最近,對兩種方法不作嚴(yán)密區(qū)分,將包括部分機(jī)加工的或全部由成型加工替代完成的一并稱為“凈成形加工的情況也很多。
只要是機(jī)械加工做出來的模具成型,再要得到超越機(jī)械加工極限的精度是很困難的。同時(shí),使用模型的加工也不容易作到適應(yīng)多樣化。盡管有這些問題,最近,投向凈成形加工的目光仍然是很熱切的。精度不足的問題也將解決
如今,凈成形加工方法得到矚目的主要理由是,降低制造成本的可能性以及成型技術(shù)的顯著進(jìn)步兩個(gè)方面。還有,從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)看,再把凈成形方法具有的低環(huán)境負(fù)荷特性發(fā)揮出來,將會成為一大優(yōu)勢。
?、俳档统杀镜目赡苄?BR> 采用凈成形的加工方法降低生產(chǎn)成本,這是早就得到認(rèn)同的。在汽車零部件等方面,有很多成本降低了10%以上的事例報(bào)告。
由于發(fā)展中國家的追趕,日本制造業(yè)現(xiàn)處于過去未曾體驗(yàn)過的、嚴(yán)峻的低成本化要求之中。于是,通過采用凈成形加工降低成本的方法再度得到重視,替代精度和柔性方面優(yōu)越的機(jī)械加工,已有開始著手采用凈成形方法投入生產(chǎn)的。只要機(jī)械、裝置的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到可以滿足的范圍,成形加工的“欠缺點(diǎn)”就一定會成為非常有魅力的優(yōu)點(diǎn)。
②成形加工技術(shù)的進(jìn)步
一般來說,同機(jī)械加工相比較,塑性加工等成形加工的成熟度是比較低的。
與很大程度上倚賴機(jī)械產(chǎn)品特性的機(jī)械加工不同,塑性加工受機(jī)械、模具及加工材料這三個(gè)因素的影響很大,而模具制作和材料變形等倚賴于操作者經(jīng)驗(yàn)的成份又是很多的。盡管如此,以塑性加工領(lǐng)域快速的技術(shù)進(jìn)步為背景,正在不斷出現(xiàn)探討實(shí)際應(yīng)用的理論論述。
例如材料變形、程序模擬技術(shù)實(shí)用化、改善材料的變形功能、模具材料的進(jìn)步、下死點(diǎn)和溫度等控制技術(shù)及計(jì)量技術(shù)的進(jìn)步等,都會使塑性加工倚賴于過去經(jīng)驗(yàn)的問題、及精度不足問題等逐步得到解決。
③追求資源產(chǎn)出率
進(jìn)入九十年代后,制造技術(shù)與環(huán)境的問題得到高度重視。在生產(chǎn)過程中可使材料得到有效利用的凈成形方法,作為可調(diào)節(jié)環(huán)境的加工技術(shù)再次得到評價(jià)。
為達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的資源循環(huán)型的經(jīng)濟(jì)、社會這一目標(biāo),追求資源產(chǎn)出率(產(chǎn)出量/投入資源量)是很重要的,凈成形方法對于提高資源產(chǎn)出率是可直接作出貢獻(xiàn)的加工方法。
在討論環(huán)境對策時(shí)的問題是,除能源的直接使用量外,C02排放等環(huán)境負(fù)荷問題沒有納入市場結(jié)構(gòu),即所謂處于外部不經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。現(xiàn)在這種狀況也在發(fā)生變化,已經(jīng)開始出現(xiàn)了碳稅和C02排放交易。
顯著降低環(huán)境負(fù)荷
就某種機(jī)械部件,凈成形加工的效果得到評價(jià)。從C02排放量的比較來看,加工方法①同加工方法②相比,約為2.2倍,由于采用了凈成形,顯著降低了生產(chǎn)時(shí)的環(huán)境負(fù)荷。此方法用于鍛造時(shí),在成形工序、熱處理(退火)工序、及潤滑材料的廢液處理階段能源消耗量大,看環(huán)境負(fù)荷值反而加工方法②成為5.8倍。
但是,如算上材料制造時(shí)投入的能源,加工方法①和加工方法②各為5.79MJ和2.82MJ,加工方法①是加工方法②的2.05倍。
小型設(shè)備的用途也在擴(kuò)大
上面就制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)的凈成形加工方法及動向作了說明。經(jīng)過近30年的歷程,此方法的使用價(jià)值被再度認(rèn)識。今后在日本的制造業(yè),預(yù)計(jì)應(yīng)用比重會得到提高的為光、信息通訊產(chǎn)業(yè)、生物、醫(yī)療的相關(guān)產(chǎn)業(yè)等。在這些領(lǐng)域,將采用小型設(shè)備且并非針對會增加成本的半導(dǎo)體加工技術(shù),而是重視樹脂及玻璃材料的微細(xì)凈成形加工,現(xiàn)在正在展開開發(fā)研制工作。不僅在已有的產(chǎn)業(yè),新型產(chǎn)業(yè)對凈成形加工方法的使用也令人矚目。
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