El procesamiento y la fabricación de metales es un proceso de transformación de materias primas metálicas en productos con formas, propiedades y funciones específicas a través de una serie de medios técnicos. Este campo abarca procesos básicos como fundición, forja, soldadura, tratamiento térmico y mecanizado, y se está iterando y actualizando continuamente hacia la inteligencia y el desarrollo verde. El siguiente análisis se lleva a cabo desde tres aspectos: características técnicas, escenarios de aplicación y tendencias de desarrollo

Redondeo de borde metálico y debarbado

El I. Características técnicas y aplicaciones de los procesos centrales

1. Tecnología Casting

La fundición consiste en fundir el metal e inyectarlo en un molde para dar forma, lo que es adecuado para la producción a gran escala de componentes con formas complejas y tiene ventajas de costo significativas. En los últimos años, se han introducido métodos innovadores como la tecnología de fabricación reológica de la metalurgia en polvo en el campo de la fundición. Por ejemplo, la tecnología de formación reológica de compuestos de cermet resuelve eficazmente el problema de la fabricación de componentes de gran tamaño. Al controlar con precisión la relación de compuestos de metal y cerámica, este tipo de tecnología puede combinar la alta dureza y dureza de los materiales, y se utiliza ampliamente en equipos aeroespaciales, de energía y otros campos.

 

2. Forja y tratamiento térmico

La forja mejora las propiedades mecánicas de los metales a través de la deformación plástica y es adecuada para componentes de alta carga (como las varillas de conexión del motor). Combinado con la tecnología de tratamiento térmico gradiente, la dureza, la resistencia a la corrosión y otras propiedades de los metales se pueden optimizar aún más. Por ejemplo, los componentes desviadores de tungsteno-cobre en reactores de fusión nuclear logran estabilidad en ambientes de alta temperatura a través de forjado y tratamiento térmico gradiente.

 

3. Soldadura y mecanizado

La tecnología de soldadura continúa rompiendo el cuello de botella de unir materiales heterogéneos. Por ejemplo, la tecnología de soldadura no destructiva de compuestos de tungsteno-cobre proporciona apoyo clave para dispositivos de energía nuclear. El mecanizado logra una precisión a nivel de micrones con la ayuda de equipos CNC de precisión para satisfacer los escenarios de alta exigencia de dispositivos médicos, componentes ópticos, etc.

 

4. Fabricación aditiva (impresión 3D)

La impresión 3D de metal logra la formación de estructuras complejas mediante el apilamiento de polvo capa por capa, con una tasa de utilización de materiales de más del 95%. Esta tecnología se utiliza para fabricar componentes ligeros en el campo aeroespacial y soportes de baterías personalizados y otros componentes en vehículos de nueva energía.

 

II. La tendencia de convergencia de la fabricación verde y la fabricación inteligente

1. Innovación en tecnología verde

La manufactura verde se centra en el uso eficiente de los recursos y el control de la contaminación. Por ejemplo, la tecnología de reciclaje y utilización circular de materiales de imanes permanentes de tierras raras reduce significativamente la dependencia de los recursos de tierras raras y contribuye al logro del objetivo de "doble carbono". Además, la tecnología de metal líquido puede reducir las emisiones de carbono en el procesamiento tradicional a través de procesos de formación de bajo consumo de energía y se ha convertido en una dirección potencial en el campo de nuevos materiales.

 

2. Actualización inteligente

La inteligencia artificial y los big data están remodelando todo el proceso de fabricación de metales. Por ejemplo, el sistema de optimización de parámetros de proceso basado en modelos de datos puede ajustar la temperatura de fundición o la presión de forja en tiempo real para mejorar el rendimiento; el sistema de detección inteligente realiza el juicio automático de la calidad de la soldadura a través de la tecnología de reconocimiento de imágenes, reduciendo los errores humanos.

 

3. Cross-field Innovación Colaborativa

Los productos emergentes, como los materiales porosos metálicos, demuestran la integración profunda de los materiales y los requisitos funcionales Estos materiales tienen tanto permeabilidad como alta resistencia y juegan un papel clave en escenarios como el almacenamiento de energía de hidrógeno y la filtración a alta temperatura, lo que refleja la colaboración de alto nivel de la cadena "material - proceso - aplicación".

 

III. Direcciones de desarrollo futuro

1. Investigación y desarrollo de materiales de alto rendimiento

El desarrollo de nuevas aleaciones (como los materiales para dispositivos de fusión nuclear) y materiales compuestos (como los cermets) que pueden resistir ambientes extremos es un enfoque clave de la industria. A través del diseño de composición y la optimización del proceso, la vida útil y la fiabilidad de los materiales se mejorarán significativamente.

 

2. Integración de toda la cadena industrial

El modelo integrado de "diseño-fabricación - servicio" se ha convertido en una tendencia. Tomando la impresión 3D como ejemplo, la cobertura completa de la cadena, desde la I + D de equipos hasta los servicios de productos finales, acelera la velocidad de respuesta a las demandas personalizadas.

 

3. Avance en la digitalización y la sostenibilidad

La industria manufacturera profundizará la aplicación de tecnologías como el gemelo digital y el Internet de las Cosas, y al mismo tiempo promoverá la sustitución de energía limpia y el reciclaje de residuos para construir un sistema de baja emisión de carbono impulsado por tecnología.