La transformation et la fabrication des métaux est un processus de transformation des matières premières métalliques en produits ayant des formes, des propriétés et des fonctions spécifiques par une série de moyens techniques. Ce domaine englobe des processus de base tels que la coulée, le forgage, la soudure, le traitement thermique et l'usinage, et est en constante itération et mise à niveau vers l'intelligence et le développement écologique. L'analyse suivante est réalisée à partir de trois aspects: caractéristiques techniques, scénarios d'application et tendances de développement.

Arrondissement et débarrage des bords métalliques

I. Caractéristiques techniques et applications des processus de base

1. Technologie de coulée

La coulée implique la fusion du métal et l'injection dans un moule pour la mise en forme, qui est adapté à la production à grande échelle de composants avec des formes complexes et présente des avantages économiques importants. Ces dernières années, des méthodes innovantes telles que la métallurgie en poudre, la technologie de fabrication rhéologique, ont été introduites dans le domaine de la coulée. Par exemple, la technologie de formage rhéologique des composites cermet résout efficacement le problème de la fabrication de composants de grande taille. En contrôlant avec précision le rapport composite entre métal et céramique, ce type de technologie peut combiner la dureté et la ténacité élevées des matériaux et est largement utilisé dans l'aérospatial, l'équipement énergétique et d'autres domaines.

 

2. Forge et traitement thermique

Le forgage améliore les propriétés mécaniques des métaux grâce à la déformation plastique et est adapté aux composants à haute charge (tels que les bielles de moteur). En combinaison avec la technologie de traitement thermique gradient, la dureté, la résistance à la corrosion et d'autres propriétés des métaux peuvent être encore optimisées. Par exemple, les composants du détourneur tungstène-cuivre dans les réacteurs de fusion nucléaire obtiennent une stabilité dans des environnements à haute température grâce au forgage et au traitement thermique par gradient.

 

3. Soudage et usinage

La technologie de soudage continue de briser le goulot d'étranglement de la jonction de matériaux hétérogènes. Par exemple, la technologie de soudage non destructive des composites tungstène-cuivre fournit un soutien clé pour les dispositifs d'énergie nucléaire. L'usinage atteint une précision au niveau du micron à l'aide d'équipements CNC de précision pour répondre aux scénarios de haute exigence des dispositifs médicaux, des composants optiques, etc.

 

4. Fabrication additive (impression 3D)

L'impression 3D métallique permet de former des structures complexes en empilant la poudre couche par couche, avec un taux d'utilisation du matériau de plus de 95%. Cette technologie est utilisée pour fabriquer des composants légers dans le domaine aérospatial et des supports de batterie personnalisés et d'autres composants dans les véhicules de nouvelle énergie.

 

II. La tendance de convergence de la fabrication verte et de la fabrication intelligente

1. Innovation dans les technologies vertes

La fabrication verte se concentre sur l’utilisation efficace des ressources et la lutte contre la pollution. Par exemple, la technologie de recyclage et d'utilisation circulaire des matériaux à aimants permanents de terres rares réduit considérablement la dépendance à l'égard des ressources en terres rares et contribue à la réalisation de l'objectif "double carbone". En outre, la technologie des métaux liquides peut réduire les émissions de carbone lors de la transformation traditionnelle grâce à des procédés de formation à faible consommation d'énergie et est devenue une direction potentielle dans le domaine des nouveaux matériaux.

 

2. Mise à niveau intelligente

L'intelligence artificielle et les grandes données remodelent l'ensemble du processus de fabrication de métaux. Par exemple, le système d'optimisation des paramètres de processus basé sur des modèles de données peut ajuster la température de coulée ou la pression de forgage en temps réel pour améliorer le taux de rendement; le système de détection intelligent réalise le jugement automatique de la qualité de soudure par la technologie de reconnaissance d'image, réduisant les erreurs humaines.

 

3. Innovation collaborative multisectorielle

Les produits émergents tels que les matériaux poreux métalliques démontrent une intégration approfondie des matériaux et des exigences fonctionnelles. Ces matériaux ont à la fois une perméabilité et une résistance élevées et jouent un rôle clé dans des scénarios tels que le stockage d'énergie d'hydrogène et la filtration à haute température, reflétant la collaboration de haut niveau de la chaîne "matériau - processus - application".

 

III. Orientations futures du développement

1. Recherche et développement de matériaux de haute performance

Le développement de nouveaux alliages (tels que les matériaux pour les dispositifs de fusion nucléaire) et de matériaux composites (tels que les cermets) qui peuvent résister à des environnements extrêmes est un objectif clé de l'industrie. Grâce à la conception de la composition et à l'optimisation du processus, la durée de vie et la fiabilité des matériaux seront considérablement améliorées.

 

2. Intégration de toute la chaîne industrielle

Le modèle intégré de "conception - fabrication - service" est devenu une tendance. Prenant l'impression 3D comme exemple, la couverture complète de la chaîne, de la R & D de l'équipement aux services de produits finaux, accélère la vitesse de réponse aux demandes personnalisées.

 

3. Promouvoir la numérisation et la durabilité

L'industrie manufacturière approfondira l'application de technologies telles que le jumeau numérique et l'Internet des objets, tout en favorisant la substitution par l'énergie propre et le recyclage des déchets pour construire un système technologique à faible émission de carbone.