工艺特点

2025-02-02

工艺特点(共12篇)

工艺特点 篇1

摘要:制备工艺是中药新药研究的一个重要环节。中药制备工艺研究应以中医药理论为指导, 对方剂中药物进行方药分析, 应用现代科学技术和方法进行剂型选择、工艺路线设计、工艺技术条件筛选和中试等系列研究, 并对研究资料进行整理和总结, 使制备工艺做到科学、合理、先进、可行, 使研制的新药达到安全、有效、可控和稳定。

关键词:中药新药开发制备工艺,特点,工艺研究

1 中药制备工艺的特点

1.1 保证疗效的关键性

中药的质量是依靠工艺的稳定可靠生产出来的, 不是靠检验出来的.例如:复方丹参片:丹参提取三次 (乙醇, 50%乙醇, 水) 、三七原粉, 与丹参清膏搅拌均匀, 制颗粒, 加入冰片, 制成1000片。

1.2 工艺过程的复杂性

(1) 成分复杂:人参, 甘草大黄 (2) 组方复杂:3味, 5味, 8味, 10味, 12味、15味, 20味, 25味, 30味. (3) 提取过程复杂:挥发油提取 (当归、川芎、桂枝等) 极性小的成分醇提取 (熊果酸、齐敦果酸等) 生物碱 (酸水提取、或碱化后, 有机溶剂提取) 对热不稳定成分 (冷浸、渗漉) 纯化工艺的复杂性 (除去有毒成分、无效成分、分离有效成分) 有时采用多种提取工艺并用 (提油、醇提、水提、水提醇沉、液-液提取、固-液提取, 煮沸、冷藏等) (4) 成型工艺的复杂性片剂 (辅料、崩解剂、黏合剂、稀释剂、润滑剂、水分、湿度等) .合剂 (PH值、澄清度、相对密度、) 。

1.3 工艺的保守性

(1) 改变工艺 (有质的变化, 要做临床) ; (2) 改变工艺可引起产品内外质量变化 (外观性状、成分含量、产量) .喷雾-干燥-常压干燥, 超滤-醇沉, 改变醇提浓度, 改变辅料; (3) 制法是质量标准的组成部分, 具有法定性, 各种工艺参数均具有法定性 (提取时间, 次数, 醇浓度, 加醇量, 加水量, 浓缩, 干燥, 冷藏, 滤过等) 。

2 中药新药生产工艺研究资料的技术要求

2.1 处方的选择

开发中药新药, 处方是关键。没有合理的处方、不可能开发出好的中成药。开发中药新药的处方, 必须考虑以下几方面: (1) 符合中医理论。 (2) 安全有效。 (3) 功能主治明确, 主治病种集中。 (4) 处方要精炼。 (6) 处方中要避开配伍禁忌, (7) 处方药材要有法定标准 (即药典、部颁和省级地方标准) , 药源要丰富易得。 (8) 处方的君药、毒剧药、贵重药要能定性、定量分析。 (9) 处方药能研制成中药新药, 并能大生产, 要考虑经济和社会效益。

2.2 剂型的选择

剂型是药物使用的必备形式。中药剂型的选择应根据临床需要、药物性质、用药对象与剂量等为依据, 通过文献研究和预试验予以确定。应充分发挥各类剂型的特点, 尽可能选用新剂型, 以达到疗效高、剂量小、毒副作用小, 储运、携带、使用方便的目的。

3 药材鉴定及前处理

中药材的真假, 质量的好坏, 会直接影响临床应用的效果和患者的生命安全。所以对于中药材的鉴别有着十分重要的意义。研究新药, 确定处方后, 第-要注意的是处方中的药味, 到底是什么品种, 要经过鉴定, 有没有法定标准, 品种混乱与否, 是不是该处方治病所要的品种。第二要注意质量的好坏, 要选用道地药材或公认产地的药材。质量标准要符合中国药典标准。

4 工艺路线的设计

提取工艺的路线设计是根据处方的中医理论基础、功能主治和化学成分。设计中要注意处方的君臣佐使。较大的复方和三四类药物要注意采取复方提取或分类提取, 根据药物的化学成分分类提取 (如含挥发油类、苷类、黄酮类、生物碱类、有机酸类、多糖类等) , 或者双提方法提取, 要注意从药效、化学成分双重考虑。

5 提取工艺条件的优选

工艺路线确定后, 工艺条件就是考虑的重点。工艺条件不合理, 影响提取效果, 进而影响药效。要寻找提取的有效成分多、疗效好、剂量小的最佳条件。优选时必须要有有效成分或主要化学成分为控制指标, 不能采用一些无关紧要的控制指标如出膏量等, 出膏量大, 不代表提取物的好坏和质量。

6 分离与纯化工艺研究

中药制剂较落后, 剂型现代化较差的主要原因, 多为中药提取物分离、纯化、精制较落后。目前的一些分离、纯化剂缺点是多数不适合工业化生产。膜分离法, 可根据药物的性质将大分子、小分子分开, 以缩小剂量, 可工业化生产, 成本较低, 缺点是中药中大、小分子间无明显的有效或无效之分, 部份小分子和大分子 (如多糖) 对某些疾病是有效的。要根据药物的有效成分、治疗病症和剂型种类实事求是的选用。因此, 必须采用一些特殊精制方法, 如大孔树脂吸附法或其他层析分离精制方法, 结合药效试验和化学成分定性定量分析试验, 使精制品药效不降低或提高, 毒性减小, 有效成分不受损失, 达到质量标准的要求。分离、精制方法还要注意能工业化生产, 减少对环境的污染及劳保要求。

7 制剂成型工艺的研究

7.1 制剂处方设计

制剂处方设计是根据半成品性质、剂型特点、临床要求、给药途径等筛选适宜的辅料及确定制剂处方的过程。原则上, 应首先研究与制剂成型性、稳定性有关的原辅料的物理化学性质及其影响因素, 然后根据在不同剂型中各辅料作用的特点, 建立相应的评价指标与方法, 有针对性地筛选辅料的种类与用量。制剂处方量应以1000个制剂单位 (片、粒、克、毫升等) 计, 并写出辅料名称及用量, 明确制剂分剂量与使用量确定的依据。最终应提供包括选择辅料的目的、试验方法、结果 (数据) 与结论等在内的研究资料。

7.2 制剂成型工艺研究

制剂成型工艺是将半成品与辅料进行加工处理, 制成剂型并形成最终产品的过程。一般应根据物料特性, 通过试验选用先进的成型工艺路线。处理好与制剂处方设计间的关系, 筛选各工序合理的物料加工方法与方式, 应用相应的先进成型设备, 选用适宜的成品内包装材料。

8 中试研究

中试研究是对实验室工艺合理性研究的验证与完善, 是保证制剂[制法]达到生产可操作性的必经环节。供质量标准、稳定性、药理与毒理、临床研究用样品应是经中试研究的成熟工艺制备的产品。

参考文献

[1]方文贤.中药新药研究开发与思路创新的再思考[J].中国医药学报, 2003.06.

[2]陈如泉.中药新药处方配伍及组方用药的若干思路[J].世界科学技术-中医药现代化, 2004.05.

工艺特点 篇2

宋代丝织的主要品种有锦、绫、纱、罗、绮(起qǐ)、绢、缎、绸、缂(克kè)丝等,以锦最为著名,其上织有各种花鸟、虫鱼、走兽、人物等优美图案,并且采用镂印、刷印、彩绘和销金等十几种加工方法,北宋缂丝以定州为主要产地,南宋以临安的`缂丝制为最佳。

宋代金银器已非常发达,皇家所用的金银皿(敏mǐn)由少府鉴、文思院掌造。宋代铜器继唐局铸和南唐官铸,又有了一定的发展,日用器皿大量增加,造型大都简洁洗练,注重实用性,部分器物的造型与瓷器相似,可能为相互影响的结果。

SMA路面的特点与施工工艺 篇3

关键词:SMA特点;设计;施工;测试

1 概述

沥青玛蹄脂混合料(SMA)是常用于高等级公路路面的沥青混合料。SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。其≥4.75mm的粗集料比例高达70~80%,矿粉用量8~13%,混合料中0.075mm的通过率高达8~10%,由于是间断级配,很少使用细集料。沥青含量高达5.7~6.0%,同时需添加0.3%混合料总量的木质素纤维和0.4%沥青用量的抗剥落稳定剂。

SMA沥青玛蹄脂碎石混合料路面是沥青、矿粉、纤维稳定剂及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,充填于间断级配的粗集料碎石骨架的间隙形成的一种沥青混合料。简单的说:SMA是由互相嵌挤的粗集料骨架和沥青玛蹄脂两大部分组成的。

SMA是一种新型的路面材料,具有良好的路用性能:除具有良好的表面功能、抗滑、抗高温、车辙、减少低温开裂、平整度高、噪音小、能见度好等特点外,SMA还具有路面抗变形能力强、不透水、使用寿命长、维修养护小等优点,同时SMA还可以减薄表面层厚度,易于施工和维修。由于沥青玛蹄脂具有上述各项优点,因此,目前在高等级公路建设中被广泛应用为高等级路面材料。但是如果原材料不好,施工不认真,质量管理不重视,仍然不能取得满意的结果。而且存在生产成本高,拌和楼产量低,间断级配混合料的质量控制要求高,施工难度大等风险。只有抓住SMA的特点,合理组织施工,严格按规程操作,才能取得良好的成果。

2 SMA配合比设计方法

SMA混合料配合比设计方法,我国主要是采用马歇尔试验法,又结合我国工程实际情况进行。其步骤如下:

2.1 原材料的选择和要求

(1)沥青:采用SBS改性沥青。要求选用的沥青针入度小,软化点高。改性沥青一般要求针入度的值为不小于50(0.1mm),软化点不小于60℃。江阴大桥九圩连接线采用南通通沙PG76-22改性沥青。

(2)粗集料:充分发挥粗集料的嵌挤作用,必须采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒、粗糙的碎石。

(3)细集料:采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩细集料。

(4)填料:采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、洁净,不得将拌合机回收的粉尘作为矿粉使用,矿粉不得受潮,设置防雨顶棚储存。由于矿粉的亲水系数是评价矿粉和沥青结合料粘附性能的指标之一,经过多次对比试验发现采用石灰岩石料经磨细得到的矿粉的亲水系数比较稳定和理想。试验结果见表一

(5)稳定剂:SMA中由于含有较多的沥青和矿粉,因此要添加适量的纤维稳定剂,其目的一方面是以自身微孔隙吸收沥青混合料中的自由沥青使得混合料具有柔韧性,增强混合料的低温抗裂性,防止混合料的离析、沥青滴漏和溢出;另一方面是在结构中起三维加筋稳定作用,从而可以增加沥青含量和矿料裹覆层厚度,提高抗老化性能。纤维稳定剂的用量,对木质素纤维一般为混合料的0.3%;矿物纤维一般为沥青混合料的0.4%。各种纤维外加剂的用量误差在±10%。

2.2 SMA配比设计

SMA的设计原则是使沥青玛蹄脂能够保证持久地维持住碎石骨架,混合料的密实度和粒度分布在交通作用下变化很小,这种路面的显著特点是孔隙很小。SMA配合比设计主要包括两个方面的内容:

一方面是马歇尔试验设计。以推荐的标准级配为基础,设计三个不同粗细的初级级配,确定初级油石比,通过不同组件的试件检测,对设计级配以0.2%-0.4%R 间隔,调整3-5个不同油石比,根据希望设计的空隙率(通常为4%)确定最佳油石比,SMA马歇尔试验配合比设计技术要求如表二。

另一方面主要是设计配合比检验。根据表三规定的项目与SMA配合比设计检验指标的技术要求进行配合比设计检验。

2.2.2 生产配合比

生产配合比是建立在目标配合比的基础上的。设计过程了大部分一致。

生产配合比与目标配合比主要的区别在于矿料经过二次筛分后矿料的级配有所变化,因此必须从二次筛分后进入各热骨料仓的矿料取样筛分,重新计算使矿质混合料的级配符合设计级配,并特别注意使0.075mm,4.75mm,9.5mm的筛孔通过量控制接近设计级配。SMA矿质混合料级配曲线如表四。

3 SMA混合料的沥青路面施工工艺

SMA路面施工工艺与普通沥青路面施工有許多特点,要求我们多加注意到施工中的关节。

3.1 SMA混合料的拌制

(1)拌和机必须配备有纤维稳定剂投料装置,不具有纤维投料装置的可在原有基础上作改进。江阴大桥九圩连接线中采用武汉同创生产的紊状纤维添加设备,能在拌和中充分分散紊状木质纤维。

(2)SMA混合料要求在较高的温度下拌和,集料加热温度一般为185℃~200℃,使混合料的出料温度走上限,以满足高温碾压的要求。

(3)SMA混合料拌制过程中,纤维添加程序:矿料干拌3秒,矿粉加木质素干拌7秒,加沥青进行湿拌50~55秒,按照这种放料顺序拌制混合料的优点是:混合料拌制比较均匀,减少出现玛蹄脂团的现象。如果木质素添加机出现故障,即木质素纤维没有喷入拌缸,但是,程序上沥青也不会掺加,这样只需把这盘矿料作废,减少损失。它的缺点是:木质素纤维在喷入拌缸的过程中由于在气压的作用下有一部分木质素纤维从拌缸的空隙中跑掉,因此,只要处理好拌缸的密封性,木质素纤维的损失也不是太大,最多不超过木质素用量的0.2%。

(4)SMA混合料矿料用量大,比普通热拌沥青混合料需增加2倍,因此要求配置的螺旋输送器,输送矿粉的能力要满足要求,以保证供料正常。

(5)如果拌和的SMA不立即使用,需在储料仓中存放时,以不发生沥青泄漏为度,且不得过夜。施工过程中,SMA混合料随拌随摊,尽量缩短存贮时间。

3.2 SMA混合料的运输。

(1)采用大型自卸王运输,运输前,在车厢及底板上涂刷一层隔离剂,防止SMA与车厢粘住。

(2)必须加盖苫布,以防运料车表面混合料降温影响沥青施工质量。

(3)在运输途中,不得随意停歇,延长时间,保持连续、平稳地运料,保持施工连续性。

3. 3 SMA混合料的摊铺

由于SMA混合料级配接近单粒径,因此在运输和摊铺过程中,不会出现粗、细集料的离析现象,而且摊铺均匀性很好,但应注意以下几点:

(1)在摊铺前,应对中、下面层进行认真清扫,用硬扫帚或电动工具清扫路面,有泥土等不洁物沾污时,必须一边清扫一边用高压水冲洗干净,并提前1~3d洒布粘层油,SBS沥青用量为0.4-0.5L/M2。

(2)为保证路面平整度,应做到缓慢、匀速、连续不断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度一般不超过3m/min,主要目的是控制路面的压实度。

(3)SMA混合料的松铺系数应通过试铺确定,摊铺4cm厚用松铺系数为1.2。

(4)在SMA混合料铺筑过程中,应注意观察,如发现有沥青泄漏情况,应分析原因,立即采取相应措施。

(5)应尽量使生产功率、运输能力和摊铺功率基本一致。

路面施工队的拌和、储存、摊铺能力如表五。

由表五可知,摊铺和拌和能力比较配套。

3.4 SMA混合料的碾压成型。

SMA的碾压程序是:初压两台HD120双钢轮静压1~2遍,复压采用重型压路机往静返振2遍,终压采用HD130双钢轮静压至无轮迹,一般2~3遍。紧跟、慢压、高频、低幅。

压路机的碾压速度宜放慢,一般在4km/h~5km/h之间,碾压速度过快,宜造成压实度不足。如碾压过程中发现有沥青玛蹄脂上浮或石料压碎、棱角明显摩损等过碾压现象时,应立即停止碾压。SMA混合料禁止采用轮胎压路机碾压。

3. 5 接缝

SMA混产的铺筑应避免产生纵向冷接缝,横向施工缝应采用平接缝,对无法避免而产生的纵向冷接缝,以及横向施工缝,可用镐在未完全冷却时刨除端部作接缝;也可切割,切割后冲洗干净,干燥后涂刷粘层油。

4 施工過程中SMA路面现场测试。

SMA路面现场测试主要包括压实度、平整度、构造深度、磨擦系数等内容。

4.1压实度检测

江阴大桥九圩连接线SMA-13的压实度要求是马歇尔密度的98%以上,面层空隙率要求是3.5%~6%,由于SMA的沥青用量高,因此,需配备转速较高的取芯机和功率较大的发电机,以避免沥青在高温下软化并粘附在芯样的表面,影响芯样密度的实测值。

4.2构造深度、磨擦系数的检测

由于SMA是一种间断级配的沥青混合料,粗集料含量高,相应的纹理较深,构造深度比较大。其次,SMA路面的磨擦系数衰减比普通路面慢的原因有以下几点:

(1)SMA表面空隙较大,橡胶片与路面发生磨擦的面积比普通路面小,因此,SMA路面的磨擦系数与粗集料的粗糙度、棱角性、坚固性有关。

(2)普通路面的细集料是粘附在粗集料表面的,而SMA路面的细集料是与沥青、木质纤维、矿粉组成沥青玛蹄脂填充在粗集料骨架中。在行车作用下,普通路面表面逐渐光滑,构造深度逐渐降低,而SMA路面粗集料的磨光值较高,构造深度几乎没有衰减,因此,SMA路面的磨擦系数衰减比较缓慢。

5 结束语

论潮州彩瓷的工艺特点 篇4

关键词:潮彩,大窑五彩,艺术效果,风格

什么叫“潮彩”?广义的潮彩即潮州彩绘瓷的简称, 指清末民国时期以来, 潮州府城及潮属瓷产区包括潮州、高陂、九村等出产的彩绘瓷, 被海内外客商统称为潮彩;狭义的潮彩指的是20世纪80年代兴盛于潮州城区以釉上彩装饰的瓷器产品。

从彩绘的技法上看, 潮彩是在平彩、洋彩、新彩的基础上发展起来, 与潮州民间工艺相融合所形成的陶瓷装饰艺术。

清末民国时期, 潮州大窑五彩瓷的出现, 大大丰富了“潮彩”的品类, 也大大发展了“潮彩”的艺术形式。潮州的彩绘技法把中国画技法和潮州民间传统绘画手法融为一体, 主要以山水、人物、花鸟为主, 其主要图案有渔樵耕读、山村访友、寿翁、戏剧人物、丹凤牡丹、牡丹白头翁、龙、凤、狮、垂柳骏马、鸳鸯莲、柳燕、松鹤等。当时师傅的彩绘技艺比较全面, 俗语有“师傅四件齐, 狮、龙、满牡、莲”, 也有一些应外销需要, 制作的产品纹饰为装饰性较强的花卉组合纹或缠枝花或花蝶、花鸟为题材, 以符合“东洋”“西洋”审美兴趣的要求。主要的画法有工笔、意笔、兼工带写。工笔以双勾法画出图案主体的轮廓线, 一般线条都较简练, 结构严谨, 特别是对人物的勾勒, 体现出既熟练又形象的写实功底;意笔多以单笔点画, 草率中见活泼, 如梅、兰、菊、竹、牡丹花的画法等, 山水纹饰则多以工意兼写, 运用三维透视、表现近、中、远景, 层次分明, 题材以仿八大山人笔法的水乡胜景为主。艺术设计审美风格的时代性、民族性和地域性[1], 其用笔、着色都十分讲究, 色彩鲜丽, 可赏性强, 体现了潮州大窑五彩的鲜明个性和独特艺术效果。

潮州彩瓷业, “1911年以后, 才有外国色料进口, 彩馆利用洋彩, 彩瓷业日盛, 发展到有彩馆十七家, 工人约300多人, 仅彩瓷业全业年产值约13万元 (白洋) , 但当时仅限有小窑彩而已。到1915年以后, 大窑彩的色料如海碧蓝, 三鹤蓝等方大量从日本进口, 大窑彩的产品日多, 小窑彩因工序多, 效率慢 (多烧一次窑工序) , 成本高, 比不上大窑彩的简便, 成本低, 所以自大窑彩兴起后, 小窑彩受到打击, 大为收缩, 起初大窑彩, 还没有采用红、绿、赤等多样颜色, 全部用蓝色颜色, 故名画蓝, 当时产品多画蓝“凤牡”“蓝鹤”“蓝山水”“蓝绸地蓝花纹”, 所以潮州叫彩瓷工人为“画蓝”, 至1920以后, 才逐渐采用红、绿、赤等颜料, 如双马红、圆子红等, 彩瓷业由此前进一步。”

由此可知, 民国初期, 随着瓷器产品销售活跃, 从业人员增长较快, 潮州的一些画师由于一专多能, 是既擅壁画、佛像、彩花灯、彩木屐、描绣稿、画扇又画瓷的艺人, 他们推动彩瓷行业的创新和繁荣, 也使得传统国画的笔法、构图及民间优秀的工艺图案, 地方戏剧的装饰特点, 融汇到彩瓷上来[2]。另外, 大窑五彩的创烧能够有效降低成本, 所以随之逐步取代釉上彩的技法。同时, 体现彩瓷从业人员呈现职业化、商业化。

潮州釉上彩生产历史悠久, 有古彩、粉彩等。清末民初, 新彩兴起的同时, 潮州出现了大窑五彩。

当时, 欧洲及日本工业发达, 生产的瓷器也非常精美, 五彩画法以中国传统的双勾填色和西洋画法相结合, 注重透视效果, 色块浓艳夸张, 画面色彩缤纷, 明快淡雅, 朴素沉静, 产品畅销市场。潮州潮州陶瓷业借助汕头港的优势, 紧跟市场需求, 应时推出的大窑五彩。大窑彩的彩料通过香港选购日本产的中温色釉圆子红和二绿等色料, 开始在潮州以大窑 (龙窑) 试烧中温五彩瓷器, 俗称“大窑五彩”。

潮州大窑五彩以其在工艺上突破, 而对传统彩绘产品带来了冲击。

其一, 独特的烧制。传统的五彩 (颜色多为红、绿、蓝、黄、紫五色) 、浅绛彩、黑彩、金彩都是胎上彩绘后, 入烤花窑低温烧成, 其最大的缺点是彩料容易划伤脱落。而潮州大窑五彩的制作工艺为在坯体上施谷糠釉, 晒干后, 直接在坯釉上彩绘, 入窑以1100℃至1280℃氧化焰一次烧成。在烧成过程中, 彩料被渗入釉中, 而有釉下彩的效果, 产品表面手感平滑, 彩料经久不脱落。比釉上彩减少一次烤烧的成本, 且彩料效果更好。

其二, 艳丽的色彩。“潮州大窑五彩”的色料, 清末民初时经香港从日本进口, 主要的颜色有红、绿 (大绿、二绿) 、赤、紫、黑、蓝 (青花) 等, 也有进口自澳洲的“双马牌”红色料, 俗称“澳洲红”或“双马红”。后来, 广州生产了同种产品替代了洋货。抗战胜利之后, 潮州的吴为章、吴为希兄弟开始生产“大窑五彩”色料, 其红色为近胭脂红俗称“大窑红”。用这些新的色料烧制的瓷器, 色泽丰富多彩, 鲜艳明快, 表现出灵动, 鲜活, 真实的质感, 新色料为艺术创作提供了优越条件。

其三, 彩绘的风格。由于潮州的一些画师一专多能, 当彩瓷业市场需求量大时, 这些艺人被请到瓷作坊当画师, 从而使潮州陶瓷的彩绘技法更为丰富, 构图更为严谨, 题材更加广泛, 人物、花鸟、虫鱼等图案生动地装饰于瓷面之上。当时有名的彩绘艺人很多, 主要有许云溪、叠珠郑 (外号) 、鬈毛郑 (外号) 、吴镜河、吴克仁、吴维松等, 他们发挥了各自的特长, 使潮州彩绘艺术形成地方风格。

参考文献

[1]顾建华.艺术设计审美基础.高等教育出版社.2004 (7)

简述先进制造工艺的定义与特点 篇5

一、引言

先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械,电子,信息,材料,能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术,它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的-一个高新技术群,经过发展,已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。论文大全。它担负着为国民经济各部门和学技术的各个学科提供装备、I 具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是些尖端科技,如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展,如果没有先进制造技术作为基础,是不可能实现的。

二、先进制造技术的起源

“先进制造技术”一词源于美国。二战结束之前的制造技术,可以统称为传统的制造技术,美国制造业在第二次世界大战以后,在当时国际环境背景下得到了空前的发展,并形成了支强大的研究开发力量,强调基础和学研究的重要性,忽视制造技术的发展。至20 世纪70 年代,随着日、德经济的恢复,美国制造业遇到了强有力的挑战,汽车业等行业的霸主地位,遇到了强有力的冲击,出口产品的竞争力大大落后于日、德,美国经济滞胀,发展缓慢。而日本在过去几十年内不断主动地采用制造新技术,已使其成为制造业公认的世界领。在此背景下,美国反思了制造技术同国民经济、技术与国力的至关重要的相互依赖关系,强调了制造技术的重要性,明确了社会经济目标的关键是技术的重要性,制定了国家关键技术计划,并对其技术政策作了重大调整。与此同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,也全面推动了制造技术的飞跃发展。由于经济和增强国防的需要,在剧烈的市场竞争的刺激F,各个国家和地区纷纷将传统的制造技术与新发展起来的科技成就相结合,先进制造技术的概念逐步形成并发展。

三、先进制造技术的内涵

先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上:可以说,先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。与传统的制造技术比较起来,当代先进的制造技术以其高效率、高质量和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。它贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程,成为“市场一产品设计一制造一市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果,各专业、学科间不断交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失。它是技术、组织与管理的有机集成,特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络(技术的与社会的)综合与统一。先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化,而是通过强调以人为中心,实现自主和自律的统一,最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。先进制造技术高度开放、具有高度自组织能力的系统,通过大力协作,充分、合理地利用全球资源,不断生产出最具竞争力的产品。先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。

四、先进制造技术的主要内容

信息技术和现代管理技术是先进制造技术的两个支柱,而现代管理技术要以先进制造哲理为基础。不同的时代具有不同的消费需求和科学技术,不同的消费需求和科学技术又会产生不同的生产技术和生产方式,进而要求不同的管理与之相适应。先进制造哲理与信息技术和现代管理技术的有机结合,是必然产生的生产模式。先进制造哲理、现代管理技术与先进生产模式三位一体,共同构成了先进制造技术生长的软环境。自20 世纪90 年代以来,人1门在总结GT、FMS、JIT、MRPII、CIMS等生产模式经验和教训的基础上,提出了许多新的制造概念和生产模式。例如,以组成多功能协同小组工作模式为特征的并行工程(CE),以简化组织和强调人的能动性为核心的精益生产(LP),以动态多变的且织结构和充分发挥技术、组织人员的2 度柔性集成为主导的敏捷制造(AM)。先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。论文大全。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、总体设计、详细设计、工艺设计等

内容。工程设计结果直接影响产品的功能、怕能、质量、制造成本与交货期。据统计,产品设计阶段决定了产品生产成本的70%-80%。先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础。按照设计方案,将原材料转化为实际产品的过程,称为制造工艺过程。论文大全。为实现这一过程,需要采用各种有效的制造工艺方法对产品质量、成本、生产周期等具有重要影响的因素实施有效控制。先进制造技术的支撑技术是指支持主体技术(设计和制造工艺)发展所需的技术、工具、手段和系统集成的基础技术,它包括信息技术、标准框架、机床和工具技术、传感与控制技术等。

五、先进制造工艺的发展趋势

先进制造技术的-一个重要发展趋势是工艺设计从经验判断走向定量分析,其方法就是将 数值模拟技术与物理模拟和人工智能技术相结合,确定工艺参数,优化工艺方案,预测加工 质量,使生产过程从“理论-实验-生产”转变为“理论-计算机模拟-生产”。随着人工智能技术、计算机视觉技术、数字化信息处理技术、机器人技术的溶入,促使制造技术向着工艺高效化,控制数字化、智能化以及生产过程机器人化方向发展,如下几点有待攻破:(1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系 统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求 的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能 力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。(2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的 关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD / CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localizat ion)等方面,存在C-空间(配置空间Configuration Space)的几何计算和儿何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。(3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的 驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系 统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多 维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。

(4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类 基于生:物进化算法的计算智能I 具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在: 智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。

1.采用模拟技术,成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序,是将原材料(主要是金属材料)制造加工成毛坯或零部件的过程。这些工艺过程特别是热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程,其间发生一系列复杂的物理、化学、治金变化,这些变因而多年来,热加工工艺设计只能化不仅不能直接观察,间接测试也十分困难,凭“经验”。近年来,应用计算机技术及现代测试技术形成的热加工工艺模拟及优化设计技术风靡全球,成为热加工各个学科最为热门的研究热点和跨世纪的技术前沿。应用模拟技术,可以虚拟显示材料热加工(铸造、锻压、焊接、热处理、注塑等)的工艺过程,预测工艺结果(组织性能质量),并通过不同参数比较以优化工艺设计,确保大件一次制造成功;确保成批件一次试模成功。模拟技术同样已开始应用于机械加工、特种加工及装配过程,并已向拟实制造成形的方向发展,成为分散网络化制造、数字化制造及制造全球化的技术基础。2.成形精度向近无余量方向发展

毛坯和零件的成形是机械制造的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着毛坯精密成形工艺的发展,零件成形的型成形的形状尺寸精度正从近净成形(Near Net Shape Forming)向净即近无余量成形方向发展。“毛坯”与“零件”的界成形(Net Shape Forming :限越来越小。有的毛坯成形后,已接近或达到零件的最终形状和尺寸,磨削后即可装配。主要方法有多种形式的精铸、精锻、精神、冷温挤压、精焊接及切割。如在汽车生产中,“接近零余量的敏捷及精密冲压系统”及“智能电阻焊系统”正在研究开发中。

4.机械加工向超精密、超高速方向发展超精密加工技术目前已进入纳米加工时代,加工精度达0.025p m,表面粗糙度达0.0045p m。精切削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可见紫外线和X 射线波段趋近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。目前起高速切削铝合金的切削已超过1600m/min;铸铁为1500m/min;超高速切削已成为解决一些难加工材料加工问题的一条途径。

5.采用新型能源及复合加工。解决新型材料的加工和表面改性难题激光、电子束、离子束、分子束、等离子体、微波、超声波、电液、电磁、高压水射流等新型能源或能源载体的引入,形成了多咱崭新的特种加工及高密度能切割、焊接、熔炼、锻压、热处理、表面保护等加工工艺或复合工艺。其中以多种形式的激光加工发展最为迅速。这些新工艺不仅提高了加工效率和质量,同时还解决了超硬材料、高分子材料、复合材料、工程陶瓷等新型材料的加工难题。

6.采用自动化技术,实现工艺过程的优化控制微电子、计算机、自动化技术与工艺设备相结合,形成了从单机到系统,从刚性到柔性,从简单到复杂等不同档次的多种自动化成形加工技术,使工艺过程控制方式发生质的变化,其发展历程及趋势为:1)应用集成电路、可编程序控制器、微机等新型控制元件、装置实现工艺设备的单机、生产线或系统的自动化控制。2)应用新型传感、无损检测、理化检验及计算机、微电子技术,实时测量并监控工艺过程的温度、压力、形状、尺寸、位移、应力、应变、振动、声、像、电、磁及合金与气体的成分、组织结构等参数,实现在线测量、测试技术的电子化、数字化、计算机及工艺参数的闭环控制,进而实现自适应控制。3)将计算机辅助工艺编程(CAPP)、数控、CAD/CAM、机器人、自动化搬运仓储、管理信息系统(MIS)等自动化单元技术综合用于工艺设计、加工及物流过程,形成不同档次的柔性自动化系统;数控加工、加工中心(MC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造岛(FMI)、柔性制造系统(FMS)和柔性生产线(FTL),及至形成计算机集成制造系统(CIMS)和智能制造系统(IMS)。

7.采用清洁能源及原材料、实现清洁生产机械加工过程产生大量废水、废渣、废气、噪声、振动、热辐射等,劳动条件繁重危险,已不适应当代清洁生产的要求。近年来清洁生产成为加工过程的一个新的目标,除搞好三废治理外,重在从源头抓起,杜绝污染的产生。其途径之一为:一是采用清洁能源,如用电加热代替燃煤加热锻坯,用电熔化代替焦炭冲天炉熔化铁液;二是采用清洁的工艺材料开发新的工艺方法,如在锻造生产中采用非石墨型润滑材料,在砂型铸造中采用非煤粉型砂;三是采用新结构,诚少设备的噪声和振动。如在铸造生产中,噪声极大的震击式造型机已被射压、静压造型机所取代。在模锻生产中,噪声大且耗能多的模锻锤,已逐渐被电液传动的曲柄热模锻压力机、高能螺旋压力机所取代。在清洁生产基础上,满足产品从设计、生产到使用乃至回收和废弃处理的整个周期都符合特定的环境要求的“绿色制造”将成为21世纪制造业的重要特征。

国内外先进制造工艺技术的定义,发展现状与发展趋势

伴随着世界经济日益国际化,更兼并着科学技术的不断发展与突飞猛进,工业化的发展程度,成为一个国家在世界地位中凸显的重要标志之一,为此,先进技术则成为此领域内的一项重要技术之一。尤其高效高质量制造技术被广泛应用于飞机、汽车、造船、模具制造业、特殊材料加工以及航空航天、国防事业等。先进制造技术逐步成为衡量一国家工业化的核心标志,并对一个国家的、经济、航空航天、国防事业作出重大贡献。并逐步成为推动世界先进技术向高端技术发展重要标志。机械制造工艺是将各种原材料通过改变其形状、尺寸、性能或相对位置,使之成为成品或半成品的方法和过程。机械制造工艺流程是由原材料和能源的提供、毛坯和零件成形、机械加工以先进制造工艺加工制造出的产品质量高、性能好、尺寸精确、表面光洁、组织致密、无缺陷杂质、使用性能好、使用寿命和可靠性高。与传统制造工艺相比,先进制造工艺可极大地提高劳动生产率,大大降低了操者的劳动强度和生产成本。低耗先进制造工艺可大大节省原材料消耗,降低能源消耗,提高了对日益枯竭的自然资源的利用率。应用先进制造工艺可做到零排放或少排放,生产过程不污染环境,符合日益增长的环境保护要求。、材料改性与处理、装配与包装、质量检测与控制等多个工艺环节组成。

目前对于先进制造技术尚未有一明确的定义。改进、提高信息技术和现代管理技术的成果,并将其运用于产造业不断吸收、品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程技术的总称。纵观历史,现代制造技术形成和发展至今也只有是近十年间的事。上世纪,美国的一批学者不断鼓吹美国已进入”后工业化社会”,把传统的制造业视为”夕阳工业”,因而制造技术的发展受到极大的阻碍。然而由于美国根据本国面临的挑战与机遇,对其制造业存在的问题进行了深刻反省,重新认识到制造业在国民经济中的地位和作用。此时,由于计算机信息技术的发展,也全面推动了制造技术的飞跃发展。于是,先进制造技术的概念逐步形成。而我国,机械科学研究院提出了多层次技术群构成的先进制造技术体系。第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术,它是先进制造技术的核心。第二个层次是新型的制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带动下,制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术。2先进制造技术现状

我国工业化发展程度较世界先进的发达国家相比,起步晚,创新程度低,体系薄弱,突入比例相对较少,人类资源地下,相比其他发达国家而言,落后程度甚至超过数十年,为此,我国在改革开放三十年以来,不断大力发展生产力,力求科技创新,认真汲取国内外先进技术,来弥补我们先天的不足,所以有了,十五、十一五、十.二五等长期的规划目标为基准,为迈向世界先进制造技术大国强国而分发。相对我国而言,国外工业发达国家制造技术相当先进。并把先进制造技术作为国家级关键技术和优先发展领域。尽管决定国家综合竞争力的因素有多种,但制造业的基础地位不能忽视。20 世纪90 年代以来,各发达国家,如美国、日本、欧共体、德国等都针对先进制造技术的研发提出了国家级发展计划,旨在提高本国制造业的国际竞争能力。如网络化制造作为未来的重要的制造模式,已经引起各国政府、研究机构和企业界的广泛重视。20 世纪90 年代初,美国政府提出”先进制造技术”计划,将基于信息高速公路的敏捷制造作为美国21世纪的制造战略。总之,工业化国家大都把先进制造技术作为本国的科技优先发展领域和高技术的实施重点;发展中国家也十分重视制造业信息化,都把信息技术作为改造传统企业和产业结构调整的主要战略;新兴工业化国家希望通过加快制造业信息化,跻身世界先进行列,我国以及众多发展中国家也希望以信息化推进工业化,以缩小与先进国家的差距。自建国以来,尤其是改革开放以来,我国机械制造业得到了迅速地发展。机械工业是我国工业中发展最快的行业之一。20 世纪70 年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80 年代以后,随着市场全球化的进-步发展,市场竞争变得越来越激烈。20 世纪90 年代初,随着CIMS 技术的大力推广应用,包活有CIMS实验工程中心和7 个实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS 的若干研究I 页F 1,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、C艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与L业发达国家相比,我国的制造业仍然存在-一个阶段性的整体上的差距。在产品设计方面,普遍采用计算机轩甫助产品设计(CAD)2.国外先进制造技术的现状

计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术;在加工技术方面,已实现了底层(车间层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等.近10 余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了-一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。先进制造技术的组成先进制造技术不是一般单指加工过程的工I 艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、C艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。

发展

当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面: l、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用

2、设计技术不断现代化

3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展

4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展

5、工艺由技艺发展为工程科学,工艺模拟技术得到迅速发展

6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失

7、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。

8、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用

9、信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展,造业在 经历了少品种小批量--少品种大批量、--多品种小批量生产模式的过渡后,先进制造模式必将获得不断发展。

三我国先进制造技术的发展趋势

进入21世纪以来,我国先进制造技术借鉴了国外先进经验得到了迅速发展并且形成lee 自己的方向与目标,具体如下所述:(一)精密化

精密加工、特种加T、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。(二)自动化

自动化技术自20 世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动 化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。(三)信息化

信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。(四)柔性化

随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。(五)集成化

集成是综合自动化的-一个重要特征。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。(六)智能化

智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(TMT)是将人工智能独入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或半个世纪来,我国机械制造业虽然从无到有,从小到大取得了较快的发展,但与西方先进工业国家相比还存在这明显的差距,主要表现在如下方面:(1)产品档次低,高水平产品所占比例小目前我国机械工业主导产品达到当代国际先进水平的不到5%,达到上世纪90 年代国际先进水平的占25%,答到80 年代水平的占40%。我国大中型企业生产的2000 多种主导产品的平均生命周期为10.5 年,而美国-一般仅有3-4 年。美国制造业的新产品的贡献率已达到国目前,我国大部分企业的生产管理依旧停留在过去计划经济管理方式上,现金管理模式和手段未能得到实施。目前我国制造企业的技术水平与国先进水平相比较,从总体上看差距达20年左右。

结合我国基本国情,解决我国先进制造技术目前问题应:(1)提高认识,全面规划,力促先进制造技术的发展。(2)深化科技体制改革,推动技术创新体系的建设。

(3)将引进消化国外先进制造技术与自主开发创新相结合。(4)大力发展先进高新制造技术及其产业。

工艺特点 篇6

【关键词】玻纤增强材料 成型工艺常见问题

玻纤增强热塑性塑料,是将玻纤与树脂熔融共混形成的。一般的复合材料的两组分的相容性较好,复合材料的性能便优越;而玻纤是无机化合物,与高分子树脂相容性本身就差,直接用做填料,会影响增强效果。为了取得与热塑性树脂较好的相容性,或者称与树脂形成较好的物理相牢固的界面,玻纤必须经界面处理剂(偶联剂)处理。在生产玻纤增强的塑料材料时,为了便于加工,常常加入一定剂量的润滑剂等物质。一般地,玻纤增强塑料相对于基体树脂,相对密度能增加6-20%;强度、耐热性等可增加0.5-3倍。

一、玻纤增强材料的特点

在塑料的塑化和注射过程中,玻璃纤维始终保持着固体状态不发生相变,不可避免的阻碍了物料的流动,降低了物料的流动性。确定工艺条件时要注意这些问题,采取相应的工艺,以免产生充模不足、熔接痕明显、纤维分布不均等缺陷。

玻纤增强树脂的收缩率一般比非增强的低1/4~1/2,且收缩率随料流方向的不同而有所不同,沿料流方向的收缩率小,垂直于料流方向的收缩率大,浇口处收缩小,远离浇口部分的收缩变化大。

受玻纤长径比在树脂中含量以及分布等的影响,树脂性能不稳定,给加工和产品最终表观质量和尺寸的均匀性带来一定的影响。玻璃纤维易浮于制品表面,使制品表面不光洁,影响制品外观。制品的表面光泽与型腔粗糙度、工艺条件有关,提高物料和模具温度、合理设置注射速率和注射压力,通常都有利于提高制品的表面光泽。

玻纤的加入虽然不会改变塑料的高分子结构,但会程度不同地改变塑料的物理性能:有些非吸湿性塑料加入玻纤增强后,会产生吸湿作用,为此,还需在成型之前进行干燥。

二、玻纤增强材料模具设计特点分析

热塑性增强塑料与普通塑料在产品设计及所使用的模具方面既具有相同点,又因增强材料的特性而具有一些不同点。

1.玻纤增强材料对应制品结构分析

塑料制品的各处壁厚都追求均匀化。制品的壁厚设计得均匀,就能够控制或克服在成型过程中因为壁厚过厚而造成的凹陷以及因为冷却不均而产生的变形(因为壁厚不均造成冷却不均)等缺陷。对于有特殊用途,而不能达到壁厚一致的情况下,在壁厚尺寸变化部位应采用过渡尺寸,不宜骤变。

如图1-a、1-b所示。

2.玻纤增强材料注塑模具结构分析

(1)浇口位置和数量

模具浇口位置和数量设计合理,可大大降低制品收缩的不均匀性。

玻璃增强材料由于收缩的不一致,还会造成纵、横向强度相差近一倍,且熔接线处形成强度差的薄弱环节[3];玻纤材料制件易出现浮纤,浮纤是纤维表现在塑胶原材表面的现象,浮纤的程度受浇口位置的影响,会出现表面颜色不均匀的现象,这些现象在体积较大,颜色较深(例如黑色)的制件上体现较明显。因此设计模具时,要合理安排浇口数量和浇口位置,才能打出性能一致的制品。

由图1制品可见,浮纤是出现在没有进浇口的两侧,造成制品表面颜色不均。无论怎样调节工艺参数,也无法改善此现象。因此,考虑用改变浇口位置和数量来改善。如图2-a、2-b所示。

图2-b是在图2-a的基础上,加了两个进浇口之后的制品图,从图中可以明显地看出,它的表面比原本只有两个进浇口的制品(如图2-a所示)的表面均匀。由此现象可以总结出,进浇口的位置和数量影响到玻纤的众横取向以及浮纤的出现。

(2)脱模机构

由于玻纤增强材料的收缩率较低,在不宜设置脱模斜度的部位应充分考虑增加脱模力。一般的顶出采用顶杆、顶板或混合式。低收缩率使得包裹型芯的力量较小,在成型时容易出现粘前模现象,在设计时要注意克服这一问题。以上述制品为例,在未对模具修改前,发现制品粘前模,无论如何调整注塑工艺条件,都很难解决这一问题。因此,必须对模具进行修改。

图3-a、3-b为模具动模(型芯),从图3-b可以看到型芯侧面有一排小孔,这一方案是前期试模发现粘前模后,经过改模加上的,原本模具(图3-a)侧面没有这些小孔。当模具动模上没有这些小孔时,打出来的制品因为收缩率小,总是粘在前模上,使制品难以脱模;动模上加上这些小孔,是为了加大制品对动模的黏附力,使制品跟着动模一起走,防止制品总是粘在前模上。

三、玻纤增强材料成型工艺特点分析

1. 温度

下表列出了常用玻纤增强材料的使用温度。

从表1可以总结出:加了玻纤的材料的加工温度一般比没加玻纤增强的材料的使用温度高10-20℃。

2.注射工艺、保压参数的设定

使用玻纤材料的模具,最值得注意的是注射压力和注射速度。这两个因素直接影响制品的表观质量和尺寸要求。

从图4中很明显地可以看到,一个制品表面存在一排亮点,而另一个则不会存在这种现象。这两个制品射出参数的差异如下:

表2 射出界面的工艺参数

图4和表2显示,两个制品的射出工艺参数的变量只有注射压力。可见压力对制品的表观质量影响很大。注射压力过大就会在制品表面产生亮点,减小压力。但是注射压力小,制品的尺寸就会减小。因为客户既要求表观质量也对尺寸有偏差范围的控制。所以最后,也只能再通过修改模具来改善这个现象。

另外,保压压力和时间的设定可以防止熔体倒流,又可以调整模腔内熔体的密实程度。适当的保压可以提高制品质量。文中所举图例,使用的材料是PA/GF,由于PA/GF的粘度低、流动性较好(容易产生倒流),所以制品成型后需要提供保压。

四、玻纤材料常见其他缺陷分析及解决方法

玻纤材料注塑出来的制品经常存在脆、易断的现象(特别是小产品)。其原因可能是玻纤材料在注塑加工过程中受损了。因而为了防止玻纤损伤及取向,应严格控制注射压力与速度。

据观察,玻纤增强材料的制品很容易出现熔接痕,影响熔接痕强度的主要因素如下:①相汇融的熔体的相容性;②相汇融处熔体的压力。虽然相汇融处的熔体的压力可通过注塑工艺进行有效的调节;但相汇融材料的相容性受玻纤含量的影响,玻纤含量的高低及玻纤在复合材料中的分散性是决定因素。这些因素就要在选购材料时进行处理了。

五、总结

目前已广泛使用的纤维增强热塑性材料有增强聚酰胺类、增强聚烯烃类、增强聚苯乙烯类、增强聚甲醛、增强PBT、增强ABS、增强PC等等。热塑性[3]增强材料的众多优点,促使了应用领域的拓展,广泛应用于汽车工业、电器、电机、纺织配件及特殊用途等。

【参考文献】

[1]塑模设计手册编写组:塑料模设计手册,机械工业出版社,2002

[2]北京化工学院、天津轻工业学院:塑料成型模具,中国轻工业出版社,1982

[3]章学平:热塑性增强塑料,北京轻工业出版社,1984

[4]罗河胜:实用塑料手册,北京现代出版社,1997

[5]张志惠:塑料材料学,西北工业出版社,2005

工艺特点 篇7

1火电厂烟气脱硝工艺应用分析

目前可用于烟气脱硝的工艺类型众多, 其中SCR (选择性催化还原) 烟气脱硝工艺在脱硝效率方面具有非常确切的优势, 已成为目前火电厂燃煤排放控制行业中的首选方案之一。1975年, 日本Shimoneski电厂建立起了第一个SCR烟气脱硝系统示范性工程, 其后SCR烟气脱硝技术开始在火电厂燃煤排放控制领域中广泛应用。发展至今, SCR烟气脱硝工艺对所排放烟气中一氧化二氮的脱除率可以达到90%以上, 应用价值非常理想。

所谓的SCR烟气脱硝工艺技术是指:在常压条件下, 向含有氮氧化物以及具有适宜温度的烟气中喷入比例为5.0%左右的气氨, 在充分混合均匀的基础之上流入带有催化剂的反应器中, 通过一氧化二氮成分与氨气成分的选择性还原反应, 最终生成无毒无害的氨气以及水分, 以此种方式达到降低火电厂能源污染的目的。

目前根据火电厂所应用的烟气脱硝工艺系统结构可总结火电厂烟气脱硝工艺的应用原理为:液氨成分自液氨槽车经过卸料压缩机后进入储槽内, 然后经过蒸发槽处理生成氨气, 通过缓冲槽以及输送管道进入锅炉反应区内, 在锅炉反应区内与空气充分混合, 在此基础之上由分布导阀进入SCR烟气脱硝反应器内部进行反应, 在反应器内通过喷雾的方式使氨气与烟气充分混合, 然后在触媒层中对烟气进行还原反应。烟气经过脱硝处理后用空气预热器进行热回收处理, 最后进入静电除尘器中。

2火电厂烟气脱硝工艺特点分析

火电厂烟气脱硝工艺系统一般包括氨气制备系统以及脱硝反应系统两个部分。其中, 脱硝反应系统的主要构成包括烟气线路、 烟气脱硝反应器、烟气脱硝触媒、烟气脱硝控制系统等多个部分, 氨气制备系统的主要构成则包括液氨储槽、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽、氨气稀释槽等多个部分。具体工艺特点可总结并分析如下所述。

(1) 烟气线路:烟气脱硝反应器位于锅炉省煤器出口烟气管线下游位置, 氨气在充分混合均匀后通过分布导阀与烟气共同进入烟气脱硝反应器入口。烟气经过烟气脱硝反应处理后由空气预热器进行热回收处理, 然后再进入静电除尘器反应环节当中。

(2) 烟气脱硝反应器:烟气脱硝反应器采用固定床平行通道形式, 系统正常运行状态下使用单层通道, 同时预留一层作为未来触媒, 仅在脱硝效率<需要值时投入运用, 其目的是在短期内增加烟气脱硝的工作效率, 以延长有效触媒寿命。烟气脱硝反应器为自立钢结构型式, 反应器机壳外部用绝缘层包裹, 负责支撑所有负荷重量, 在此基础之上提供风管气密。

(3) 氨供应:在火电厂烟气脱硝系统中, 氨气需根据压力修正系数以及温度参数进行调整修正。反应系统中控制器可应用氨气流量对所需氨气进行严格控制, 以将摩尔比维持在稳定范围内。同时, 氨气供应管线上设置有氨气紧急关断装置, 该装置能够在以下3种工况下关断阀门, 以确保烟气脱硝系统操作的安全性, 避免触媒发生损害:其一是进口烟气温度过低的工况, 其二是进口烟气温度过高的工况, 其三是氨气对空气稀释比过高的工况。与之相对应的初始设定值如表1所示。

(4) 氨气储槽:在火电厂烟气脱硝系统中, 共设置有3个液氨储槽, 其中1个液氨槽即能够实现对一套SCR烟气脱硝机组脱硝反应7 d内所需氨气的供应。在液氨储槽中安装超流阀、逆止阀、以及安全阀等装置, 其目的是确保液氨储槽能够在发生泄漏时得到及时地保护。同时, 氨气储槽内还安装有温度计、液位计等计量装置, 及时将相关检测信号传输至DCS控制系统当中, 以便在氨气储槽温度、压力异常状态下及时做出保护动作。

3结语

在当今社会经济水平快速发展的背景下, 耗电量的增长趋势是非常显著的, 这使得燃煤电厂的烟气排放问题备受各方重视。 目前, 我国大量火电厂已经展开了对烟气脱硫工艺的应用, 但有关烟气脱硝系统的应用还相对较少。该研究中重点分析火电厂烟气脱硝系统中SCR的工艺应用以及工艺特点, 认为SCR烟气脱硝工艺的应用对控制火电厂烟气排放污染, 降低氮氧化物排放量均有非常重要的价值, 值得引起重视。

参考文献

[1]解永刚, 程慧.火电厂SCR脱硝还原剂的选择与比较[J].电力科技与环保, 2010, 26 (5) :32-33.

[2]胡永锋, 白永锋.SCR法烟气脱硝技术在火电厂的应用[J].节能技术, 2007, 25 (3) :152-156.

[3]廖欲元.阐述SCR法烟气脱硝技术在火电厂的应用[J].广东科技, 2009 (3) :129-131.

[4]韦健宏, 冯加星.汕头某电厂1号锅炉脱硝系统优化调整试验报告[R].广东电网公司电力科学研究院, 2014.

[5]范剑峰, 吴以凡, 贾宝荣, 等.火电厂选择性催化还原脱硝技术的可行性研究[J].化工时刊, 2005 (7) :64-67.

[6]贾双燕, 路涛, 李晓芸, 等.选择性催化还原烟气脱硝技术及其在我国的应用研究[J].电力环境保护, 2004 (1) :19-21.

[7]李勇.后石电厂600 MW机组烟气脱硝系统及工艺特点介绍[J].山东电力技术, 2001 (4) :41-44.

绿色建筑的特点及施工工艺 篇8

绿色建筑在全寿命周期内, 最大限度地节约能源 (节能、节地、节水、节材) 、保护环境和减少污染, 为人们提供健康、适用和高效的使用空间, 与自然和谐共生的建筑。绿色建筑具有完整的寿命周期;以人为本, 因地制宜;综合发展, 统筹兼顾的特点。

一、绿色建筑的建造特点

绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求, 土壤中不存在有毒、有害物质, 地温适宜, 地下水纯净, 地磁适中。

绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等, 要经过检验处理, 确保对人体无害。

绿色建筑还要根据地理条件, 设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置, 以充分利用环境提供的天然可再生能源。

随着全球气候的变暖, 世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到, 建筑使用能源所产生的CO2是造成气候变暖的主要来源。节能建筑成为建筑发展的必然趋势, 绿色建筑也应运而生。

绿色建筑希望达到三个目标:

一、减少建筑物在使用维护中的耗能, 缓解能源危机;

二、减少耗能的同时, 提供舒适、环保的工作或居住环境;

三、减少城市发展对地球生态的影响, 如二氧化碳的排放和城市热岛效应。据有关专家介绍, 为了节能和环保, 美国能源部大力推广“零能耗住宅”新技术, 通过改进建筑设计和材料, 美国房屋能耗已比1980年减少了30%。

中国政府显然也早已意识到了这一点, 并一直致力于促进各方面的节能环保建设, 努力推进社会的可持续发展。近年来, 中国与国际社会在绿色建筑领域的合作与交流越来越广泛, 这些合作与交流为推动中国绿色建筑的发展起到了积极作用。作为一个负责任的发展中国家, 中国政府坚持以人为本、全面协调可持续的科学发展观, 高度重视应对全球气候变化, 在发展经济的同时, 大力推动节能减排工作, 减缓温室气体排放并为此进行了不懈努力。采取了制定应对气候变化国家方案、建设资源节约环境友好型社会、建设生态文明、发展循环经济、构建和谐社会等一系列战略部署。确定了“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗降低20%, 控制温室气体排放取得明显成效的奋斗目标。

据预测, 到2020年, 中国建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤, 为2000年的3倍以上。如果从现在开始全面执行建筑节能设计标准, 对既有建筑逐步推行节能改造, 预计到2020年, 每年可节约4200亿度电和2.6亿吨标准煤, 减少CO2等温室气体排放8.46亿吨。因此, 中国建筑节能与绿色建筑的发展, 对中国乃至世界的可持续发展都将产生重大的影响。

事实上, 不仅中央政府在政策上大力鼓励绿色建筑, 各级地方政府也逐渐认识到绿色建筑的重要性, 并且开始逐步制定一系列相关的激励和监督政策。

与此同时, 社会上各种力量也在积极倡导和宣传绿色建筑, 有很多非政府组织, 也包括以环保节能为己任的企业。这些不同的力量相互合作, 为着绿色建筑这一共同的目标而奋斗。

二、绿色建筑的施工工艺

所谓绿色施工是指工程建设中, 在保证质量、安全等基本要求的前提下, 通过科学管理和技术进步, 最大限度地节约资源与减少对环境负面的施工活动。绿色施工应对整个施工过程实施动态管理, 加强对施工策划、施工准备、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段的管理和监督。

绿色施工技术要点共分以下几个方面:环境保护技术要点、节材与材料资源利用技术要点、节水与水资源利用技术要点、节能与能源利用技术要点、节地与施工用地保护的技术要点、发展绿色施工的新技术、新设备、新材料与新工艺。

大致应该做到如下几点:

1、审核节材与材料资源利用的相关内容, 降低材料损耗率;合理安排材料的采购、进场时间和批次, 减少库存;应就地取材, 装卸方法得当, 防止损坏和遗撒;避免和减少二次搬运。

2、推广使用商品混凝土和预拌砂浆、高强钢筋和高性能混凝土, 减少资源消耗, 推广钢筋专业化加工和配送, 优化钢结构制作和安装方案, 装饰贴面类材料在施工前, 应进行总体排版策划, 减少资源损耗。采用非木质的新材料或人造板材代替木质板材。

3、门窗、屋面、外墙等围护结构选用耐候性良好的材料, 施工确保密封性、防水性和保温隔热性, 并减少材料浪费。

4、应选用耐用、维护与拆卸方便的周转材料和机具。模板应以节约自然资源为原则, 推广采用外墙保温板替代混凝土施工模板的技术。

5、现场办公和生活用房采用周转式活动房。现场围挡应最大限度地利用已有围挡, 或采用装配式可重复使用围挡封闭。力争工地临时房、临时围挡材料的可重复利用率达到70%。

6、节水与水资源利用技术是绿色施工技术中不可忽视的一个方面。建筑施工用水量大, 尤其是混凝土用水占了施工用水的绝大部分。足见节水是绿色施工中不可忽视的一个问题。提高用水效率是关键的一步, 施工中必须做到节约用水, 提高用水效率。

7、施工中的节能有两个大方向, 一是降低能耗, 二是提高用能效率, 此外, 使用可再生能源是今后的发展方向。

8、从节地工作角度考虑, 项目部应合理规划工地临时房、临时围墙、施工便道及硬地坪, 其占地面积应根据施工生产规模、员工人数、材料设备需用计划及现场条件等进行控制, 从而高效的利用土地, 提高建筑空间的使用率。

9、实际应用中的技术难点:安装处理好风力发电系统;充分利用光能, 在建筑物的侧面楼顶安装太阳能收集系统;安装冷辐射技术加底板送风技术;按设计安装好双层内呼吸式玻璃幕墙;做好其他节能环保技术的推广。

三、绿色建筑发展现状及前景分析

我国绿色建筑的起步始于20世纪后半叶, 是以绿色建筑的核心内容——建筑节能入手逐步推广的。伴随着可持续发展思想在我国的认同, 绿色建筑理念在我国也逐渐受到了重视。我国的绿色建筑理念引入得较晚, 起步也较晚, 我国绿色施工尚处于起步阶段, 应通过试点和示范工程, 总结经验, 引导绿色施工的健康发展。各地应根据具体情况, 制订有针对性的考核指标和统计制度, 制订引导施工企业实施绿色施工的激励政策, 促进绿色施工的发展。

绿色建筑以可持续发展为目标, 以人与自然的和谐为核心。要实现人与自然, 建筑与环境共生的绿色建筑需要对传统的建筑理念进行反思。建设施工过程所伴随的必然是能源消耗过程, 以及环境污染的过程。因此, 传统的高消耗发展模式必然要向高效的环保型发展模式转变, 绿色建筑的发展是实现这种转变的必由之路, 也符合现今建筑行业发展的潮流。

绿色建筑要走低能耗以科技为先导的精细化设计之路, 要不断推广绿色建筑节能理念促进绿色建筑的发展。政府应该加强对企业的引导和管理工作, 加大对绿色建筑的推广力度, 鼓励市民使用建筑节能产品。

四、结语

数控车床车削加工工艺特点 篇9

数控车削加工主要包括工艺分析、程序编制、装刀、装工件、对刀、粗加工、半精加工、精加工。而数控车削的工艺分析是数控车削加工顺利完成的保障。

数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面: (1) 选择并确定零件的数控车削加工内容; (2) 对零件图纸进行数控车削加工工艺分析; (3) 工具、夹具的选择和调整设计; (4) 切削用量选择; (5) 工序、工步的设计; (6) 加工轨迹的计算和优化; (7) 编制数控加工工艺技术文件。

笔者观察了很多数控车的技术工人, 阅读了不少关于数控车削加工工艺的文章, 发现大部分的使用者采用选择并确定零件的数控车削加工内容、零件图分析、夹具和刀具的选择、切削用量选择、划分工序及拟定加工顺序、加工轨迹的计算和优化、编制数控加工工艺技术文件的顺序来进行工艺分析。

但是笔者分析了上述的顺序之后, 发现有点不妥。因为整个零件的工序、工步的设计是工艺分析这一环节中最重要的一部分内容。工序、工步的设计直接关系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求。换言之就是工序、工步的设计不合理直接导致产生次品。

2 分析问题

目前, 数控车床的使用者的操作水平非常高, 并且能够独立解决很多操作上的难题, 但是他们的理论水平不是很高, 这是造成工艺分析顺序不合理的主要原因。造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。

3 解决问题

3.1 零件图分析

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性, 选择工艺基准。

3.1.1 选择基准

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点, 以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程, 又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

3.1.2 节点坐标计算

在手工编程时, 要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。

3.1.3 精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析, 是零件工艺性分析的重要内容, 只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上, 才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。

3.2 工序、工步的设计

3.2.1 工序划分的原则

在数控车床上加工零件, 划分原则有两种。

(1) 保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中, 粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响, 则应将粗、精加工分开进行。

(2) 提高生产效率原则。为减少换刀次数, 节省换刀时间, 提高生产效率, 应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后, 再换另一把刀来加工其他部位, 同时应尽量减少空行程。

3.2.2 确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则:

(1) 先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行, 逐步提高加工精度。

(2) 先近后远。离对刀点近的部位先加工, 离对刀点远的部位后加工, 以便缩短刀具移动距离, 减少空行程时间。此外, 先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性, 改善其切削条件。

(3) 内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件, 应先进行内外表面的粗加工, 后进行内外表面的精加工。

(4) 基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来, 定位基准的表面越精确, 装夹误差越小。

3.3 夹具和刀具的选择

3.3.1 工件的装夹与定位

数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面, 尽量减少装夹次数, 以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件, 通常以零件自身的外圆柱面作定位基准;对于套类零件, 则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外, 还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。

3.3.2 刀具选择

刀具的使用寿命除与刀具材料相关外, 还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大, 能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下, 采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命, 提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

3.4 切削用量选择

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S (或切削速度υ) 及进给速度F (或进给量f) 。

切削用量的选择原则, 合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求, 以及刀具的耐用度去选择, 也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时, 首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数, 提高加工效率, 增大进给量有利于断屑。精车时, 应着重考虑如何保证加工质量, 并在此基础上尽量提高加工效率, 因此宜选用较小的背吃刀量和进给量, 尽可能地提高加工速度。主轴转速S (r/min) 可根据切削速度υ (mm/min) 由公式S=υ1000/πD (D为工件或刀/具直径mm) 计算得出, 也可以查表或根据实践经验确定。

4 结语

数控机床作为一种高效率的设备, 欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点, 除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外, 还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺, 以得到最优的加工方案。

摘要:数控车床的使用的目的旨在加工出合格的零件, 但是合格的零件的加工必须要依靠制定合理的加工工艺。本文针对当前数控车床使用者的工艺分析的不合理来进行对比, 讲述合理的工艺分析的顺序问题。

关键词:数控车床,车削加工工艺,工艺分析车削

参考文献

[1]《数控车削加工工艺性分析》.周鹏《.消费导刊·理论版》2009年第1期

冷喷涂技术的工艺特点综述 篇10

冷喷涂技术是相对于热喷涂技术而言的新型技术, 其原理是利用高压气体携带粉末颗粒从轴向进入喷枪产生超音速流, 完全固态的粉末颗粒经过加速后去撞击基体, 撞击后因为塑性变形严重, 产生沉积现象, 最后在基体的表层产生涂层。冷喷涂过程是在温度较低的环境下完成的, 驱动力不足以使喷涂粒子发生相变, 粒子的晶粒不容易长大, 氧化现象不容易发生, , 所以特别适合于喷涂纳米相材料、非晶材料、氧敏感材料、相变敏感材料等温度敏感材料。

2关于冷喷涂工艺参数的研究

粒子的粒子撞击基体的速直接决定粒子会不会产生塑性变形。冲蚀现象的产生就是因为粒子速度低于了临界速度;反之, 如果粒子速度高于其临界速度就会发生塑性变形并沉积于基体表面形成涂层。不同材料有着不同的临界速度.H, Assadi等构建了理论模型, 以此来形象地表达喷涂工艺及材料的特征及对临界速度的影响并为影响因素总结概括成一个公式:

Vσ=667-14ρ0.08Tm+0.1σU-0.4Ti

式中ρ为粒子密度, 单位kg/m3;σu为粒子极限强度, 单位MPa;Tm为粒子熔点, 单位℃;Ti为粒子初始温度, 单位℃。公式中各个参数之间的关系表明冷喷涂粉末能否形成涂层主要取决于颗粒撞击基体的速度是否能够超过颗粒沉积所需的临界速度。由于粒子的速度直接影响涂层的质量, 所以应主要研究能够对粒子速度产生影响的各种因素, 如气体预热温度、气体种类、喷枪的结构等。这些因素都可以影响喷涂的质量和效果。因为这些影响都可以影响喷涂的质量和效果。对于这些因素主要一下几个方面。

2.1 气体的压力、温度、种类、送粉速率

气体的压力、温度、种类是粉末颗粒能否达到临界速度的主要因素。典型的气体压力为1.5-3.5MPa.粒子速度和气体压力的变化成正比。当气体压力不变的条件下, 对气体使用预热器加热是提高粉末颗粒速度的有效方法。同时, 气体温度的升高还将将粉末颗粒的温度得到一定程度的提高, 从而加速撞击基体时塑性流动变形的产生。通常, 气体的温度一般控制在100-600℃范围内。粒子的碰撞速度会随着气体温度的升高而增加, 但幅度会逐渐缩小, 并且如果粒子越小其碰撞速度越受到温度的影响。另外一种情况, 若在温度和压力均相同的前提下, 不同种类的气体会产生的速度差别较大。一般情况下, 送粉速率应控制在3-15kg/h。送粉速率过高, 会增强粒子在喷管中的相互作用, 制备涂层的质量较差, 会产生局部过厚、涂层厚度不均匀、甚至是涂层脱落等情况。

2.2 喷枪结构、喷涂粒子特性、喷涂角度和距离

制备冷喷涂涂层的沉积速度、均匀程度和有效喷涂面积与喷嘴出口截面形状之间存在重要关系。王晓放等人通过对冷喷涂射流流场的数值模拟, 比对了不同喷嘴截面形状的流场特点。通过试验数据说明::制备面积较大的均匀涂层时应选用截面形状为矩形的喷嘴, 因为在相同条件下, 矩形喷嘴制备的涂层的性能优于圆型喷嘴制备的涂层。

因为气体的粘滞系数和密度相对较小, 气体对粉末颗粒的作用力有限, 所以粉末颗粒不能太大;但颗粒过小又将受到高速气流作用于基体表面产生冲击波的影响:材料密度较大时, 颗粒直径应相对选择小些, 材料密度较小时, 颗粒直径应相对选择大些, 可以获得最佳的喷涂效果。通过理论计算和实验表明, 10-45μm是较为合适的颗粒尺寸。因为气流对非球状颗粒的牵引系数更大, 所以在相同状况的气流下加速, 球状颗粒的速度小于非球状颗粒的速度。另外, 影响喷涂组织的因素还包括颗粒表面的活性及氧化膜的性质。

王晓放等人研究证明, 假如粒子入射角度不断增大, 那么侵彻深度会不断减少, 粒子与基体的结合的强度会不断减弱。西安交大焊接研究所曾经做过有角度入射的铜粒子冲击铜基板的冷喷涂实验, 在相同条件下得到与数值模拟相同的结果。通过实验结果证明, 10-50mm的距离区间是较合适的冷喷涂喷射距离。如果需要提高气体和颗粒的速度, 可以增加离开喷嘴喉部距离。此外, 空气对超音速双向流的影响也比较大, 可以改变其方向、温度和速度。

2.3 基板相对移动速度和基板性质

冷喷涂过程在刚开始时有一个“准备”阶段, 并不会立刻形成涂层, 粒子在这个“准备”时间内撞击基板首先制造一个新鲜表面, 这种类似于喷丸作用过程可以为后续粒子沉积到基板表面打下坚实的基础。由于存在“准备”时间, 所以基板与喷枪之间的相对移动速度不能过快, 必须保证足够的有效沉积时间, 否则就会对涂层的质量产生影响;另外一种情况, 如果基板与喷枪之间的相对移动速度太慢, 则很难控制涂层的均匀厚度。一般情况下, 将相对移动速度控制在2-25cm/s, 可以得到均匀的组织。除此之外, 对涂层的结合强度影响较大因素还包括基板的性质。以金属铝为例, 其表面有一层很厚的钝化层, 这个钝化层只有使用更大的碰撞速度才可以将其击碎, 所以金属铝的喷涂临界速度比较大。因此, 基板材料不同也会对粒子的临界速度产生影响。在利用冷喷涂技术时, 需要考虑多种因素的影响, 来选择科学的工艺参数取得最佳的喷涂效果。

参考文献

[1]章华兵, 张俊宝, 单爱党, 等.气体温度对冷喷涂Ni粒子结合与变形行为的影响[J].金属学报, 2007, 43 (8) :823-828.

[2]B Jodoin, F Ralerz, M Vardelle.Cold spray modeling and validation using an optical diagnostic method[J].Surf Coat Tech-nol, 2005, 200 (14-15) :4424.

工艺特点 篇11

不同制作工艺白酒类型与特点

白酒按发酵和蒸馏工艺划分,可以分为固态法白酒、固液法白酒、液态法白酒三类,我国传统白酒通常多采用固态法工艺,威士忌、伏特加、朗姆酒、金酒等洋酒多采用液态法工艺,二十世纪五六十年代,液态法工艺由于出酒率高、杂质少等优势开始逐渐引入我国白酒行业。

固态法白酒以粮食为原料,采用固态(或半固态)糖化、发酵、蒸馏等传统工艺,经陈酿、勾兑而成,未添加食用酒精及其他呈香呈味物质,具有固有风格特征的白酒。固态法白酒按照香型可以分为浓香型、酱香型、清香型等,一般来说,传统固态发酵白酒无需添加呈香呈味物质,与其他工艺白酒相比,其味道更醇厚、丰满, 香味与口感更协调。

固液法白酒是人们随着科技进步而对传统名优酒深入剖析后进行重新组合的产物,是以一定量的传统固态法白酒和液态法白酒勾调配制而成的白酒。其中,又以采用食用酒精为原料结合固态发酵酒醅串蒸并以一定量的传统固态法白酒进行勾调配制而成的固液法白酒具有较高的品质。固液法白酒与固态法白酒相比成本较低,其品质、风味优于液态法白酒,固液法白酒继承了传统白酒的香和味,创新了传统白酒的爽和净,是目前白酒行业常用的制作工艺之一。

液态法白酒主要以含淀粉和糖类粮谷、薯类等为原料,采用液态糖化、发酵、蒸馏所得的基酒(或食用酒精),可用酒醅串香或用食品添加剂调味调香勾调而成的白酒。《白酒生产技术全书》指出:与固态法相比,液态法发酵具有机械化程度高、劳动生产率高、淀粉出酒率高、原料适应强、改善劳动环境、辅料用量少、成本较低等优点。

不同香型白酒工艺技术与风格特点

白酒按香型分类主要可以分为酱香型、浓香型、清香型等,其中,酱香型白酒以茅台酒为代表,浓香型白酒以五粮液为代表,清香型白酒以山西汾酒为代表。各香型白酒的主要工艺技术和风格特点如下:

酱香型白酒系主要以高粱为原料,以小麦制成的高温大曲为糖化发酵剂,采用条石泥底窖发酵,经两次投料、固态发酵、九次蒸煮、八次发酵、七次取酒、“四高一长”(高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温馏酒、长期贮存)工艺、勾调灌装等酿造工艺酿制而成的白酒。酱香型白酒的主体香味物质至今尚无定论,行业内初步认同为一组高沸点物质。酱香型白酒具有无色或微黄色、透明晶亮、酱香突出、优雅细腻、空杯留香、口味醇厚、酒体丰满、回味悠长的风格特点。

浓香型白酒系主要以高粱、粮谷为原料,以小麦、大麦或豌豆制成的中高温大曲为糖化发酵剂,采用泥窖发酵,经续糟醅(渣)配料、固态发酵、混蒸混烧、量质摘酒、分级贮存、勾调灌装等酿造工艺酿制而成的白酒。浓香型白酒以己酸乙酯为主体香味物质,具有无色或微黄色、透明晶亮、窖香浓郁、酒体丰满、入口绵甜、回味悠长的风格特点。

清香型白酒系主要以高粱等谷物为原料,以大麦添加豌豆制成的中低温大曲为糖化发酵剂(亦有用麸曲或酵母作为糖化发酵剂),采用地缸发酵,经清蒸清糟、固态或液态发酵、清蒸流酒、分级贮存、勾调灌装等酿造工艺酿制而成的白酒。清香型白酒以乙酸乙酯为主体香味物质,具有无色、清亮透明、清香纯正、醇厚柔和、甘润绵软、自然协调、余味爽净的风格特点。

不同档次白酒工艺技术差别

行业内不同档次白酒产品在工艺技术上的差别,主要体现在基酒酿造与陈酿老熟、成品酒勾调与灌装环节,具体情况如下:

基酒品质方面。从生产工艺看,基酒酿造过程的小火蒸馏、量质摘酒环节可蒸馏出不同品质、不同等级的基酒。基酒酿造过程的发酵周期、发酵轮次等具体安排也会对基酒品质造成重要影响,通常发酵周期越长、发酵轮次越多,则酿造的基酒品质越好。另外,传统固态法工艺基酒因其自然呈香呈味物质丰富,品质稳定;而以谷物类粮食为原料生产的食用酒精,经固态发酵酒醅串蒸而得的基酒,其口感则优于普通液态法基酒(食用酒精)。

陈酿老熟方面。首先,普通基酒与优质基酒对贮存环境的要求存在较大差异,普通基酒一般贮存在室外储酒罐中,因普通基酒呈香呈味物质较少,在贮存过程中没有优质基酒在贮存过程中陈酿老熟速度快,而优质基酒则以地下恒温酒库与室外储酒罐相结合的方式进行贮存。其次,普通白酒产品与中高档白酒产品对于基酒陈酿老熟工艺要求存在显著差异,一般而言,普通基酒用于勾调普通白酒,其陈酿老熟时间相对较短;而优质基酒用于勾调中高档白酒,所需陈酿老熟时间相对较长。

酒体设计方面。酒体设计是指酿酒生产企业事先将准备生产的某一类型的酒的物理、化学性质、风格特点、感官特征以及消费者对这一类型的酒的适应程度,企业生产这一类型酒的工艺技术标准、检测方式、管理制度等内容,通过设计者的综合、协调、平衡后制定出来的能够对生产全过程进行有效控制,保证产品质量的一整套技术文件和管理准则进行的一系列工作。

(作者单位:四川资阳宝莲公司)

活瓷釉色工艺之特点研究 篇12

关键词:陶瓷,活瓷,釉色工艺

1986年于春明以汉唐文化元素作为其品牌内涵在台湾创办了“乾唐轩”, 它最开始以模仿唐三彩为主, 经过不断的研究, 后期综合了交趾陶工艺和唐三彩的精华, 将现代设计理念和工艺融合其中, 独创“乾唐彩”品牌。其后历经了十多年的技术研发与创新, 秉承健康养生、艺术科技的进步思想, 最终将产品的革新理念融入了实用陶瓷产品, 发明了远红外线应用陶瓷技术, 并创立了“活瓷”品牌之系列陶瓷产品, 以独特的日用科技陶瓷, 结合文化、艺术、科技元素, 带给消费者健康的优质生活为发展理念。

环保健康的活瓷品牌陶器就是以“活土泥”这种富含多种对人体有益的矿物质, 结合现代陶瓷技术经1300度高温所烧制而成。“活土泥”以真实为美, 以自然为贵, 以朴拙为趣, 其被赋予了形体也有了千变万化的生命活力。众所周知, 陶瓷艺术的美源自于条件与材料的相互配合, 比如水、火、泥、釉, 常言道:泥是骨, 水火是魂, 而釉就像是陶瓷的皮肤一样, 它自然而然地就成为了陶艺最富表现力的语言。

而彩釉的首次烧造是陶瓷迈向新阶段的重要关键, 约起始于汉代的绿釉, 后经六朝白釉、黄釉的继续开发, 到唐代终于烧制成功绚丽多彩的三彩陶器。三彩从基本上而言是绿、白、褐黄三色彩釉的陶器, 但有时只表现其中之二彩, 有时也增加蓝彩而呈现四彩, 所以唐三彩可说是一种代表性的名称。唐三彩, 乃是中国陶瓷的奇葩, 唐代文化鼎盛, 中西交通大开, 而人们生活思想的态度充满自信及开放, 影响所及唐三彩之烧制, 不仅呈现前所未有的淋漓流畅、斑斕晕染彩釉之美, 而堆贴、散点、刻花技法、绞染纹饰的运用、圆硕丰满的器形、写实而纯熟的塑造艺术, 使唐三彩表现了高度艺术性及丰富的内涵, 普遍获得世人喜爱, 成为中华文物极重要的代表性瑰宝。而活瓷就是以特定的胎体并结合唐代的色釉技法, 呈现了惊人的釉色工艺。

“活瓷雪晶釉”以宋代的天目彩釉为基础, 将传统两色流釉发展为了四色流釉结晶花纹工艺釉色, 其在高温烧制后的降温过程中, 冷却到一定程度后自然性的绽放出雪花般的晶体釉色, 晶体的千变万化, 如同盛开着的寒窗冰花、光照下的繁星, 呈现出华丽多彩的梦幻般的釉色。

“活瓷春语釉”传承清代乾隆窑松绿釉传统工艺, 并以独特釉料配方, 经1300℃高温烧制而成, 其出窑成器釉色具有春天柑橘的浓绿香橼的味道, 隐约反应其沉着、稳重的性格。又因其釉色如春天大地初醒, 树叶展露嫩芽, 天地间充满着清新的气息般, 故命名春语釉。

“活瓷瑞雪釉”在传承宋代传统汝瓷工艺的基础上, 经独特釉料配方, 并经1300℃高温烧制而成。出窑成器釉色除具有汝窑所具有的“青如天, 面如玉”典型特色外, 且还呈现出在无光状态下犹如羊脂玉般色泽温润柔和、素静典雅, 用手把玩之间似婴儿般肌肤的滑嫩之感, 又因其釉色如冬天的祥瑞晨雪般洁净, 以此名为瑞雪釉。

“活瓷宝石蓝釉”是在耀州绿釉的基础上创新研发而成的工艺釉色, 所呈现出如同宝石般光泽釉色, 釉色呈现出沉稳、大气的鲜明特点。

“活瓷绿釉”在宋朝耀州青瓷工艺的基础上, 通过独特的原材料配比, 并经过高温烧制而成。其釉色具有质地明亮、呈绿色透明之感。活瓷产品将中国传统文化设计元素结合雕刻及绿釉这一釉色工艺, 把活瓷产品的清新、健康绿色美感完全呈现了出来。

“活瓷珊瑚红釉”的基调主要以传统红色为主, 并结合现代高科技以1280℃高温烧制, 最后呈现的釉色特点是光泽明亮、纯正艳丽, 犹如珊瑚红一样自然的光彩绚烂、温润可人。

“活瓷鎏金”是至今仍在民间流行的传统金属装饰工艺, 这种工艺产生于先秦时期, 而后在东周、汉代发展并流行起来, 这在当时的历史经济政治背景下是最值得发扬的装饰工艺之一。活瓷鎏金工艺, 采用欧洲黄金水, 经手工描绘于坯体上, 经现代科技独特方法, 严格控制温度烧制而成后可经久不褪色, 彰显雍容与华贵。

“活瓷翡翠绿釉”是乾唐轩创新研发而成的新釉色工艺, 其特点为烧制难度大、外观具有整体通透, 晶莹剔透、呈现出翠绿欲滴的玉石般翡翠光泽。

“活瓷中国红釉”釉色传承中国传统釉色工艺, 经过改良突破技术创新的高温釉色工艺。中国红, 釉色艳丽质地温润、呈现其厚度感、层次感、发色均匀, 光泽度高等工艺特点。

“活瓷油滴釉”创于宋代, 为中国传统釉。乾唐轩在此基础上结合渐变釉色特点, 进行工艺革新创造新油滴釉特色工艺, 釉色不但似油滴浮于水面之感, 也好像油画般斑斓璀璨, 油滴釉也自古为饮茶人群喜好所珍藏。

“活瓷手工彩釉”是设计师将高温基础釉料与其他高温色料按照不同的比例调制而成, 所获得的色釉再经设计师精心细致的描绘在坯体之上。而在描绘的过程中, 设计师灵活调整思维理念, 并综合运用中国传统的国画水墨渲染技法和西方的油画技法, 最后获得了具有中间层次感色彩视觉效果的美感, 且釉色的触摸质感极强。

“活瓷雪花白釉”以中国传统透明釉工艺为基础, 加入特殊金属原料调制配方, 再以高温烧制而成后, 釉面纹饰细节的刻画既得到了清晰表现, 又可在不同自然光源下, 呈现清丽淡雅且稍有变化釉色的别样感受。

乾唐轩缘起于唐三彩的艺术美, 历经十数年对生活的关注和对艺术的追求, 将艺术融于生活美学之中, 陶瓷行业原材料皆是来自自然中的万物, 是大自然给予我们的, 是不可再生的, 我们这一代人要将这有限的资源, 赋予更大的价值, 创造人类更美好的生活, 是我们这一代人所做的工作。

参考文献

[1]活瓷在手健康长久[J].养生大世界, 2007/1:59.

[2]王旖含.用“活瓷”成为新风尚[N].健康时报, 2008-2-21 (6) .

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