設(shè)計材料與加工工藝

設(shè)計材料與加工工藝材料與設(shè)計材料貫穿于人類進化的過程，是人類文明和時代進步的標(biāo)志，是社會科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。產(chǎn)品造型設(shè)計的過程事實上是對材料的理解和結(jié)識的過程，是應(yīng)用的過程。列舉古希臘的石椅，我國明代的椅子，及國外椅子的發(fā)展創(chuàng)新歷程，說明設(shè)計造型的變化與發(fā)展和材料的應(yīng)用與發(fā)展是相輔相成、互相影響、互相促進、互相制約的材料的分類設(shè)計材料按材料結(jié)構(gòu)可以分為以下幾種：【金屬、高分子材料、木材、無機非金屬材料、復(fù)合材料】金屬材料黑色金屬金屬材料黑色金屬有色金屬有色金屬纖維：天然纖維、合成纖維纖維：天然纖維、合成纖維橡膠：通用橡膠、特種橡膠塑料：通用塑料、工程塑料、特種塑料高分子材料高分子材料設(shè)計材料無機非金屬材料水泥設(shè)計材料無機非金屬材料水泥玻璃耐火材料陶瓷：傳統(tǒng)陶瓷、特種陶瓷樹脂基樹脂基金屬基陶瓷基復(fù)合材料復(fù)合材料力學(xué)性能（機械性能）密度熔點熱膨脹性密度熔點熱膨脹性磁性導(dǎo)熱性導(dǎo)電性材料的性能材料的性能物理性能：鑄造性能鍛造性能鑄造性能鍛造性能焊接性能熱解決性能切削加工性工藝性能：一．金屬的分類：通常將金屬分為黑色金屬和有色金屬，黑色金屬通常指鐵，錳、鉻及它們的合金(重要指鋼鐵)。有色金屬通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。黑色金屬有色金屬二．金屬的分類與特性1.黑色金屬的分類及特性種類特性用途鐵是一種光亮的銀白色金屬。密度7.86克/厘米3。熔點1535℃，沸點2750℃。常見化合價+2工業(yè)部門鉻（鉻鋼）銀白色金屬，質(zhì)硬而脆。密度7.20克/厘米3。熔點1857±20℃，沸點2672不銹鋼，汽車零件，工具，磁帶和錄像帶錳（錳鋼）灰白色，脆而硬制造鋼磨、滾珠軸承、鏟斗（推土機、掘土機用）。錳含量更加高的錳鋼用來制造鋼盔，坦克鋼甲及穿甲彈彈頭。鋼材生鐵碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2%的鐵碳合金鑄鐵碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過2%（一般為2.5%~3.5%）的鐵碳合金鑄造生鐵經(jīng)沖天爐等設(shè)備重熔，用于澆注機器零件碳素鋼高碳鋼含碳量增長，鋼的強度、硬度升高，塑性、韌性和可焊性減少。與其他鋼類相比，碳素鋼使用最早，成本低，性能范圍寬，用量最大零件、鐵絲、鐵圈、墊鐵、開口銷、拉桿、沖壓件以及焊接件中碳鋼低碳鋼機械制造、交通運送和軍事工業(yè)合金鋼添加元素的不同，并采用適當(dāng)?shù)募庸すに嚕色@得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。分類說明純金屬銅（純銅）、鋁、鈦、鎂、鎳、鋅、鉛、錫等銅合金黃銅壓力加工用、鑄造用普通黃銅（銅鋅合金）特殊黃銅（具有其他合金元素的黃銅）：鋁黃銅、鉛黃銅、錫黃銅、硅黃銅、錳黃銅、鐵黃銅、鎳黃銅等青銅壓力加工用、鑄造用錫青銅（銅錫合金，一般還具有磷或鋅、鉛等合金元素）特殊青銅（銅與除鋅、錫、鎳以外的其他合金元素的合金）：鋁青銅、硅青銅、錳青銅、鈹青銅、鋯青銅、鉻青銅、鎘青銅、鎂青銅等白銅壓力加工用普通白銅（銅鎳合金）特殊白銅（具有其他合金元素的白銅）：錳白銅、鐵白銅、鋅白銅、鋁白銅等鋁合金壓力加工用（變形用）不可熱解決強化的鋁合金：防銹鋁（鋁、錳或鋁、鎂合金）可熱解決強化的鋁合金：硬鋁（鋁、銅、鎂或鋁、銅、錳合金）、鍛鋁（鋁、銅、鎂、硅合金）、超硬鋁（鋁、銅、鎂、鋅合金）等鑄造用鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金、鋁稀土合金等鈦合金壓力加工用鈦與鋁、鉬等合金元素的合金鑄造用鎂鋁合金、鎂錳合金、鎂鋅合金等鎂合金壓力加工用鎂鋁合金、鎂錳合金、鎂鋅合金等鑄造用鎂鋅合金、鎂鋁合金、鎂稀土合金等鋅合金壓力加工用鋅銅合金、鋅鋁合金鑄造用鋅鋁合金銅合金壓力加工用鉛銻合金等軸承合金鉛基軸承合金、錫基軸承合金、銅基軸承合金、鋁基軸承合金硬質(zhì)合金鎢鈷合金、鎢鈦鉭（鈮）鈷合金、鎢鈦鈷合金、碳化鈦鎳鉬合金2.有色金屬的分類三．鋼鐵的牌號1.碳鋼的牌號表達方法碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215-A、F表達屈服點為215Mpa質(zhì)量為A級的沸騰鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號由“Q”+屈服點數(shù)值+質(zhì)量等級符號（A/B/C）+脫氧方法符號(F/b/Z/TZ)四個部分組成。“Q”表達“屈”字漢語拼音字首；A、B、C、D表達四個質(zhì)量等級，從左至右，質(zhì)量依次提高；F、b、Z、TZ依次表達沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45表達Wc=0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45Mn牌號用兩位數(shù)字表達，兩位數(shù)字表達鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬倍。若鋼中錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高（Wmn=0.7~1.2%），則這類鋼牌號后要加符號“Mn”碳素工具鋼T8表達Wc=0.8%的碳素工具鋼鋼T8A牌號表達為“T”+數(shù)字，“T”表達“碳”字的漢語拼音字母，數(shù)字表達平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍，若為高級優(yōu)質(zhì)鋼，則在數(shù)字后面再加“A”2.普通碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼的牌號和用途牌號等級用途Q195-塑性好，有一定的強度，用于制造受力不大的零件，如螺釘、螺母、墊圈等，焊接件、沖壓件及橋梁建設(shè)等金屬結(jié)構(gòu)件Q215ABQ235ABCDQ255A強度較高，用于制造承受中檔載荷的零件，如小軸、銷子、連桿等BQ275-3.合金鋼：在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加入合金元素制成，以調(diào)節(jié)鋼材性能。按所含元素不同可分為：錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻鉬釩鋼等24個鋼組，共77個牌號。合金鋼的牌號與編寫說明類型牌號與編寫說明舉例低合金高強鋼鋼號代表屈服點的漢語拼音字母，質(zhì)量符號等級依次是,三部分的順序組成如Q295A即質(zhì)量為A級、屈服極限是295Mma結(jié)構(gòu)件鋼質(zhì)量等級符號屈服點數(shù)值“屈”質(zhì)量等級符號屈服點數(shù)值“屈”字漢語拼音字首合金結(jié)構(gòu)鋼漢語中的漢語中的“滾”代表滾動軸承若為高級優(yōu)質(zhì)鋼時前面要加“A”，一般不進行標(biāo)注，所含這倆種元素平均Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2%GCr15SiMn所含這倆種元素平均Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2%常用普通低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號牌號09MnV09Mn216Mn15Mnv16MnNb14MnVTiRE說明：牌號：20MnV（含碳0.17%--0.24%、含錳1.30%--1.60%、含釩0.07%--0.12%）。4.鑄鐵的牌號：工業(yè)用的鑄鐵是含碳量一般在2.5%~4.0%的鐵碳合金，其中一般具有較多的是Si，鑄鐵中的Mn、S、P等雜質(zhì)元素的含量也比剛中的高。牌號HT100HT150HT250KTH300-06KTH350-10KTZ450-06KTZ550-04KTZ650-02QT400-18鑄鐵類別灰口鑄鐵可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵5.鋁合金的牌號類別防銹鋁合金硬鋁合金超硬鋁合金鍛鋁合金鑄造鋁合金牌號LF21LF2LF3LF6LY1LY11LY12LC4LC6LD2LD5LD10ZL101ZL102ZL103(其中L代表鋁，F(xiàn)代表超，Y代表硬，C代表超，D代表鍛，Z代表鑄)四．金屬材料的工藝特性金屬材料的工藝特性重要涉及金屬材料的成型加工，熱解決以及表面解決金屬材料的成型加工鑄造鑄造是一種歷史悠久的金屬液態(tài)成型工藝，是熔融態(tài)金屬澆入鑄型后，冷卻凝固成為具有一定形狀鑄件的工藝方法。鑄造的特點：鑄導(dǎo)致型生產(chǎn)成本低工藝靈活性大，適應(yīng)性強，適合生產(chǎn)不同材料、形狀、和重量的鑄件，并適合批量生產(chǎn)。鑄件的力學(xué)性能，特別是抗沖擊性能較低砂型鑄造熔模鑄造金屬型鑄造鑄造壓力鑄造離心鑄造砂型鑄造砂型鑄造又稱翻砂，用沙粒制造鑄型進行鑄造的方法砂型鑄造的特點:（1）生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品成本低；（2）產(chǎn)品批量、大小不受限制；（3）勞動強度大，勞動條件較差；（4）鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定，易產(chǎn)生缺陷。鑄型種類鑄型特性合用范圍表面烘干型澆注前用適當(dāng)方法將型腔表層進行干燥的砂型單件、小批量生產(chǎn)中、大型鋁合金鑄件和鑄鐵件自硬砂型常用水玻璃或合成樹脂作粘結(jié)劑，靠型砂自身的化學(xué)反映硬化，一般不需烘烤，或只經(jīng)低溫烘烤單件或批量生產(chǎn)各類鑄件，特別是大、中型鑄件表面烘干型澆注前用適當(dāng)方法將型腔表層進行干燥的砂型單件、小批量生產(chǎn)中、大型鋁合金鑄件和鑄鐵件自硬砂型常用水玻璃或合成樹脂作粘結(jié)劑，靠型砂自身的化學(xué)反映硬化，一般不需烘烤，或只經(jīng)低溫烘烤單件或批量生產(chǎn)各類鑄件，特別是大、中型鑄件熔模鑄造熔模鑄造又稱為失蠟鑄造，威精密鑄造方法之一，是常用的鑄造方法。工藝過程（1）、制作母模：母模是鑄件的基本模樣，用于制造亞型，（2）、制造壓型：壓型是制造蠟摸的特殊鑄型，可以根據(jù)設(shè)計方案適當(dāng)?shù)闹圃炷改＃?）、制作蠟?zāi)＃褐谱鞯牟牧嫌惺灐⒎湎?、硬脂酸和松香。?）、制作型殼：在蠟?zāi)Ｉ芯鶆虻乃⒁粚油苛?，撒一層耐火沙，使之硬化成殼?）、脫蠟：將制作好的型殼放入爐中烘烤，將蠟?zāi)Ｈ诨鞒龊蠡厥眨?）、燒松和造型：將型殼進行高溫焙燒，以增長型殼的輕度（7）、澆注：將型殼保持一定的溫度（8）、將金屬液冷卻后，去除型殼，竊取澆口，清洗毛刺，獲得所需鑄件金屬型鑄造用金屬材料進行制作鑄型的方法，又稱為永久性鑄造或者是硬型鑄造壓力鑄造壓力鑄造簡稱壓制，指熔融金屬在高壓下快速壓入型腔，并在壓力下結(jié)晶，獲得鑄件的方法。重要用于大量生產(chǎn)非鐵合金中、小型鑄件。（鋁合金、鋅合金等）例如：汽缸體、化油器、離合器等。離心鑄造將液態(tài)的金屬澆入沿垂直軸或水平軸旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心離的作用下金屬液附著于鑄型內(nèi)壁，經(jīng)冷卻凝固成為鑄件的鑄造方法。重要用于大批量生產(chǎn)空心回轉(zhuǎn)體鑄件。例如：鑄鐵管、汽缸套、銅套等。離心鑄造的鑄件組織致密，力學(xué)性能好，可減少氣孔、夾渣等缺陷。圖1立式離心鑄造示意圖

1-澆包2-鑄型3-液體金屬4-皮帶輪和皮帶5-旋轉(zhuǎn)軸6-鑄件7-電動機圖2臥式離心鑄造示意圖

1-澆包2-澆注槽3-鑄型4-液體金屬5-端差6-鑄件金屬塑性加工金屬塑性加工又稱金屬壓力加工。金屬塑料加工是在外力作用下，金屬抷料發(fā)生塑性變形，從而獲得具用一定形狀、尺寸和機械性能的毛柸或零件的加工方法。其特點是：在成型的同時，能改善材料的組織結(jié)構(gòu)和性能，用塑性成型工藝制造的金屬零件，其晶粒組織較細(xì)，沒有鑄件那樣的內(nèi)部缺陷，其力學(xué)性能由于相同材料的鑄件；產(chǎn)品可直接制取或便于加工，無切削，金屬損耗??；合用于專業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，但需專門的設(shè)備和工具，不適宜加工脆性材料或形狀復(fù)雜的制品，特別是一些帶復(fù)雜內(nèi)腔的零件。金屬塑性加工按加工方式分為鍛造，軋制，擠壓、拔制和沖壓加工。成型方式加工方法特點與應(yīng)用鍛造自由鍛將金屬抷料放在上下砥鐵之間，施以沖擊壓力和靜壓力，使其產(chǎn)生變形合用于成型單件、小批量、形狀簡樸的鍛件模鍛將金屬抷料放在具有一定形狀的鍛模模腔內(nèi)，施以沖擊壓力或靜壓力而使金屬抷料在鍛模模腔內(nèi)產(chǎn)生塑性變形而獲得模鍛件批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較高，需采用專用模鍛設(shè)備，模腔加工困難軋制熱軋（加熱到結(jié)晶的溫度）運用兩個旋轉(zhuǎn)軋輥的壓力使金屬抷料通過一個特定空間產(chǎn)生塑性變形，以獲得所規(guī)定的截面形狀并同時改變其組織性能變形量大，生產(chǎn)效率高，適合軋制較大斷面尺寸，塑性較差冷軋（室溫）變形抗力大，變形量小，合用于軋制塑性好、尺寸小的線材、薄板材。擠壓正擠壓將金屬放入擠壓筒內(nèi)，用強大的壓力使抷料從?？字袛D出，從而獲得符合模孔截面的抷料或零件擠壓件尺寸精確，表面光潔。常具有薄壁、深孔、異形截面等復(fù)雜形狀。合用于低碳鋼、有色金屬及其合金反擠壓復(fù)合擠壓徑向擠壓拔制運用拉力使大截面的金屬抷料強行穿過一定形狀的?？?，以獲得所需截面形狀和尺寸的小截面毛柸或制品多用來生產(chǎn)管材、棒材、線材、和異型材沖壓沖裁加工在壓力作用下運用模具使金屬板料分離或產(chǎn)生塑性變形，以獲得所需工件的工藝方法生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品尺寸均勻一致，表面光潔，適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，成本低，廣泛用于航空、汽車、儀器儀表成型加工切削加工切削加工又稱冷加工，運用切削刀具在切削機床上將金屬工件的多于加工量切去，以達成規(guī)定的形狀、尺寸和表面質(zhì)量的工藝過程切削刀具根據(jù)刀具的形式可分為四種：切削的重要工藝：車削、銑削、刨削、磨削、鉆削、鏜削、以及鉗工。車削：焊接加工常用的焊接方法自動焊半自動焊電弧焊電弧焊電弧焊埋弧焊氣體保護焊手工電弧焊硬釬焊軟釬焊電阻焊摩擦焊冷壓焊爆炸焊超聲波焊擴散焊電子束焊等離子焊焊電渣焊電弧焊氣焊激光焊釬焊壓焊熔焊常用的焊接方法自動焊半自動焊電弧焊電弧焊電弧焊埋弧焊氣體保護焊手工電弧焊硬釬焊軟釬焊電阻焊摩擦焊冷壓焊爆炸焊超聲波焊擴散焊電子束焊等離子焊焊電渣焊電弧焊氣焊激光焊釬焊壓焊熔焊常用的焊接方法粉末冶金粉末冶金是以金屬粉末或金屬化合物粉末為原料，經(jīng)混合、成型和燒結(jié)，獲得所需形狀和性能的材料或制品。工藝方法:金屬粉末混煉壓制成型有機黏合劑金屬粉末混煉壓制成型有機黏合劑機械加工整形熱解決校正蒸氣解決燒結(jié)產(chǎn)品機械加工整形熱解決校正蒸氣解決燒結(jié)產(chǎn)品金屬材料的熱解決金屬材料可通過一定的加熱與冷卻方法，改變金屬內(nèi)部或表面的組織結(jié)構(gòu)，改善和提高材料的性能，以獲得預(yù)期的性能。普通熱解決表面熱解決特殊熱解決退火正火淬火回火表面淬火化學(xué)熱解決形變熱解決磁場熱解決金屬材料的表面解決技術(shù)表面前解決其中重要涉及機械解決、化學(xué)解決、電化學(xué)解決等。機械解決是通過切削、研磨、噴砂等加工清理制品表面的銹蝕及氧化皮；化學(xué)解決的作用就是清理制品表面的油污、銹蝕及氧化皮；電化學(xué)解決重要用于強化化學(xué)油污和侵蝕。表面裝飾解決金屬表面著色工藝化學(xué)著色電解著色陽極氧化著色鍍覆著色涂覆著色琺瑯著色熱解決著色傳統(tǒng)著色技術(shù)金屬表面肌理工藝表面鍛打表面拋光表面研磨拉絲表面鑲嵌表面蝕刻高分子材料合成塑料橡膠纖維涂料粘合劑熱塑性塑料合成塑料橡膠纖維涂料粘合劑熱塑性塑料熱固性塑料天然橡膠天然橡膠合成橡膠天然纖維合成纖維天然纖維合成纖維人造纖維化學(xué)纖維高分子材料人造纖維化學(xué)纖維合成樹脂涂料油脂、天然樹脂涂料合成樹脂涂料油脂、天然樹脂涂料塑料的缺陷塑料的缺陷表面硬度低，容易刮傷變形大，不能承受重載荷彈性模量小不耐高溫塑料的優(yōu)點質(zhì)輕，比重小強度高不溶于水，耐化學(xué)腐蝕，耐酸，耐堿不導(dǎo)電，是優(yōu)良的絕緣材料不導(dǎo)熱，是優(yōu)良的隔熱材料，也能隔音耐磨，有獨特的自潤滑性能容易制成各種形狀粘結(jié)性能好常用塑料：通用塑料工程塑料泡沫塑料聚乙烯塑料PEABS塑料ABS聚苯乙烯泡沫塑料EPS聚丙烯塑料PP聚酰胺塑料PA聚氨酯泡沫塑料EPU聚苯乙烯塑料PS聚碳酸酯塑料PC聚乙烯泡沫塑料EPE聚氯乙烯塑料PVC飽和聚酯塑料聚丙烯泡沫塑料EPP聚甲基丙烯酸甲酯塑料PMMA聚甲醛塑料POM乙烯聚合物泡沫塑料EPC酚醛塑料PF聚苯醚塑料PPO聚砜塑料PSF氟塑料聚氨酯彈性體PU環(huán)氧塑料ER有機硅塑料SI不飽聚酯塑料UP二．塑料的成型工藝塑料的工藝特性是指將塑料原料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返墓に囂匦裕婕八芰系某尚凸に嚭图庸すに囂匦?。通常把注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓制成型等工藝稱為塑料的成型工藝（一次加工），而將塑料的機械加工、熱成型、連接、表面解決等稱為塑料的加工工藝（二次加工）。成型類型說明特點應(yīng)用領(lǐng)域注射成型將塑料加熱熔融塑化后，在柱塞或螺桿加壓下，物料通過機筒前端的噴嘴快速注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，通過冷卻定型后，啟動模具即得制品。生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高；能成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或帶件的制品；成型塑料品多；重要用于熱塑性塑料的成型，少量用于熱固性塑料的成型。擠出成型原理是運用擠出機機筒內(nèi)螺桿的旋轉(zhuǎn)運動，使熔融塑料在壓力作用下連續(xù)通過擠出模的型孔或口模，待冷卻定型硬化后而得到各種斷面形狀的制品設(shè)備成本低，占地面積小，生產(chǎn)環(huán)境清潔，勞動條件好；生產(chǎn)效率高；管材、棒材、片材、板材、異型材、薄膜、單絲、扁帶、電線電纜、建筑材料、日用品方面等塑料制品的生產(chǎn)。壓制成型模壓成型壓塑料置于金屬模具的型腔內(nèi)，然后閉模；在加熱加壓的情況下，塑料產(chǎn)生熔融、流動并充滿型腔；經(jīng)適當(dāng)?shù)姆艢?，并?jīng)保壓后，塑料就充足交聯(lián)固化為制品。制品尺寸范圍寬，可壓制較大的制品；設(shè)備簡樸，工藝條件容易控制；制件無澆口痕跡，容易修整、表面平整、光潔；制品收縮率小，變形小，各項性能較均勻；對模具材料規(guī)定高多用于生產(chǎn)增強塑料板材、管材、棒材和膠合板的層壓材料；模壓成型重要用于樹脂、熱塑性塑料。層壓成型將浸澤過樹脂的片狀材料疊合至所需厚度后放入層壓機中，在一定溫度和壓力下使之黏合固化成層狀制品。吹塑成型薄膜吹塑運用塑料受熱后的形變形成中空產(chǎn)品合用于制造大型制件；制件外觀好，重量穩(wěn)定，尺寸精確塑料薄膜，瓶、桶、罐、油箱、玩具擠出吹塑注射吹塑拉伸吹塑壓延成型運用一對或數(shù)對相對旋轉(zhuǎn)的加熱輥桶，將熱塑性塑料塑化并延展成一定厚度和寬度的薄膜材料產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)能力大塑料薄膜，薄板，片材及人造革，壁紙，地板革滾塑成型把粉末或糊狀塑料置于模具中，加熱并沿兩垂直軸旋模具，使模內(nèi)物料熔融并均勻散步到模腔表面，經(jīng)冷卻脫模所用模具及設(shè)備成本低，可同時生產(chǎn)多個制件，但生長效率低大型容器，汽車零部件，玩具搪塑成型將糊塑料(塑性溶膠)傾倒入預(yù)先加熱至一定溫度的模具(凹模或陰模)中，接近模腔內(nèi)壁的糊塑料即會因受熱而膠凝，然后將沒有膠凝的糊塑料倒出，并將附在模腔內(nèi)壁上的糊塑料進行熱解決(烘熔)，再經(jīng)冷卻即可從模具中取得空心制品。設(shè)備費用低，生產(chǎn)速度高，工藝控制簡樸，但制品的厚度、質(zhì)(重)量等的準(zhǔn)確性較差。汽車儀表板，搪塑玩具鑄塑成型將加有固化劑和其他助劑的液態(tài)樹脂混合物料倒入成型模具中，在常溫或加熱條件下使其逐漸固化而成為一種形狀的制品工藝簡樸，成本低，可以生產(chǎn)大型制件多用于有機玻璃、尼龍、聚氨酯等材料。蘸涂成型將蘸涂用的預(yù)用陽模侵入配置好的塑料糊料，一段時間后，慢慢提起陽模，陽模表面便均勻地附上了一層塑料，通過熱解決和冷卻，從陽模上可剝下中空的成型制件制作防護手套，把手，玩具，柔性管流延成型將流動性好的塑料糊料均勻地流布在運動的載體上，隨即用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵涔袒?、干燥，然后從載體上剝?nèi)”∧つ＞叱杀镜停a(chǎn)品表面光潔，適合小批量生產(chǎn)光潔傳遞模塑成型將熱固性塑料原料在加熱腔中加熱融化，然后加壓注入成型模腔中使用制品尺寸精確，聲場周期短，適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜和帶嵌件的制品反映注塑成型將發(fā)生化學(xué)反映的兩種或兩種以上液態(tài)單體以一定的比例混合后，立即注射到模腔內(nèi)，快速反映而固化成型，冷卻脫模原料應(yīng)具有較高活性，能快速反映固化重要用于聚氨酯塑料三．塑料的二次加工機械加工借用金屬和木材等的加工方法，制造尺寸很精確或數(shù)量不多的塑料制品，也可作為成型的輔助工序，如擠出型材的鋸切。由于塑料的性能與金屬和木材不同,塑料的熱導(dǎo)性差，熱膨脹系數(shù)、彈性模量低,當(dāng)夾具或刀具加壓太大時，易于引起變形，切削時受熱易熔化，且易粘附在刀具上。因此，塑料進行機械加工時，所用的刀具及相應(yīng)的切削速度等都要適應(yīng)塑料特點。常用的機械加工方法有鋸、剪、沖、車、刨、鉆、磨、拋光、螺紋加工等。此外，塑料也可用激光截斷、打孔和焊接。

\o"返回頁首"接合把塑料件接合起來的方法有焊接和粘接。焊接法是使用焊條的熱風(fēng)焊接，使用熱極的熱熔焊接，以及高頻焊接、摩擦焊接、感應(yīng)焊接、超聲焊接等。粘接法可按所用的膠粘劑，分為熔劑、樹脂溶液和熱熔膠粘接。

表面修飾易加工、易連接具裝飾性容易解離容易腐朽和蟲蛀干縮濕脹各向異性具有天然缺陷（1）不僅可機械加工，還可手工具加工；（2）可彎曲、壓縮、旋切等加工；（3）可加工成各種型面；（4）可以用釘子、螺釘、各種連接件及膠黏劑結(jié)合顏色光澤紋理木材可以用機械的方法打壞然后再膠合。木材為有機物質(zhì)，在生長和儲存的過程中，易受菌、蟲的侵蝕，使木材受到一定的破壞，減少了使用性能。當(dāng)環(huán)境的溫度和濕度發(fā)生變化時，經(jīng)常引起木材的膨脹和收縮，嚴(yán)重時會發(fā)生變形和開裂木材的構(gòu)造在各個方向不同，木材在不同的方向上的物理機械性能也有所不同。在使用木材時應(yīng)充足注意這一點。節(jié)點彎曲目的是美化塑料制品表面，通常涉及：機械修飾，即用銼、磨、拋光等工藝，去除制件上毛邊、毛刺，以及修正尺寸等；涂飾，涉及用涂料涂敷制件表面，用溶劑使表面增亮，用帶花紋薄膜貼覆制品表面等；施彩，涉及彩繪、印刷和燙?。诲兘饘伲婕罢婵斟兡?、電鍍以及化學(xué)法鍍銀等。其中燙印是在加熱、加壓下，將燙印膜上的彩色鋁箔層（或其他花紋膜層）轉(zhuǎn)移到制件上。許多家用電器

及建筑制品、日用品等，都用此法獲得金屬光澤或木紋等圖案。\o"返回頁首"裝配用粘合、焊接以及機械連接等方法，使制成的塑料件組裝成完整制品的作業(yè)。例如：塑料型材，通過鋸切、焊接、鉆孔等環(huán)節(jié)組裝成塑料窗框和塑料門。橡膠橡膠的特性和用途序號品種特點用途1天然橡膠（NR）彈性大、抗撕裂性和電絕緣性優(yōu)良，耐磨性和耐寒性優(yōu)良，加工性好，易和其他橡膠粘合，綜合性能優(yōu)于合成橡膠。缺陷是耐氧和耐臭氧性差，容易老化變質(zhì)，耐油和耐溶劑性不好，抵抗酸堿的腐蝕能力差，耐高溫性不好，不合用于100℃重要用于制作輪胎、膠帶、膠鞋、膠管、電線電纜的絕緣層和護套以及其他通用制品2丁苯橡膠（SBR)性能接近于天然橡膠，是目前用量最大的通用合成橡膠，其耐磨性、耐熱性、耐老化性優(yōu)于天然橡膠，質(zhì)地也較天然橡膠均勻。缺陷是彈性低，抗撕裂性差，加工性能差特別是自粘性差、生膠強度低；制成的輪胎發(fā)熱量大，使用壽命短。重要是代替天然橡膠制作輪胎、膠管、膠板、膠鞋及其他通用制品3順丁橡膠（BR)結(jié)構(gòu)與天然橡膠基本一致，突出的優(yōu)點是：彈性與耐磨性優(yōu)良，耐老化性佳，耐低溫性優(yōu)越，在動負(fù)荷下發(fā)熱量小，易與金屬粘合，缺陷是彈力較低，抗撕裂性差，加工性能和自粘性差，產(chǎn)量僅次于定本橡膠。一般多和天然或定本橡膠混用，重要制作輪胎胎面、運送帶和特殊耐寒制品4異戊橡膠（IR）具有天然橡膠的大部分優(yōu)點，耐老化優(yōu)于天然橡膠，但彈性和強力比天然橡膠稍低，加工性能差，成本較高可代替天然橡膠制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶以及其他通用制品。5氯丁橡膠（CR)具有氯原子，具有優(yōu)良的抗氧、抗臭氧性，不易燃、著火后能自熄，耐油、耐溶劑、耐酸堿及耐老化、氣密性好等特點；物理性能不次于天然橡膠，可做通用橡膠，又可作特種橡膠。重要缺陷是耐寒性差，比重較大、相對成本高、電絕緣性不好，加工時易粘輥、易焦燒及易粘模。此外，生膠穩(wěn)定性差，不易保存。產(chǎn)量僅次于丁苯、順丁橡膠，在合成橡膠中居第三位。重要制造抗臭氧、耐老化性高的重型電纜護套；耐油、耐化學(xué)腐蝕的膠管、膠帶和化工設(shè)備襯里；耐燃的地下采礦用橡膠制品，以及各種墊圈、模型制品、密封圈、粘結(jié)劑等。6丁基橡膠（IIR）氣密性好，耐臭氧、耐老化性能好，耐熱性較高，可長期工作溫度在130℃重要用作內(nèi)胎、水胎、汽球、電線電纜絕緣層、化工設(shè)備襯里及方振制品、耐熱運送帶、耐熱耐老化的膠布制品等。7丁氰橡膠（NBR)特點是耐汽油及脂肪烴油類的性能特別好，耐熱性好，氣密性、耐磨及耐水性均較好，粘接力強。缺陷是耐寒性及耐臭氧性較差，強力及彈性較低，耐酸性差，電絕緣性不好，耐極性溶劑性能也較差。重要用于制作各種耐油制品，如耐油的膠管、密封圈、儲油槽襯里等，也可作耐熱運送帶。8聚氨酯橡膠（UR）耐磨性高，強度高，彈性好，耐油性優(yōu)良；其他如耐臭氧、耐老化、氣密性等也很好。缺陷是耐溫性能差，耐水和耐酸堿性不好，耐芳香族、氯化烴及酮、酯、醇類等溶劑性較差。制作輪胎及耐油、耐苯零件、墊圈、防振制品等及其他需要高耐磨、高強度和耐油場合。9硅橡膠（Si）既耐高溫（300℃）又耐低溫（-100重要制作耐高低溫制品（如膠管、密封件等），耐高溫電纜電線絕緣層，無毒無味還用于食品和醫(yī)療工作。10氟橡膠（FPM）耐高溫可達300℃重要用于制作飛機火箭上的耐真空、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕的密封材料、膠管等。木材木材的特性1、天然性：木材是種天然材料，在人類常用的鋼、木、水泥、塑料四大主材中只有它直接取自自然，這使得木材具有生產(chǎn)成本低、耗能小、無毒害、無污染等特點。

2、質(zhì)感好：木材具有易為人接受的良好觸覺特性，遠遠優(yōu)于金屬和玻璃等材料。

3、強重比高：木材的某些強度與重量的比值比一般金屬的比值都高，是一種質(zhì)輕而強度高的材料。

4、保溫性：木材的導(dǎo)熱系數(shù)很小，同其它材料相比，鋁的導(dǎo)熱性是它的2023倍，塑料的導(dǎo)熱性是它的30倍。因此，木材具有良好的保溫性能！

5、電絕緣性：木材的點傳導(dǎo)性差，是較好的電絕緣材料。

6、可加工性：木材軟硬限度適中，容易加工。

7、裝飾性：木材自身具有天然美麗的花紋，作為家具和裝飾材料，具有很好的裝飾性。由于木材上述的一些獨有特性。木材的工藝特性木材的工藝特性木材的工藝特性木材的成型加工加工木材制品的表面裝飾技術(shù)木材的成型加工木材加工的工藝流程木材加工的基本方法木制品的裝配1、配料1、木材的鋸割1、榫結(jié)合2、基準(zhǔn)面的加工2、木材的刨削2、膠結(jié)合3、相對面的加工3、木材的鑿削3、螺釘與圓釘結(jié)合4、劃線4、木材的銑削5、榫頭榫眼及型面的加工6、表面修整2.木材表面的裝飾技術(shù)表面涂飾的目的重要是裝飾和保護作用涂飾的表面解決干燥，去毛刺，脫色，消除木材內(nèi)含雜物底層涂飾目的是改善木制品的表面平整度，提高透明涂飾及模擬木紋和色彩的顯示限度，獲得紋理優(yōu)美，顏色均勻的木制表面。面層涂飾分透明和不透明兩種。透明涂飾重要木紋美麗，底材平整的木制品。涂層常見的缺陷咬底，顆粒，慢干與發(fā)粘，流掛，皺皮，泛白，發(fā)笑，氣泡與針孔，起泡，滲色，涂層脫落常用的木材原木、人造板、膠合板、刨花板、纖維板、細(xì)木工板木制品與塑料特性的比較木制品塑料制品原料來源樹木石油、天然氣原料獲取限度需長時間生長而得有化學(xué)反映合成而得原料數(shù)量數(shù)量有限大量原料特性天然材料復(fù)合組織構(gòu)造體各向異性具有調(diào)濕特性合成材料均勻單一結(jié)構(gòu)體各向同性無調(diào)濕特性成型特性多不工序成型簡樸加工工具及木工機械成型時間長多為手工操作可一次成型專業(yè)塑料成型機械設(shè)備成型時間較短機械化成型成型數(shù)量單件一次可同時生產(chǎn)多件制品表面以木本色、木紋為主同品種表面外觀各異成本高表面可呈多種色彩和肌理效果；同品種外觀一致成本低使用特性使用壽命長；耐用、不易破損易變形；易蟲蛀；易受霉菌侵蝕試用期有限、已老化、已破損穩(wěn)定不蟲蛀、衛(wèi)生干凈感覺特性自然、親切、溫暖、傳統(tǒng)、感性人造、輕巧、現(xiàn)代、理性廢棄可燃性、填埋資源循環(huán)產(chǎn)生有毒氣體、不腐爛、環(huán)境污染無機非金屬材料玻璃玻璃的基本特性幾種常見玻璃的特性和用途種類特性用途普通玻璃熔點較低窗玻璃、玻璃瓶等石英玻璃以較純的石英為原料，膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強度大，絕緣化學(xué)儀器、高壓水銀燈紫外燈等的外殼光學(xué)玻璃玻璃中加PbO透光性能好，有折光和色散性眼鏡片、照相機、顯微鏡、望遠鏡及凹凸透鏡等光學(xué)儀器玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱吸聲、防蟲蛀太空飛行員的衣服等鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震裂等運動器材、汽車、火車窗玻璃有色玻璃加入金屬氧化物紅色：Cu2Ｏ藍色：Co2Ｏ3工藝品、窗玻璃玻璃的重要性能強度：玻璃是一種脆性材料，強度低。硬度：玻璃硬度較大。光學(xué)性能：具有高的透明性，具有吸取透過紫外線，紅外線，感光等。電學(xué)性能：常溫下是電的不良導(dǎo)體。溫度升高時，玻璃導(dǎo)電性能迅速提高熔融狀態(tài)時變?yōu)榱紝?dǎo)體。熱性質(zhì)：是熱的不良導(dǎo)體，承受不了熱的急劇變化?；瘜W(xué)穩(wěn)定性：化學(xué)性質(zhì)比較溫度。玻璃的特點（一）優(yōu)點玻璃的通透感很好，無污染，時尚性強。造型豐富應(yīng)用廣泛，成本低廉。模具成型尺寸精確，可以制造輕薄型產(chǎn)品，并且顏色豐富多變工藝精美。（二）缺陷易碎，不易制造厚重產(chǎn)品，無法制作中空產(chǎn)品。表面不容易打理，容易有水漬污漬。玻璃制品的耐溫差性差容易受溫差變化而爆裂。雖然時尚性強，但是也很容易過時玻璃原料澄滴劑：向玻璃配合料或玻璃溶液中加入一種高溫時自身能氣化或分解放出氣體，以促進排除玻璃中氣泡的添加物稱為澄滴劑.著色劑：使玻璃制品著色的添加劑你為著色劑，通常使用錳．鉆、鎳、銅、金、硫、硒等金屬和非金屬化合物，其作用是使玻璃對光線產(chǎn)生選擇性吸取，從而顯出一定的顏色.脫色劑；為了提高無色玻璃的透明度，常在玻璃熔制時，向配合料中加入脫色劑，以去除玻璃原料中具有的鐵．鉻、鈦、帆等化合物和有機物的有害雜質(zhì)。乳濁劑：使玻璃制品對光線產(chǎn)生不透明的乳濁狀態(tài)的添加物禰為乳濁劑．助熔劑：能促使玻璃熔制過程0口速的添加物稱為助熔劑或加速劑。玻璃的溶制玻璃的熔制是指將配合料通過高溫熔融，形成均勻無氣泡井符合成形規(guī)定的玻璃液的過程，它是玻璃生產(chǎn)中很重要的環(huán)節(jié)，足獲得優(yōu)質(zhì)玻璃制品的重要保證。玻璃的熔制是一個非常復(fù)雜的工藝過程．它涉及一系列物理的、化學(xué)的、物理化學(xué)的現(xiàn)象和反映，其結(jié)果是使各種原料混合物變成復(fù)雜的熔融物，即玻璃蔽。各種配合料在加熱至高溫并形成玻璃的過程中所發(fā)生的變化，從工藝角度而論，大體可以分為硅酸鹽的形成、玻璃的形成、迢漓、均化和冷卻五個階段，表9-1所列是對常用的鈉—鈣—硅玻璃熔制過程以及所產(chǎn)生的反映、生成物和工藝條件的說明．6.玻璃的成型玻璃的成型是將熔融的玻璃液加工成具有一定形狀和尺寸的玻璃制品的工藝過程。常見的玻璃成型方法有：壓制成型、吹制成型和拉制成型。(1)壓制成型壓制成型是在模具中加入玻璃熔料加壓成形，多用于玻璃盤碟、玻璃磚。(2)吹制成型吹制成型是先將玻璃粘料壓制成雛形型塊，再將壓縮氣體吹入處在熱熔態(tài)的玻璃型塊中，使之吹脹成為中空制品。吹制成型可分為機械吹制成型和人工吹制成型，用采制造瓶、罐、器皿、燈泡等。圖9—4為機械吹制法成型廣口瓶的示意圖，圖9—5為人工吹杯示意圖。(3)拉制成型拉制成型是運用機械拉引力將玻璃熔體制成制品，(4)壓延成型壓延成型是用金屬輥將玻璃熔體壓成板狀制品，重要用來生產(chǎn)壓花玻璃、夾絲玻璃等，該成型分為平面壓延與輥間壓延成型。圖9—8為壓延成型的示意圖。7.玻璃制品的二次加工成型后的玻璃制品，除很少數(shù)能直扭符合規(guī)定外(如瓶罐等)，大多數(shù)還須作進一步加工，以得到符合規(guī)定的制品。通過二次加工可以改善玻璃制品的表面性質(zhì)、外觀質(zhì)量和外觀效果．玻璃制品的二次加工可分為冷加工、熱加工和表面解決三大類．(1)玻璃制品的冷加工冷加工是指在常溫下通過機械方法來改變玻璃制品印外形和表面狀態(tài)所進行的工藝過程。冷加工的基本方法涉及研磨、拋光、切割、噴砂，鉆孔和車刻等。1.研磨是為了唐除玻璃制品的表面缺陷或成形后殘存的凸出部分，使制品獲得所規(guī)定的形狀，尺寸和平整度。2.拋光是用拋光材料稍除玻璃表面在研磨后仍殘存的凹凸層和裂紋，以獲得光滑．平整的表面。3.切割是用金剛石或硬質(zhì)合金刀具劃割玻璃表面并使之在劃割處斷開的加工過程。4.磨邊是磨除玻璃邊沿棱角和粗糙截面的方法。5.噴砂則是通過噴槍用壓縮空氣將唐料噴射到玻璃表面以形成花紋圖案或文字的加工方法。6.鉆孔是運用硬質(zhì)合金鉆頭、鉆石鉆頭或超聲波等方法對玻璃制品進行打孔。7.車刻又稱刻花，是用砂輪在玻璃制品表面刻磨圖案的加工方法。(2)玻璃制品的熱加工有很多形狀復(fù)釉和規(guī)定特殊的玻璃制品，需要通過熱加工進行最后成型。此外，熱加工還用來改善制品的性隆和外觀質(zhì)量。熱加工的方法重要有：火焰切割、火拋光．鉆孔、鋒利邊沿的燒口等。(3)玻璃制品的表面解決表面解決涉及玻璃制品光滑面與敞光面的形成(如器皿玻璃的化學(xué)刻蝕。燈泡的毛蝕、玻璃化學(xué)拋光等)、表面著色和表面涂層(如鏡子鍍銀、表面導(dǎo)電)等等。玻璃彩飾：運用彩色釉料對玻璃制品進行裝飾的過程。常見的彩飾方法有：描繪、噴花、貼花和印花等。彩飾方法可單獨采用，也可組合采用。描繪是按圖案設(shè)計規(guī)定用筆將釉料涂繪在制品表面.噴花是褐圖案把戲制成鏤空型版緊貼在制品表面，用噴槍將釉料噴到制品上；貼花是先用彩色釉料將圖案印刷在特殊紙上或薄嗅上制成花紙，然后將花紙貼到制品表面；印花是采用絲網(wǎng)印刷方式用釉料將花紋圖案印在制品表面；所有玻璃制品彩飾后都需要進行彩燒，才干使釉料牢固的熔附在玻璃表面，并使色釉平滑、光亮、鮮艷，且經(jīng)久耐用。玻璃蝕刻：運用氫氟酸的腐蝕作用，使玻璃獲得不透明毛面的方法。先在玻璃表面涂霾石蠟、松節(jié)油等作為保護層井在其上刻繪圖案，再用氫氟酸溶液腐蝕刻繪所露出的部分。蝕刻限度可通過調(diào)節(jié)酸液濃度和腐蝕時間秉控制，蝕刻完畢除去保護層。多用于玻璃儀器的刻度和標(biāo)字，玻璃器皿和平板玻璃的裝飾。氧化物陶瓷陶瓷氧化物陶瓷氮化物陶瓷碳化物陶瓷······結(jié)構(gòu)陶瓷氮化物陶瓷碳化物陶瓷······結(jié)構(gòu)陶瓷壓電陶瓷鐵電陶瓷介電陶瓷半導(dǎo)體陶瓷生物陶瓷磁性陶瓷······功能陶瓷壓電陶瓷鐵電陶瓷介電陶瓷半導(dǎo)體陶瓷生物陶瓷磁性陶瓷······功能陶瓷工具陶瓷非氧化物陶瓷工具陶瓷二．陶瓷的基本特性1.陶瓷的力學(xué)性能剛度大、硬度高：陶瓷的剛度是各類材料中最高的，比金屬高若干倍強度高性脆：陶瓷屬脆性材料，塑性很差，在室溫下幾乎沒有塑性陶瓷的熱性能熔點高、高溫強度好，抗蠕變能力強，熱硬度可達1000攝氏度，是很有前程的高溫材料陶瓷的膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)小，承受溫度變化的能力差，在溫度劇變時會開裂陶瓷的化學(xué)性能是指陶瓷材料耐酸堿侵蝕和在環(huán)境中耐大氣腐蝕的能力，即陶瓷材料的化學(xué)穩(wěn)定性陶瓷的導(dǎo)電性大部分陶瓷可作絕緣材料，有的可作半導(dǎo)體，還可以作壓電材料、熱點材料和磁性材料等陶瓷的光學(xué)性能陶瓷材料對白色光的反射能力稱為陶瓷的白度陶瓷允許可見光透過的限度稱為陶瓷的透光度陶瓷表面對可見光的反射能力稱為陶瓷的光澤度常用常用功能陶瓷的組成、特性及應(yīng)用種類性能特性重要組成用途介電陶瓷絕緣性Al2O3、Mg2SiO4集成電路基板熱電性PbTiO3、BaTiO3熱敏電阻壓電性PbTiO3、LiNbO3振蕩器強介電性BaTiO3電容器光學(xué)陶瓷熒光、發(fā)光性Al2O3CrNd玻璃激光紅外透過性CaAs、CdTe紅外線窗口高透明度SiO2光導(dǎo)纖維電發(fā)色效應(yīng)WO3顯示器磁性陶瓷軟磁性ZnFe2O、γ-Fe2O3磁帶、各種高頻磁心硬磁性SrO．6Fe2O3電聲器件、儀表及控制器件的磁芯半導(dǎo)體陶瓷光電效應(yīng)CdS、Ca2Sx太陽電池阻抗溫度變化效應(yīng)VO2、NiO溫度傳感器熱電子放射效應(yīng)LaB6、BaO熱陰極三．陶瓷成型常用的成型工藝方法可塑成型：雕塑與拉坯、旋壓成型、滾壓成型、擠壓與車坯成型、塑壓成型等注漿成型：空心注漿、實心注漿、真空注漿、離心注漿等壓制成型：干壓或半干壓法成型、等靜壓成型1.可塑成型：運用泥料的可塑性，將泥料塑導(dǎo)致各種各樣形狀坯體的工藝過程。該方法在傳統(tǒng)陶瓷中應(yīng)用較多，但一些手工的傳統(tǒng)工藝已經(jīng)逐漸被機械化得現(xiàn)代工藝取代。雕塑與拉坯雕塑：凡產(chǎn)品形狀為人物、鳥獸或多角形器物，多采用手捏或雕塑法成型。僅用于某些工藝品，技術(shù)規(guī)定高，效率低。拉坯：操作人員在人力或動力驅(qū)動的轆轤上完全用手工制出生坯成型的方法。坯料水分較大。多用于制作碗、盆、瓶、罐之類的圓形器皿。特點：設(shè)備簡樸，勞動強度大，需有純熟的操作技術(shù)，尺寸精度低。適于小型復(fù)雜制品的小批量生產(chǎn)。2).旋壓成型是運用旋轉(zhuǎn)的石膏模型與樣板刀成型。將通過真空煉泥的泥團放在石膏模