造型材料及加工工艺XUSTart

1、造型材料与加工工艺目录金属材料及加工工艺高分子材料及加工工艺木材及加工工艺无机非金属材料及加工工艺复合材料及加工工艺金属材料及其加工技金属材料及其加工技术金属材料是金属及其合金的总祢。金属的特性是由金属结合键的性质所决定的。金属的特性表现在以下几个方面：1、金属材料几乎都是具有晶格结构的固体，由金属键结合而成。2、金属材料是电与热的良导体。3、金属材料表面具有金属所特有印色彩与光泽。4、金属材料具有良好的展延性。5、金属可以制成金属间化合物，可以与其他金属或氢、硼、碳、氮、氧、磷与硫等非金属元素在熔融态下形成合金，以改善金属的性能。合金可根据添加元素的多少，分为二元合金、二元合金等。6、除了贵

2、金属之外，几乎所有金属曲化学性能都较为活泼，易于氧化而生锈。金属的成型方法可区分为铸造、塑性加工、切削加工、焊接与粉末冶金五类。1铸造 将熔融态金属浇入铸型后，冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。铸造是生产金属零件毛坯的主要工艺方法之一，与其他工艺方法相比，铸造成型生产成本低，工艺灵活性大，适应性强，适合生产不同材料、形状和重量的铸件，并适合于批量生产。但它的缺点是公差较大，容易产生内部缺陷。铸造按铸型所用材料及浇注方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造以及离心铸造等。常用的铸造材料有铸铁、铸钢、铸铝、铸铜等，通常根据不同的使用目的、使用寿命和成本等方面来选用铸件材料。1)砂型铸

3、造 俗称翻砂，用砂粒制造铸型进行铸造的方法。主要工序有：制造铸模，制造砂铸型(即砂型)，浇注金属液，落砂，清理等。砂型铸造适应性强，几乎不受铸件形状、尺寸、重量及所用金属种类的限制，工艺设备简单，成本低，为铸造业广泛使用。2)熔模铸造 又称失蜡铸造，为精密铸造方法之一，是常闲的铸造方法。 制作母模：母模是铸件的基本模样，用于制造压型。可根据设计方案用适当的料制作母模。 制作压型：压型是制造蜡模的特殊铸型可采用易熔合金、石膏或硅橡胶制作。用硅橡胶制作压型时，将母模均匀的刷上压型常用钢或铝合金加工而成，小批量时层硅橡胶，然后贴一层纱布，如此反复五六次，视铸件的大小决定。外层用石膏固定，待硅橡胶模固

4、化后，取出母模，即翻制得硅橡胶模压型。 制作蜡模：制造蜡模的材料有石蜡、蜂蜡、硬脂酸和松香等，常用50石蜡和硬脂酸的混合料。将熔好的蜡料倒入压型内，同时不断的翻转压型，使蜡料均匀形成蜡模，待蜡料冷却后便可从压型中取出，修毛刺后即得蜡模。批量生产时则将多个蜡模组装成蜡模组。使用蜡棒粘接蜡模制作浇注流道，浇注流道要有浇注口和出口。 制作型壳：在蜡模上均匀地刷一层耐火涂料(如水玻璃溶液)，洒一层耐火砂，使之硬化成壳。如此反复涂三四次，便形成具有一定厚度的由耐火材料构成的型壳(洒耐火砂先细后粗）。脱蜡：将制作好的型壳放入炉中烘烤，使蜡模熔化流出并回收，从而得到一个中空的型壳。焙烧和造型：将型壳进行高温

5、焙烧，以增加型壳强度。为进一步提高型壳强度，防止浇注时型壳变形或破裂，可将型壳放在箱体中，周围用干砂填充。浇注：将型壳保持一定温度，浇注金属溶液。脱壳：待金属液凝固后，去除型壳，切去浇口，清理毛刺，获得所需铸件。熔模铸造尺寸精确，铸件表面光洁，无分型面，不必再加工或少加工。熔模铸造工序较多，生产周期较长，受型壳强度限制，铸件重量一般不超过25kg。适用于多种金属及合金的中小型、薄壁、复杂铸件的生产。3)金属型铸造 用金属材料制作铸型进行铸造的方法，又称永久型铸造或硬型铸造。铸型常用铸铁、铸钢等材料制成，可反复使用，直至损耗。金属型铸造所得铸件的表面光洁度和尺寸精度均优于砂型铸件，且铸件的组织结

6、构致密，力学性能较高。适用于中小型有色金属(如铝、铜、镁及其合金等)铸件和铸铁铸件的生产。4)压力铸造 简称压铸。在压铸机上，用压射活塞以较高的压力和速度将压室内的金属液压射到模腔中，并在压力作用下使金属液迅速凝固成铸件的铸造方法。属于精密铸造方法。铸件尺寸精确，表面光洁，组织致密，生产效率高。适合生产小型、薄壁的复杂铸件，并能使铸件表面获得清晰的花纹、匿案及文字等。主要用于锌、铝、镁、铜及其合金等铸件的生产。 (5)离心铸造 将液态金属浇入沿垂直轴或水平轴旋转的铸型中，在离心力作用下金属液附着于铸型内壁，经冷却凝固成为铸件的铸造方法。离心铸造的铸件组织致密，力学性能好，可减少气孔、夹渣等缺陷

7、。常用于制造各种金属的管形或空心圆筒形铸件，也可制造其他形状的铸件。金属塑性加工1)锻造 金属塑性加工方法之一。锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上的模具对加热的金属坯料施力，使金属材料在不分离条件下产生塑性变形，以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件。为了使金属材料在高塑性下成型，通常锻造是在热态下进行，因此锻造也祢为热锻。按成型是否用模具通常分为：自由锻, 模锻 按加工方法分为：手工锻造和机械锻造。在现代金属装饰工艺中，常用的锻造方法是手工锻造。手工自由锻：是指在金属板上自由锻造成型。具体过程是(以紫铜浮雕为例)：首先将铜皮用汽油喷灯进行加温，烧至红色，这一过程称为“退火”，目的是使铜的分子结构

8、重组，使之变软。将设计好的图案画在铜皮上，用錾子将轮 廓錾出。根据预先的设计将铜皮放在沙袋上，用锤子和錾子锻出大的凹凸起伏。将铜皮用胶固定在一张平板上，用各种型号和形状的錾子錾出一些精细的造型，其司需要多次退火。将制作好的作品放在铁垫板上，找平，然后整理好边缘。将作品需要抛光印地方进行抛光，然后进行电镀、化学着色、防腐等后处理。手工模锻：是指先做好母模再进行锻造成型， 具体过程是(以紫铜浮雕为例)： 首先按设计构思，制作好浮雕泥胚。 将泥胚翻制成玻璃钢。 将铜皮用汽油喷灯过火，烧至红色，进行退火。 将浮雕按区域分成几个大块面。 将锻好的块面焊接在一起，找平，然后抛光。 将作品进行或电镀、或化学

9、着色、或防腐等后处理轧制金属塑性加工工艺之一。如图68所示，利用两个旋转轧辊印压力使金属坯料通过一个特定空间产生塑性变形，以获得所要求的截面形状并同时改变其组织性能。通过轧制可将钢坯加工成不同截面形状的原材料，如圆钢、方钢、角钢、下字钢、工字钢、槽钢、z字钢、钢轨等。按轧制方式分为横轧、纵轧和斜轧；按轧制温度分为热轧和冷轧。热轧是将材料加热到再结晶温度以上进行轧制，热轧变形抗力小，变形量大，生产效率高，适合轧制较大断面尺寸，塑性较差或变形量较大的材料。冷轧则是在室温下对材料进行轧制。与热轧相比，冷轧产品尺寸精确，表面光洁，机械强度高。冷轧变形抗力大，变形量小，适于轧制塑性好，尺寸小的线材、薄板

10、材等。(3)挤压 将金属放入挤压筒内，用强大的压力使坯料从模孔中挤出，从而获得符合模孔截面的 坯料或零件印加工方法。常用的挤压方法有：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。适合于挤压加工的材料主要有低碳钢、有色金属及其合金。通过挤压可以得到多种截面形状的型材或零件。 (4)拔制 金属塑性加工方法之一。用拉力使大截面的金属坯料强行穿过一定形状的模孔，以获得所需断面形状和尺寸的小截面毛坯或制品的工艺过程。拉拔生产主要用来制造各种细线材、薄壁管及各种特殊几何形状的型材。拔制产品尺寸精确，表面光洁并具有一定机械性能。低碳钢及多数有色金属及合金部可拔制成型，多用来生产管材、棒材、线材和异型材等。5)冲压

11、金属塑性加工方法之一，又称板料冲压。如图6-11所示，在压力作用下利用模具使金属板料分离或产生塑性变形，以获得所需工件的工艺方法。 按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。 按冲压加工功能分为冲裁加工和成型加工。冲裁加工又称分离加工，包括冲孔、落料、修边、剪裁等。成型加工是使材料发生塑性变形，包括弯曲、拉深、卷边等。切削加工 又称为冷加工。利用切削刀具在切削机床上(或用手工)将金属工件的多余加工量切去，以达到规定的形状、尺寸和表面质量的工艺过程。 按加工方式分为车削、铣削、刨削、磨削、钻削、镗削及钳工等，是最常见的金属

12、加工方法。焊接加工焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性，使金属与金属发生相互连接的一种工艺，是金属加工的一种辅助手段。 常用的焊接方法有熔焊、压焊和钎焊，如图614所示。 金属的焊接性能是指金属能否适应焊接加工而形成完整的具有一定使用性能的焊接接头印特性。金属焊接性的好坏取于金属材料本身的化学成分和焊接方法。材料化学成分是影响材料焊接性的最基本因素。材料化学成分含量不同，其焊接性也不同。如碳钢的含碳量越高，焊接接头的淬硬倾向越大，就易于产生裂纹，表明碳钢印焊接性随着含碳量的增加而变差。 通常，低碳钢有良好的焊接性，高碳钢、高合金钢、铸铁和铝合金的焊接性较差，中碳钢则介于两者之间。

13、粉末冶金粉末冶金是以金属粉末或金属化合物粉末为原料状和性能的材料或制品的工艺方法。 其主要工序为： 粉末原料的制取和准备。 将粉末加工成所需形状的坯料。经混合、成形和烧结，获得所需 形状 将坯料在低于主要组元熔点的温度下进行烧结，使之获得最终的 性能。 常用的金属粉末有铁、铜、镍、钻、钨、钼、铬和钛等粉末；合金粉末有镍青铜合金、钛合金、高温合金、低合金钢和不锈钢等。热处理通过加热和冷却的方法，改变金属内部或表面的绢织结构， 以获得预期性能的工艺方法。根据热处理时加热冷却规范的基本特点及其对组织性能的影响，金属热处理可分为普通热处理、表面热处理和特殊热处理。1. 普通热处理 普通热处理包括退火、

14、正火、淬火和回火处理 退火是将金属加热到临界温度(Ac3：或Ac1，)以上，保温一段时间后度冷却，使其组织结构接近均衡状态，从而消除或减少内应力，均化组织和成分，有利于加工作业。 第六章 金属材料及加工工艺正火是将金属加热保温后，在室温下空气中进行冷却，是一种特殊的退火处理。 淬火是将金属加热至临界温度以上，保温后快速冷却至室温，以达到强化金属组织，提高金属的强度、硬度等机械性能。 回火是将淬火后的金属重新加热，再进行保温冷却。其目的是为了消除淬火应力，以达到所要求的组织和性能。 表面热处理表面热处理包括表面淬火和化学热处理： 表面淬火是通过快速加热金属表面层至所要求的温度，然后进行淬火，以提

15、高金属表面的硬度和耐磨性。 化学热处理是将金属工件置于一定活性介质中加热保温，使介质 元素渗入工件表 面，改变其表面的化学成分和组织结构，使表面达 到预期要求的性能。常用的化学热处理 包括渗碳、渗氮和氨碳共渗 (又称氰化)。 3特殊热处理 特殊热处理是利用一些特殊工艺方法进行热处理，通常有形变热处理、磁场热处理等 .表面处理技术金属材料表面处 理及装饰的功效一方面是保护作用，另一方面是装饰作用。 1金属材料的表面前处理 在对金属材料或制品进行表面处理之前，应有前处理或预处理工序,以使金属材料或制品的表面达到可以进行表面处理的状态。金属制品表面的前处理工艺和方法很多，其中主要包括有金属表面的机械

16、处理、化学处理和电化学处理等。机械处理：通过切削、研磨、喷砂等加工清理制品表面的锈蚀及氧化皮等，将表面加工成平滑或具有凹凸模样；化学处理：主要是清理制品表面的油污、锈蚀及氧化皮等；电化学处理：主要用以强化化学除油和浸蚀的过程，有时也可用于弱浸蚀时活化金属制品的表面状态。 高分子材料及其加工工艺注射成型是将塑料加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料通过机简前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程，可生产结构复杂的制品，其成型制品占目前全部塑料制品的2030，是塑料成型加工中重要方法之一。1. 注射成型也称注塑，是塑料的一种重要

17、成型方法。适用原料： 2. 除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此法成型。注射成型也能加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。 3. 成型周期 注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。注塑成型特点1. 生产周期短、生产效率高；2. 能成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品；3. 成型塑料品种多；4. 易于实现自动化。 因此广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前全部塑料制品的2030。注射成型是一种比较先进的成型工艺，目前正继续向着高速化和自动化方向发展。一、塑料注射成型机的主要技术参数注射量注射压

18、力注射速度塑化能力合模力合模装置的基本尺寸注射量： 注射量是指机器对空注射条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射成型时，注射装置所能达到的最大注射量。表示方法质量体积我国注射机生产情况，注射量规定为1640000cm3 。注射压力注射压力是指在注射时，螺杆或柱塞端面处作用于熔料单位面积的力，其单位为MPa。注射压力作用：克服熔料流经喷嘴、浇道和模腔等阻力。注射速度、注射速率、注射时间注射速度(U)是指注射时螺杆或柱塞移动；注射速率(V)是指单位时间内熔料从喷嘴射出的理论容量注射时间是指螺杆或柱塞作一次注射量所需要的时间。U=合理地提高注射速度：能减少熔料在模内的温差，改善压力传递效果，保持制品密

19、度均匀和制品精度，缩短生产周期。注射速度过高：（1）熔料离开喷嘴后产生不规则流动，产生大的剪切热，易焦烧物料；（2）高速注射时，模内的气体来不及排出，夹杂在物料中严重影响制品质量。 塑化能力 是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的千克数。 W=3.6Q/t W-塑化能力，kg/h Q-注射量，g t-循环时间，s合模力 合模力是指注射机合模装置对模具所能施加的最大夹紧力。其主要作用：使模具不被模腔压力所产生的胀模离顶开。合模装置的基本尺寸合模装置的基本尺寸模板尺寸拉杆距离模板最大开距动模板行程模具最大厚度最小厚度塑料注射工艺过程1.基本工艺过程 行程周期说明：（1）为缩短成型周期，聚合物在螺

20、杆内内的预塑化与制品在模具内的保压冷却不仅同时进行，且预塑化时间应稍小于冷却时间；（2）注射装置是否需要退回，根据所加工的塑料工艺性能而定，一般与喷嘴的温度有关。（3）螺杆预塑化过程是一边转动，一边后退。其后退行程应由注射制品的体积大小决定，一般物料要过量一些。常用热塑性塑料的注射成型1、聚乙烯（PE工艺特性：温度及剪切敏感性塑料， 分解温度300以上 吸湿性较小成型设备：螺杆式与柱塞式均可原材料准备：熔体流动速率较低产品。成型工艺注射温度：HDPE180220, LDPE140180注射压力：主要依据制品的厚薄注射速率：中速或慢速2、聚丙烯（PP）工艺特性：剪切敏感性高于温度， 分解温度30

21、0以上， 260以上树脂开始变黄 制品易产生内应力 成型收缩率大成型设备：螺杆式与柱塞式均可，额定注射量应为制品质量的1.82倍。原材料准备：熔体流动速率110。成型工艺注射温度：一般大于210，依具体情况而定模具温度： 4090注射压力：提高注射压力成型周期：需足够的保压时间 3、 ABS工艺特性：温度及剪切敏感性塑料， 成型温度160以上，热分解温度250成型设备：均采用螺杆式，喷嘴采用直通式。原材料准备：原料需干燥。成型工艺注射温度：一般不能超过250模具温度： 6070注射压力：壁厚压力低，壁薄压力高木材及其加工工艺 一 木材特性 1 质轻 2 易加工、易连接和涂饰3 具有平衡调节空气

22、中湿气的功能4 良好的绝缘性能5 具有天然色泽和美丽的花纹，易装饰（颜色、光泽、纹理）6 具有可塑性7 容易解离（刨花板、纤维板）8 各向异性9 易变形、易燃10 容易腐朽和虫蛀11 具有天然缺陷二 木材的分类与构造 木材 树木的躯干及其较粗大枝条的次生木质部，由形成层分生所形成。按树木生长过程中形成层的发育程度，木材有幼龄材、成熟材、过熟材之分。（一）木材的分类 1 按树木成长状况分为外长树和内长树； 2 按材质分为软木材和硬木材（硬度共分 6 级） ； 3 按树叶外观形状分为针叶树与阔叶树。（二）木材的构造 1 宏观上由树根、树干、树枝和树叶（树冠）组成。 2 树干由树皮、木质部和髓心组成

23、。 树 皮：外层组织，保护层，贮藏养分和输送养分； 木质部：心材和边材，生长层年轮，春材和秋材； 髓 心：质松软、强度低、易腐蚀。 三）木材的三切面1. 横切面 是指与树干主轴或木纹相垂直的切面，即树干的端面或横断面。2. 径切面 是指顺着树干轴向，通过髓心与木射线平行或与年轮垂直的切面。3. 弦切面 没有通过髓心的纵切面，顺着木材纹理。木材的干燥1. 干燥的目的 控制木材含水率，防止收缩、裂纹和变形； 提高和改善加工性能和力学性能； 避免木腐菌的侵蚀，防止变质和腐朽； 重量减轻，便于运输。2. 干燥的五 木材的选用一） 木材选用的技术条件 1. 有一定的强度及韧性，刚度和硬度，密度适中，材质

24、结构应细致； 2. 有美丽的自然纹理，材质感悦目； 3. 干缩、湿胀性和翘曲变形性小； 4. 易加工，切削性能良好； 5. 胶合、着色和涂饰性能好； 6. 弯曲性能良好； 7. 有抗气候和虫害性。（二） 木材选用的质量管理 1. 材积计算公式:P142 树根：525 树干：5090 树冠：525 2. 含水率 3. 力学性质 一般用极限强度表示。具有各向异性（横纹和顺纹）。 抗拉强度 抗压强度 抗弯强度 抗剪强度 硬 度 反映抗凹陷能力木材成型加工工艺 将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其组装成制品，再经过表面处理、涂饰，最后形成完整木制品的技术过程，称为木材成型加工工

25、艺。木制品的加工工艺过程1.配料 制材时下锯方式很重要，根据现有的设备，原木的尺寸、质量，产品的要求，出材率来考虑。四种基本下锯方式有：原木平行下锯法、转圈下锯法、毛方下锯法和原木四分下锯法。 2.构件的加工 配料加工 基准面的加工 相对面的加工 榫头和榫孔的加工 3.装配 4.木制品的表面涂饰 表面处理 木材着色 涂饰涂料一. 成型加工基本知识1. 木材成型加工的基本操作 （1）锯割 利用带有齿形的薄钢带锯条与木材的相对运动，使具有凿形或刀形锋利刃口的锯齿，连续地割断木材纤维，完成锯割操作。分为开板、分解、开榫、锯肩、截断、下料等。 木工手工锯：框锯（拐锯）、刀锯、横锯、侧锯、钢丝锯、板锯、

26、狭手锯等。 纵向锯：锯条较宽，用于顺着木纹作纵向直线切削。 框锯 横向锯：略短，锯齿较密，用于垂直木纹作横向直线切削。 曲线锯：锯条较窄，适用于切割内外曲线或圆弧。 木工锯割机床： 带锯机：将一条带锯齿的封闭钢带绕在两个锯轮上，使其高速移 动，实现锯割木材。方式灵活，锯切较深，锯路窄，产生的锯屑少。 圆锯机：利用高速旋转的圆锯片对木材进行锯割的机床。不适用于大径原木或厚板，而且锯路宽，锯屑多。 （2）刨削 利用与木材表面成一定倾角的刨刀的锋利刃口与木材表面的相对运动，使木材表面一薄层剥离，完成刨削加工。以达到尺寸和形状准确、表面平整光洁。 木工刨 平刨、槽刨、边刨、铁刨、特形刨等。 木工刨削机

27、床 通过刀轴带动刨刀高速旋转来进行加工。一般分为平刨床和压刨床两大类。 刀片 带刃口的平板状刀具，用于木材的平面加工或刨切加工。将不同参数的刀片装在各种机床上，可以进行不同方式的加工，如刨切、旋切、刮光和剪切等。刨切用于平面加工，刀片或工件一般作直线运动。在特定条件下（如减小切削角）刨切能切制薄木，薄木是一种优质的装饰材料。旋切时，木料绕固定的中心旋转，刀片向中心作连续的直线运动，将木料切制成带状薄木（单板），用以生产胶合板。 （3）凿削 利用凿子的冲击运动，使锋利的刃口垂直切断木材纤维而进入其内，并不断排出木屑，逐渐加工出所需的方形、矩形或圆形榫孔。 木工凿 按照凿刃部分的宽度和厚度的不同，

28、分凿子和扁铲。窄而厚的称凿子，做凿卯孔、开槽用。宽而薄的称铲，做切削等用。木工凿按刃口形状分为平凿、圆凿和斜凿。 木工榫孔机床 工件上的榫孔是由空心插刀的上下往复运动插削和装配在插刀内的钻头的旋转运动钻削联合加工形成的。用于加工榫孔的专用刀具式样很多，有空心方凿、带钻头的空心方凿、链式打眼刀和机用凿子等。空心方凿的端面有月牙形刃口，用以在钻孔周围切出方角。带钻头的空心方凿是钻头和方凿相组合的刀具，钻头装在空心方凿里面。链式打眼刀是一种连续转动的链条式的多齿刀具，它加工榫孔时类似于铣削或纵向锯切。 （4）铣削 木工铣床主要用于曲线外形加工如凹凸平台、弧面、球面等。2. 木制品的结构 木制品的结构

29、指木制品构件间的结合方式。有框架榫孔结构、板式结构、曲木式结构和折叠式结构等。 （1）框架式结构 以较细的纵横撑挡为骨架，以较薄的装板铺大面，以榫头和榫孔来联结。特点是经济、结实、轻巧，尺寸和形状稳定性好。 （2）框架式结构常用的结合形式 榫结合 采用精巧准确的榫卯结构将木制品的各部件紧密组合连接在一起，成为结实牢固的一个整体。榫卯结构的优点为：榫本身即是木制品部件的联体，材质一致，榫和木制品寿命相同。 四条规则是必须遵守的：一是不露木材的横断面；二是木料之间的连接不许用钉子，也不许用透榫（有例外）；三是拼缝要严密，不许露大缝；四是不许刮腻子。 胶结合 常用皮胶、骨胶、蛋白胶等。聚醋酸乙烯酯乳

30、胶液俗称乳白胶。 螺钉与圆钉结合 金属或硬质塑料联接件结合六 常用的木材 所有的木材产品按用途进行分类，可以分为原条、原木、锯材和各种人造板四大类。 （一）原条：系指树木伐倒后经去皮、削枝、割掉梢尖，但尚未按一定尺寸规格造材的木料。（二）原木 系指树木伐倒后已经削枝、割梢并按一定尺寸加工成规定径级和长度的木料。 薄板 18mm以下 锯材宽度为厚度的三 板材 中板 1935mm 倍及以上时称为板材（三）锯材 厚板 3665mm 特厚板 66mm以上 小方 54cm2以下 锯材宽度不足厚度的 中方 55100 三倍时称为方材 方材 大方 101225 宽厚相乘按积分类 特大方 226以上 锯制薄木

31、 薄木 厚度在0.10.3的薄木片 刨制薄木 旋制薄木四） 人造板材 利用原木、刨花、木屑、小材、废材以及其它植物纤维等为原料，经过机械或化学处理制成的板材。幅面大、质地均匀、表面平整光滑、变形小、美观耐用、易加工。 1. 胶合板 用三层或奇数多层的单板经热压胶合而成，各单板之间的纤维方向互相垂直、对称，克服木材各向异性缺陷。 2. 刨花板 利用木材加工废料加工成一定规格的碎木、刨花后，经加胶热压而成。纵横面强度一致。不宜用于潮湿初。尚存在质量大和握钉力较差等问题。各类刨花板厚度尺寸有：6、8、10、13、16、19、22、25、30mm。 按容量分为低密度、小密度、中密度和高密度刨花板。按加

32、工方法分为平压法、挤压法和辊压法。 按使用胶合剂不同分为耐水性和非耐水性刨花板。 3. 纤维板 利用木材加工的废料或植物纤维做原料，经过破碎、浸泡、制浆、成型、干燥和热压等工序制成。分为硬质、半硬质和软质纤维板。 4. 细木工板一种拼合结构的板材，板芯用短小木条拼接，两面再胶合两层表板。一般使用16mm及19mm两种。 5. 空心板 中板是由空心的木框或带某种少量填充物构成，两面在胶压上胶合板或纤维板。 6. 塑料贴面板 7. 合成木材 又称钙塑材料，是一种主要由无机盐和有机树脂组成的一种复合材料。三）竹材 生长快、杆直、无年轮、质轻、强度高、弹性大、价廉。 竹材质地坚韧，富有弹性，纤维细长，

33、顺纹抗拉和抗压强度超过一般木材的12倍，能承受弯曲和偏心压力，体轻，耐水，可广泛用处建筑、纺织、造纸、交通运输、农业、包装等。生产的板材有：竹材胶合板、竹编胶合板、竹篾胶合板、竹丝胶合板、竹材中密度纤维板、竹材碎料板等。四）藤材 自生植物。木质藤本是一类茎干柔软，只能倚附它物上的植物，又分为缠绕藤本和攀援藤本。缠绕藤本是以主枝缠绕它物的藤，如紫藤、葛藤。攀援藤本是以卷须、不定根、吸盘等攀附器官攀援于它物的藤，如爬山虎、葡萄等。木质藤有许多工业利用的价值，如作为编织的原料，可以生产实用的器具或精美的工艺品等。无机非金属材料及其加工工艺无机非金属材料因原料资源丰富，成本低廉，生产过程中耗能较低，产

34、品应用范围广，能在许多场合能够替代金属或有机非金属材料，是材料的应用更加合理和经济，成为材料领域研究和开发的重点。典型无机非金属材料的分类1、水泥 硅酸三钙：3CaO.SiO2 硅酸二钙：2CaO.SiO2 铝酸三钙：3CaO.Al2O32、陶瓷 二氧化硅( SiO2 ) 三氧化二铝( Al2O3 ) 3、玻璃 普通玻璃主要是硅酸盐（Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2OCaO6SiO2等），钾玻璃（K2O、CaO、SiO2） 硼酸盐玻璃（SiO2、B2O3）4、耐火材料 一、水泥的定义和分类1、定义： 加入水后成塑性浆体，能在空气和水中硬化，并能胶结砂、石等材料的细粉状水硬性胶凝材

35、料称为水泥。2、分类： 通用水泥：Portland等各种硅酸盐水泥； 专用水泥：油井、砌筑水泥、大坝水泥等； 特性水泥：快硬、抗硫酸、膨胀、自应力水泥等。 目前，水泥种类已达200多种。 干法水泥厂生产工艺流程图立窑水泥厂生产工艺流程图二、陶瓷的概念和分类 1概念： 广义 无机非金属固体材料制品的统称。 狭义 固体原料经成型、煅烧而制成的制品。 普通陶瓷（传统陶瓷）：以粘土及其它天然矿物（长石、石英等）为原料经粉碎、成型、焙烧等工艺过程而制得的制品。2分类： 陶瓷按用途分为： 传统陶瓷（普通陶瓷）和新型陶瓷（特种陶瓷、精密陶瓷），而传统陶瓷又分为日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化学陶瓷、化工陶瓷

36、等；新型陶瓷又分为结构陶瓷（机械和热性能为主）和功能陶瓷（电、磁、光、生化、核能等）。陶瓷按性能分为：拓器、陶器和瓷器。 陶瓷按成分分为：氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅酸盐陶瓷、钛酸盐陶瓷、磷酸盐陶瓷、金属陶瓷等。陶瓷生产工艺图三、玻璃的分类 1.按组成分类（1）元素玻璃：由单一元素的原子构成的玻璃。有硫玻璃、硒玻璃等。（2）氧化物玻璃：借助氧桥形成聚合结构的玻璃。当前研究最多的是硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃。（3）非氧化物玻璃a.卤化物玻璃玻璃结构中的连接桥是卤族元素。研究较多的是氟化物玻璃（如BeF2玻璃）和氯化物玻璃（如ZnCl2玻璃）。b.硫族化合物玻璃除氧以外的第六族元

37、素为桥氧连接各种结构单元可以形成一大类硫系玻璃（包括桥元素单独形成的玻璃）。它们分别是硫化物、硒化物玻璃。2.按应用分类（1）建筑玻璃主要包括各种平板玻璃、压延玻璃、钢化玻璃、磨光玻璃、夹层玻璃、中空玻璃等品种。（2）日用轻工玻璃包括瓶罐玻璃、器皿玻璃保温瓶玻璃以及工艺美术玻璃等。（3）仪器玻璃在耐蚀、耐温方面要求高一些。主要有高硅氧玻璃、高硼硅仪器玻璃，硼酸盐中性玻璃，高铝玻璃，以及温度计玻璃、过渡玻璃等。（4）光学玻璃无色光学玻璃按折射率和色散不同分为冕牌和火石玻璃两大类，共18类141个牌号，用于显微镜、望远镜、照相机、电视机及各种光学仪器。有色光学玻璃共有13类96个牌号，用于各种滤色

38、片、信号灯、彩色摄影机及各种仪器显示器。此外，在光学玻璃中还包括眼镜玻璃、变色玻璃等。（5）电真空玻璃主要用于电子工业，制造玻壳、芯柱、排气管及封接玻璃材料3.按性能分类光学特性玻璃：光敏玻璃、声光玻璃、光色玻璃、 高折射玻璃、低色散玻璃、反射玻璃、半透过玻璃；热学特性玻璃：热敏玻璃、隔热玻璃、耐高温玻璃、低膨胀玻璃；电学特性玻璃：高绝缘玻璃、导电玻璃、半导体玻璃、高介电性玻璃、超导玻璃；力学特性玻璃：高强玻璃、耐磨玻璃；化学稳定性特性玻璃：耐碱玻璃、耐酸玻璃等。一、烧结耐火材料这类耐火材料有：硅酸铝质耐火制品、硅质耐火制品、镁质耐火制品及轻质耐火制品。 二、熔铸耐火材料熔铸耐火材料生产工艺流

39、程由于熔铸耐火材料生产方法特殊，因而同烧结法生产的耐火材料相比，有以下特点：1、制品致密，气孔少，且为闭口气孔；2、机械强度和高温结构强度大；3、具有高的导热性和抗渣性；4、组成相完全由成分决定，质量控制简单，最后稳定性好；电熔耐火材料有：电熔莫来石质耐火材料、电熔锆刚玉质耐火材料及电熔铝氧系耐火材料等复合材料及其加工工艺一、复合材料的命名和分类 复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名。将增强材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面，再加上“复合材料”即为材料名。为书写简便，也可仅写增强材料和基体材料的缩写名称，中间加一条斜线隔开，后面再加“复合材料”。有时为了突出增强材料或者基体材料

40、，视强调的组份不同也可将不需强调的部分加以省略或简写。 复合材料的分类方法很多，常见的分类方法有以下几种: a. 按增强材料形态分：连续纤维复合材料，短纤维复合材料，粒状填料复合材料，编织复合材料 b. 按增强纤维种类分类：玻璃纤维复合材料，碳纤维复合材料，有机纤维复合材料，金属纤维复合材料，陶瓷纤维复合材料，混杂复合材料（复合材料的“复合材料） c. 按基体材料分类：聚合物基复合材料，金属基复合材料，无机非金属基复合材料 d. 按材料作用分类：结构复合材料，功能复合材料 二、复合材料的基本性能： 复合材料是由多相材料复合而成，其共同特点为: (1) 综合发挥各种组成材料的优点，使一种材料具有

41、多种性能，具有天然材料所没有的性能 (2) 可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造 (3) 可制成所需的任意形状的产品，可避免多次加工的工序由于复合材料性能受许多因素的影响，不同的复合材料性能不同，就是同一类复合材料的性能也不是一个定值，故在此处给出一些主要性能: I 聚合物基复合材料 i) 比强度，比模量大, ii) 耐疲劳性能好, iii) 减震性好 iv) 过载时安全性能好。v) 具有多种功能性，耐烧蚀性能，摩擦性能好 () 有很好的加工工艺性 II 金属基复合材料 i) 高比强度，高比模量 ii) 导热、导电性能高. iii) 热膨胀系数小，iv) 尺寸稳定性好良好的高温性能 v)

42、耐磨性好. vi) 良好的抗疲劳性能和断裂韧性 ) 不吸潮，不老化，气密性好III 陶瓷基复合材料 i) 强度高，硬度大，ii) 耐高温，抗氧化，高温下抗磨损性好，耐化学腐蚀性优良，iii) 热膨胀系数和比重较小，iv) 制成复合材料以后抗弯强度高，断裂韧性高 IV 水泥基复合材料: i) 压缩强度高i) 热能方面性能优异，ii) 制成复合材料以后抗拉性能和耐腐蚀性能增强，重量降低一、 聚合物基复合材料成型加工技术 复合材料的性能在纤维与树脂体系确立以后，主要决定适于成型固化工艺。所谓成型固化工艺包括两方面的内容，一是成形，就是将预浸料根据产品的要求，辅置成一定的形状，一般就是产品的形状。二是

43、进行固化，这就是使一铺置成一定形状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下来，并能达到预计的性能要求。 复合材料及其制件的成型方法，是根据产品的外形、结构与使用要求，结合材料的工艺性来确定的。从20世纪40年代聚合物及复合材料及其制件成型方法的研究与应用开始，随着聚合物及复合材料工业迅速发展和日渐完善，新的高效生产方法不断出现，已在生产中采用的成型方法有： 1 手糊成型湿法铺层成型。 9注射成型。 2 真空袋压法成型。 10 挤出成型。 3 压力袋成型。 11 纤维缠绕成型。 4 树脂注射和树脂传递成型。 12 拉挤成型。 5 喷射成型。 13 连续板材成型。 6 真空辅助树脂

44、注射成型。 14层压或卷制成型。 7 夹层结构成型。 15 热塑性片状膜塑料热冲压成型。 8 模压成型。 16 离心浇铸成型。 上述9、10、15为热塑性树脂基复合材料成型工艺，分别适用于短纤维增强和连续纤维热塑性复合材料两类。 这些成型方法中大部分使用已较普遍，在此对一些成型工艺作简单的介绍。随着科学技术的发展，复合材料及其制件的成型工艺将向更完善更精密的方向发展。1.手糊工艺手糊工艺是聚合物基复合材料制造中最早采用和最简单的方法。其工艺过程是先在磨具上涂刷含有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求剪裁好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸胶并排除气泡后，再涂刷树脂混合物和

45、铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止。然后，在一定压力作用下加热固化成型（热压成型），或者利用树脂体系固化释放出的热量固化成型（冷压成型），最后唾沫得到复合材料制品，其工艺流程如图3-1所示： 成型工艺是复合材料最早的一种成型方法。虽然所占比重呈下降趋势，但仍不失为主要成型工艺。其优点为：1 手糊成型不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大批量小形状复杂产品的生产。2 设备简单，投资少，设备折旧费低。3 工艺简便。4 易于满足产品设计要求，可以在产品不同部位任意增补增强材料。5 制品树脂含量较高，耐腐蚀性好。同时，手糊成型也有缺点：生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差。产品质量不易控制，性能稳定性不高。产品力学性能较低。2 。模压成型工艺 成型是一种对热固性树脂和热塑性树脂都是用的纤维复合材料成型方法。将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混合物放入敞开的金属对模中，闭模后加热使其熔化，并在压力作用下充满模腔，形成与模腔相同形状的模制品，再经加热使树脂进一步发生交联反应而固化，或者冷却使热塑性树脂硬化，脱模后得到复合材料制品。模压成型工艺是一种古老的工艺技术，生产效率较高，制品尺寸准确，表面光洁，多数结构复杂的制品可一次