資料的品種
工程上應用的資料品種很多,大致可分為金屬資料、非金屬資料和復合資料.圖1-1所示為資料分類框圖。
金屬資料分為黑色金屬資料和有色金屬資料.黑色金屬資料指鋼和鑄鐵;黑色金屬資料以外的金屬都稱為有色金屬資料,工業(yè)上常用的有色金屬資料有銅合金、鋁合金、鐵合金及鎂合金等。
非金屬資料分為有機高分子資料(簡稱高分子資料)和無機非金屬資料。高分子資料主要指塑料、樹脂、橡膠、合成纖維、涂料等高聚物(聚合物)資料.無機非金屬資料主要包括陶瓷、玻璃、膠凝資料(水泥、石灰和石膏等)、混凝土、耐火資料等硅酸鹽資料。
復合資料是由基體資料與加強資料組成的.依據(jù)不同的基體資料可分為聚合物基復合資料、金屬基復合資料、無機非金屬基復合資料三種。
快速手板成型資料的品種和選用準繩
資料的選用準繩
在一切機器或產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程中,都要先經(jīng)過合理的選材,既要保證零件在工作中的運用性能和壽命,還請求資料有較好的工藝性和經(jīng)濟性,在保證質(zhì)t的前提下到達進步消費率、降低本錢的消費效果。
資料的性能和應用特性
金屬資料、高分子資料和陶瓷資料是工程資料中應用最多的資料。由于這三類資料各具不同的性能和特性,因而在工程上有不同的用處。
高分子資料中塑料的強度、彈性模量、疲倦抗力以及韌性都比擬低,但減振性較好,可用于制造不接受高載荷的減振零件;又由于其密度很小,適于制造請求重量輕和受力小的物件;與其他資料組成摩擦副,其摩擦系數(shù)小,耐磨性較好;塑料還具有較好的化學穩(wěn)定性,可普遍用于制造耐腐蝕零件。橡膠資料能夠產(chǎn)生相當大的彈性變形,是很好的密封資料.高分子資料在機械工程中常用于制造輕載傳動的齒輪、軸承和密封墊圈等。
陶瓷資料剛度好、硬度高、脆性較大;熔點高(2000℃以上),具有極高的化學穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性;具有良好的電絕緣性,少數(shù)陶瓷還具有半導體的特性;高沮下不易氧化,并對酸、堿、鹽具有良好的耐腐蝕才能。此外,陶瓷還具有特殊的光學性能。工業(yè)上的陶瓷主要用于制造耐高溫、耐磨、絕緣等零件和也能夠制造切削刀具以及各種功用制品.
金屬資料具有優(yōu)秀的綜合力學性能,強度高、韌性好、疲倦抗力高、工藝性好,多用來制造重要的機器零件和工程構(gòu)造件。目前,金屬資料特別是鋼材依然是在機械工程上應用最普遍的構(gòu)造資料。
新型高強度復合資料,由于比強度(資料抗拉強度與密度之比)、比模量(資料的彈性模量與密度之比)比其他資料高得多,所以關(guān)于航空航天器、交通運輸工具等,在保證平安的前提下,能夠滿足其減輕自重的請求。一些復合資料能夠滿足減摩、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等運用性能的請求。隨著制造技術(shù)的改良,本錢的降低,復合資料在許多工業(yè)部門已逐步得到普遍的應用。
快速手板成型資料的品種和選用準繩
資料的選用準繩
為了滿足工業(yè)產(chǎn)品或零件的技術(shù)請求,在合理選擇產(chǎn)品或零件的資料時,必需恪守以下
三個根本準繩。
(1)依據(jù)資料的運用性能選擇資料的運用性能包括力學性能、物理性能和化學性能。在設(shè)計零件選材時,應思索零件的力學性能請求和工作條件,以確保零件的運用壽命。
零件的工作條件常常是很復雜的.工作中的零件所受外載荷的類型包括靜載荷、沖擊載荷和交變載荷等。依據(jù)外載荷的不同方式又分為拉伸載荷、緊縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷及改變載荷等.零件的工作溫度包括低溫、室溫、高溫、交變溫度等。環(huán)境介質(zhì)條件包括能否加光滑劑,能否接觸酸、堿、鹽、海水、粉塵、磨粒等.此外,有時還有特殊性能的請求,如導電性、磁性、導熱性、熱收縮性、輻射、密度等。不同的零件受力方式和大小及環(huán)境條件不同或有特殊性能請求時,選材時對資料性能的思索也不同.
(2)依據(jù)資料的工藝性能選擇資料的工藝性能是指資料在加工中所表現(xiàn)出來的性能,金屬資料主要有鑄造性能(包括活動性、收縮、偏析和吸氣性等)、鍛造性能(包括塑性和變形抗力)、焊接性能(包括焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的敏理性及焊接接頭的運用性能)、熱處置性能(包括淬透性、淬火變形、開裂傾向、過熱敏理性、耐回火性等)和切削加工性能。在選材中,應思索零件的構(gòu)造外形和加工特征,來保證零件的加工工藝性。
高分子資料的加工性能主要指良好的可塑性、可擠壓性、可紡性和可延性.這些加工性能為高分子資料提供了適于多種多樣加工技術(shù)的可能性,也是高分子資料能得到普遍應用的重要緣由.陶瓷資料的主要工藝性能包括可澆注性、可壓制性、可擠壓性、可塑性等。
金屬資料的加工比擬復雜,在液態(tài)成型方式下應主要思索選擇鑄造性能好的合金;在塑性成型工藝中應思索選擇塑性好、變形抗力小的合金;假如采用焊接構(gòu)造件,則應選用低碳鋼或低碳合金鋼.而銅合金、鋁合金的焊接性能都不夠好。
快速手板成型資料的品種和選用準繩
高分子資料的成型工藝不合適切削加工,由于其導熱性差,在切削過程中不易散熱.使工件溫度急劇升高,招致熱固性樹脂變焦,熱塑性塑料變軟.
陶瓷資料成型后,除了能夠用碳化硅、金剛石砂輪磨削外,簡直不能停止其他切削加工。
零件的熱處置能夠使資料取得良好的切削加工性和保證零件最終的運用性能。例如,鋼的硬度在170-230HBS范圍內(nèi)具有較好的切削加工性,中碳鋼采用正火或調(diào)質(zhì)等熱處置工藝能夠控制在這個硬度值范圍內(nèi),高碳鋼能夠采用球化退火.當零件請求具有高硬度和耐磨性時,采用高碳鋼經(jīng)淬火加低沮回火的熱處置工藝能夠到達目的。由于碳鋼的淬透性差,悴火時容易變形與開裂,因而制造高強度、大截面及外形復雜的零件時,能夠選用淬透性好的合金鋼。
(3)依據(jù)資料的經(jīng)濟性選擇在滿足零件運用請求的前提下,選擇本錢低的資料,以保證零件消費的經(jīng)濟性。零件的總本錢包括資料自身的價錢、加工費及其他一切費用.有時以至還包括運費與裝置費用。
在金屬資料中,碳鋼和鑄鐵的價錢比擬低廉,而且加工便當.因而在能滿足零件力學性能的前提下,選用碳鋼和鑄鐵可降低本錢。低合金鋼由于強度比碳鋼高,工藝性能接近碳鋼,因而選用低合金鋼替代碳鋼會取得更經(jīng)濟的效果。
選材時還應思索國內(nèi)的資源條件、消費狀況、國度規(guī)范,從實踐狀況動身,全面思索力學性能、工藝性能和消費本錢等方面的問題。