금속 가공 및 제조 기술의 진화 : 핵심 공정 분석 및 미래 추세 전망
출시 시간：2025-12-24
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금속 가공 및 제조는 일련의 기술적 수단을 통해 특정 모양, 특성 및 기능을 가진 제품으로 금속 원료를 변형시키는 과정입니다.이 분야는 주조, 단조, 용접, 열처리 및 가공과 같은 핵심 프로세스를 포함하며 지능과 녹색 개발을 향해 지속적으로 반복되고 업그레이드되고 있습니다.다음 분석은 기술 특성, 응용 시나리오 및 개발 동향의 세 가지 측면에서 수행됩니다.
I.핵심 공정의 기술적 특성 및 응용
1. Casting 기술
주조는 금속을 용융하여 금형에 주입하여 성형하는 것을 포함하며, 복잡한 모양의 구성 요소를 대량 생산하는 데 적합하며 상당한 비용 이점을 제공합니다.최근 몇 년 동안, 분말 금속류학 제조 기술과 같은 혁신적인 방법은 주조 분야에 도입되었습니다.예를 들어, 세르메트 복합재의 유변성 성형 기술은 대형 부품 제조의 문제를 효과적으로 해결합니다.금속과 세라믹의 합성 비율을 정확하게 제어함으로써이 유형의 기술은 재료의 높은 경도와 인성을 결합 할 수 있으며 항공 우주, 에너지 장비 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
2. Forging 및 Heat Treatment
단조는 가소 변형으로 금속의 기계적 특성을 향상시켜 엔진 연결 막대와 같은 고하중 부품에 적합합니다.그라데이션 열처리 기술과 결합하면 금속의 경도, 내식성 및 기타 특성을 더욱 최적화 할 수 있습니다.예를 들어, 핵융합 원자로의 텅스텐 - 구리 디바이터 컴포넌트는 단조 및 그라데이션 열처리를 통해 고온 환경에서 안정성을 달성합니다.
3.용접 및 가공 (Welding and Machining)
용접 기술은 이질적인 재료를 결합하는 병목 현상을 계속 돌파하고 있습니다.예를 들어, 텅스텐 - 구리 복합 재료의 비파괴 용접 기술은 원자력 장치에 핵심적인 지원을 제공합니다.정밀 CNC 장비의 도움으로 미크론 수준의 정밀도를 달성하여 의료 기기, 광학 부품 등에 대한 요구 사항이 높은 시나리오를 충족합니다.
4.첨가제 제조 (3 D 프린팅)
금속 3 D 프린팅은 분말 층을 층별로 쌓아 복잡한 구조물을 형성하여 재료 활용률이 95% 이상입니다.이 기술은 항공 우주 분야에서 경량 부품 및 맞춤형 배터리 브래킷 및 신에너지 차량의 기타 구성 요소를 제조하는 데 사용됩니다.
II.녹색 제조와 지능형 제조의 수렴 추세
1.녹색기술 혁신 (Innovation in Green Technology)
친환경 제조는 자원 효율적인 사용과 오염 통제에 중점을 둡니다.예를 들어, 희토류 영구자석 재료의 재활용 및 순환 활용 기술은 희토류 자원에 대한 의존도를 크게 줄이고 "이중 탄소" 목표를 달성하는 데 기여합니다.또한, 액체 금속 기술은 낮은 에너지 소비 성형 공정을 통해 기존의 가공에서 탄소 배출을 줄일 수 있으며, 새로운 재료 분야에서 잠재적인 방향이되었습니다.
2.지능형 업그레이드
인공 지능과 빅 데이터는 금속 제조의 전체 과정을 재구성하고 있습니다.예를 들어, 데이터 모델을 기반으로하는 공정 매개변수 최적화 시스템은 주조 온도 또는 단조 압력을 실시간으로 조정하여 수율을 향상시킬 수 있으며, 지능형 탐지 시스템은 이미지 인식 기술을 통해 용접 품질을 자동으로 판단하여 인적 오류를 줄일 수 있습니다.
3. Cross - field 공동혁명 (Collaborative Innovation)
금속 다공성 소재와 같은 신흥 제품은 재료와 기능 요구 사항의 깊은 통합을 보여줍니다.이러한 재료는 투과성과 높은 강도를 모두 가지고 있으며 수소 에너지 저장 및 고온 여과와 같은 시나리오에서 핵심적인 역할을하며 "재료 - 공정 - 응용" 체인의 높은 수준의 협업을 반영합니다.
III. 3미래 개발 방향
1.고성능 소재의 연구 개발
극한의 환경을 견딜 수있는 새로운 합금 (핵융합 장치용 재료와 같은) 및 복합 재료 (세르메트와 같은) 의 개발은 업계의 주요 초점입니다.조성 설계와 공정 최적화를 통해 재료의 서비스 수명과 신뢰성이 크게 향상됩니다.
2.전체 산업 체인의 통합 (integration of the entire industry chain)
"디자인 - 제조 - 서비스" 의 통합 모델은 트렌드가되었습니다. 3 D 프린팅을 예로 들자면, 장비 R & D 에서 최종 제품 서비스에 이르기까지 전체 체인 범위는 맞춤형 요구에 대한 응답 속도를 가속화합니다.
3.디지털화와 지속가능성의 발전 (Advancing Digitalization and Sustainability)
제조업은 디지털 쌍둥이 및 사물 인터넷과 같은 기술의 적용을 심화시키고 동시에 청정 에너지 대체 및 폐기물 재활용을 촉진하여 기술 중심의 저탄소 시스템을 구축 할 것입니다.
