動圖｜金屬的26種成型方法，一次看個夠！

2021-04-13專題報導來源出處：化工707

動圖｜金屬的26種成型方法，一次看個夠！

壓鑄（注意壓鑄不是壓力鑄造的簡稱）是一種金屬鑄造工藝，其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的，這個過程有些類似注塑成型。

砂模鑄造就是用砂子製造鑄模。砂模鑄造需要在砂子中放入成品零件模型或木製模型(模樣)，然後在模樣周末填滿砂子，開箱取出模樣以後砂子形成鑄模。為了在澆鑄金屬之前取出模型，鑄模應做成兩個或更多個部分;在鑄模製作過程中，必須留出向鑄模內澆鑄金屬的孔和排氣孔，合成澆注系統。鑄模澆注金屬液體以後保持適當時間，一直到金屬凝固。取出零件後，鑄模被毀，因此必須為每個鑄造件製作新鑄模。

熔模鑄造又稱失蠟鑄造，包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及後處理等工序。失蠟鑄造是用蠟製作所要鑄成零件的蠟模，然後蠟模上塗以泥漿，這就是泥模。泥模晾乾後，在焙燒成陶模。一經焙燒，蠟模全部熔化流失，只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口，再從澆注口灌入金屬熔液，冷卻後，所需的零件就製成了。

模鍛是在專用模鍛設備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。根據設備不同，模鍛分為錘上模鍛，曲柄壓力機模鍛，平鍛機模鍛，摩擦壓力機模鍛等。輥鍛是材料在一對反向旋轉模具的作用下產生塑性變形得到所需鍛件或鍛坯的塑性成形工藝。它是成形軋制(縱軋)的一種特殊形式。

鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓(鍛造與衝壓)的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏鬆等缺陷，優化微觀組織結構，同時由於保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優於同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多採用鍛件。

軋制又稱壓延，指的是將金屬錠通過一對滾輪來為之賦形的過程。如果壓延時，金屬的溫度超過其再結晶溫度，那麼這個過程被稱為「熱軋」，否則稱為「冷軋」。壓延是金屬加工中最常用的手段。

壓力鑄造的實質是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型腔，並在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。

低壓鑄造在低壓氣體作用下使液態金屬充填鑄型並凝固成鑄件的鑄造方法。低壓鑄造最初主要用於鋁合金鑄件的生產，以後進一步擴展用途，生產熔點高的銅鑄件、鐵鑄件和鋼鑄件。

離心鑄造是將液體金屬注入高速旋轉的鑄型內，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法。離心鑄造所用的鑄型，根據鑄件形狀、尺寸和生產批量不同，可選用非金屬型(如砂型、殼型或熔模殼型)、金屬型或在金屬型內敷以塗料層或樹脂砂層的鑄型。

消失模鑄造是把與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷塗耐火塗料並烘乾後，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻後形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造是一種近無餘量、精確成型的新工藝，該工藝無需取模、無分型面、無砂芯，因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度，並減少了由於型芯組合而造成的尺寸誤差。

擠壓鑄造又稱液態模鍛，是使熔融態金屬或半固態合金，直接注入敞口模具中，隨後閉合模具，以產生充填流動，到達製件外部形狀，接著施以高壓，使已凝固的金屬（外殼）產生塑性變形，未凝固金屬承受等靜壓，同時發生高壓凝固，最後獲得製件或毛坯的方法，以上為直接擠壓鑄造；還有間接擠壓鑄造指將熔融態金屬或半固態合金通過沖頭注入密閉的模具型腔內，並施以高壓，使之在壓力下結晶凝固成型，最後獲得製件或毛坯的方法。

連續鑄造是利用貫通的結晶器在一端連續地澆入液態金屬，從另一端連續地拔出成型材料的鑄造方法。

拉拔是用外力作用於被拉金屬的前端，將金屬坯料從小於坯料斷面的模孔中拉出，以獲得相應的形狀和尺寸的製品的一種塑性加工方法。由於拉拔多在冷態下進行，因此也叫冷拔或冷拉。

衝壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（衝壓件）的成形加工方法。

金屬注射成形 (Metal Injection Molding，簡稱MIM)是一種從塑料注射成形行業中引伸出來的新型粉末冶金近凈成形技術，眾所周知，塑料注射成形技術低廉的價格生產各種複雜形狀的製品，但塑料製品強度不高，為了改善其性能，可以在塑料中添加金屬或陶瓷粉末以得到強度較高、耐磨性好的製品。近年來，這一想法已發展演變為最大限度地提高固體粒子的含量並且在隨後的燒結過程中完全除去粘結劑並使成形坯緻密化。這種新的粉末冶金成形方法稱為金屬注射成形。

車削加工是指車床加工是機械加工的一部份。車床加工主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工。車床主要用於加工軸、盤、套和其他具有迴轉表面的工件，是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類工具機加工。車削加工是在車床上利用工件相對於刀具旋轉對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產中占有十分重要的地位。車削適於加工迴轉表面，大部分具有迴轉表面的工件都可以用車削方法加工，如內外圓柱面、內外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和迴轉成形面等，所用刀具主要是車刀。

銑削加工銑削是將毛坯固定，用高速旋轉的銑刀在毛坯上走刀，切出需要的形狀和特徵。傳統銑削較多地用於銑輪廓和槽等簡單外形/特徵。數控銑床可以進行複雜外形和特徵的加工。銑鏜加工中心可進行三軸或多軸銑鏜加工，用於加工，模具，檢具，胎具，薄壁複雜曲面，人工假體，葉片等。在選擇數控銑削加工內容時，應充分發揮數控銑床的優勢和關鍵作用。

刨削加工是用刨刀對工件作水平相對直線往復運動的切削加工方法，主要用於零件的外形加工。刨削加工的精度為IT9~IT7，表面粗糙度Ra為6.3~1.6um。

磨削加工磨削是指用磨料，磨具切除工件上多餘材料的加工方法。磨削加工是應用較為廣泛的切削加工方法之一。

選擇性雷射熔融在一個鋪滿金屬粉末的槽內，計算機控制著一束大功率的二氧化碳雷射選擇性地掃過金屬粉末表面。在雷射所到之處，表層的金屬粉末完全熔融結合在一起，而沒有照到的地方依然保持著粉末狀態。整個過程都需要在一個充滿惰性氣體的密封艙內進行。

選擇性雷射燒結是SLS法採用紅外雷射器作能源，使用的造型材料多為粉末材料。加工時，首先將粉末預熱到稍低於其熔點的溫度，然後在刮平棍子的作用下將粉末鋪平;雷射束在計算機控制下根據分層截面信息進行有選擇地Z燒結，一層完成後再進行下一層燒結，全部燒結完後去掉多餘的粉末，則就可以得到一燒結好的零件。目前成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉，用金屬粉或陶瓷粉進行燒結的工藝還在研究之中。

金屬沉積與「擠奶油」式的熔融沉積有些相似，但噴出的是金屬粉末。噴嘴在噴出金屬粉末材料的同時，還會一併提供高功率雷射以及惰性氣體保護。這樣不會受到金屬粉末箱尺寸的局限，能直接製造出更大體積的零部件，而且也很適合對局部破損的精密零件進行修復。

輥軋成型輥軋成型方法是使用一組連續機架來把不鏽鋼軋成複雜形狀。輥子的順序是這樣設計的，即：每個機架的輥型可連續使金屬變形，直到獲得所需的最終形狀。如果部件的形狀複雜，最多可用三十六個機架，但形狀簡單的部件，三、四個機架就可以了。