第十章_复合加工

复合加工工艺技术复合加工工艺技术是一种将两种或两种以上不同材料通过加工、组合、结合等方式制备成具有特定性能的复合材料的加工技术。

随着科技的进步和工业的发展，复合材料在各个领域得到了广泛应用，并取得了显著的成果。

复合加工工艺技术主要包括预处理、复合、固化和后处理等流程。

首先，预处理是将原材料进行清洗、修整、涂敷等处理，以提高材料的表面质量和加工性能。

其次，复合过程是将不同的材料进行叠层、编织或包覆等处理，形成一定的结构。

这样可以充分发挥各材料的优点，弥补各自的不足，从而提高复合材料的性能。

然后，固化是通过热压、冷压、热固化等方式使复合材料的各层牢固结合，形成坚实的整体结构。

最后，后处理是对复合材料进行研磨、修整等处理，以达到一定的精度和表面质量要求。

复合加工工艺技术的优点在于可以弥补单一材料的不足，改善材料的性能。

不同材料的组合可以使复合材料具有多种特性，如高强度、高韧性、耐磨性、耐腐蚀性等。

此外，复合加工工艺技术还可以实现结构轻量化、能耗降低等效果，具有重要的经济意义和社会效益。

在航空航天、汽车、船舶等领域，复合材料的应用已经取得了显著的成果，为推动工业的发展做出了重要贡献。

然而，复合加工工艺技术也面临一些挑战和难题。

首先，由于原材料的特殊性和制造工艺的复杂性，加工成本较高，加工周期较长。

其次，材料的复合质量和性能往往受到很多因素的影响，包括温度、压力、湿度等，需要严格控制。

此外，对于大型和复杂形状的复合材料制造，还存在工艺参数难以提前确定、材料内部应力大、损伤难以发现等问题，使得工艺的稳定性和可控性受到一定的限制。

为了解决这些问题，需要进一步研究和发展复合加工工艺技术。

一方面，可以通过改进材料和加工设备，提高工艺的效率和稳定性，降低成本和周期。

另一方面，可以通过优化工艺参数和控制方法，提高复合材料的质量和性能。

此外，还可以开展材料性能的测试和评价，提供理论依据和技术支持。

通过不断努力，可以进一步推进复合材料的研究和应用，为工业的发展和社会的进步做出更大的贡献。

复合加工工艺一、干法复合干法复合是生产复合薄膜最常用的方法，它是用溶剂型粘合剂将两种或数种基材复合在一起。

干法复合主要有以下特点：（l）对基材的适应性广。

可用于各种塑料薄膜、铝箔、镀铝薄膜以及纸张的复合，尤其适于同种或异种塑料薄膜的复合。

（2）生产效率高。

复合速度最高可达250m/min左右，一般为130～150m/min；加工宽度为400～1400mm。

（3）使用聚氨酯粘合剂，其粘合强度大，并有良好的耐热性和耐化学药品性，可用作耐高温蒸煮袋等。

（4）复会操作简单，只要干燥温度和张力控制适当，就可顺利生产。

干法复合的主要缺点是粘合剂用量大，能源消耗大，其生产成本较高；且聚氨酯粘合剂有一定的毒性。

目前，我国约有1/3的复合薄膜采用于法复合生产，主要用于蒸煮食品、风味食品等中高档商品的包装。

在国外，由于价格的竞争，共挤出和挤出复合薄膜占了绝大部分，而干法复合薄膜所占的比重较小，只有在需要高档包装上才使用。

如日本干法复合薄膜仅占12％；在美国和西欧等国，因聚氨酯粘合剂的毒性问题，其复合薄膜不准用于食品的包装。

近年来，我国也在注重发展共挤出和挤出复合薄膜。

1.干法复合材料及原辅料。

主要有干法复合薄膜、复合用基材、粘合剂、油墨等。

（1）干法复合薄膜。

干法复合薄膜最常见的是由2～3层基材构成，主要用于食品包装。

复合薄膜的结构，可以根据不同产品的包装要求，选择适合的基材，进行合理的设计。

如蒸煮袋要求具有较好的耐热性、阻隔性和强度等，典型的蒸煮袋结构是：PET（外）/AL（铝箔）/CPP（内），PET薄膜为蒸煮袋提供了较高的强度、印刷性和透明性；铝箔提供了刚性和阻隔性；CPP薄膜作内层材料则具有较好的热封性和化学稳定性。

常见干式复合薄膜的结构、特点及用途见表14-1。

（2）复合用基材。

干法复合可供选择的基材面广，一般基材均可用于干法复合。

从复合薄膜的结构来看，外层材料应具有较好的印刷性能和光学性能；强度高，不易划伤、磨毛；耐热性能好等特点。

复合加工工艺
复合加工工艺，顾名思义就是将两种以上的加工工艺结合在一起。

例如将冲压和车削结合在一起，就是一种复合加工工艺。

复合加工工艺能充分发挥各工艺的优点，使产品的精度和质量得到较大的提高。

在复合加工工艺中，采用不同的加工方法组合成一种新的复合加工方法。

例如，在冲压工艺中采用冲压、车削两种方法结合成一种新的复合加工方法，可以得到较高精度和较好表面质量的零件。

例如，在一台数控车床上，采用冲压和车削两种方法，可以同时完成一个复杂零件的加工。

对于一些精度要求较高的零件，如汽车齿轮、齿轮花键轴等，可以利用冲压和车削两种方法结合成一种新的复合加工工艺。

在这种情况下，就需要对零件进行特殊处理。

例如，在车床上先用车削方法将零件外轮廓车好，然后再用冲压方法将内轮廓压成零件表面。

这样就可以把两种加工方法结合起来实现一次成形。

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化学加工（chemical）化学加工是利用酸、碱或盐的溶液对工件材料的腐蚀溶解作用，以获得所需形状、尺寸或表面状态的工件的特种加工。

化学加工的方法化学加工使用的腐蚀液成分取决于被加工材料的性质，常用的腐蚀液有硫酸、磷酸、硝酸和三氯化铁等的水溶液；对于铝及其合金则使用氢氧化钠溶液。

化学加工主要分为化学铣削、光化学加工和化学表面处理三种方法。

化学加工的应用化学加工的应用较早，14世纪末已利用化学腐蚀的方法，来蚀刻武士的铠甲和刀、剑等兵器表面的花纹和标记。

19世纪20年代，法国的涅普斯利用精制沥青的感光性能，发明了日光胶板蚀刻法。

不久又出现了照相制版法，促进了印刷工业和光化学加工的发展。

到了20世纪，化学加工的应用范围显著扩大。

第二次世界大战期间，人们开始用光化学加工方法制造印刷电路。

50年代初，美国采用化学铣削方法来减轻飞机构件的重量。

50年代末，光化学加工开始广泛用于精密、复杂薄片零件的制造。

60年代，光刻已大量用于半导体器件和集成电路的生产。

化学铣削化学铣削是把工件表面不需要加工的部分用耐腐蚀涂层保护起来，然后将工件浸入适当成分的化学溶液中，露出的工件加工表面与化学溶液产生反应，材料不断地被溶解去除。

工件材料溶解的速度一般为0.02～0.03毫米/分，经一定时间达到预定的深度后，取出工件，便获得所需要的形状。

化学铣削的工艺过程包括：工件表面预处理、涂保护胶、固化、刻型、腐蚀、清洗和去保护层等工序。

保护胶一般用氯丁橡胶或丁基橡胶等；刻型一般用小刀沿样板轮廓切开保护层，并使之剥除。

化学铣削适合于在薄板、薄壁零件表面上加工出浅的凹面和凹槽，如飞机的整体加强壁板、蜂窝结构面板、蒙皮和机翼前缘板等。

化学铣削也可用于减小锻件、铸件和挤压件局部尺寸的厚度，以及蚀刻图案等，加工深度一般小于13毫米。

化学铣削的优点是工艺和设备简单、操作方便和投资少，缺点是加工精度不高，一般为±0.05～±0.15毫米；而且在保护层下的侧面方向上也会产生溶解，并在加工底面和侧面间形成圆弧状，难以加工出尖角或深槽；化学铣削不适合于加工疏松的铸件和焊接的表面。

复合加工技术在航空业的应用1、复合加工技术加工效率和加工精度是金属加工领域追求的永恒目标。

在传统的机械加工流程中，由于在制品在不同设备之间流转，不可避免的产生加工等待、运输和定位装夹，等行为，这些因素既影响加工精度，又增加了生产辅助时间。

随着计算机技术、数控技术，机床技术和工艺技术的不断发展，传统的加工理念已经不能满足人们对机械加工效率和精度的需要，在这样的背景下，复合加工技术孕育而生。

一般来讲，复合加工技术就是在一台加工设备上完成不同加工工序或者不同工艺方法的加工技术的总称。

目前，复合加工技术主要表现为两种不同的形式：一种是以能量或运动方式为基础的不同加工方法的复合；另一种是以工序集中原则为基础的、以机械加工工艺为主的复合。

车磨复合加工技术是近年来产生的一种新的复合加工方式。

对于车削和磨削机床，适合加工的零件是回转类零件。

磨削的特点是：磨削前毛坯一般都进行了淬火处理，毛坯的硬度高，所留余量较少，砂轮每次吃刀量少，相对车削加工效率较低。

车削属于粗加工或半精加工工种，选择合适的刀具和切削参数后加工效率高。

车磨复合加工设备集成了车削和磨削的特点，能够大幅度提高轴类零件，特别是高精度轴类零件的加工效率。

2、车磨复合机床及关键技术目前，车磨复合加工技术作为一种先进的制造技术，由于它的高精度性和只能加工回转类零件的局限性，在国内外应用较少。

本文通过介绍一台车磨复合加工中心，对车磨复合技术的特点以及设备功能进行一定的研究和探索。

车磨复合，就是在同一台设备上既能进行车削加工，又能进行磨削加工的一种复合方式。

从复合加工的特点来说，就是一次装夹完成零件的车削和磨削工序，减少了的零件的装卸次数，避免重复定位误差，能够更好地保证零件精度。

但，车磨复合加工设备又具备许多特点。

为了大幅度提高轴类高精度零件的加工效率，瑞士STUDER公司推出车削和磨削复合的机床——车磨复合加工中心。

该设备可配置左、右、正斜砂轮架和转塔刀架，3种横向砂轮架和车刀架可有15种配置方案。

多功能机械加工中复合加工工艺研究随着科技的不断发展和进步，机械加工行业也迎来了一个新的转折点。

多功能机械加工技术的出现，为工业生产带来了巨大的便利和创新。

在传统的机械加工中，需要多台设备进行不同的加工，而多功能机械加工技术则通过整合多种不同功能的机械设备，实现了一台机器的多种加工功能，大大提高了工作效率和生产效益。

在多功能机械加工中，复合加工工艺尤为重要。

复合加工工艺是指利用一个机器，通过交替使用不同的工具和功能，完成不同加工操作的过程。

这种加工方式可以在节省时间和成本的同时，提高加工的精度和稳定性。

下面将从多角度来探讨多功能机械加工中复合加工工艺的研究。

首先，多功能机械加工中复合加工工艺的研究对于提高产品质量至关重要。

传统机械加工中，常常需要多次上机，由不同的加工设备完成不同的工序。

而在多功能机械加工中，只需一台机器，通过复合加工工艺，可以完成多种工序，大大减少了加工过程中的交接误差。

这样不仅可以降低产品的不合格率，还可以提高加工的精度和稳定性。

其次，多功能机械加工中复合加工工艺的研究可以提高生产效率。

在传统机械加工中，需要将不同的零件分别送到不同的机器上进行加工，而在多功能机械加工中，只需一台机器，可以连续地进行多种加工操作。

这大大缩短了加工的时间，提高了生产效率。

同时，复合加工工艺的研究还可以提高设备的利用率，减少生产线的占地面积，进一步降低成本。

另外，多功能机械加工中复合加工工艺的研究也对于推动创新和发展具有重要意义。

多功能机械加工技术的出现，为产品的设计和制造带来了更多的可能性。

通过复合加工工艺的研究，可以实现很多传统机械加工所无法实现的功能和效果。

例如，通过多功能机械加工，可以实现各种复杂形状的零件加工，满足不同行业和领域的需求。

这对于推动科技创新和产品升级具有重要的推动作用。

最后，多功能机械加工中复合加工工艺的研究还需关注其在环境保护和可持续发展方面的应用。

当前，环境污染和资源浪费等问题已经成为制约人类社会可持续发展的重要因素。