凭借其轻质而坚固的特性，金属基复合材料开始改变行业，尤其是在航空航天和汽车零部件应用中。以下是使用 MMC 的一些优点和缺点，以及如何最好地加工它们。
如果说当今航空航天和汽车行业的工程制造商有一个圣杯，那就是如何制造出重量轻但耐用的产品。
这两个行业都非常关注，因为它们正在应对可持续性（通过监管和不断增长的客户需求）和成本效率的双重压力。
“您需要设计一种不太重的材料和部件，以降低飞机或汽车的整体油耗，同时还要具有很高的强度、耐磨性和耐用性，”山高刀具加工研究高级专家 Rachid M"Saoubi 解释道。
MMC 是一类在减轻重量和机械弹性之间实现艰难平衡的材料。它们本质上是较软的材料与较硬的增强元素的融合。常见的例子包括较软的铝合金注入了更坚固的碳化硅或钛碳化硅。
就像厨师研究食谱一样，制造商寻求实现一种微妙的混合物，以增强耐磨性、机械强度和热强度，同时最大限度地减轻重量，这是现代汽车和航空航天部件设计的关键因素。
“在航空航天工业中，飞机发动机工作温度和运行效率的提高意味着它们中使用的材料必须承受更大的应力，”M"Saoubi 说。
铝金属基复合材料，如碳化硅和 Al-Al2O3 可用于汽车工业，其出色的耐磨性和热稳定性使其适用于发动机、制动系统和悬架系统。
钛碳化硅 用于发动机的高温应用。这些复合材料以钛为基体材料，用陶瓷颗粒或纤维增强。它们具有出色的强度重量比、耐高温性和耐腐蚀性，适用于涡轮叶片、燃烧衬套和排气管等部件。
其他 MMC 包括镁基复合材料，其刚度、耐腐蚀性和强度非常适合用于车身面板、底盘部件和变速箱;以及用于车身面板、轮毂和动力总成部件的混合动力和高级 MMC。
虽然 MMC 可能预示着材料卓越的新时代，但它们的实际加工会带来特定的障碍。在某种程度上，他们的长处也包含着他们的弱点。
“因为它们本质上很轻，所以在加工过程中往往容易变形，”M"Saoubi 解释说。变形问题，尤其是在薄壁结构中，在加工和热处理阶段都需要仔细注意。
“你真的需要精确的夹具和专门的刀具，才能成功地加工它们，而不会发生偏转或弯曲，”他补充道。
此外，大多数 MMC 的近净形状要求机械师非常精确。与原材料块相比，材料越少，塑造它的误差幅度就越小。“通常的情况是，近净形材料很轻，因此弹性水平较低，零件很容易弯曲，”M"Saoubi 说。
“您需要去除的材料越少，您就越需要注意刀具的几何形状，因此刀具的微观几何形状很重要。”
在加工 MMC 时，选择正确的切削刀片尤为重要。通常首选具有高耐磨性的材料，例如细晶粒硬质合金或多晶金刚石刀具，因为它们保持锋利的切削刃以减少积屑瘤。
然而，新型 MMC 成分的出现，例如具有长纤维增强的钛合金，意味着机械师需要采取更细致的方法。
“长纤维材料可以在某些方向上发挥某些特性，例如各向异性，因为纤维仅在某些方向上对齐，因此在不同方向上有不同的行为，”Rachid M"Saoubi 说。
“在复合材料中，这种情况很常见。例如，碳纤维增强塑料的纤维以某种方式定向。这意味着你必须修改方向，以便它们在多个方向上为你提供整体良好的机械性能。
M"Saoubi 说，短颗粒在 MMC 中问题不大（体积分数为 5 到 40%）。但是，了解它们在材料中的尺寸和分布对于实现最佳加工结果至关重要。
作为切削刀具技术的先驱，山高刀具不断创新切削策略并采用灵活的加工方法，并与面临 MMC 等问题的合作伙伴进行跨行业和学术合作。
探索 THERMACH 案例
“我们不仅要研究这些新兴材料带来的挑战，还要研究机床发展带来的机遇，”M"Saoubi 说。
“正在开发机床以更好地利用刀具解决方案，由于轻质和近净形材料的问题，当我们加工这些材料时，考虑切削策略非常重要。
这是一个不断发展的领域，新的加工挑战不断涌现，但 Rachid M"Saoubi 认为这些更轻、更有弹性的 MMC 具有巨大的潜力。“它们提供了更高的性能、效率和可持续性，”他说。
原文链接：https://www.secotools.com/article/146283
（山高刀具）
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凭借其轻质而坚固的特性，金属基复合材料开始改变行业，尤其是在航空航天和汽车零部件应用中。以下是使用 MMC 的一些优点和缺点，以及如何最好地加工它们。
如果说当今航空航天和汽车行业的工程制造商有一个圣杯，那就是如何制造出重量轻但耐用的产品。
这两个行业都非常关注，因为它们正在应对可持续性（通过监管和不断增长的客户需求）和成本效率的双重压力。
“您需要设计一种不太重的材料和部件，以降低飞机或汽车的整体油耗，同时还要具有很高的强度、耐磨性和耐用性，”山高刀具加工研究高级专家 Rachid M"Saoubi 解释道。
MMC 是一类在减轻重量和机械弹性之间实现艰难平衡的材料。它们本质上是较软的材料与较硬的增强元素的融合。常见的例子包括较软的铝合金注入了更坚固的碳化硅或钛碳化硅。
就像厨师研究食谱一样，制造商寻求实现一种微妙的混合物，以增强耐磨性、机械强度和热强度，同时最大限度地减轻重量，这是现代汽车和航空航天部件设计的关键因素。
“在航空航天工业中，飞机发动机工作温度和运行效率的提高意味着它们中使用的材料必须承受更大的应力，”M"Saoubi 说。
铝金属基复合材料，如碳化硅和 Al-Al2O3 可用于汽车工业，其出色的耐磨性和热稳定性使其适用于发动机、制动系统和悬架系统。
钛碳化硅 用于发动机的高温应用。这些复合材料以钛为基体材料，用陶瓷颗粒或纤维增强。它们具有出色的强度重量比、耐高温性和耐腐蚀性，适用于涡轮叶片、燃烧衬套和排气管等部件。
其他 MMC 包括镁基复合材料，其刚度、耐腐蚀性和强度非常适合用于车身面板、底盘部件和变速箱;以及用于车身面板、轮毂和动力总成部件的混合动力和高级 MMC。
虽然 MMC 可能预示着材料卓越的新时代，但它们的实际加工会带来特定的障碍。在某种程度上，他们的长处也包含着他们的弱点。
“因为它们本质上很轻，所以在加工过程中往往容易变形，”M"Saoubi 解释说。变形问题，尤其是在薄壁结构中，在加工和热处理阶段都需要仔细注意。
“你真的需要精确的夹具和专门的刀具，才能成功地加工它们，而不会发生偏转或弯曲，”他补充道。
此外，大多数 MMC 的近净形状要求机械师非常精确。与原材料块相比，材料越少，塑造它的误差幅度就越小。“通常的情况是，近净形材料很轻，因此弹性水平较低，零件很容易弯曲，”M"Saoubi 说。
“您需要去除的材料越少，您就越需要注意刀具的几何形状，因此刀具的微观几何形状很重要。”
在加工 MMC 时，选择正确的切削刀片尤为重要。通常首选具有高耐磨性的材料，例如细晶粒硬质合金或多晶金刚石刀具，因为它们保持锋利的切削刃以减少积屑瘤。
然而，新型 MMC 成分的出现，例如具有长纤维增强的钛合金，意味着机械师需要采取更细致的方法。
“长纤维材料可以在某些方向上发挥某些特性，例如各向异性，因为纤维仅在某些方向上对齐，因此在不同方向上有不同的行为，”Rachid M"Saoubi 说。
“在复合材料中，这种情况很常见。例如，碳纤维增强塑料的纤维以某种方式定向。这意味着你必须修改方向，以便它们在多个方向上为你提供整体良好的机械性能。
M"Saoubi 说，短颗粒在 MMC 中问题不大（体积分数为 5 到 40%）。但是，了解它们在材料中的尺寸和分布对于实现最佳加工结果至关重要。
作为切削刀具技术的先驱，山高刀具不断创新切削策略并采用灵活的加工方法，并与面临 MMC 等问题的合作伙伴进行跨行业和学术合作。
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“我们不仅要研究这些新兴材料带来的挑战，还要研究机床发展带来的机遇，”M"Saoubi 说。
“正在开发机床以更好地利用刀具解决方案，由于轻质和近净形材料的问题，当我们加工这些材料时，考虑切削策略非常重要。
这是一个不断发展的领域，新的加工挑战不断涌现，但 Rachid M"Saoubi 认为这些更轻、更有弹性的 MMC 具有巨大的潜力。“它们提供了更高的性能、效率和可持续性，”他说。
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（山高刀具）
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