用4.1 材料连接成形概述4.2 几种新型连接方法的原理及特点高能密束焊、搅拌磨擦焊、微连接等连接方法基本原理、工艺及应用、复合加工工艺原理及新技术4.3 典型先进材料的特性、连接工艺与物理冶金（铝锂合金、高温合金等金属材料；陶瓷材料、复合材料、有序金属间化合物、非晶材料等非金属材料及功能材料的焊接性、连接方法的选择、接头性能与工艺特点）4.4 严酷条件下的连接技术（空间连接技术的发展；零重力条件下的焊缝成形与焊接冶金特性；空间结构材料的焊接性。
（完整版）材料先进加工技术
（完整版）材料先进加工技术1. 快速凝固快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。
传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。
近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。
目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。
2. 半固态成型半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。
半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压）3. 无模成型为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。
典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。
4.超塑性成型技术超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。
5. 金属粉末材料成型加工粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。
材料成型原理范文
材料成型原理范文材料成型原理是指在一定条件下，通过施加外力或采用热、电、化学等作用方式对材料进行变形处理的一种工艺过程。
材料成型原理的核心是将原材料转变为具有新形状、新性能的成品。
下面将从材料的力学性质、热学性质和流变性质三个方面来详细介绍材料成型原理。
首先是材料的力学性质。
材料的力学性质包括其弹性、塑性、蠕变等力学行为。
在材料成型过程中，一般都会施加外力对材料进行塑性变形，因此塑性是最主要的力学性质。
塑性变形是指在材料内部产生塑性变形时，材料会发生可逆的体积变化，这是由于材料分子或晶体之间的相对位移而引起的。
当材料的应力达到其屈服点时，材料会开始塑性流动，即材料的外形会改变，但材料的质量和体积不变。
因此，在材料成型过程中，需要根据材料的塑性特性选择合适的加工方法和工艺参数。
其次是材料的热学性质。
材料的热学性质包括热膨胀系数、热导率、热容等。
在材料成型过程中，加热是一种常用的处理方法。
加热可以改变材料的内部结构和性质，使其达到更容易成型的状态。
例如，高温加热可以使材料的塑性变得更好，降低其屈服强度，促进塑性变形。
此外，加热还可以改善材料的流动性，有利于材料在模具内填充充实，从而得到更细致的成型件。
最后是材料的流变性质。
流变性质是指材料在受到外力作用下的应变行为。
材料的流变性质主要包括黏弹性、粘塑性和黏弹塑性等。
黏弹性是指材料在受力时表现出弹性和粘性的特性。
粘塑性是指材料在受到较大应力时产生类似于液体的流动行为。
黏弹塑性是指材料在受到应力或应变时既有弹性又有塑性的行为。
在材料成型过程中，要根据材料的流变性质来选择制定合适的加工工艺。
例如，对于具有流变塑性的材料，需要通过施加恒定应力或应变来实现成型，以保证成品的一致性。
综上所述，材料成型原理是通过施加外力或采用热、电、化学等作用方式对材料进行变形处理的一种工艺过程。
在材料成型原理中，需要考虑材料的力学性质、热学性质和流变性质等因素，并根据这些性质选择合适的成型方法和工艺参数。
浅谈新型金属材料成型加工技术
浅谈新型金属材料成型加工技术摘要：随着现代科技技术的高速发展，新型金属材料也不断地被发掘。
新型金属材料被应用需要经历一系列的加工成型技术，随着新型金属材料的应用，新型金属材料成型加工技术也得到了相应的发展。
关键词：新型金属材料；成型加工技术；技术创新当前，新型的金属复合材料已经得到了广泛的应用，复合型材料虽然成本与技术要求都较高，但其所具有的材料特性也比普通材料更加优异，成为了工程建设的重要材料。
此外，更多的零件制作采用新型金属材料，也催生了很多先进的成型加工技术。
那么在新型金属兴盛的时代背景下，如何进一步精进新型金属材料成型加工技术是当前我们应该关注的问题。
1，新型材料的综述1.1新型材料的特性新型金属材料种类繁多，都为合金范畴。
因此其具有具较高的韧度和强度，抗压性、延展性、导电性、导热性等。
当前应用广泛的新型金属材料有形状记忆合金、高温合金以及非晶态合金。
1.2新型金属材料的工艺性能1.2.1焊接性焊接性是指金属在特定结构和工艺条件下通过常用焊接方法获得预期质量要求的焊接接头的性能。
它包括两个方面的内容：一是结合性能，二是使用性能。
焊接性一般根据焊接时产生的裂纹敏感性和焊缝区力学性能的变化来判断。
1.2.2可锻性可锻性是材料在承受锤锻、轧制、拉拔、挤压等加工工艺时会改变形状而不产生裂纹的性能。
可锻性好坏主要决定于金属的化学成分、显微组织、变形温度、变形速度及应力状态等因素。
1.2.3铸造性金属材料能用铸造方法获得合格铸件的能力称为铸造性。
铸造性包括流动性、收缩性和偏析倾向等。
流动性是指液态金属充满铸模的能力，流动性愈好，愈易铸造细薄精致的铸件。
收缩性是指铸件凝固时体积收缩的程度，收缩愈小，铸件凝固时变形愈小。
偏析是指化学成分不均匀，偏析愈严重，铸件各部位的性能愈不均匀，铸件的可靠性愈小。
1.2.4切削加工性金属材料的切削加工性系指金属接受切削加工的能力，也是指金属经过切削加工而成为合乎要求的工件的难易程度。
材料成形新技术
当前，节能、环保、安全、舒适、智能和网络是汽
车技术发展的总趋势，尤其是节能和环保更是关系
人类可持续发展的重大问题。因此，降低燃耗、减
少向大气排出CO2和有害气体及颗粒已成为汽车工 程界主攻的方向。
为了达到进一步减小质量及降低成本的目的，除了
开发高强度钢、铝、镁钛等轻合金材料外，近年来
分为连续搅拌和非连续搅拌.
5） 半固态金属成形技术的特点
——重熔加热后的半固态金属坯料的粘度很高，
可以方便地机械搬运，也便于实现自动化操作；
在高速剪切作用下，半固态金属坯料的粘度又可
迅速降低，便于成形。 ——半固态成形时，金属在充型过程中，不易 发生喷溅，减轻了合金的氧化和裹气，提高了铸 件的致密性。因此．可以通过热处理来进一步提
落，容易实现自动操作。
缺点：模具安装和嵌镶件的安放比较麻烦；占地面
积较大。
2、立式注射机的特点 优点：占地面积小， 模具拆装方便，成型 制件的嵌件易于安放。 缺点：顶出不易实现 自动化，机身较高， 稳定性差，加料维修 不便。 适应：注射量在 60cm3以下的小型注 射机。
立式注塑机两次注塑.WM 双色注射成型机录像
加料 预热 注射充模 保压补缩 冷却定形 开模
清模
注射过程
塑件脱模
注射
保压
倒流
冷却
图3-2 注射过程型腔内压力的变化
图3-3 注塑过程塑料温度随时间变化的关系
5.1.3.3 塑件后处理：
塑件内部不可避免地存在一些内应力而导致
在使用过程中变形或开裂，应该采用后处理来
消除或减小。
消除塑件内应力的方法有：
于1967年提出的.
先进材料制备与性能研究
先进材料制备与性能研究引言：先进材料是指那些具有优异性能、新颖结构和新颖功能的材料。
随着科学技术的发展，材料科学领域也取得了重大突破，先进材料的制备和性能研究成为了关注的焦点。
本文将就先进材料的制备方法以及其性能研究进行探讨。
一、先进材料的制备方法：1.1材料合成方法：目前，有许多先进材料合成方法，如溶胶-凝胶法、热喷涂法、水热合成法等。
这些方法在合成先进材料时，可以控制材料中的晶体结构、形貌和尺寸等因素，从而调控材料的性能。
1.2材料成型方法：对于先进材料的制备，成型也是非常重要的一步。
目前常用的成型方法有热压成型、注塑成型等。
这些成型方法能够使材料达到所需的形状和尺寸，并保持材料的一致性。
二、先进材料的性能研究：2.1力学性能研究：力学性能是评价材料使用性能的重要指标之一、通过研究材料的强度、韧性、硬度等力学性能，可以了解材料的抗拉、抗压能力以及变形能力。
先进材料的强度往往比传统材料要高，同时还具有优异的韧性，使其在实际应用中具有更广泛的使用价值。
2.2导电性能研究：随着电子技术的发展，先进材料的导电性能也成为重要的研究方向之一、研究材料的导电性能可以通过测量材料的电阻率来实现。
先进材料的导电性能直接关系到其在电子器件中的应用，因此对导电性能的深入研究有助于优化材料结构和改善材料性能。
2.3光学性质研究：光学性质研究是另一个重要的研究方向。
先进材料中的光学性质可以通过研究材料的吸收、发射、透射等特性来得到。
通过了解材料的光学性质，可以开发出具有特殊光学效应的材料，实现光学器件的改进和性能的提升。
2.4稳定性研究：稳定性是衡量材料在长时间使用中性能表现的重要指标之一、先进材料在各种环境条件下都需要有良好的稳定性，如高温、潮湿、强酸等。
因此，研究材料的耐热性、耐腐蚀性等性能，对于材料在各种应用环境中的稳定性具有重要意义。
三、结论：先进材料的制备和性能研究是材料科学的重要领域，也是推动科技进步和社会发展的重要因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
华中科技大学博士研究生入学考试
《先进材料成形技术与理论》考试大纲
一、《先进材料成形技术及理论》课程概述
编号：MB11001
学时数：40
学分：2.5
教学方式：讲课30、研讨6、实验参观4
二、教学目的与要求：
材料的种类繁多，其加工方法各异，近年来随同科学技术的发展，新材料、材料加工新技术不断出现。
本课程将概述材料的分类及其加工方法的选择；重点介绍液态金属精密成形、金属材料塑性精确成形及金属连接成形等研究与应用领域的新技术、新理论；阐述材料加工中的共性与一体化技术。
本课程作为材料加工工程专业的学位课，将使研究生对材料加工的新技术与新理论有个全面的了解，引导研究生在大材料学科领域进行思考与分析，为从事材料加工工程技术的研究与发展奠定基础。
三、课程内容：
第一章材料的分类及其加工方法概述
1.1材料的分类及加工方法概述
1.2材料加工方法的选择（不同材料）及不同加工方法的精度比较（同一种材料）
1.3材料加工中的共性（与一体化）技术
1.4材料加工技术的发展趋势
第二章液态金属精密成形理论及应用
2.1 材料液态成形的范畴及概述
2.2 消失模精密铸造原理及应用(原理、关键技术、应用实例、缺陷与防治)
2.3 Corsworth Process新技术(精密砂型铸造：锆英（砂）树脂砂型、电磁浇注、热法旧砂再生)
2.4 半固态铸造成形原理与技术（流变铸造、触变成形、注射成形）
2.5 铝、镁合金的精确成形技术（金属型铸造、压铸、反重力精密铸造、精密熔模铸造等）
2.6 特殊凝固技术（快速凝固、定向凝固、振动凝固）
2.7 金属零件的数字化铸造（铸件三维造型、工艺模拟及优化、样品铸件快速铸造、工业化生产及
其设计）
2.8 高密度粘土砂紧实机理及其成形技术（高压造型、气冲造型、静压造型）
第三章金属材料塑性精密成形工艺及理论
3.1 金属塑性成形种类与概述
3.2金属材料的超塑性及超塑成形（概念、条件、成形工艺）
3.3 复杂零件精密模锻及复杂管件的精密成形（精密模锻、复杂管件成形）
3.4 板料精密成形（精密冲裁、液压胀形、其它板料精密成型）
3.5 板料数字化成形（点（锤）渐进成形、线渐进（快速）成形、无模（面、液压缸作顶模）成形）
3.6 特种锻造（电镦、摆锻、辊锻、其它特种锻造）
3.7 液压成形（原理、设备、工艺）
3.8 新技术对成形模具的要求（数字化、柔性模具）
第四章先进连接技术理论及应用
4.1 材料连接成形概述
4.2 几种新型连接方法的原理及特点
高能密束焊、搅拌磨擦焊、微连接等连接方法基本原理、工艺及应用、复合加工工艺原理及新技术
4.3 典型先进材料的特性、连接工艺与物理冶金
(铝锂合金、高温合金等金属材料；陶瓷材料、复合材料、有序金属间化合物、非晶材料等非金属材料及功能材料的焊接性、连接方法的选择、接头性能与工艺特点)
4.4 严酷条件下的连接技术
(空间连接技术的发展；零重力条件下的焊缝成形与焊接冶金特性；空间结构材料的焊接性。
辐射条件下的焊接。
水下焊接技术)
4.5 材料表面改性新技术
(激光表面改性、气相沉积、真空熔结、电火花强化等；表面改性技术选择。
)
4.6连接接头质量控制与性能评价
(连接接头质量控制；接头性能评价方法；获得优质结构的现代连接和连接工程学的基本内涵及相关学科之间的关系)
4.7 数值模拟与仿真技术在连接成形技术中的应用
（数字化连接技术）
第五章复合化成形加工方法及技术基础
5．1 材料成形加工技术的复合化
5．2连铸连轧
5．3成形与精密加工复合化
5．4复合能量场成形
5．5新材料制备与成形一体化
5．6CAD/CAE/CAM一体化技术
第六章粉末材料及其成形技术
5.1 粉末材料的制备
5.2 粉末冶金原理及应用
5.3 粉末材料喷射成形原理及应用
5.4 粉末材料注射成形原理及应用。