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 日常中我們所使用的各樣物品,舉凡手機、牙刷、車子等等,

無一不是由工業之母機械而生,機械好像離我們很遙遠,

但機械製造卻又與我們的生活緊緊相扣。

 

本篇文章介紹有兩大主題,其一為工程材料,另一為機械工法。

廣義上的分類來說

工程材料主要分有 : 金屬、陶瓷、塑膠、複合材料。

機械工法主要分有 : 減法、加法、成形、複合加工。

(機械相關的東西太多了OAO 會先講些淺顯的,以後再分各主題細說,感謝~)

 

一、工程材料

以工程的角度材料主要分有四大類,如下圖所示,分別有金屬、陶瓷、高分子與複合材料。

細數日常生活中前三種材料處處可見,工程上更是廣泛應用。

材料分類.jpg

(圖太小Ctrl+滾輪一下 拍謝)

以窗戶為例,鋁材的金屬框、非晶陶瓷的玻璃與矽氧樹脂材的矽利康;

再以感測器加速規為例,鈦的金屬殼、陶瓷的壓電材料與塑膠包覆的導線。

快看看生活周遭的東西是什麼材料做成的?

 

而複合材料則是為了追求材料使用上的優化,

舉凡高強度、高剛性、低膨脹、低密度等特性而研發的材料,

透過基材與強化材來改變單一材料的機械性質。

 

材料中亦有以鍵結方式來區分材料的性質。

金屬材鍵結為金屬鍵;陶瓷材料鍵結屬離子鍵;

高分子材料則以共價鍵與凡德瓦鍵,

複合材則無既定的鍵結方式,端看基材與強化材的特性而定;

而近年來最夯的半導體材料主要鍵結屬於共價鍵。

材料鍵結.jpg

每種材料都有屬於自己的特性與機械性質,

關於材料相關知識有一材料科學的學科,

往後的文章會分類介紹各式各樣的材料。

 

二、機械工法

機械工法或稱為加工方式,以材料的角度分有減法、加法、成形與複合加工等方式。

工法分類.jpg

(圖太小一樣Ctrl+滾輪一下 拍謝)

1. 減法加工即是從工件材料上去除不要的地方,加工出所需要的形狀,工法種類眾多,

分有切削加工(傳統加工)與特種加工(非傳統加工),皆為機械加工中重要且廣泛使用的工法。

2. 加法加工則有常見的焊接與基層製造。

焊接主要用於組件與工件間的結合,藉由加熱與加壓等方式進行。

基層製造(或稱為3D列印)在近6~10年因專利到期技術釋出,

使得越來越多企業得以投入研發,近年來廣為流行。

3. 成形加工則異於上述兩者的方式,

既無減法加工材料的浪費,也無加法加工中材料的增加,

透過模具與成形機改變材料的形狀來達成。

4. 複合加工則透過2~3種的工法結合加工,定義出一新的加工方式,

通常會在單一工具機中完成加工。可透過不同工法的特性,

優化或改善單一工法無法實現的問題。

 

看到這裡也可想想除材料之外,手邊的產品又是透過哪些工法製造出來的呢?

對於工法不了解的可以先Google一下,日後會亦會分類說明哦。

 

ps.第一篇文不知道這樣還算行嗎,那兩張圖畫好久啊OAO

翻了好多講義跟筆記,盡量統整齊全,也請大家多多支持。

如果需要引用的話也請註明出處哦,感謝。 

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