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航空發動機技術的發展很大程度上取決于我國制造技術的發展,與國外先進國家相比,我國航空發動機制造技術還比較落后,尤其是在加工工藝上,由于航空發動機的零部件結構復雜、數量比較多,再加上發動機工作的環境比較惡劣,導致航空發動機在制造過程中存在大量的能源消耗等問題,以對發動機零件的切割技術為例,目前航空發動機的切割主要是依靠編程人員的經驗選取切削參數等加工信息,這樣導致切削用量選擇保守、不規范,進而出現加工出來的零部件不能滿足發動機的工作要求,從而產生了大量的廢棄零部件,造成資源的浪費。因此實施綠色制造對提高航空發動機制造水平,減少制造過程中的報廢具有重要的意義。
2基于綠色制造的航空發動機制造
工藝由于航空發動機制造過程中出現資源浪費等現象,亟待提高制造技術手段,更大范圍地采用現階段各類成熟的先進制造技術。主要體現在:
2.1采取資源節約型工藝技術采取資源節約型工藝技術是目前航空發動機制造技術的主要發展趨勢,傳統的加工技術以消耗不可再生金屬材料的時代已經不能適應現代航空事業發展的要求,當前高性能航空發動機采用了大量的新型結構件,由于毛坯結構的變化,其制坯方法也發生了重大變化。精鑄件、精鍛件、單晶和定向凝固精鑄件毛坯將取代傳統的大余量毛坯。傳統意義的鍛件將由77%降至33%,精鑄件由18%增至44%以上,粉末冶金件由3%增至8%,復合材料構件由4%增至15%。
2.2降低能耗型工藝技術在航空發動機生產過程中,需要消耗大量的自然資源,隨著自然資源的日益緊張,積極采取低能耗工藝技術是發展現代航空技術的重要內容。降低能耗工藝技術主要包括:一是在發動機生產技術上實施節能措施。比如改善發動機的風扇工作性能參數、提高發動機的工作效率等。二是從生產工藝方面入手,改變傳統的生產工藝,加大節能型生產工藝技術的應用。三是積極利用先進的生產材料,比如當前我國的飛機發動機采用了高溫合金材料,國內GH4169合金主要采用兩聯工藝(VIM+VAR)生產,棒材采用快速水壓機開坯生產,盤鍛件采用快速水壓機自由鍛制坯,在錘或水壓機上采用包套模鍛工藝或在等溫數控液壓機上采用近等溫鍛工藝生產。四是優化發動機生產的管理技術。通過強化加工過程的管理,提高工作效率,避免出現人為因素的失誤而導致的資源浪費現象。例如在生產加工發動機零部件時一定要按照規范的標準對機床參數進行設置,避免因為人為的粗心而導致的零部件出現報廢。
2.3環境保護型工藝技術航空飛行器對環境污染嚴重,其主要體現在:一是巨大噪音,對人們的生活產生巨大的影響;二是廢氣污染,研究發現,航空器在飛行過程中產生的凝結尾跡會形成卷云(一種高空云),這種云會阻礙地球表面熱輻射的散發,進而加劇全球氣候變暖。因此需要采取具有高阻尼降噪性能、節能環保的新型材料,并從工藝角度避免切削加工的過程中造成的污染。
3選擇綠色制造技術的切削液系統
在航空發動機零件制造過程中需要利用切削加工零部件,為提高切削的工作效率,往往會應用切削液,但是切削液的使用會對環境構成污染,同時在清除加工零件切削液時也會產生“二次污染”。同時應用切削液也會無形之中增加生產成本。因此采用減少切削液的使用、綠色切削液的選擇、優化切削液系統以減少切削液的環境污染以及資源浪費等問題已成為綠色制造領域的研究熱點之一。
3.1面向綠色制造的切削液供給系統一是采取對數量的噴嘴。傳統的切削液供給主要是由單一的噴嘴裝置實現,主要是通過噴嘴向刀具、工件的噴灑過濾之后返回到供液箱內,這樣的噴灑模式需要消耗大量的切削液,如果采取一個噴嘴的話就需要保證切削液的容量,避免因為切削液容量的不足而產生切削溫度過熱的現象。采取多個噴嘴,可以實現切削量的使用效率,他們就能夠更好地滲透到切削區,保證切削工作效率的最大化。二是通過外噴霧冷卻方法。外部噴霧冷卻方式就是通過霧噴裝置將切削液以霧狀的形式噴射到加工的零件上,從而降低加工過程中的溫度,實踐證明使用霧噴技術可以大大降低切削液的使用量,提高航空發動機制造、修理企業的經濟效益。
3.2面向綠色制造技術的切削液選擇切削液雖然能夠大大提高切削工件的質量,但是如果不能合理的應用切削量,就會造成環境的污染,切削液對環境的污染主要表現在:一是對生態環境的影響。切削液一旦流入生態環境中,不僅會對水資源構成污染,也會影響土壤的成分。二是對人體身體健康的威脅。切削液中添加的某些成分對人體的影響是巨大的,一旦切削液被人所吸收產生的嚴重后果就是中毒。因此根據不同的加工工藝要求選擇合適的切削液是節約發動機制造企業生產成本,降低對環境污染的有效措施。
3.3綠色切削液的開發與應用一是要積極地改善切削液的成分,根據航空發動機性能的要求,選擇具有環保、可再生資源作為切削液的主要構成原料,比如在不影響發動機零件性能的基礎上可以采取植物油作為切削液的主要成分。二是積極創新切削液的添加劑成分。比如開發研究硼酸酯類添加劑、鉬酸鹽系緩蝕劑、新型防腐殺菌劑等。三是開發傳統切削液的替代品。傳統的以油脂為主的切削液具有處理不方便,對環境影響大的缺陷,而液氮則具有揮發性,其在使用后能夠快速的揮發,其不會產生任何的污染,而且液氮的制冷效果也要高于傳統的切削液。
4面向綠色制造技術的機床和刀具系統
4.1面向綠色制造技術的機床設備隨著航空發動機性能的不斷提高,對制造航空發動機的機床設備要求也越來越嚴格,尤其是在高科技信息時代背景下,要求航空發動機的機床設備也要具備高端科技化技術:首先由于發動機的零部件原件的強度不斷提高,因此需要切削機床必須有足夠高的剛性,以此提高機床加工的工作效率。同時機床的冷卻應采用噴霧、冷風或壓縮空氣。其次利用MQL技術對機床結構改進。實施MQL技術是提高機床排屑性能的重要技術。
4.2面向綠色制造技術的刀具技術首先要選擇適合發動機零件加工的刀具。加工刀具的材質要符合加工零件材質的要求,要根據不同的加工原料采取相應的刀具,比如鎢鉆類適合用于加工鑄鐵、有色金屬等短切屑的工件。而鎢鈷鈦類由于存在少量硬度更高而韌性稍遜的鈦化物,更合適加工鋼件等長切屑的工件。同樣刀具的不同涂層材質對加工原料的影響也是不同的,例如氮化鈦涂層可增加刀具表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系數,減少積屑瘤的產生,延長刀具壽命。其次加強廢舊硬質合金刀片再利用。提高廢棄刀具的回收利用是降低生產成本,提高企業經濟效益的重要手段。最后,研制適合干切削加工的刀具材料。由于速干式切割的過程中會產生大量的熱能,大大降低刀具的使用壽命,因此刀具要具有耐高溫性、耐磨性、高強度和高沖擊韌性。當然對刀具表面進行涂層處理實際上也會產生很好的效果,通過涂抹可以在刀具與零件加工過程中形成一種隔熱層,進而有效避免刀具因為受熱而出現磨損較大的現象出現。
5結束語
關鍵詞:首飾制造雕蠟工藝技法
序言
如果將首飾看作是一件小型雕塑,那么雕蠟工藝的過程就可以看作是雕塑的制作過程。雕蠟工藝中使用的蠟材有一定的硬度,同時在加熱的情況下可以粘接融合,既可以使用附加式造型方法又可以使用削減式造型方法。所以雕蠟工藝中的蠟材可塑性非常強,成形更加方便。在首飾雕蠟工藝中可以將塑形的基本技法分為:蠟材的切割、蠟材的整理、蠟材的鏤空和蠟材的熔合四個主要方面。
一、蠟材的切割
蠟材切割時需要根據不同的蠟材采取不同的切割方法,一般可以分為硬蠟的切割和軟蠟的切割。
(一)硬蠟的切割
硬蠟的硬度相對較大、材料的粘性小,在切割過程中如果不產生大量熱量蠟屑比較容易脫落。硬蠟切割可以用鋸完成。先用游標卡尺或者機剪等工具在蠟材上標記出切割線條,再使用鋸條沿標記線切割將蠟材分離。在進行大面積切割時可以使用專用蠟鋸條,在切割蠟磚時甚至可以使用木工鋸完成切割,小規模切割時可以使用金屬加工中的細鋸條,首飾精細部分例如:鑲爪以及裝飾部位在切割時可以參考下文中的鏤空方法。
(二)硬蠟切割時注意事項
硬蠟在不產生大量熱量的前提下切割比較容易,但是如果切割速度過快,熱量來不及散失的情況下,在溫度的影響下蠟屑就會粘在一起,同時粘住切割工具,降低切割效率,所以在切割時注意用力大小和速度,切勿一味追求速度。
(三)軟蠟的切割
軟蠟質地柔軟,蠟材粘性很大,使用鋸條切割時蠟屑容易粘住鋸條降低效率,所以切割軟蠟時使用刀片比較方便。在蠟材上面做好標記后直接用刀片切開即可。
(四)軟蠟切割時注意事項
首先,軟蠟硬度較低在切割時非常容易變形,所以在切割軟蠟時最好能夠將軟蠟置于平面支撐物上面,對于有紋飾的軟蠟最好先將蠟材切割完畢后再進行紋飾的制作。其次,切割軟蠟時使用刀具要鋒利,刀鋒與蠟片表面的角度要盡量的減小,防止在切割過程中將蠟材扯開、扯皺。
無論采用哪一種切割方法,蠟材在實際加工過程中都會有一定的消耗量,同時考慮到鑄造時會有一定的縮水率,所以加工時切割的量略大于實際需要量,一般余量為成品的15%左右(熟練者會更小)。
二、蠟材的修整
(一)硬蠟的修整
在硬蠟的修整中可以分為外表面的修整和內表面修整,兩者又都包含平面的修整、弧面和球面的修整。表面修整中最關鍵的是工具的配合使用。銼刀是外表面修整的主要工具,有時根據需要也可以使用一些其它工具,例如手術刀、各種針具等等。吊機配合各種雕蠟針具是處理內表面的主要工具,也可以配合手術刀等工具使用。
1、外表面的修整
外表面平面修整是使用銼刀將粗坯的表面修整為平面。有時可以使用吊機配合針具來提高工作效率。例如多余部分比較大,但是又不夠使用蠟鋸的寬度時,這時就可以使用吊機配合大號的針具來完成,在修整到接面時就需要使用銼刀來修整了。
2、內表面的修整
內表面的修整主要使用的是吊機配合各種針具。平面修整時可以配合各種銼刀或者其它刀具。在刻畫好標記線以后,使用大號牙針或者大號平頭蠟針沿標記線將多余蠟材打磨掉,由大到小轉換針具,最終將邊角修整細致,然后使用平頭扁平小銼或者刀具將表面銼磨平整。小的拐角部分可以使用方銼或者三角銼修正。
3、硬蠟修整注意的問題
正確選擇銼刀和針具的型號。銼刀的型號包括,銼刀的形狀和銼齒的粗細,蠟材修整時都是從大號工具向小號工具過渡。銼刀的銼齒也是由大號銼齒向小號銼齒過渡,這樣才能修整出平整光滑的表面。
(二)軟蠟的修整
軟蠟比硬蠟容易變形,使用光滑的玻璃板或者其它表面光滑的工具搟壓一下就可以達到修整的標準。在雕蠟工藝中軟蠟一般不會用來制作特別平整、規矩的造型,它可以用來制作一些比較自由的首飾造型,例如植物的葉子、花瓣、藤蔓等等。軟蠟的內表面修整也非常簡單,一般使用與造型相對應的硬質材料擠壓一下即可,例如球面就可以使用沖子頂端擠壓出來。
在蠟材的修整時,無論是硬蠟還是軟蠟都需要注意蠟材的厚度,蠟材澆鑄極限為0.3mm,所以在修整之后不能小于這個數值,飾品沒有特殊要求的話要將厚度盡量保持在0.5mm以上。
三、蠟材的鏤空
鏤空是首飾加工中常用的方法,它是指在首飾上面雕刻出各種孔洞使首飾前后或者上下通透,在其它的雕刻工藝中也稱為透雕。使用這種處理方法一方面可以增加首飾的裝飾效果,另一方面可以減輕首飾的金屬使用量從而降低整個首飾的制作成本。在雕蠟工藝中鏤空的方法比較多,其中常用的方法有兩種,一種是使用鋸為主要手段的鏤空,另一種是使用吊機配合牙針進行鏤空。
使用鋸鏤空的方法操作比較簡單,一般用于大面積的鏤空。方法是:在鏤空部位畫好輪廓線以后,使用刀具在蠟材上鉆一個小孔,然后卸開鋸弓一端將鋸條穿進去,然后上緊鋸條,沿標記線將多余蠟材鋸掉。
使用吊機配合牙針進行鏤空需要一定的訓練基礎,在繪制好標記線后,利用牙針的旋轉力穿透蠟材,然后沿標記線刻劃出鏤空的紋飾,這種方法適合小面積的鏤空,例如鑲口底座的鏤空以及戒指局部的花紋裝飾,這些部位對操作者穩定性要求較高。除這兩種方式還有一些其他方法,例如使用電烙鐵將蠟材熔化形成孔洞,既可以達到鏤空的效果又可以作為一種特殊處理方法。軟蠟的鏤空相對來說就容易的多,使用鋒利的手術刀即可達到目的。
四、蠟材的熔合
蠟材的熔合可以分為補蠟、拼合、連接、造型四類。
(一)補蠟
在加工過程中由于操作失誤或者蠟材本身的缺陷(蠟材部分空洞)使首飾模型出現部分缺失,這種情況下就需要補蠟。方法是:接通電烙鐵電源,變熱后將蠟粉或者碎蠟熔化成液態附著于電烙鐵尖端,然后將其粘結到待補的缺失部位。待蠟材冷卻后,使用銼或者其它刀具將多余部分修整平整。
(二)拼合
蠟材的拼合是指面積較大的面與面的接合。在加工過程中,蠟材發生斷裂或者蠟材的原料尺寸不能達到所需要的大小時,可以利用蠟材的特性將兩塊蠟材拼合到一起,拼合時將兩片蠟材分別銼平,放在平臺上,用電烙鐵尖端在拼合部位均勻的點幾個點,使兩片蠟材相對穩定的粘合在一起,反面也如此點幾下。用粗一點的烙鐵頭將蠟片接觸邊緣進行熔合,等蠟冷卻后在背面對稱的位置也進行熔合。正反兩面一定要對稱操作,防止蠟材冷卻后變形。將兩面充分熔合后,補平因熔合造成的局部塌陷。然后將整個蠟片修整平滑。如果需要拼合的蠟材較厚,可以將需要拼合的部位先打磨成為斜面,然后再進行熔合。
(三)連接
蠟材的連接是指相對細小的材料進行熔合。一般是指線與線的對接熔合。由于需要拼合的部位較小,所以在熔合過程中需要一定的輔助,例如使用鑷子進行夾取,在加工過程中最常用的是使用尖端比較銳利的刀具挑起,然后將帶熔合部位對齊熔合焊接。
(四)塑型
蠟材在熔化的狀態下可以自由塑型。將熔化的蠟材滴在玻璃或者瓷磚等物體的光滑表面,待冷卻后再附著一層,反復幾次便可以塑造出飾品的形狀。如制作一些簡單的造型就可以使用這種方法。
軟蠟的熔合方法與硬蠟相近,不同的是軟蠟熔點比較低,一般在90℃左右,焊蠟器的溫度在400℃以上,當端頭碰到軟蠟時,軟蠟就會熔化出一個坑洞,甚至整塊軟蠟就會消失。所以要對焊蠟器進行一定的調整,可以將焊蠟器上的金屬絲延長,以加快熱量的散失,這樣在金屬絲的端頭進行熔合的溫度就會降低。或者控制焊蠟器的電源,當溫度上升到稍高于軟蠟熔點的時候切斷電源,然后進行焊接。也可以使用酒精燈加熱金屬絲焊接軟蠟。軟蠟操作比較靈活,稍稍加熱之后就可以直接用手進行彎折,所以在使用軟蠟時使用酒精燈加熱既可以焊接又可以自由塑形。:
在加工過程中蠟材表面會留下一些標記線或者銼磨的劃痕,這些痕跡在鑄造后顯現在金屬的表面,會大大增加后期的修整工作量,如果是細節部位沒有處理好,則有可能需要返工。所以在鑄造之前將蠟模修整光滑,這樣可以減少后期處理的工作量,提高生產效率。蠟材的硬度很低,使用最細的銼刀將蠟材修整一遍,然后使用較鋒利的刀具將銼痕刮掉。如果需要更美觀,可以使用較粗的棉布或者紗布來回擦幾遍,這樣就會展現出蠟材半透明的光澤。
結束語
總之,雕蠟工藝是一種更實效,更具表現力的工藝方法。它集雕塑以及各種裝飾工藝于一身,是一種制作簡單,易于掌握,又可以大規模普及的一種工藝。只要對蠟材性質有充分的認識,對蠟材的表現力有充足信心,在掌握雕蠟的技術的基礎上,能熟練地使用各種工具與設備,就能駕馭這種材料創作出動人的飾品。隨著計算機的引入,未來雕蠟工藝的表現空間與發展空間也將越來越廣,喜歡與掌握這一工藝的人也將會更多。
參考文獻
[1]周泳,汪璇,邊秋娟.傳統性元素在現代首飾設計中的應用[J].寶石和寶石學雜志,2004,(03).
[2]張榮紅,林斌,周漢利.中國首飾設計現狀及發展對策[J].寶石和寶石學雜志,2003,(04).
[3]李蘇萍.對首飾設計主題的探求[J].中國黃金珠寶,2003,(03).
[4]張帆.構成的形式法則與首飾設計[J].裝飾,2003,(02).
[5]葉寅生.首飾設計的“三忌”[J].珠寶科技,2001,(03).
[6]王麗.淺談首飾設計的材質美[J].黑龍江科技信息,2007,(06).
[7]王志成.現代首飾設計的審美情趣及主題探討[J].超硬材料工程,2005,(05).
[8]葉寅生.首飾設計的藝術和市場[J].珠寶科技,2001,(01).
[9]唐緒祥.現代首飾設計[J].裝飾,2003,(02).
通過調查發現,學生對于口腔正畸工藝技術課程總體評價良好,但對于課程的教學模式提出了較為集中的意見。近1/3的學生認為本課程的理論知識不能滿足實訓操作的實際需要,理實分開授課的現狀不利于對課程內容的掌握與理解。口腔正畸工藝技術歷來是口腔醫學技術的核心課程,也是一門對實踐操作能力要求較高的課程。因此,我們調整了理論與實驗課時的比例,將原來的3∶1調整為1∶1.3,但教學組織形式未做調整,此次問卷調查結果也反映出該類問題。
2理論與實驗課程的銜接不當是一個比較凸顯的問題
學生給予口腔正畸工藝技術課程高度的學習熱情及關注,能夠清醒認識到行業企業對于口腔正畸專業人才的迫切需求,因此對于課程的學習較為認真、踏實。但本次調查顯示,學生對于理論知識部分的掌握程度不盡如人意,究其原因,主要在于本課程采用傳統理實分開授課的教學模式,學生對于抽象的理論知識理解難度較大,理論授課結束后開展實訓時,存在理論知識部分遺忘的現象。理論與實驗教學銜接不當[2]是一個急需通過教學模式調整及課程教學改革解決的問題。
3課程地位隨行業發展而變化
隨著人們生活水平的日益提高,對于口腔健康的要求已不僅僅局限于“無病”,而更多著眼于美觀與功能良好,這使得口腔正畸治療得到了越來越多的關注,也使得口腔正畸技術得以迅猛發展,越來越多的人選擇口腔正畸治療。與此同時,口腔正畸技術的發展也帶動著口腔正畸修復專業技術的不斷發展及變革,使得行業企業對于口腔正畸專業人才的需求不斷提升,口腔正畸修復專業技術人才緊缺的問題日益明顯,這對于口腔醫學技術專業人才的培養提出了全新的、更高的要求。口腔正畸工藝技術課程無形中從一門普通的專業課程變成一門直接關系畢業生就業的專業核心課程,口腔正畸工藝技術也成為越來越多相關企業希望畢業生熟練掌握的專業技能。
4課程設置及教學模式改革的重要性
就口腔正畸工藝技術課程來看,其發展相對于其他專業核心課程慢,授課方式依舊沿用傳統的理論實驗分開教授的教學模式,弊端顯而易見。為更好地滿足行業企業對口腔正畸工藝技術專業人才知識與技能的要求,調整課程設置、進行教學模式改革已經刻不容緩。教學做一體化教學模式[4]在其他專業核心課程中教學效果良好,也積累了一定的經驗,但由于每門課程都有其自身的特點及特殊性,把其他課程適合的教學模式照搬過來并不一定適合。因此,需要分析教學做一體化教學模式在其他核心課程中開展的情況,依據行業企業對于專業人才知識結構的要求,探索有口腔正畸工藝技術課程特色的教學做一體化教學模式,改變原有的理論與實驗教學脫離的教學組織形式,這對于培養高素質、技能型專業人才至關重要。
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