綠色製造在軸承製造業中的應用研究
 
 
 一、綠色製造時代的軸承製造業
20世紀90年代以來,我國軸承工業在提高質量、優化結構、增進效益的基礎上,逐步調整髮展戰略,使生產結構和地區佈局不合理的狀況有所改善,技術水平不
斷提高,已經形成系統比較完整的生產與技術體系,成為排名於日本、美國和德國之後的世界軸承生產第四大
國。但是,軸承製造業在綠色製造技術方面研究甚少,高技術難度和高附加值的軸承品種少,產品質量
低,企業雖多,但生產能力低下;在軸承設計與製造理論上,同西方發達國家相比還存在相當大的差距。
而且,資源和原材料消耗較大,生產噪聲也很高,切削液、冷卻液、廢氣、廢液的排放對環境的污染也比較嚴重,因而影響了我國軸承工業的可持續發
展。鑑於此,軸承綠色製造可為軸承工業可持續發展提供保證。

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金屬塑性成形產業為能促進產業升級,提升競爭能力並
積極介入潛力雄厚之電子、電腦產業,板材沖鍛複合成形之製程技術、模具設計與製造技術及自動
化生產技術之研發與應用,實為一重要課題;另基於降低生產成本、減輕產品重量、簡化零件設計與製造及提升產品附加價值等目的,金屬塑性成形領域正積極朝向
高精度淨形成形技術發展。


 


4-2 何謂淨形成形(Net Shape Forming)


淨形成形之定義如下:


(1) 相對於傳統塑性成形(Plastic Forming),可得較小之後續機械加工,即可符合零件之尺寸及公差要求之成形製程。


(2) 成形零件局部重要位置不須後續機械加工,即可符合零件之尺寸及公差要求之成形製程。


(3) 在符合零件之尺寸及公差範圍內,鍛件可不須後續機械加工之成形製程。


 


4-3 塑性加工製品高精度化之因素


金屬塑性加工現正朝著三大目標發展:


1. 製品精密化(淨形零件開發)


2. 製程合理化(以最小投資成本及生產成本為製程整合與應用之原則)


3. 自動化、省力化



本塑性加工學界大師工藤英明教授於其所發表之“精密鍛造的現狀與未來“中提到了塑性
加工高精度化之因素(如圖一所示)。由圖一中可知,為能滿足21世紀工業競爭之趨勢與潮流:省能源、省資源、高效率化;價值觀多樣化;製品輕細小化等需
求,並進而提升塑性加工業界之國際競爭能力,塑性加工製品不得不結合自動化生產與組裝並提升其製品之精度。


圖(一)  請點選


        塑性加工製品精度提升之需求,可由下列幾項因素反映之:


1. 減少後續加工


2. 零件形狀一體化、複雜化


3. 流線切斷極小化


4. 高附加價值化


5. 表面平滑化


6. 細密加工化


 


4-4 板材流動控制成形法(Flow Control Forming),簡稱FCF


1. 板材流動控制成形法(FCF)簡介


(1) 近來,於塑性成形領域,製造淨形零件(不須後績加工),以降低生產製造成本之需求日益殷切,於板金成形製程中有效的加入冷間鍛造製程為一極有效的方法,因此FCF製程因應而生。此專有名詞,其實質之製程為板金成形與冷間鍛造之合技術。(如圖二所示)


圖(二)  請點選


(2)
FCF製程是對材料的塑性流動進行精確控制,其可提升產品精度,於零件不同部位獲得不同之尺寸、厚度要求,補償了板金成形之缺點,以加工出高附加價值的複
雜形狀製品,這種加工方法將開創塑性 加工新領域,預期此將取代部份成形+切削、粉末冶金與壓鑄等技術,並擴大塑性加工的使用範圍。


(3) FCF製程因採用板材下料的方式,故於生產技術中,大都採用板金成形之生產方式。


 


微小形零件一採用連續沖模自動化生產。


1. 小型零件一採用連續沖模自動化生產。


2. 中、小型零件形狀較雜,應用工序較少者-採用胚料傳送自動化生產。


3. 中、小型零件形狀較複雜,應用工序較少者-採用複合模具,實施人工生產或結合機械手(robot)之自動化生產。


(4) FCF製程工件成形應力較冷間鍛造製程者小,如圖(三)所示。


 圖(三) 請點選


(5) 圖(四)所示為板材沖鍛成形製程所包含之冷間鍛造與板金沖壓基本工序。


     圖(三之一) 請點選


4-4-2 應用FCF製開發之產品例(Helical cup)Helical cup沖鍛件如圖(四)、圖(五)所示。


 


圖(四)應用沖鍛複合技術開發之耳機軛


 


圖(五)  應用沖鍛複合技術開發之零件


 


(1) Helical cup應用傳統冷間鍛造製程,如圖(六)所示。


 


圖(六)  Helical cup傳統冷間鍛造


 


(2) Helical cup應用FCF製程,如圖(七)所示。


圖(七) 請點選


4-4-3 板材流動控制成形(沖鍛成形)之優劣點


        因板材沖鍛成形製程採沖床加工方式(生產速度高)且為淨形零件製造製程,除必要之螺紋加工外,無後續機械加工,故其製造成本遠低於他種零件製造製程,經實績印証,其可取代下列製程技術所生產之產品。


1. 脫臘鑄造法


2. 壓鑄+切削加工


3. 沖壓加工+切削加工


4. 切削+研磨


5. 嵌合、銲接之組合零件


(一)板材沖鍛成形製程之優點


1. 產品之高精度安定化


2. 產品開發時程大幅縮短


3. 整體加工成本大幅減低


4. 產品強度增加(流線未被切削破壞、加工硬化等)


5. 因強度增加,產品可小型化、輕量化


6. 因採沖床加工,產品可大批量穩定供應


(二)板材沖鍛成形製程之缺點


1. 與沖壓加工比較,模具局部位置承受極高之集中負荷,模具剛度之要求與設計為重要之課題。


2. 若應用冷鍛連續沖模製程開發微小或小型淨形另件,因加工工序多,需求較寬台面之沖床,且因連續模具有局部位置承受極高之集中負荷,故壓床不能單純採用一般之沖庄沖床或冷鍛沖床;須選用高精度,高剛性且滑塊運動特性特別要求之成形設備。


3. 模具精度要求高故模具製作費用極高,非為一般之沖壓模具與冷鍛模具所能比擬,故適合大批量之零件生產。


 


4-5 擺輾鍛造(Orbital Forging)


4-5-1擺輾鍛造之基本原理及類型


        擺
輾鍛造是1960年代始出現的一種壓力加工製程,相關之研究及開發工作主要集中於英國、波蘭、西德、日本及中國大陸等國,近
年在歐洲(德國、波蘭、瑞士)、中國大陸及日本等國已經成功的應用於汽機車、機床、電器、刀具及五金等產業零件之生產。由於此一製程具備省力(為傳統壓床
鍛造成形負荷的1/5~1/20)、精度高、無震動、噪音小與設備投資少的優點,因此可以預期在環保法規愈趨嚴格的末來,本製程必將得到愈來愈廣泛的應
用。


        擺輾鍛造為一項新的加工技術、加工時因模具與工件是呈局部接觸的方式,故其所需的鍛造負荷較傳統製程為小,因而鍛造加工機的出力和模具受力同樣減低,但因擺輾鍛造在成形機構與成形原理均和傳統鍛造方式有別,所以必須考慮到不同的製程參數。


 


(一)基本原理


        擺
輾鍛造之基本原理如圖(八)(a)所示,其上模之中心線0’0相對於下模中心線Z0傾斜了一個小角度γ,因此在成形時作用力
僅作用於工件表面之局部區域如圖(八)(b)所示,利用上模之迴轉,逐次壓縮材料使之成形,由於每一瞬間材料與模具之接觸面積很小,因此可大為節省所需之
成形壓力。


        擺輾鍛造由於具備以冷鍛方式將形狀複雜零件鍛造成近淨形(或淨形)鍛件之能力,故擁有極大的市場潛力,而且擺
輾鍛造能以傳統鍛
造製程的1/5~1/15的成形負荷即能鍛製出相同尺寸的產品,因此在鍛機的投資成本上要經濟許多;另外,由於特殊成形方式及成形負荷的降低,自然也沒有
一般傳統鍛造製程惱人的噪音及振動問題,對工作環境的改善及工作效率的提昇亦有極大的幫助。


 


圖(八) 擺輾鍛造示意圖


 


(二)運動類型


        擺輾鍛機中上下模的基本運動形式有三種:


1. 迴轉(Rotation):模具繞自軸旋轉。


2. 平移(Feeding):模具沿一個固定方向移動,一般稱為進給。


3. 擺輾(Rocking):模具相對於另一軸迴轉,而使得模具搖擺晃動。


由上下模運動模式的不同組合,擺輾鍛機可分為三種機型,如圖(九)。


 


圖(九) 擺輾鍛造的三種運動型式


4-5-2 擺輾鍛造之製程參數


擺輾鍛造之重要製程參數包括:擺輾角度(γ)、擺頭轉速(n)、每轉進給量(s)、擺頭與工件接觸時間(t),其在製程中所扮演之角色及影響如下所述:


(1) 擺動角度(γ)


γ
角的大小直接影響到擺頭與工件之間的面積接觸率(λ=擺頭與工件接觸面投影面積
/工件表面投影面積),此乃因擺頭為一圓錐體其圓錐頂角一般取180-2γ°,γ角愈大則圓錐頂角 愈小,擺頭與工件之間的面積接觸率(λ)愈小。而面積
接觸率(λ)的大小又會影響工件成形所需負荷例如當λ=1/n時,即擺頭與工件之間的接觸面積為整體投影面積的1/n倍,則變形力可以減力到原本的1
/n,擺輾鍛造就是在此一觀念上所發展出來的塑性加工製程。


(2) 擺頭轉速(n)


   擺頭轉速直接影響設備電機功率,轉速太高不但電機功率成正比增加,且會使機架受力惡化。擺頭轉速亦影響擺頭之每轉進給量(s),因此也直接影響到軸向壓力與鍛件品質(參考(3)之說明)。擺頭轉速一般們於30~300rpm之間。


(3)每轉進給量(s)


  每
轉進給量(s)乃指擺頭每轉(搖擺)一圈相對於下模的進給量,其由兩項參數所決
定,即滑塊進給速度(v)與擺頭轉速(n),S=v/n,當s較小時就會產生“蘑菇效應”現象,工件鍛不透。一般S的選擇以使λ=0.2~0.23為宜,
目前常用擺輾鍛造設備的S=0.2~2mm/轉。


(4)擺頭與工件接觸時間(t)


擺頭與工件接觸時間(t)對工件品質有直接影響,t之設定通常以工件達到其設定高度之後,擺頭在工作表面能多輾壓1~2圈,以達到表面精整的效果。


 


4-5-3擺輾鍛造製程之特點及設備


擺輾鍛造製程之特點


 


特     點


說             明


 


l          設備投資成本少


l          噪音、振動少


 


l          材料步留率高


 


 


l          表面精度高


 


l          適合多樣少量生產方式


l          以冷鍛製程為主


l          成形負荷僅需傳統鍛造之1/5-1/15


 


l          噪音較傳統製程減少10分貝以上


 


l          材料步留率可達90%以上,較傳統製程提高10-20%,可節省材料成本約20%


 


l          鍛品表面精糙度可達Ra0.8μm以內


 


l          生產線彈性大、生產成本可降低10-15%


 


l          溫鍛製程時鍛機元件受熱影響需克服(如隔熱、冷卻系統之加裝)


在國內擺輾鍛造是一種新的加工方法,目前僅有金屬工業研究中心有擺輾鍛造機。


 


 (圖十) 金屬中心PXW-200A型 (200噸)擺輾鍛機外觀(波蘭製)


4-5-4 擺輾鍛造之產品


 


(圖十一)  過用擺輾鍛造製程所鍛製之產品(棘輪、排檔齒輪、端面凸輪等)


4-6 鍛造模具技術


4-6-1 淨形鍛造 (Net Shape Forging)


所謂淨形鍛造就是:


(1)    相對於傳統模鍛製程,可得較小之後續機械加工量之鍛造製程。


(2)    鍛件局部重要位置不需後續機械加工即可符合零件之尺寸及公差要求之鍛造製程。


(3)    在符合零件之尺寸及公差範團內,鍛件可不需後續機械加工。


 



統的鍛造製程,胚料經由剪切或鋸斷控制下料重量,通過加熱爐之加熱,達到鍛造製
程所需之溫度,藉由送料機構或人員操作,在鍛造機械,如落鍾鍛機或機械壓床的成形下,完成鍛造工程,再進行剪緣及後續之加工。在這些過程中,下料重量的多
寡,加熱能量的消耗,鍛造工程道次,鍛材步留率的高低,鍛品之要求精度,模具製作的費用,操作機台及人員之投資,以及後續加工量的多少、難易等等,都會影
響最終產品的製造成本及其價值。因此,為了降低製作成本、提高產品價值及競爭力,製程設計者紛紛朝向精密淨形鍛造或省能源鍛造的方向前進,以期達到下述目
標:


1. 節省下料重量、提高材料步留率。


2. 結合熱處理製程,降低能源成本。


3. 尋求合理預成形,減少工程道次及模具、設備、人工成本費用。


4. 提高產品精度,降低機械加工成本。


4-6-2 高精度鍛造品之決定因素


欲獲得高精度鍛造品之決定因素如圖(十二) 


圖(十二)請點選


4-6-3 鍛造模具之加工技術


        決定高精度化鍛造品之決定因素如圖(十二)所示,現依據鍛造模具之加工流程圖及其相關技術整理成圖(十三)及圖(十四)


圖(十三)及圖(十四)請點選


4-6-4 鍛造模具加工技術之發展趨勢


(1)    高速銑削



統銑削加工如要使鍛模加工面達到精加工程度,必須增加加工時間(因 Feed
Pitch必須比較小);而像日本等先進國家已發展高速銑削加工機,利用高速銑削加工機,可藉進刀速度(高達10m/min)及心軸rpm(高達
10,000rpm以上)之提高以補償加工時間,並達到精加工程度,生產效率可提高10倍以上,目前日本亦正朝向心軸轉速提高為20,000rpm以上之
高速銑削加工機之開發、應用,表(一)為高速銑削加工機之特性。


(2)    電化學加工(ECM)


電化學加工
(Electro-Chemical
Machining)是利用在電解液中的電化學溶解將工件加工成形。加工時工件接電源的正極,工具(電極)接電源的負極,工具(電極)向工件緩慢進給,使
二極之間保持在約0.1~0.5mm間隙,被加工件金屬在電化學作用下以離子狀態進入電解液,形成氫氧化物,而此間隙中的氫氧化物被高速流動之電解液沖
走,以確保電化學反應能持續不斷的進行,直到加工結束。


目前ECM技術之主要應用於難切削材料和複雜模面、模穴、異型孔和薄壁零件的加工,還可用於表面拋光、去毛邊、刻印、磨削、研磨、車削等,其生產效率約為放電加工(EDM)之5~10倍,在某些情況下,甚至可比傳統銑削加工還高,表(二)為其優、缺點。


(3)    自動研磨拋光


鍛造模具模穴之曲面研磨拋光,傳統上均以人工操作,此技術人員必須具有高度的技術及豐富的經驗,目前此類人員不易養成,先進國家已投入開發利用機器人進行模具曲面之自動拋光,目前已有商業產品,但功能仍待加強,設備成本亦太高。


(4)    CAD/CAE/CAM系統整合快速模型製作技術(RP)及快速造模技術(RT)



前先進國家鍛造模具之設計、加工製作均朝向運用CAD/CAE/CAM系統整合
為主要發展趨勢,但此技術所依賴之人才養成為其主要重點,針對此點日本等先進國家已投入專家系統(Expert
System)之開發(如汽車連桿專家系統等),但其困難度頗高,仍停留於研發階段,尚無商業化軟體完成。


快速模型製作技術(Rapid
Proto typing,
RP)為逆向工程技術之一,其可將產品複製以供外形參考,模具設計或產品功能設計等多項之修正,參酌依據;尤其在產品(如鍛件)並無確切之尺寸資料時、或
欲檢查產品設計變更後之外觀情形時,此技術確實為一大利器;目前依不同製程,其複製品之材質大致有硬化樹脂、粉末狀熱塑性材料、線狀熱塑性材料、薄片材料
(如紙等)。快速模具製作技術(Rapid Tooling
,RT)為利用快速成形技術(RP)所得到之雛形(Prototype),翻製成矽膠模,脫腊模等模具,以便複製原形。


 


RT技術的發展可以分為兩方面:


(1)    直接造模法:如DTM(Rapid Tool)、EOS(DMLS)、EOS(DCP)、3D system(AIM)、3DP、LOM………等


(2)    間
接造模法(利用RP件翻製模具):如Silicon Rubber、Mold、Epoxy-Aluminum Mold(MRM)、Plaster
molding、Metal spraying、3D Keltool、Wax為molding pattern 再cast…..等。


 


 


項目


特性


說明


 


刀具


l          與鋼鐵被加工件,不會產生黏著磨耗及氧化磨耗,壽命較長。


l          磨耗量隨著rpm增加至某一程度,反而減少且更穩定。


l          採用球銑刀為重。


l          採用立方晶氮化硼(CBN)、陶瓷、超硬合金為主要刀具材料。


l          實驗結果驗証有此現象(RPM超過20,000而達35,000次時)。


l          若要用端銑刀,宜採單刃式


 


被加工件


l          工件溫度不升反降。


l          工件材料以硬質者較佳。


l          高速銑削時,切屑快速地被驅離工件,熱量傳至工件較少。


l          更能發揮生產效率大幅提高效果(如淬火鋼、預硬鋼及中碳合金鋼等)。


 


其他


l          目前以精加工為主,用於粗加工必須加強加工機之剛性。


l          未來有可能取代部份EDM放電加工技術。


                          表(一) 高速銑削加工機之特性


 


 


優、缺點


項目


說明


 


優點


l          能以簡單的直線進給運動一次加工出複雜模穴、模面等工件。


l          可加工各種金屬材料。


 


 


 


 


 


 


l          適用於加工易變形或薄壁的零件。


l          生產效率高(進給速度約0.1-1mm/分)。


l          可獲得一定的加工精度及較高的光潔度。


l          電極較無損耗,適合大量生產。


l          如鍛模、葉片、炮管來福線等。


l          與被加工材料之硬度、強度、韌性無關(常用來加工耐高溫超合金、鈦合金、不銹鋼、淬火鋼及其他硬質合金等難切削材料)。


l          加工中不產生加工變形和應力。


l          約為傳統放電加工的5-10倍,某些情形下,甚至能超過切削加工。


l          被加工件表面無殘餘應力、變質層及刀痕毛邊;表面精度可達Ra1.6~0.4μm,加工精度:孔或圓筒為±0.03~0.05mm,鍛模模穴為±0.05~0.2mm,扭曲葉片型面為±0.10~0.25mm,稜邊為小圓角。


l          一個電極約可加工數十至數百個工件。


 


缺點


l          加工精度還不夠高。


l          難以加工出稜角清晰之工件。


l          單件、小批量生產的應用受限制。


l          設備投資成本較多。


l          形狀越複雜,加工精度愈差;一般低於放電加工(EDM)之加工精度。


l          一般加工出的圓角半徑大於0.2mm。


l          因電極設計、製作較困難費事,並需要一定的夾具。


l          附屬設備多,除主機及電源外,亦需電解液系統及電解產物處理設備等,占地面積較大、成本投資較多,(所有設備均需有防腐蝕功能)。


                  表(二) 電化學加工之優、缺點


Reference:


(1) 金屬工業          32卷5期 87年9月


          淨形加工成形製程        吳春甫


(2) 鍛造                  第七卷 第一期 87年3月


        (a) 近淨形複合鍛造及先進沖鍛複合成形技術          日本考察心得


                        吳春甫、鄭炳國、邱先拿


        (b) 鍛造模具技術現況與趨勢(一)


                        王俊傑、蔡盛祺、林文樹


(3) 鍛造                  第七卷 第二期 87年7月


                鍛造模具技術現況與趨勢(二)


                        王俊傑、蔡盛祺、林文樹


(4) 鍛造               第七卷    第四期    87年11月


(a) 機車曲柄軸近淨形鍛造技術開發


                        鄭炳國、黃廣淼


        (b) 機車變速齒輪擺輾鍛造製程研發


                        蘇子可


(c) 從電腦模擬看擺輾鍛造之特性


                李榮顯、謝宗鑫、何益彰、周金龍、蘇子可


(5) 鍛造技術手冊          中華民國鍛造協會出版


(6) 新版精密工作便覽          精密工學會編





引用出處: 


 


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 前言車削加工是機械製造業中最基本、最廣泛、最重要的一種工藝方法,它直接影響生產效率、成本、能源消耗和環境污
染。由於現代科學技術的發展,各種高強度、高硬度的工程材料越來越多地被採用,傳統的車削技術難以
勝任或根本無法實現對某些高強度、高硬度材料的加工,而現代的硬車削技術使之成為可能,並在生產中取得明顯效益。
刀片結
構及幾何參數確定 刀片形狀及幾何參數的合理確定對充分發揮刀具切削性能是至關重要的。按刀具強度,各種刀片形狀的刀
尖強度從高往低依次為:圓形、100°菱形、正方形、80°菱形、三角形、55°菱形、35°菱
形。刀片材料選定後,應選用強度盡可能高的刀片形狀。硬車削刀片也應選擇盡可能大的刀尖圓弧半徑,用圓形及大半徑刀片粗加工,精加工時的刀尖半徑為
0.8~1.2μm。3 硬車削技術的應用硬車削技術經過10年的發展及推廣應用,獲得了巨大的經濟效益和社會效益。下面以軋輥加工等行業舉
例說明硬車削技術在生產中的推廣應用情況。 

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來源:中國刀具信息網
 
 

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吳品品指出,醫療生
技業一日千里,世界各地都在做同樣的研究,誰能先做出來,誰就取得競爭優勢,透過RPC計畫,能讓產業加速腳步提升競爭力。「醫
材這一行是個頭腦競爭、與時間賽跑的行業,單打獨鬥的不易取得優勢,所以RPC計畫是政府將經費平等的給學界、醫界和產業界,待三者整合成功後,業界分配
到各自的歸屬權,政府取回應有的投資報酬再循環利用,讓研發生生不息的運作下去。」
人與資源的金鋼合體

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【撰文/張彥文】


 


 


台灣在機電、電控、資訊、鋼構元件等封面均有相當水準,利用這些技術能力,可做為風力發電機組研發的基礎。(攝影/蔡鴻謀)



類利用風力發電的起源甚早,19世紀末丹麥的氣象學家保羅‧拉‧庫爾(Poul La
Cour)即建造了世界上第一台的風力發電機。隨著近年來石油危機及地球暖化的效應影響,各類型替代能源快速發展,全球風力發電也持續成長。根據世界風能
協會(World Wind Energy
Association)發布的報告指出,2009年全球風力發電的總裝置容量超過159GW(百萬瓩),所發出的3,400億度電力,約占全球發電總量
的2%。


不過在全球的風力發電量中,超過98%都是來自於陸域式風力發電機,僅有不到2%是來自所謂的「離岸式風力發電」。所謂的離岸式風力發電,簡而言之即是將風力發電機裝置在海上,利用較陸地上大20%的海上風力,讓風力發電機可以較陸域式平均多出40%的電力產能。


離岸式成本仍高



然離岸式風力發電的效能較佳,但因為其裝置成本是陸域式的1.5至2倍,因此還無法普及。工研院綠能與環境研究所所長童遷祥指出,再生能源是21
世紀的發展重點,大家都在談這個題目,也都投入許多資源,什麼樣的項目值得進一步的研發呢?「只要是價格還無法跟化石燃料競爭的,就表示技術還不夠成熟,
若要當成替代能源,就還需要投入研發」。童遷祥說,目前替代能源中,以風力發電的成本最低,尤其陸域式風力發電機的發電成本已經和化石燃料相當接近,因此
建置的數量最高,而離岸式則還無法與化石燃料競爭。


 


 


工研院研發的離岸風力發電機,以高溫超導發電機提高發電效率,以直驅式結構減輕磨耗、維修及重量。(攝影/蔡鴻謀)



岸式風力發電機成本高的最主要原因,為裝置在外海,牽涉到運輸、吊裝及輸電等成本,而且目前均以陸域機種直接搬到海上使用,並未考慮離岸式風力發電機的需
求與陸域式不盡相同。不過,現在世界各國都在研發海上專用的風力發電機,以期降低成本。例如,離岸式風力發電機將走向大型化,裝置容量朝5百萬瓦
(5MW)以上機型發展,來降低造價成本。又如離岸式風力發電機裝置在海上,往往因風浪使維修更困難,所以穩定度及可靠度也必須較陸域式風力發電機為高。
此外,由於離岸風力發電機還涉及海底地基及電纜鋪設等基礎建設工程,這些部分要如何降低成本,也都是考量的課題。


為了降低離岸式風力發電
機的成本,工研院機械所的研發團隊,在經濟部能源局專案支持下,決定先從風力發電機的關鍵技術著手。童遷祥表示,成本與可靠
度是目前離岸風力發電機研發的兩大課題,例如,目前的風力發電機,為了避免葉片造成的噪音,所以轉速都有限制,在受限的轉速下,就必須在風力機系統內裝設
增速齒輪箱來提高發電機的轉速,但是增速齒輪箱既增加了發電機的重量,也提高了製造成本。


高溫超導體的契機



了解決這個問題,工研院便研究以高溫超導體來當做發電機的轉子(發電機構造中繞固定中心轉動的部分)。童遷祥解釋,高溫超導體的特性,是體積小但
是帶大電流,因此可以產生很強的磁場,將巨大的扭力直接轉換成電力,而省去增速齒輪箱。如此一來,以高溫超導體做為風力發電機轉子的技術,既可以降低風機
的重量及成本,可靠度也隨之提升,是非常適合離岸式風力發電機使用的前瞻技術。


童遷祥進一步說明,高溫超導體是僅1微米厚、4毫米寬的薄
膜,目前尚無大規模商業應用,因此成本偏高,這也是工研院目前針對高溫超導體應用的研發重
點,希望能夠突破目前高溫超導體電流密度的上限。當高溫超導體每單位電流的成本小於純銅導線的2倍時,就可以讓這種材料大量運用在風力發電機上,也就能跟
美國高溫超導體的領導廠商American Superconductor或Super Power等談合作案,帶動國內離岸式風力發電機的產業起飛。


 


 


台灣擁有亞太地區最佳風能之環境,具開發價值之風能可達3000 MW,而且風力發電再生能源訂有4.22%發展配比,有利風機產業發展的推動。(攝影/蔡鴻謀)



進行技術研發的同時,其實商業化的布局也在進行當中。工研院於2010年7月底,促成了國內產業界和中國相關單位簽訂一份備忘錄,雙方共同合作,投入離岸
式風力發電機的技術開發及生產製造。兩岸之所以致力於離岸式風力發電機的開發,是因為台灣、福建和浙江等台灣海峽沿岸,都具備極佳的風場條件,可以做為離
岸式風力發電機的裝設地點。


童遷祥舉例,一般認定風力發電機每一年全速運轉的時數,也就是所謂的「每年滿發小時」,若是可達到2,200
小時以上,就算是有效率的優良風場。而
澎湖一帶,就可以達到4,000小時,若是能夠突破高溫超導的技術,配合這一帶極佳的風場條件,可望創造極大的電力和產業效益。若以單項替代能源對化石能
源的替代率能達到5%為標準,來篩選優先投入研發的項目,以未來十年的技術水準來衡量,風力發電的機會最高。


此外,台灣的機電、電控、資訊、鋼構元件等相關工程產業技術能力,也有一定的水平,再加上國內業者已具備開發風力發電機中基本元件的能力,對產業來說已具備相當堅實的基礎。


※延伸閱讀:‧<span>產品碳足跡實踐綠色承諾</span> ‧<span>微藻採收除水,量產生質油非夢事 </span>‧<span>綠能,未來40年主宰人類歷史的產業</span>


【完整內容請見<span>《工業技術與資訊》</span>2010年10月號第228期】





引用出處: 


 http://tw.myblog.yahoo.com/lifung-biz/article?mid=4345&prev=4346&next=4344


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太陽能已是目前最夯的綠能科技產業,台灣太陽能產業的產值也逐年成長。(攝影/鄒福生)



顧全球產業的歷史,1970年代半導體產業崛起,將美國的產業力量由東岸轉到了西岸,而產品則由大型電腦,慢慢演進到個人電腦,以至於功能與電腦相較亦不
遑多讓的智慧型手機,整個半導體產業迄今仍在發展當中。不過進到21世紀,半導體產業的領導廠商,都已經發現了綠能產業的趨勢,而逐步向綠能產業靠攏。


工研院副院長曲新生認為,就如同1970年的那一個時間點,2010年也正是綠能產業發展的起步階段,至少未來30至50年,必然會成為主流的產業力量,因此現階段也正是全世界投入極大力量,意圖搶占綠能產業制高點的時機。


以台灣產業發展的情況來看,台灣在1970年代大膽地投入當時號稱只有美國人做得到的半導體產業,成立工研院,後來更催生出台積電、聯電等晶圓代工的龍頭廠商,曲新生表示,綠能產業將會是下一波的產業革命,但是過程和半導體產業會略有不同。


從材料和元件走向系統


 


 


智慧電表可以提高民眾的自覺與意識,了解家中各種電器的用電耗能情形,並進一步調節用電量或省電。(攝影/蔡鴻謀)



灣現在的產業環境,不論是晶圓、筆記型電腦或是手機,僅有極小比例是供應國內市場,其他都是外銷到全世界;但是綠能產業並不適合走過去加工出口的模式,因
為尋找替代能源、追求永續發展是世界各國的共同目標,「綠能產業若還走大量出口的老路線,反而是在幫其他國家做節能減碳了,」曲新生說,未來綠能產業的開
發,要把台灣本地當成一個重要的市場,來幫助整個國家達成節能減碳的目標,更可以創造高附加價值的就業機會。


「除了零件和材料之外,發展
綠能產業的重點是,我們必須走向系統,」曲新生特別強調,不論是太陽光電或是風力發電這類的再生能源,台灣在零組件和材
料上已經具備極佳的水準,但是缺乏系統的整合。舉例來說,一個大型集合社區,它必須要用到台電發的電,如果在社區內裝設太陽能板,這個社區也成為電力的來
源,不過太陽能所發的電力,要再送回到電力網絡當中,這樣才能成為一個系統,而這樣的電力網絡,必須要依靠智慧電網來做良好的管理,台灣ICT產業在過去
數十年中累積的經驗和技術,正是建構智慧電網的極佳基礎。


跳脫代工製造的宿命


曲新生進
一步說明,太陽能板或是風力發電機是材料,而太陽能電廠或是風力發電廠就是系統,或是像電動車的充電技術,也都是系統技術。因為台灣現在還
是走大量生產,生產一片片的太陽電池晶圓,送到國外組裝成為系統,「這一定要改變,否則只會『碳留台灣』,」曲新生強調。而且以經濟效益來說,同樣1GW
的太陽能電力,電廠的價值會比電池材料增加三倍之多,所以若以台灣目前每年生產大約3GW的太陽電池元件來說,若是建立為太陽能電廠,產值將高達120億
美元。


 


 


碳捕捉與封存技術針對發電廠、石化廠等所產生的二氧化碳,加以捕捉、運送後注入地下構造,藉由地層之封閉與吸附,予以長期封存,以解決二氧化碳排放的問題。(攝影/蔡鴻謀)



工研院今年將太陽光電科技中心併入新成立的綠能與環境研究所,曲新生表示,就是為了讓台灣過去已達世界級製造水準的太陽光電元件,能夠更進一步地整合成系
統。再加上工研院長期具有跨領域的研究優勢,包括資通所的軟體、電光所的晶片等,都可以整合進所謂智慧電網的系統當中,形成台灣新的綠能產業力量。也就是
說,台灣若是能建構起自己的系統實力,就可以在全世界的綠能產業鏈中,創造自己的商業模式,自代工製造當中跳脫出來。


甚至在全球都在想方設法降低二氧化碳排放的此時,台灣甚至可以利用相關的技術進行低碳外交,例如說協助友邦建構太陽能電廠、LED照明系統等等,「用我們的技術去幫助其他國家節能減碳,同時可以扶植台灣的綠能產業,增加許多就業機會,」曲新生說。


能源效率需同步提升



能領域除了供應端之外,其實也不能忽略使用端。根據工研院與環保署共同的估算,台灣若從現在開始,不做任何節能減碳的動作,二氧化碳的排放量,將
從2009年的247百萬噸,上升到2020年的467百萬噸;而台灣目前設定的目標,到2020年時,希望台灣的二氧化碳排放量,不超過257百萬噸,
也就是維持2005年的水準,要達成這個目標,最大的關鍵其實是能源使用效率的提升。


能源效率可以分幾個面向來談,例如發電廠的效率,目
前台灣電廠的平均發電效率大約是38%,若是全面汰換成最新的機組,大概可以提升到46%至
48%。另外,像六年前台灣在六個都會區,全面更新為LED的交通號誌,一年就大約可以省下一億度的電力,也就是新台幣二億元的電費,裝設成本只要二年就
可以回收,但是卻可以使用20年!因此,靠著能源使用效率的提升,在不降低生活品質的前提下,一樣可以達成節能減碳的目標。所以像是有省電標章的變頻電器
產品、高效率馬達、智慧綠建築、智慧電動車等,都是政府積極推動,提高能源使用效率的方向。


【完整內容請見<span>《工業技術與資訊》</span>2010年10月號第228期】





引用出處: 


 http://tw.myblog.yahoo.com/lifung-biz/article?mid=4344&prev=4345&next=4342


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1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉


 


1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求不高,化工设备是其典型用途


 


1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具


 


1145 包装及绝热铝箔,热交换器


 


1199 电解电容器箔,光学反光沉积膜


 


1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材


 


2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品


 


2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件


 


2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件


 


2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件


 


2036 汽车车身钣金件


 


2048 航空航天器结构件与兵器结构零件


 


2124 航空航天器结构件


 


2218 飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环


 


2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300摄氏度。焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力


 


2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料


 


2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件


 


2A01 工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉


 


2A02 工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片


 


2A06 工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉


 


2A10 强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉


 


2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉


 


2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件


 


2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件


 


2A16 工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱


 


2A17 工作温度225~250摄氏底的航空器零件


 


2A50 形状复杂的中等强度零件


 


2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等


 


2A70 飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等


 


2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件


 


2A90 航空发动机活塞


 


3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道


 


3004 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件


 


3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等


 


3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等


 


5005 与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致


 


5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等


 


5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等


 


5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合


 


5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等


 


5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等


 


5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐


 


5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件


 


5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜


 


5254 过氧化氢及其他化工产品容器


 


5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝


 


5454 焊接结构,压力容器,海洋设施管道


 


5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料


 


5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件


 


5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器


 


5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织


 


5A02 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件


 


5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金


 


5A05 焊接结构件,飞机蒙皮骨架


 


5A06 焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件


 


5A12 焊接结构件,防弹甲板


 


6005 挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等


 


6009 汽车车身板


 


6010 薄板:汽车车身


 


6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材


 


6063 建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料


 


6066 锻件及焊接结构挤压材料


 


6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材


 


6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等


 


6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要有良好抗蚀性之用


 


6201 高强度导电棒材与线材


 


6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件


 


6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件


 


6351 车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道


 


6463 建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件


 


6A02 飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件


 


7005 挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固熔处理的部件;还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒


 


7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,军用器材、装甲板、导弹装置


 


7049 用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件,如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而韧性稍高


 


7050 飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高


 


7072 空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层


 


7075 用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造


 


7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高


 


7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件


 


7475 机身用的包铝的与未包铝的板材,机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件


 


7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等


引用出處: 


 http://www.nebulahj.com/hjzs/z16.html


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(3)鎢鋼エンドミル設計


(4)航空エンドミル設計


(5)超高硬度エンドミル


(6)ダイヤモンドエンドミル


(7)医療用品エンドミル設計


(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計


弊社の製品の供給調達機能は:


(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計


(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給


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быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC
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фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм
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include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card
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reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and
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平頭鉚釘 GB 109-86 標牌鉚釘 GB
827-86 半圓頭鉚釘 GB 863.1-86 小半圓頭鉚釘 GB 863.2-86 平錐頭鉚釘 GB 864-86 沉頭鉚釘 GB
865-86 半沉頭鉚釘 GB 866-86 螺絲螺絲 半圓頭鉚釘 GB 867-86 平錐頭鉚釘 GB 868-86 沉頭鉚釘 GB
869-86 半沉頭鉚釘 GB 870-86 扁圓頭鉚釘 GB 871-86 扁平頭鉚釘 GB 872-86 螺絲 扁圓頭半空心鉚釘 GB
873-86 螺絲 沉頭半空心鉚釘 GB 874-86 120° 扁平頭半空心鉚釘 GB 875-86 空心鉚釘 GB 876-86
沉頭鉚釘 GB 954-86 120° 管狀鉚釘 GB 975-86 螺絲 大扁圓頭鉚釘 GB 1011-86 半沉頭鉚釘 GB
1012-86 120° 平錐頭半空心鉚釘 GB 1013-86 大扁圓頭半空心鉚釘 GB 1014-86 螺絲 沉頭半空心鉚釘 GB
1015-86 無頭鉚釘 GB 1016-86 螺絲 封閉型扁圓頭抽芯鉚釘 GB 12615-90 封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB
12616-90 開口型沉頭抽芯鉚釘 GB 12617-90 螺絲 開口型扁圓頭抽芯鉚釘 GB 12618-90 扁圓頭擊芯鉚釘 GB /T
15855.1-1995 沉頭擊芯鉚釘 GB /T 15855.2-1995


引用出處: 


 http://big5.made-in-china.com/info/article-NmQJfVnyoxlE.html


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摘要: 铝合金代号系以美国铝业公司之AA标准基本,以四位元数位表示各种不同的合金


 


铝合金代号系以美国铝业公司之AA标准基本,以四位元数位表示各种不同的合金


 


        
第一数字(千位)          1xxx :纯铝          2xxx :Al-Gu 系合金          3xxx
:Al-Mn 系合金          4xxx :Al-Si 系合金          5xxx :Al-Mg 系合金         
6xxx :Al-Mg-Si 系合金          7xxx :Al-Zn-Mg 系合金          8xxx
:上记以外的合金              第二数字(百位)          以0-9分别代表,0是代表基本合金,1-9代表各种改良合金或是
         再生合金纯铝时0 表示对於不纯物并无特别限制而1-9 则表示一          种以上的不纯物有特别规定。
         第三、四数字(十、个)          纯铝时以纯度之小数点后二位表示          合金则以日美铝规格称呼表示


 


         质 别          F 氧造原状之材质          O 作过退火、再结晶(只对展伸材料)之材质          H加工硬化之材质(H后加2位数字)


 


         第1 位数字          H1x 只作加工硬化之材质          H2x 加工硬化后,做部分退火之材质          H3x 加工硬化后,作安定化处理之材质


 


        
第2 位数字(表示加工硬化之最终程度)          Hx9 超硬质          Hx8 硬质          Hx6
3/4硬质(这材质之引张强度是在硬质与1/2 硬质之中间)          Hx4 1/2硬质(这材质之引张强度是在硬质与软质之中间)
         Hx2 1/4硬质(1/2硬质与软质之中间)


 


         W         
T受F.O.H以外之热处理之安定材质          T2 退火之材质(只用於铸件)          T3 淬火处理后,受加工硬化之材质
         T4 淬火处理后,常温时效完了之材质          T5 省去淬火处理,只作回火处理之材质          T6
淬火处理后,作退火处理之材质


 


这份整理于网中的资料只能做参考,国内标准有另外的内容,但在广东的铝行业有渐趋此标准的可能。


 


 


1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉


 


1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求不高,化工设备是其典型用途


 


1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具


 


1145 包装及绝热铝箔,热交换器


 


1199 电解电容器箔,光学反光沉积膜


 


1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材


 


2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品


 


2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件


 


2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件


 


2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件


 


2036 汽车车身钣金件


 


2048 航空航天器结构件与兵器结构零件


 


2124 航空航天器结构件


 


2218 飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环


 


2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300摄氏度。焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力


 


2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料


 


2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件


 


2A01 工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉


 


2A02 工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片


 


2A06 工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉


 


2A10 强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉


 


2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉


 


2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件


 


2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件


 


2A16 工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱


 


2A17 工作温度225~250摄氏底的航空器零件


 


2A50 形状复杂的中等强度零件


 


2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等


 


2A70 飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等


 


2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件


 


2A90 航空发动机活塞


 


3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道


 


3004 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件


 


3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等


 


3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等


 


5005 与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致


 


5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等


 


5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等


 


5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合


 


5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等


 


5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等


 


5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐


 


5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件


 


5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜


 


5254 过氧化氢及其他化工产品容器


 


5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝


 


5454 焊接结构,压力容器,海洋设施管道


 


5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料


 


5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件


 


5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器


 


5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织


 


5A02 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件


 


5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金


 


5A05 焊接结构件,飞机蒙皮骨架


 


5A06 焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件


 


5A12 焊接结构件,防弹甲板


 


6005 挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等


 


6009 汽车车身板


 


6010 薄板:汽车车身


 


6061 要求有一定强度


引用出處: 


 http://www.52c51.com/article/329.html


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1 前言 
納米改性Ti(C,N)基金屬陶瓷與傳統Ti(C,N)基金屬陶瓷相比,具有優良的綜合性能,因而被廣泛用作刀具材料。 隨著製造技術的發展,金屬陶瓷強度和韌性得到不斷提高,刀具的抗塑性變形和抗崩刃性能也有所改善;並且,刀具的高溫強度和高溫硬度、導熱性和耐衝擊性也都有所提高,使其不僅可用於鋼材和鑄鐵的精加工,而且可成為粗加工、銑削等斷續切削適宜的刀具材料。 當前,銑刀的使用量僅次於車刀和鑽頭,隨著數控機床和專用銑床的普及,銑刀的使用量越來越大。 由於銑削過程採用大進給量的傾向日趨加強,因此,加工條件也越來越惡劣,對銑削刀片用刀具材料的穩定性要求越來越高。另外,用於斷續銑削的銑刀與連續切削的車刀相比,銑刀在使用中因承受反复的衝擊容易發生脆性破損。 為此,研製和開發高強韌性銑削刀片,特別是用納米改性Ti(C,N)基金屬陶瓷刀具材料就顯得尤為必要。 目前,在國內儘管已有許多有關銑削刀片用刀具材料的報導。 但是,對銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的研究還未見報導。 本文即研究銑削用納米改性金屬陶瓷的顯微組織和力學性能,為其下一步用作銑刀刀具材料提供理論指導。 
2 實驗方法 
1) 材料製備 
銑削刀片用納米改性金屬陶瓷試樣的化學成分如表1所示。 首先,用ZB220-T型超聲波對納米TiN粉進行分散,混料後加入適量無水乙醇並置於QM-1F行星式球磨機上進行球磨24h。 待混合料乾燥後,加入一定量的汽油橡膠溶液進行造粒,然後,在約200MPa壓力下模壓成形,最後,在1440℃溫度下真空燒結1h。

表1 銑削用納米改性金屬陶瓷試樣的化學成分 




















































試樣序號各試樣化學成分(wt%)
TiN(nm)WCTiCMoCoNiC
a1015Rest412121.0
b6816
c15618
d61014
e41414

2) 組織觀察 
試樣表面經1µm金剛石拋光膏拋光後,用m(HF):n(HCI)=1:1的混合酸進行長時間熱腐蝕後並用清水沖洗乾淨,然後,在HITACHI X-650型掃描電鏡上觀察顯微組織。 斷口形貌觀察在LEO-1530VP型掃描電鏡上進行。 
3) 抗彎測試三點彎曲實驗 
在MTS801-23型試驗機上進行。 試樣尺寸為30mm×5mm×5mm;跨距為20mm,壓頭速度為1mm/min。 實驗採用單邊切口梁法測斷裂韌性,試樣尺寸為30mm×5mm×2.5mm,試樣切口用金剛石刀片切出寬0.15~0.20mm的缺口,切口深度a為0.5mm,切口尖端曲率半徑在0.1~0.2mm之間,跨距為20mm,加載速率為0.05mm/min。 用此方法計算試樣的斷裂韌性KIC的公式為 














KIC=Y3PLa½
 
2bh2

式中Y=1.93-3.07(a/h)+14.53(a/h)2-25.11(a/h)3+25.8(a/h)4 
3 結果與討論 
1) Mo添加量對顯微組織的影響


由圖1可以看出,銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的組織仍為陶瓷相和金屬相兩相;基體組織中較粗大的陶瓷相呈芯/殼結構,即TiC芯外包覆有一層硬質相(Ti,Mo,W)(C,N)即“SS”相)。 環形相(“SS”相)形成能有效抑制基體Ti(C,N)晶粒的長大,從而提高了材料的力學性能;它的形成是由於WC、Mo2C及Ti(C,N)向液相中溶解和在粗Ti(C,N)顆粒上再析出的結果。

   
(a) 12Ni-12Co-4Mo (b) 16Ni-8Co-6Mo (c) 18Ni-6Co-15Mo 
圖1 銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的顯微組織(SEM)


 


研究表明,向Ti(C,N)基金屬陶瓷中添加Mo能改善液態金屬Ni對基體的潤濕性和抑制燒結時碳化物晶粒的長大,並且能提高Ti(C,N)基金屬陶瓷的高溫抗彎強度Q5R。 在
TiC-Ni-Mo系中,當Ni中Mo含量達10wt%時能完全潤濕TiC顆粒(接觸角q=0°。由圖1可見,隨Mo添加量的增加,TiC基金屬陶瓷的組
織明顯細化。這是因為Mo能抑制燒結時碳化物相晶粒的長大,這與潤濕性的改善有關;在完全潤濕的條件下,碳化物顆粒不出現聚集再結晶,這種見解現在已經得
到普遍承認。此外,在燒結溫度下,Mo向TiC顆粒擴散,並取代TiC晶格中的Ti,在TiC顆粒表面上形成(Ti,Mo),
固溶體,這就減少了純TiC顆粒接觸,並防止純TiC顆粒聚集長大。這同樣是造成TiC基金屬陶瓷晶粒更細和組織更均勻的另一個重要原因。特別由圖
1(c)可以看出,當Mo含量達15wt%時,對TiC基金屬陶瓷的組織細化效果要更加顯著。由Hall-Petch公式可知,金屬陶瓷組織的細化可以明
顯提高材料的屈服強度,這為其下一步用作刀具材料奠定了良好的基礎。 
由圖1還可以看出,在腐蝕掉組織中大部分金屬粘結相後,可見許多諸如TiC、WC等異種亞微米碳化物和納米TiN顆粒隨機分佈於各陶瓷相顆粒之間。 據
文獻報導,這些分佈於TiC/TiC的兩相或三相晶界上的納米TiN和異種亞微米碳化物顆粒,一方面,起到固溶強化金屬粘結相的作用,另一方面,能起到有
效釘扎TiC晶界和粘結相中位錯的作用,使TiC晶界和位錯難以運動,從而在一定程度上阻礙金屬陶瓷的晶粒異常長大,這樣整個基體中TiC晶粒也可得到明
顯的細化,使金屬陶瓷的整體組織趨於均勻化。 
2) 金屬粘結相力學性能的影響 
圖2為金屬粘結相含量和種類對銑削刀片用納米改性金屬陶瓷力學性能的影響。 由圖2可知,無論採用單相金屬Ni 還是採用複相Ni-Co做金屬粘結相,金屬陶瓷的抗彎強度(σbb)和斷裂韌性(KIC)都隨粘結相含量的增加而升高,而硬度(HRC)則隨粘結相含量增加而降低。 但是,採用(Ni+Co)復相粘結時,金屬陶瓷的力學性能要優於單相Ni粘結的金屬陶瓷性能。


   
(a) 粘結相含量對強度影響(b) 粘結相含量對硬度影響(c) 粘結相含量對斷裂韌性影響 
圖2 粘結相含量和類型對金屬陶瓷力學性能的影響


用(Ni+Co)複合粘結相使金屬陶瓷力學性能提高的原因主要還是與顯微結構的改善有關。 由於Co有著比Ni更高的韌性,而且適當添加Co可以改善粘結相對硬質相的潤濕性,所以在採用相同的燒結工藝時,含Co金屬陶瓷的斷裂韌性和緻密度比完全用Ni作粘結相的要高。 但是,由於Co價格比較昂貴,因此,Co添加量較多時對成本不利。 
3) 斷口形貌分析 
圖3為銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的抗彎斷口SEM形貌。 由圖(a)、(b)、(c)可見,隨著粘結相含量的增加,斷口形貌也隨著變化。 斷裂模式以沿晶斷裂為主。 這是由於裂紋沿晶界擴展所需的能量較少的緣故。 但對較粗大的陶瓷相,存在著解理斷裂。 從斷口還可以看出,金屬相存在著明顯撕裂的痕跡(撕裂棱)和小碳化物顆粒從金屬粘結相中拔出後留下的韌窩。

 


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金属陶瓷 ceramic metal


   
金属陶瓷是指陶瓷和金属的机械混合物。随着火箭、人造卫星及原子能等高技术的发展,对耐高温材料提出了新的要求,人们希望材料既能在高温时保持很高的强度
和硬度,能经得起激烈的机械振动和温度变化,又有耐氧气腐蚀和高绝缘性等性能。但无论是高熔点金属还是陶瓷都无法同时满足这些要求。   
金属陶瓷是由陶瓷和粘接金属组成的非均质的复合材料。陶瓷主要是氧化铝、氧化锆等耐高温氧化物或它们的固溶体,粘接金属主要是铬、钼、钨、钛等高熔点金
属。将陶瓷和粘接金属研磨混合均匀,成型后在不活泼气氛中烧结,就可制得金属陶瓷。   



属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点,它密度小、硬度高、耐磨、导热性好,不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外,在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的
陶瓷涂层,也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等处。   
金属陶瓷是一种既象钢铁那样坚硬又象陶瓷一样耐高温、耐腐蚀的复合材料。   
纯金属在高温中容易被氧化使强度大大降低。而陶瓷能耐高温、耐腐蚀,但脆性大,导电率低,高温流动性差。如果把金属和陶瓷掺合在一起,就可以在高熔点的情
况下得到强度高,硬度大、抗氧化能力强,并具有一定的延展性和良好的热稳定性的金属陶瓷。中国资产管理网   
制造金属陶瓷材料比较简单,只需要在氧化铝中加入一些金属铬;在碳化钛中加入一些金属镍,就可以制造成金属陶瓷。掺有超微陶瓷粉末的金属铝,是一种重量
轻、强度高、韧性大、耐热性能好的金属陶瓷。含 20%的超微钴粉末的金属陶瓷是性能很好的耐高温材料,主要用于运载火箭的喷嘴。    



于金属陶瓷具有金属和陶瓷两者的优点,因此,应用范围极为广泛。金属陶瓷具有很高的机械强度和硬度,有良好的化学稳定性,又有好的导热性和导电性,而且
比重小,很适合原于能工业和
航空工业的需要。例如,要把原于反应堆的体积缩小,以便在舰船、潜水艇中使用,就得提高它的工作温度,用金属做成的核燃料元件,在700℃就会破裂或变
形,可是用金属陶瓷作元件,温度即使高达1000℃,反应堆还能照常工作。火箭技术更需要耐高温的材料,比如,洲际导弹、宇宙飞船等,当它们返回大陆时,
由于速度很高,和大气剧烈地摩擦,会产生极高的温度,金属陶瓷可以“赴汤蹈火”地承担这项重任。    



有一种叫“发汗材料”的金属陶瓷,当温度增加到一定高度时,发汗材料所含的金属就被蒸发了。好象人发汗一样,一出汗,就带走了大量的热量,使飞行器温度
下降,不至于被高温烧毁。发汗材料虽然“出汗”,可是其外部形状和大小却保持不变。这就可以保证飞行器正常运行,能准确地到达目的地。   
随着科学技术的发展,金属陶瓷的用途越来越广泛。利用金属陶瓷的耐火性和高温强度,可以作燃气涡轮、喷气发动机、原子能锅炉的零件及白炽灯丝等;利用它的
硬度,可以作金属切削刀具和轴承材料;利用它的导电性能,可以作发热体和电刷;利用其磁性,又可以作变压器磁心等等。相信金属陶瓷将在未来的技术领域中大
显身手。






属陶瓷(cermet)为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎,人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉,因此制成 了金属陶瓷。金属基金属陶瓷是在金属基体中
加入氧化物细粉制得 ,又称弥散增强材料 。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等。


 


金属陶瓷


由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点 、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。


根 据各组成相所占百分比不同,金属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类。陶瓷基金属陶瓷主要有:


①氧化物基金属陶瓷。以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧 化铍等为基体,与金属钨、铬或钴复合而成,具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点,可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚和金属切削刀具。


② 碳化物基金属陶瓷。以碳化钛、 碳化硅、碳化钨等为基体,与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属复合而成,具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点,用于制造切削刀具 、高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片。



氮化物基金属陶瓷。以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体,具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性,应用
较少。金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得 ,又称弥散增强材料 。主要有烧结铝(铝-氧化铝)
、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等。烧结铝中的氧化铝含量约5%~15%,与合金铝比,其高温强度高、密度小、易加工、耐腐蚀、导热性好。
常用于制造飞机和导弹的结构件、发动机活塞、化工机械零件等。


 


金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点,它密度小、硬度高、耐磨、导热性好,不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外,在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很 差的陶瓷涂层,也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。



属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点,它密度小、硬度高、耐磨、导热性好,不会因为骤冷或
骤热而脆裂。另外,在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的
陶瓷涂层,也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性,又具有陶瓷的耐高温
、耐腐蚀和耐磨损等特性。


  


 Reference: http://baike.baidu.com/view/45857.htm





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弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ


豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。


弊社は各領域に供給できる内容は:


(1)精密HSSエンドミルのR&D


(2)Carbide Cutting tools設計


(3)鎢鋼エンドミル設計


(4)航空エンドミル設計


(5)超高硬度エンドミル


(6)ダイヤモンドエンドミル


(7)医療用品エンドミル設計


(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計


弊社の製品の供給調達機能は:


(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計


(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給


(3)小Lot生産~大量発注対応供給


(4)オートメーション整備調達


(5)スポット対応~流れ生産対応


弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。   


Bewise
Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z)
talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır.
Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini
Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik
Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel
Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.


BW специализируется
в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым
высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих /
фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и
электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид /
быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC
картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы,
фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм
для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано
инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  
www.tool-tool.com  для получения большей информации.


BW
is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide
material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for
mould & die, aero space and electronic industry. Our main products
include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card
cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread
reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and
worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline
shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please
visit our web  
www.tool-tool.com  for more info.


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