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材料加工技術范文1
稀有金屬材料加工需要多種技術結合在一起,主要包括以下技術:一是錠呸制備技術,二是熱處理技術,三是材料表面處理技術,四是復合技術,五是稀有金屬制造技術,六是稀有金屬深加工技術。不同的加工技術作用不同,技術人員必須保證稀有金屬材料技術應用的合理性,才能發揮出加工技術的作用。
稀有金屬材料加工技術發展前景
隨著社會的快速發展,個各行業也得到迅猛發展,對稀有金屬材料的質量和性能也提出了更好的要求,稀有金屬材料的種類不斷增多,性能不斷提高,而且稀有金屬材料加工成本也在不斷降低。稀有金屬材料逐漸向高精度,超細方向上發展。比如,很多應用于航天領域的稀有金屬材料已經開始向納米級發展,而且稀有金屬材料的韌性越來越強。稀有金屬材料加工技術也在向短流程化方向發展。目前,應用鑄造技術加工稀有金屬零部件可以提高稀有金屬材料的質量,避免材料的浪費,降低稀有金屬材料的加工成本。如今,很多工程對于稀有金屬材料的需求量都在不斷增多,這也是稀有金屬材料加工和開發的關鍵動力。但是,也有部分稀有金屬材料沒有被重用,這部分稀有金屬材料的分析成果就無法真正轉變為生產力。如今,深加工技術已經成為稀有金屬材料加工技術的創新區域。
現代計算機技術的發展速度不斷加快,計算機技術的發展在一定程度上推動了稀有金屬材料加工技術的發展。
稀有金屬材料加工技術
稀有金屬箔材加工技術。稀有金屬箔材已經成為工業產業所需的關鍵材料,工業產業對于稀有金屬箔材的質量和精準度要求非常高。西方國家對稀有金屬箔材加工技術的應用時間比較長,經驗比較豐富,加工水平比較高,我國與西方國家的差距比較大,很多高精度的稀有金屬箔材還需要從國外進口。我國必須加大稀有金屬材料加工技術的研究水平,縮短與西方國家之間的差距。稀有金屬箔材主要應用以下加工技術:一是真空熔煉,二是鍛造,三是軋制,四是真空熱處理。
稀有金屬材料成形加工技術。稀有金屬材料成形加工技術具有以下特點:一是生產工序比較少,二是加工效率高,三是成本低,四是材料的利用率比較高。稀有金屬材料成形技術有以下幾種:一是精密鑄造,二是等溫鍛造,三是超塑性成形,四是擴散連接,五是旋壓成形,六是管件塑性推制,七是粉末冶金,八是激光立體成形。稀有金屬材料的價格相對較高,對于成形技術的要求也比較高。
稀有金屬材料鑄造技術。稀有金屬材料鑄造技術是應用最為廣泛的加工技術。鑄造技術經常被用在飛機的傳動系統中,使用一定數量的鈦合金來鑄造成精鑄件來代替傳統的緊固件,不僅減輕了飛機結構的重量,也降低了飛機零部件的應用成本,提高制造效率。如今,我國的稀有金屬材料鑄造技術主要是依據型殼工藝進行分類,應用比較廣泛的型殼加工技術有:一是機加工石墨型,二是石墨搗實型,三是熔模精密陶瓷型。其中,機加工石墨型的特點有以下幾個:一是材料表面的質量比較高,二是尺寸的精準度比較高,三是鑄造完成的模型可以重復使用。但是,機加工石墨型鑄件的表面處理比較復雜,如果處理的不合理鑄件表面就很容易出現氣孔等問題。對此,稀有金屬材料的鑄造技術僅適合應用于結構簡單的鑄件加工。石墨搗實型鑄造技術比較適用于結構復雜的鑄件加工,降低鑄件的鑄造成本。熔模精密鑄造加工工藝比較適用于壁薄的零部件,并且對于鑄件的精準度要求較高,是國內外應用比較廣泛的稀有金屬材料加工技術。技術人員需要按照稀有金屬材料的類型來選擇鑄造技術。目前,美國的稀有金屬材料加工技術處于全球領先水平,我國稀有金屬材料加工技術與美國差距較大。隨著科學技術的快速發展,鑄件熱處理技術也得到迅猛發展,鈦合金鑄件的性能已經超過了很多傳統鑄件的性能。美國一架戰斗機上鈦合金鑄件的數量大概有58個,占整個戰斗機零部件總量的7.5%。
材料加工技術范文2
關鍵詞:金屬材料;加工工藝;激光技術;應用
中圖分類號:TB31文獻標識碼: A
引言
激光加工是一種新興的先進制造技術,具有自己的特色與規律,經過多年的積淀形成了激光加工理論和各種激光加工工藝參數。激光與普通光相比具有單色、相干性、方向性和高光強,同樣激光加工設備也涉及到眾多學科因而決定了它的高科技性和高收益率??v觀國際和國內激光應用場情況經過多年來的研究開發和完善,當代的激光器和激光加工技術與設備已相當成熟形成系列激光加工工藝。
1、激光加工的基本特征
激光既具有時間控制性,又具有空間控制性,使其能夠滿足自動化加工的要求。因此,激光加工系統可以與計算機數控技術交相呼應,生成便捷、優質、高效的自動化加工設備,進而實現加工工業的低成本、高效率、高利潤。總體而言,激光加工技術具有以下幾項基本特征:
①工藝集成性好。一方面,同一臺機床可同時具備多種加工工藝,如切割、焊接、打孔、表面處理等;另一方面,同一臺機床可同時實現多種工藝同步進行或者不同工藝分步進行的效果。
②加工效率高。與其它加工工藝相比,激光加工工藝可以極大地提高加工效率。例如,激光切割效率是一般切割的15倍;激光焊接效率是傳統焊接的25倍;激光打孔效率是機械打孔的40000多倍。
③加工質量好。激光加工大多采用非接觸式加工方式,而且能量密度高,為加工質量提供了可靠的保障。
④適應性強。激光加工可適用于各種材料,如高強度材料、高熔點材料、高硬度材料等等。同時,激光加工既可適用于大氣環境,也可適用于真空環境,體現了其適應性強的特點。
⑤經濟效益高。提高經濟效益,是激光加工最顯著的特征。以激光打孔為例,它能比一般打孔技術節省25%~75%的直接費用和50%~75%的間接費用。
2、激光技術優勢分析
2.1、加工速度快,效率高
激光切割是當前各國應用最多的激光加工技術,在國外許多領域,例如,汽車制造業和機床制造業都采用激光切割進行鈑金零部件的加工。在航天工業中,鋁合金用激光焊接的成功應用是飛機制造業的一次技術大革命。在汽車工業中,激光加工技術優化了汽車結構,提高了汽車性能,降低了耗油量。激光精加工和微加工不但促進了工業的發展,也為制造行業提供了有利條件。隨著大功率激光器光束質量的不斷提高+激光切割的加工對象范圍之廣,幾乎包括了所有的金屬和非金屬材料。例如,可以利用激光對高硬度、高脆性、高熔點的材料,進行形狀復雜的三維立體零件切割,這也正是激光切割的優勢所在。由于激光加工技術的高效率、無污染、高精度、熱影響區小,因此在工業中得到廣泛應用。另外,激光切割的優點還包括設置時間短,對不同工件和外形具有很好的適應性。
2.2、精準率高,無污染
激光焊接激光焊接是將光斑非常細小高強度的激光照射到工件表面,通過激光與物質的相互作用,使作用區域內的母材局部快速熔化、汽化,實現焊接。與傳統的加工熱源相比,激光具有高亮度性、高方向性、高單色性和高相干性等特點,因此,激光加工是一種新型的高能束流加工技術,對提高產品質量和勞動生產率,實現生產的自動化和無污染,以及減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。例如,3D激光切割技術是加工高強鋼最經濟的技術。激光切割適合高強鋼加工毛邊過程。對于這種加工,3D激光切割尤其適合這種已經成型的金屬薄板。如果鋼的強度達到1500MPa,就只能采用激光切割技術才能實現,沒有其他更經濟的方法可以選擇。另外,對于激光切割而言,低熱輸入是激光切割中一個非常重要的特點,因為一些合金的高強特性會由于熱效應而導致性能降低。激光能焊接以前由于不可視原因而無法焊接的部位(例如,車頂側板和后擋板的結合)。激光焊接同樣是一種變形很小的高質量焊接,能夠達到很高的精度。另外,激光焊接相比電阻點焊能夠減小焊縫寬度,這再一次降低了重量和燃油消耗。
3、激光技術在金屬材料加工工藝中的應用
3.1、激光切割技術
近年來,激光切割技術的應用十分廣泛,據相關技術研究分析表明,激光切割技術占激光加工技術的近70%。激光切割機主要由激光器、機床主體和控制系統三大部分組成,常用于激光切割的有CO2激光器和YAG激光器,其特點是切割精度高。根據切割要求不同,激光光源的功率從5W到90KW不等,切割鈑金工件所采用的激光光源功率一般是在100W到1500W之間。當切口寬度要求在0.15mm至0.2mm之間時,激光光源的輸出功率應該小于1500W,此時激光光源的振蕩模式為單模振蕩,切割面也會相對比較平整;當切口寬度在1mm左右時,激光光源的輸出功率應選擇大于1500KW,此時激光光源的振蕩模式為多模振蕩,切割面會留下少許污物。當在使用激光技術切割厚板時,則需要采用空氣、氧氣、氮氣等輔助氣體來配合完成,氮氣是一種惰性氣體,用它來輔助切割,能夠有效避免切面發生氧化;在對厚度較大的板進行切割的時候,使用氧氣作為輔助氣體,能夠加快切割的速度。
激光切割工藝中可使用CAD技術結合CAM技術來提供加工工件所需要的工藝參數和加工信息,高效、連續地完成自動化切割和生產。激光切割不需要大量更換模具,工藝參數變更簡單,可廣泛應用于各種高硬度、高熔點、硬質、脆性、粘性、柔性材料及薄壁管件的切割,而且還具有切縫窄、速度快、熱變形小、切口平整的優良特性。
3.2、激光打孔
激光打孔是激光技術材料加工中應用最早的激光技術,激光對板料進行打孔,一般采用的是脈沖激光,能量密度高,效率高。瑞士某公司利用固體激光器給飛機渦輪葉片進行打孔,可以加工直徑從20μm到80m的微孔,它的直徑與深度比可達1:80.另外利用激光在一些脆性材料如陶瓷上加工一些微小的異型孔,直徑可以達到0.001mm,這是普通的機械加工完成不了的。
3.3、激光焊接
依據服務對象和使用器件的不同,激光焊接主要包括兩種類型的機制,一種是深熔焊,主要應用于機械制造行業;另一種是傳導焊,主要應用于電子電氣行業。
從目前的發展態勢看,激光焊接技術不斷滲透到汽車行業,為行業發展提供了必要的技術支撐。具體而言,這種應用主要體現在以下兩個方面:首先,傳動件焊接。當前,激光焊接技術可滿足汽車傳動系統中70%的零件的焊接需求。與其它焊接技術相比,激光焊接不僅可以提高零件的使用壽命,而且可以降低零件的使用成本,體現出其獨特的應用價值。其次,焊接組合件。簡單地說,焊接組合件就是將分散的平板工件焊接成體、沖壓成形。通過焊接組合件,既可以減少工件數量,也可以提高部件性能,還可以減輕車體重量,進而優化汽車的整體性能。以雅閣汽車為例,它的車門是由1.4mm的鋼板和0.7mm的薄板拼焊沖壓而成,降低了40%的車門重量。
此外,激光焊接技術憑借其堅固性強的特點,還廣泛應用于刀具、刃具、量具制造行業。例如,我國圓鋸片的年產量超過1000萬片,不僅滿足了建筑行業對高質量鋸片的迫切需求,而且保障了國外鋸片市場的有效供給。
3.4、激光表面熱處理
激光表面熱處理主要表現在兩個方面:一是激光表面硬化。在激光表面硬化的作用下,馬氏體的量會不斷增加,進而導致零部件疲勞強度和耐磨性能的不斷提高。同樣是AISIl045型鋼,在未經處理以前,鋼的硬度僅為HRC35,而質量損耗卻高達418mg。而在同等條件下,激光表面硬化會增加HRC20的硬度,同時降低304mg的能耗。可見,激光表面硬化會極大地提高物件硬度,降低物件質量損耗?,F如今,激光表面硬化已不同程度地應用于汽車錠桿、凸輪軸、曲軸、缸套等物件的制造。從實際效果看,它不僅提高了物件的使用壽命,而且降低了物件的制造成本。二是激光熔覆與合金化。激光熔覆與合金化是以提升熔點的方式來增強加工材料的抗蝕性和耐磨性。該處理主要應用于熔點較低的材料。通過處理,使材料生成高熔點合金層,進而實現提升材料性能的目的。盡管激光熔覆與合金化有所區別,如涂層化學成分的變化趨向,但兩者相輔相成,都是現實中不可或缺激光表面熱處理方式。當前,激光熔覆與合金化主要應用于氣門、閥門、齒輪齒面、鑄鐵模具等工件制造,為工件質量提供了著實的保障。
結束語
激光加工技術產品具有優質、高效、節能的優點,激光加工技術已逐漸使用到鈑金工藝生產中,但激光技術的全面推廣仍受技術理論和加工設備等因素的制約,許多方面的應用還有待進一步深入。
參考文獻
[1]樊熊.金屬材料加工工藝中激光技術應用分析[J].企業技術開發,2013,15:23-24.
材料加工技術范文3
一、高分子材料成型加工技術發展概況
近50年來,高分子合成工業取得了很大的進展。例如,造粒用擠出機的結構有了很大的改進,產量有了極(大的提高。20世紀60年代主要采用單螺桿擠出機造粒,產量約為3t/h;70年代至80年代中期,采用連續混煉機+單螺桿擠出機造粒,產量約為10t/h;80年代中期以來。采用雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒,產量可以達到40-45t/h,今后的發展方向是產量可高達60t/h。在l950年,全世界塑料的年產量為200萬t。20世紀90年代。塑料產量的年均增長率為5.8%,2000年增加至1.8億t至2010年,全世界塑料產量將達3億t,此外。合成工業的新近避震使得易于璃確控制樹脂的分子結構,加速采用大規模進行低成本的生產。隨著汽車工業的發展,節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對汽車越來越重要.汽車規模的不斷擴大和性能的提高帶動了零部件及相關材料工業的發展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷,提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關鍵。
據悉,目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統汽車材料(如鋼鐵等)。因此,汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外,汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具,在美國、日本等汽車制造業發達的國家,模具產業超過50%的產品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標是高生產率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質方向發展;成型加工方面,從大規模向較短研發周期的多品種轉變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發展。
二、現今高分子材料成型加工技術的創新研究
(一)聚合物動態反應加工技術及設備
聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。國外的Berstart公司已開發出作為連續反應和混煉的十螺桿擠出機,可以解決其它擠出機(包括雙螺桿和四螺桿擠出機)作為反應器所存在的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處于起步階段,但我國的經濟發展強烈要求聚合物反應成型加工技術要有大的發展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術是縮聚反應器的反應擠出設備,我國每年還有數以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產。關鍵技術也是反應擠出技術及設備。
目前國內外使用的反應加工設備從原理上看都是傳統混合、混煉設備的改造產品,都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題.另外設備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工設備的缺陷。聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同,該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程,達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。該技術首先從理論上突破了控制聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點,解決了振動力場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量及能量傳遞及平衡問題,同時從技術上解決了設備結構集成化問題。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點,這些優點是傳統技術與設備無法比擬或是根本沒有的。該項新技術使我國聚合物反應加工技術直接切人世界技術前沿,并在該領域處于技術領先地位。
(二)以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術
1.信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術。此技術克服傳統方式的中間環節多、周期長、能耗大、儲運過程易受污染、成型前處理復雜等問題,將光盤級PC樹脂生產、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體,結合動態連續反應成型技術,研究酯交換連續化生產技術,研制開發精密光盤注射成型裝備,達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。
2.聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術。此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計(粒子設計),在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下,利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散,實現連續化制備聚合物/無機物復合材料。
3.熱塑性彈性體動態全硫化制備技術。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進程,實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研制開發出擁有自主知識產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備,提高我國TPV技術水平。
三、高分子材料成型加工技術的發展趨勢
材料加工技術范文4
酒盒包裝材料及其印刷的發展趨勢
當前,在酒盒包裝上,復合紙類材料仍占主要地位,木、塑料、金屬材料在酒包裝上的應用比例較之以往有所增加,竹、柳、草等自然包裝材料仍較少使用。
復合紙類材料中,紙盒又占有絕對的優勢,根據酒檔次的不同,對于酒盒包裝的材料選用也有一定程度上的差別,具體如下表1所示。
值得注意的是,在前國內酒盒包裝的復合紙類材料應用中,瓦楞紙盒、E瓦紙盒、微瓦用得相對比較少,這與國外的酒盒包裝應用有很大的差別。除此之外,酒盒包裝也出現了木包裝、金屬包裝等其他包裝形式,但復合紙類材料的酒盒包裝仍然是當前酒盒包裝的主流所在。因為紙盒具有良好的特性,如輕便,易加工、印刷適性好,處理方便,綠色環保,尤其是目前紙與紙板的品種多,應有盡有,完全能達到包裝設計師的需求。
在我國,酒盒包裝要強調的是酒盒的外殼采用紙材料,其內包裝中的緩沖設計所用材料也應提倡用紙??紤]到成本及環保,E瓦、微瓦、紙漿模塑應該在酒盒包裝中大力提倡。尤其是在高檔酒盒包裝上應有所突破,從材料的角度考慮,包裝設計師應盡量采用可降解、回收、并能循環利用的新型材料,這需要設計師及時了解各種新型綠色包裝材料的屬性、特點,將不同材料所具有的美感、質感、以及色感恰當地運用于高檔酒盒包裝的設計中,而利用新型的綠色包裝材料將成為包裝的發展趨勢。
展望酒包裝印刷的發展趨勢,業內人士認為,多種工藝組合將成為酒包裝印刷的理想方式,組合印刷能夠把幾種印刷方式的特點淋漓盡致地發揮出來。例如,在印刷層次豐富的產品時,可選擇膠?。辉谟∷I?、金(銀)墨時,可選用單張紙凹印。需要特殊的裝潢效果時,則可采用絲網印刷。膠印、凹印、網印等3種工藝的結合,給酒包裝彩盒帶來了強烈的視覺沖擊效果,同時輔之以后加工工序,使酒盒包裝成為一件令人愛不釋手的藝術品。
酒盒包裝的加工工藝
酒盒包裝一般都是用金銀卡紙,印刷后,過光膠或啞膠、燙金(不同類型)、UV(不同類型)、起凸、壓凹從而制成的。依據酒盒的檔次及應用領域的價值不同,其加工工藝也有一定的差別,具體如下:
1.低檔酒盒包裝
低檔酒盒包裝,一般是采用白板紙,膠版印刷,再燙金覆膜、壓凹凸、一版成型模切來制得的,這比較適合于低檔酒批量大、成本低的要求,具有很好的經濟性。
2.中檔酒盒包裝
這種類型的酒盒包裝一般采用鋁箔卡紙(如金卡、銀卡、銅卡、鐳射等),根據需要來制作不同光紋的襯底,一般是采用絲網印刷,色彩鮮明厚重,還可以做磨砂、皺紋釉、珍珠粉、亞光、亮光等各種專有工藝效果。專色印刷后在表面還可以加印各種底紋、燙鐳射、電化鋁、壓凹凸、覆UV光油等。鋁箔卡紙印刷制作完善以后,與印刷有品牌、圖形、文字的白板紙對貼成紙板模切成型。
3.高檔禮品酒盒包裝
高檔禮品酒盒包裝的加工制作工藝比較復雜,不同的包裝采用不同的工藝。如果采用鋁箔卡紙印刷,與中檔包裝的加工工藝類似,不同的是印刷面是人工裱貼到硬紙板上。
高檔禮品包裝大多有裝飾內襯墊,襯墊往往對商品起到一定的美化與緩沖保護作用。這種類型的酒盒包裝內襯多采用泡沫塑料或PVC吸塑靜電植絨、瓦楞紙卡、紙漿模塑制品等。表面可用絲綢、化纖織物、棉麻等。對于高檔禮品酒盒包裝而言,內包裝結構采用瓦楞紙卡與紙漿模塑制品是今后努力發展的方向,有條件的企業可以就此進行一些技術創新與研發。
酒盒包裝的后加工技術應用
1.覆膜
覆膜是將12~30μm厚度的聚丙烯、聚酯等塑料薄膜覆蓋于印品表面,經過加熱干燥壓合而成。經覆膜的印品,表面色澤亮度增強,且增添圖像的質感,可以滿足印品所要求的高光澤透明、防臟污、耐油脂和化學藥品、耐壓折痕、耐折疊、耐穿透性、耐氣候性、防水性等特定功能需求。覆膜技術被廣泛應用于書籍封面、高檔酒盒包裝盒面等方面,是國內最為常見的一種后加工表面處理工藝。但是在歐美發達國家,由于環保原因導致覆膜技術在印后表面處理的應用越來越少,其危害主要來源于塑料薄膜不可降解、難以回收利用,易造成白色污染,長期使用對工人的健康亦有一定的危害。介于覆膜后的紙張難以回收再生,使得上光工藝的使用越來越廣泛,特別是目前業內比較熱門的具有環保概念的水性上光油越來越具有很強勁的競爭優勢。
2.UV上光
上光是均勻地在印品表面涂布一層無色透明涂料(也稱上光油),經熱風干燥、冷風冷卻或壓光后在印品表面形成薄而均勻的透明光亮層,上光加工是改善印品表面性能的一種有效方法。目前,在酒盒包裝中比較常用的上光方式是UV上光,也就是依靠紫外線的照射,使UV涂料內部發生光化學反應,完成固化過程。固化時不存在溶劑的揮發,也不會造成環境的污染。使用UV上光油的印品表面光澤度高,耐熱、耐磨、耐水、耐光,但由于UV上光油的價格較普通上光油要高一些,因此目前僅在高檔酒盒包裝中應用。
UV光油由丙烯酸鹽聚合物、稀釋劑、光引發劑組成,固含量為100%,丙烯酸鹽聚合物使其具有優良的光澤度、硬度和耐摩擦性。UV光油的固化原理同UV油墨一樣,在極短的時間內產生光化學交聯。在紫外光的作用下,光引發劑分解成高能的活性分子,將光能轉換并使丙烯酸鹽聚合物發生鏈接反應,在這個反應結束之后,就會產生一層完全交聯的上光油膜層,其化學性能可與有機玻璃相比。UV上光,必須在裝有紫外干燥裝置的機器上使用。對于酒盒包裝,UV上光不失為一種理想的選擇,因為UV上光后的印品防水性、防潮性和耐磨性都比較好。UV上光的缺點是上光包裝制品氣味較重,對人體有一定刺激性;UV上光油紙張和油墨的附著力較差,后加工適應性差,不易糊盒,模切和折疊時容易爆裂等。
3.立體燙印
立體燙印即燙印與壓凹凸一次完成:使用燙金版、底模, 在一定的壓力和溫度作用下, 使印刷品基材發生塑性形變, 同時使電化鋁箔印到印刷品或其他承印物上發生塑性變形的部位,從而對印刷品表面進行藝術加工。電雕立體燙印版精度高, 燙印效果十分精美。
銅版普遍應用于印后加工, 通過電腦軟件控制, 對事先掃描的圖像進行三維雕刻, 這樣制作的燙金版配合預制的凸版,可進行立體燙金。該工藝的關鍵在于制版, 燙印版的圖文部分應該是圓角線條,與普通的平面燙印版的直角線條不同。所以,立體燙印版在腐蝕后需要二次加工, 技術難度較大。立體燙印技術是燙印技術和凹凸壓印技術相結合的一種復合技術, 是利用腐蝕或雕刻技術將燙印和壓凹凸的圖文制作成一個上下配合的陰模凹版和陽模凸版, 實現燙印和凹凸壓印技術一次完成的工藝過程。這種工藝同時完成燙印和壓凹凸, 減少了加工工序和套印不準產生的廢品,提高了生產率和產品質量。由于立體燙印是燙印與凹凸壓印技術的結合,形成的產品效果是呈浮雕狀的立體圖案, 不能在其上再進行印刷, 因此必須采用先印后燙的工藝過程, 同時由于它的高精度和高質量要求, 不太適合采用冷燙印技術, 而比較適合用熱燙印技術。在酒包裝印刷行業, 為了使得酒盒包裝獲得最佳的包裝印刷效果, 立體燙印廣泛應用于酒盒包裝的印后加工, 燙印質量好, 精度高, 燙印圖像邊緣清晰、銳利,表面光澤度高, 圖案明亮、平滑。
4.掃金
掃金工藝是將掃金圖案制成掃金PS版安裝在膠印機上,在印晶需要上金粉的部位印上一層薄而均勻的黏性油墨(俗稱“掃金涂底”),再通過單張紙傳送裝置或掃金機的傳紙器,將其送到掃金部分的吸氣式橡皮傳送帶上進行掃金。
掃金機的涂布裝置由金粉填充器、涂布器、勻粉輥和涂布輥組成。涂布輥轉動很慢,輥內裝有新型自動換氣裝置,當涂布輥上吸附金粉的一面轉到紙張上方時,該裝置由吸氣轉為吹氣,將金粉均勻地噴灑在紙張整個表面上。之后,掃金機上的拋光器與紙張上的金粉相擦、拋光、金粉牢牢地粘在紙張上印有黏性油墨的地方,而多余的金粉則由四根揩金帶清除。這4根揩金帶的運轉方向相反,通過與紙張摩擦,可將多余的金粉揩下。其中后兩根揩金帶還帶有強力吸氣管道,可吸走金粉,因此,可干凈迅速地掃清紙張上多余的金粉。
掃金產品獨特的防偽效果和廣告效應,使印刷廠家可以獲得較高的利潤。德國Dreissig公司開發的2500型掃金機擁有多項專利技術,廣泛應用于香煙、雪茄、化妝品、巧克力和酒盒的包裝應用,具有光彩奪目的廣告效果。
5.RFID電子標簽在酒盒包裝上的拓展應用
RFID技術是21世紀發展最快的一項高科技技術,隨著與傳統網絡的結合,RFID技術展現出巨大的市場應用潛力,被稱為“物聯網”和“第二代Internet”。無線射頻識別(RFID)技術是一種非接觸式自動識別技術,是英文Radio Frequency Identification的縮寫。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須可視及人工干預,并可工作于各種工作環境。無線射頻識別系統由電子標簽(Tag)、讀寫器(Reader)和天線(Antenna)3個部分組成。具體的工作原理如圖1所示:上位機發送指令使讀寫器工作,讀寫通過天線發送射頻信號,電子標簽接收到射頻信號后,轉化為電流,供芯片工作,讀出內部所儲存的數據,經調制后發送出去;天線接收標簽反饋的信息并送至讀寫器,經解調后還原出標簽數據,發送給上位機進行處理。
需要指出,電子標簽不含有電池,它接收到閱讀器的電磁信號后經整流為直流電供芯片工作,可做到免維護。每個電子標簽都有全球唯一的ID號,且有用戶數據區可供用戶寫入信息,它的重量輕、體積小、壽命長、價格便宜,通過合理的加工工藝可以實現大規模批量生產。RFID電子標簽作為防偽標識,附加到生產環節中,結合在原有的酒瓶標識內附著在酒瓶上,然后裝入酒包裝盒。電子標簽為紙質EPC標簽,表面印刷有標識信息,背面帶有永久性不干膠,直接貼到瓶上。手工粘貼和機械粘貼: 產品生產時,通過手工或自動化的方法在產品的相應位置放置RFID防偽射頻標簽,或者將標簽放在產品包裝盒內。
這種防偽方法利用RFID技術,硬件上使用大規模生產的集成電路芯片和標簽天線等裝置,生產廠商很容易制造,系統可靠性良好,具有三重防偽的整體設計,能夠滿足酒類企業在包裝盒上的拓展性防偽需求。
材料加工技術范文5
[關鍵詞]木材加工;原料;合理利用;技術管理
目前,我國的森林面積為1.75億hm2,位居世界第五位。盡管我國擁有豐富的資源,然而,由于我國人口基數大,我國目前的森林人均面積僅為0.132hm2,世界排名僅在120位,我國的森林人均面積不到世界水平的1/4。此外,隨著我國社會和經濟的發展,我國的木材需求量越來越大,我國的人造紙、紙板等消費能力已經名列世界前茅。然而,由于我國林地生產能力不高,森林資源相對不足,使得我國社會對木材的需求量與環境之間產生了嚴峻的供給矛盾。為了解決目前木材加工業發展的困境,本文從森林資源利用的角度來體現木材加工原料合理利用的重要性,結合當前已有的木材加工形式,探討提高木材加工原料利用率的方法。
1木材加工業的發展進程
1.1發展背景
我國的木材加工業發展歷史悠久,自古以來,我國便開始利用原木進行加工,并運用到人們生活的方方面面。我國最著名的木工匠是春秋時期的魯班,他所發明的諸多木材加工工具至今對木工師傅來說仍然受用。而直到北魏時期,我國才開始有較為初級的木材加工技術。隨著唐宋時期的經濟和社會的發展,尤其是在唐朝年間的貞觀之治,言論自由、經濟發達,我國當時與外界交流豐富,木材加工技術得到了更進一步的提高。當時,人們已經開始嘗試鋸開、氣干、拼合、包封等相對復雜的木材加工處理技術。在后來的明朝時期,為我國木制家具發展的鼎盛時期,當時人們已經掌握了多種復雜的木材加工技術,并逐漸促使我國的木材加工技術走向成熟。
1.2近代以來木材加工業的發展現狀
近代以來,隨著人們生活水平的提高,人們開始對木材有了更多的要求,包括要求木材的輕料、色澤、紋理等。此外,由于木材是易燃、易腐物體,近年來人們開始注重木材的防腐防火等方面的工藝。隨著科技的發展,現代木材加工工藝已經不同于傳統的木材加工工藝,在現代科學技術的推動下,木材加工工藝融入了化學、生物學、應用物理學等學科知識,從而不斷滿足人們對木材加工的要求。
2提高原木利用率的措施
2.1科學合理地利用森林資源
由于受到我國森林資源有限及林地生產能力不足等多方面的限制,使得我國社會對木材的需求量與環境之間產生了嚴峻的供給矛盾。根據我國《森林法》的要求,在對森林資源進行加工利用的過程中,不僅要注重對原木的利用,而且要注重對生態環境的保護,應及時對森林進行撫育和改造,從而減輕林區原料供應的壓力。因此,要求木材加工行業的生產廠商要對森林資源進行科學合理的利用,在有限的森林資源下充分提高原木的利用率。此外,還應加大對新型科技研發的資金投入,積極引進和創新各種節能、利用率高的木材加工技術,從而在有效推動木材加工行業發展的同時,實現我國森林資源的可持續發展[1]。
2.2完善木材加工市場的運營模式
對于木材加工行業而言,結合我國當前國內外市場經濟體制發展建設的實際情況,改進和完善加工市場的運營模式,在確保木材優質的情況下,針對不同林區的自身發展情況來運用不同的加工模式,并根據其自身的特點來進行木材加工技術的規范化管理,通過對木材加工市場運營模式的不斷改進和完善,從而在滿足市場對木材的各種需求的同時,活躍木材行業市場。
2.3引進和利用先進的加工技術
目前,在木材加工中,高速切削技術、納米改性加工技術、超聲波切割加工技術、在線檢測技術及綠色加工技術等先進技術已被人們廣泛應用。另外,應加大對新型科技研發的資金投入,學習國外先進技術,引進高新科技的木材加工設備,吸納更多掌握高新科技的新型人才,積極引進和創新各種節能、利用率高的木材加工技術,從而滿足市場對木材的不同需求[2]。
3木材加工技術管理措施
3.1木材加工利用是關鍵
任何一個木材加工企業的最終經營目的均為實現企業利益的最大化,這就要求企業要不斷利用各種高新技術,提高木材的出材率,從而降低生產成本。在木材的綜合加工過程中,應將技術管理工作融入每個生產環節,根據不同的木材加工要求來選擇不同的技術,使得木材加工設備能夠充分發揮其應有的生產效益。
3.2提高工作人員技術水平
技術力量是企業在市場上立足的重要支柱,一個技術先進的團隊能夠有效地增強企業的市場競爭力,降低企業的生產成本。因此,對于木材加工行業而言,吸納擁有高新技術的新型人才,完善對技術型人才的管理是重要的工作內容之一。此外,對于自身的技術型人才還應進行定期培訓,通過對新型技術和管理理念的不斷學習,從而提高技術人員的綜合技術水平。
3.3嚴格把控產品經濟核算關
產品經濟核算主要包括原料采購、運輸、加工及產品銷售等內容[3]。對木材加工規模及市場需求情況進行合理的預算,其最終目的是為了實現企業的綜合經濟效益最大化。因此,產品經濟核算在企業經營過程中是十分重要的工作內容之一。對于任何一家木材加工企業而言,在木材加工生產過程中,應對木材加工的各個方面進行綜合考察,包括運輸、確保木材自身的質量、市場價格等。此外,可以通過建立信息網絡,從而使得企業能夠在信息網絡中獲取最新的市場信息,最終實現企業經營利益的最大化。
4結語
本文簡要闡述了木材加工工業的發展背景及現展概況,只有科學合理地利用森林資源,完善木材加工市場的運營模式和引進、利用先進的加工技術,才能夠有效提高木材加工原料的利用率。此外,只有充分利用好加工的木材,提高工作人員技術能力,嚴格進行產品經濟核算,才能促使木材加工產業的發展推動林業產業的發展。
作者:陳永祥 單位:廣西國有雅長林場
參考文獻
[1]王紹軍.木材加工技術的新發展[J].黑龍江科技信息,2014(19):264.
材料加工技術范文6
1.1森林資源的合理利用
林業加工業現代化改革進程中,木材加工是林業產品生產最關鍵的環節,對產品質量有著最直接的影響。在利用森林資源進行加工的過程中需要嚴格遵守相關規范和原則,不能竭澤而漁,需要通過科學合理的使用方法,提高木材加工效果,減少廢料。但是我國在較長的歷史時期內都追求粗放式的經濟發展模式,木材加工業也深受影響,經濟發展是以犧牲森林面積和過渡砍伐的基礎上發展起來的,森林資源短缺的問題一直沒有得到妥善解決,對既有木材資源的利用效率也不理想,產品加工過程中無法有效保障林業產品生產質量和效率。我國充分認識到這種情況,頒布了相關法律強制約束木材加工業的生產加工方式,提高森林資源的綜合利用水平,對加工精細度等問題作出了明確的規定,通過法律手段控制產品質量。木材加工過程中,需要不斷完善加工市場的運營模式,通過對市場運行模式的改善優化,形成良性競爭,進一步提升木材加工質量,同時還能夠提高市場活躍度,實現木材加工市場的健康發展,滿足林業發展建設實際要求??赏ㄟ^對國外市場經濟體制下的木材加工產業發展經驗的借鑒,根據林區自身特色選擇適用的市場形勢,實現木材加工相關內容的綜合管理,提高木材的利用效率和木材加工業的綜合效益。同時在木材加工的市場化進程中,可以對傳統的木材加工工藝進行更好的傳承和發展改進,建設有中國特色的木材加工行業。
1.2選用木材利用率更高的加工技術
1.2.1高速切削。高速切削是當前的木材加工業中應用十分廣泛的技術,通過更高轉速的刀具、砂輪來進一步改善其木材加工效果,提高了木材的加工效率,在更短的時間內就能夠完成木材的加工。這是同一種比較優秀木材加工技術,但是該項技術對刀具的要求更加嚴苛,一旦刀具存在質量問題,或者刀具安裝經濟不符合要求,會產生比較嚴重的木材加工質量問題。所以在采取高速切削技術進行木材加工時需要嚴格要求刀片和導體之間的靈活性和刀具對木材的適應性,刀體的經濟性也需要認真考慮。而且在高速切削技術應用過程中需要重視刀具自身的動力平衡,避免出現安全問題。在高速切削加工實際中,選擇合理的加工處理方案是保證其加工質量和安全性的必要措施,不能掉以輕心。
1.2.2納米改性加工技術。納米改性加工技術充分利用了納米加工技術來優化木材原料的基本性能,通過微波處理和壓力浸漬等技術提高木材的滲透性,之后使用前驅溶液進入原木結構中,通過原位反應生成納米材料,這種木材和納米復合材料能夠明顯改良木材的各項性能,而且不同材料納米體給木材性能帶來的改變也是不同的。氧化鈦納米體能夠明顯提高材料硬度;氧化硅納米體則能夠提高木材保溫性能;銀和銅等金屬氧化物納米體則有著很強的光譜殺菌能力。
1.2.3超聲波切割/在線檢測。超聲波切割技術使用工具端面超聲振動,在磨料機械膨脹作用以及磨拋和產生空化作用下加工木材的一種技術,超聲切割技術對木材硬度有要求,但是對加工位置形狀的適應性較強,有著很高的操作精度額加工效率。在線檢測技術使用的帶鋸上有自控和聲控系統,配備激光標準系統數據庫檢測技術,能夠完成木材的信息化、自動化加工。
1.3提高認識,自覺遵守行業規范原則
木材加工的目的是利用,利用木材需要遵循合理的原則,加工過程需要遵循量木進鋸、綜合經營、量質利用的原則,特別在木材加工資金和加工原料成本高,來源不穩時更需要大力推廣木材的綜合利用。加工企業和政府部門都需要提高認識,認識到林區治危興林戰略是實現林業可持續發展的必然需求,讓加工企業能夠在政府允許的范圍內自覺調整木材加工和木材綜合利用產業結構。企業能夠根據自身資源情況,發展精致的小型木制品,擺脫歷史性的加工方式,活躍林區木制產品原料加工市場。應該把新型木材的綜合利用作為主要發展目標,按照市場需要,有計劃、規范化的生產農業、工業、文化設施需用的木制產品原料,滿足社會需求的同時作為林區的經濟來源之一。
2木材加工的技術管理