新型復合材料在工程機械上的應用分析

宋政璞

摘要：由于目前工程機械執行的日常工作比較繁重，導致了工程機械日常的磨損情況比較嚴重，不利于相關工程的順利進行。由于新型復合材料在性能上具有多方面的優勢，是一種絕佳的制造工程機械的原材料。所以本文將主要圍繞新型復合材料在工程機械上的應用進行分析，并結合相應的實際情況給出一些合理化建議。

關鍵詞：新型復合材料;工程機械;應用

0 ?引言

新型復合材料又名金屬基復合材料，主要是指以金屬及其合金為制造基體，并由一種或多種非金屬和金屬共同構成的復合型材料。由于新型復合材料具有綜合力學性能比較好等多種優勢，經常被用于各種工程機械的制造過程中。為了解決目前在其應用過程中出現的主要問題，所以對新型復合材料在工程機械上的應用分析就顯得至關重要，必須引起有關部門的注意。

1 ?新型復合材料在工程機械上的應用意義分析

1.1 有利于提高工程機械的質量

由于新型復合材料是由多種材料構成的，集合了多種金屬和非金屬的共同優勢，具有剪切強度比較高和耐疲勞性比較好的綜合力學優勢。將新型復合材料應用于工程機械的制造會有效改善工程機械的出廠質量，提高其使用壽命。

1.2 有利于簡化工程機械的制造流程

在傳統的工程機械制造過程中，為了提高工程機械某一部位的強度，經常會采取在其表面覆蓋特殊材料或者是安裝保護設施等方式，來達到相應的目的。這種傳統的處理流程比較復雜，而將新型復合材料應用于工程機械的制造上面則會有效地解決這一問題，因為新型復合材料本身就具有預期的優勢性能，能夠有效簡化工程機械的制造流程。

1.3 有利于提高工程機械的運行效率

在經由傳統方式制造出的工程機械的具體使用過程中，經常會由于某些特殊部位的損壞而導致工程機械停止運行的情況，降低了工程機械的運行效率。而新型復合材料在工程機械上的應用則會有效提高某些特殊部位的耐用強度，從而減少其損壞的可能性，有利于提高工程機械的日常運行效率。

2 ?新型復合材料在工程機械上的應用問題闡述

2.1 新型復合材料在工程機械沖壓模具制造方面的應用不完善

模具在工程機械的制造方面應用非常廣泛，它的主要作用是用來制作成型物品，必須能夠進行多次循環使用。由于模具的特殊工作環境，所以對其質量提出了嚴格的要求。目前廣泛采用的是在工程機械沖壓模具的制造方面采取添加新型復合材料的方式，來加強模具的耐用強度。由于目前新型復合材料在工程機械沖壓模具的制造方面技術尚未成熟的原因，導致應用過程中經常出現問題，不利于工程機械沖壓模具的科學制造。

2.2 新型復合材料在工程機械零部件制造方面的應用不科學

由于工程機械的某些零部件的使用頻率和強度比較高，所以對其質量提出了嚴格的要求。雖然新型復合材料在加強零部件制造質量方面發揮了重要作用，但是目前在這方面的應用還未完善，經常會出現制造流程不科學的現象，對工程機械零部件的順利制造起到了阻礙作用。

2.3 新型復合材料在工程機械發動機制造方面的應用不到位

工程機械發動機的制造應該是其制造過程中最核心的步驟，必須進行嚴格把控。發動機是給工程機械提供動力的重要組成部分，所以為了提高其質量，新型復合材料在其制造過程中的應用十分普遍。由于目前技術尚未成熟和科學化制造流程尚未建立的原因，經常會出現某些應用難題，對于工程機械的整體制造產生了不利影響。

3 ?針對于新型復合材料在工程機械上的應用問題的解決策略分析

3.1 完善新型復合材料在工程機械沖壓模具制造方面的應用

為了將新型復合材料更好地應用于工程機械的制造方面，應該完善新型復合材料在機械沖壓模具制造方面的應用。針對于不同模具所需的不同特點，應該選擇性質不同的新型復合材料進行復合處理，并針對不同模具的制作流程進行科學合理的融合設計，做到因地制宜，充分發揮各種新型復合材料的優勢性能。

例如，為了解決新型復合材料在工程機械上的應用問題，在工程機械沖壓模具制造的方面，首先應該根據設計圖紙進行制造規劃，之后進行相應的原料儲備，為模具的制造提供前期條件。以機械工程專用的優質電纜槽模具的制作為例，首先應該根據電纜槽模具的使用頻率和使用強度進行相應新型復合材料用料的規劃，由于電纜槽模具主要進行水泥電纜槽成型的工作，需要具有抗腐蝕等優勢性能。結合這種現實情況，應該選用以銅基復合材料為原材料來制作水泥電纜槽模具。電纜槽模具的主要制作流程分為模架加工、模芯加工、電極加工以及模具零件加工等幾部分。由于提高其耐腐蝕性能的主要制作流程主要在模架加工方面，因此在模架加工的初期，由于構成模架的幾種基本金屬材料如鐵、鋁等需要進行高溫熔融處理，等溫度達到1600攝氏度左右時，鐵和鋁都處于熔融狀態，此時應該將新型銅基復合材料進行高溫熔融處理，并將鐵鋁的熔融物進行混合，等達到穩定狀態時，再將其倒入模具的成型容器中進行自然冷卻處理，等到24小時之后，電纜槽模具就已經成型了。這成功實現了新型復合材料在沖壓模具制造方面的應用，促進了新型復合材料在工程機械沖壓模具制造方面應用效果的提升。

3.2 加強新型復合材料在工程機械零部件制造方面的應用

為了將新型復合材料更好地應用于工程機械的制造方面，從而充分發揮新型復合材料的相應性能特點，應該加強對于新型復合材料在工程機械零部件制造方面的應用。由于工程機械零部件的種類繁多，就需要對各種易損零部件進行科學合理的分析，針對其易損原因找到特定的互補新型復合材料進行復合加工處理。針對不同零部件制作工藝的不同，應該分情況在不同的制作步驟進行復合加工處理，確保機械工程零部件的使用壽命能夠有效地延長。

例如，以挖掘機的液壓泵濾芯的制作為例，由于液壓泵濾芯的上下兩端為金屬材料，由于其特殊的工作環境，這種金屬材料需要耐腐蝕和耐變形等優勢性能。通常液壓泵濾芯的上下兩端均由鐵質材料構成，不能夠起到相應的效果。對此，在上下鐵環的制作過程中，在鐵質材料處于熔融狀態時，倒入相應的成型模具進行冷卻，在還未進行表面覆蓋時，將熔融的銅基復合材料均勻澆鑄在成型環形鐵圈的表面，置于冷卻箱冷卻，等到12小時之后將其取出，即可實現銅基復合材料對于鐵環制作的復合處理，從而提高液壓泵濾芯兩側鐵環的耐腐蝕性能，促進液壓泵濾芯的使用年限的提高。

3.3 完善新型復合材料在工程機械發動機制造方面的應用

為了將新型復合材料更加充分地應用于工程機械的制造方面，應該對于工程機械的制造核心即發動機的制造方面，使用特定的復合材料進行復合處理，從而提高發動機的使用壽命和耐用強度。應該針對發動機的不同部位，結合其工作特點，選取相應的新型復合材料進行制作，確保制作流程的科學合理。這樣有助于完善新型復合材料在工程機械發動機制造方面的應用，促進工程機械制造的質量提升。

例如，在汽車發動機的制作過程中，由于其需要進行持續的動力輸出，對于耐磨性和耐高溫等性能的要求很高。所以應該直接采取具有相應優良性能的新型復合材料進行制作，例如使用高溫鐵銅合金基復合材料進行汽車發動機整體的制作，可以在很大程度上提高發動機的使用年限，從而充分發揮新型復合材料的優勢。對于發動機的齒輪應該采取耐磨性較強的銅鈦基復合材料進行制作，并在表面澆鑄時進行復合處理，確保制造過程的科學有效。

4 ?總結

綜上所述，為了解決新型復合材料在工程機械上的應用問題，進一步促進工程機械制造的科學化，應該從工程機械沖壓模具、零部件以及發動機等三方面進行改善，最終使得工程機械的質量和耐用性得到有效提升。

參考文獻：

[1]喬雪濤，王朋，閆存富，李放，張力斌，賈克，楊澤，吳隆.超精密磨床新型復合材料床身結構設計及動態性能分析[J/OL].重慶理工大學學報（自然科學）：1-8[2020-04-21].

[2]張華.新型復合材料在工程機械上的應用分析[J].粘接，2019，40（06）：99-102.

[3]李成.新型復合材料在工程機械上的應用分析[J].中國戰略新興產業，2018（36）：12.