最近,对两种方法不作严密区分,将包括部分机加工的或全部由成型加工替代完成的一并称为“净成形加工的情况也很多。
只要是机械加工做出来的模具成型,再要得到超越机械加工极限的精度是很困难的。同时,使用模型的加工也不容易作到适应多样化。尽管有这些问题,最近,投向净成形加工的目光仍然是很热切的。精度不足的问题也将解决
如今,净成形加工方法得到瞩目的主要理由是,降低制造成本的可能性以及成型技术的显著进步两个方面。还有,从长远观点看,再把净成形方法具有的低环境负荷特性发挥出来,将会成为一大优势。
①降低成本的可能性
采用净成形的加工方法降低生产成本,这是早就得到认同的。在汽车零部件等方面,有很多成本降低了10%以上的事例报告。
由于发展中国家的追赶,日本制造业现处于过去未曾体验过的、严峻的低成本化要求之中。于是,通过采用净成形加工降低成本的方法再度得到重视,替代精度和柔性方面优越的机械加工,已有开始着手采用净成形方法投入生产的。只要机械、装置的标准达到可以满足的范围,成形加工的“欠缺点”就一定会成为非常有魅力的优点。
②成形加工技术的进步
一般来说,同机械加工相比较,塑性加工等成形加工的成熟度是比较低的。
与很大程度上倚赖机械产品特性的机械加工不同,塑性加工受机械、模具及加工材料这三个因素的影响很大,而模具制作和材料变形等倚赖于操作者经验的成份又是很多的。尽管如此,以塑性加工领域快速的技术进步为背景,正在不断出现探讨实际应用的理论论述。
例如材料变形、程序模拟技术实用化、改善材料的变形功能、模具材料的进步、下死点和温度等控制技术及计量技术的进步等,都会使塑性加工倚赖于过去经验的问题、及精度不足问题等逐步得到解决。
③追求资源产出率
进入九十年代后,制造技术与环境的问题得到高度重视。在生产过程中可使材料得到有效利用的净成形方法,作为可调节环境的加工技术再次得到评价。
为达到可持续发展的资源循环型的经济、社会这一目标,追求资源产出率(产出量/投入资源量)是很重要的,净成形方法对于提高资源产出率是可直接作出贡献的加工方法。
在讨论环境对策时的问题是,除能源的直接使用量外,C02排放等环境负荷问题没有纳入市场结构,即所谓处于外部不经济的状态。现在这种状况也在发生变化,已经开始出现了碳税和C02排放交易。
显著降低环境负荷
就某种机械部件,净成形加工的效果得到评价。从C02排放量的比较来看,加工方法①同加工方法②相比,约为2.2倍,由于采用了净成形,显著降低了生产时的环境负荷。此方法用于锻造时,在成形工序、热处理(退火)工序、及润滑材料的废液处理阶段能源消耗量大,看环境负荷值反而加工方法②成为5.8倍。
但是,如算上材料制造时投入的能源,加工方法①和加工方法②各为5.79MJ和2.82MJ,加工方法①是加工方法②的2.05倍。
小型设备的用途也在扩大
上面就制造业基础技术的净成形加工方法及动向作了说明。经过近30年的历程,此方法的使用价值被再度认识。今后在日本的制造业,预计应用比重会得到提高的为光、信息通讯产业、生物、医疗的相关产业等。在这些领域,将采用小型设备且并非针对会增加成本的半导体加工技术,而是重视树脂及玻璃材料的微细净成形加工,现在正在展开开发研制工作。不仅在已有的产业,新型产业对净成形加工方法的使用也令人瞩目。
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