金属成形的可持续性

这篇嘉宾贡献是由Renganathan Sekar, M.Sc写的，MFRC的研究工程师，智能金属成形模拟软件AFDEX的开发人员可以通过牵牛星伙伴联盟．

传统金属成形工艺的最新进展带来了巨大的膨胀机会。热冲压和冷锻工艺的模拟辅助发展促进了材料损耗的减少。这是由于能够形成非常复杂的，近净几何形状与增强的材料性能。

该行业在新材料识别和开发、金属成型部件的后处理和润滑系统等领域不断进步。但是所有这些迭代改进的目的都是增强组件的强度。一个被低估但很重要的方面是组件的刚度。为了实现更硬的组件，工艺设计必须是最佳的。因此，工艺工程师必须开发更轻的高强度和高刚度的组件。

引领可持续性的一个有效办法是寻求能导致减少新金属生产总需求的发展。以下是金属成型工艺的6个方面，可以提高制造的可持续性。

制造过程周期中的阶段数

这是一个对可持续性有巨大影响的因素。减少制造过程中的阶段数意味着减少必要的模具、润滑剂和能源消耗。

材料浪费

事实是，每年生产的金属中有25%从未成为产品^[1]而是在供应链中被废弃。这突出了对有效的金属成形技术的需求，从而有助于减少这种显著的材料浪费。

能源消耗

量化能量消耗是一部分。总处理时间是另一个。对于某些增量板形成过程，能量消耗较低。但是一些过程具有更高的循环时间，这是不可避免的。这两个因素之间应该有平衡来降低总能耗。

模具和模具系统

这些工具和模具系统的制造过程对环境影响至关重要。它不仅仅是关于最佳工具设计了。制造这些工具的制造方法必须有效地提高过程链的可持续性。

温度的影响

提高温度可提高材料的成形性，从而降低成形载荷和能量消耗。必须考虑到工件和模具的加热系统所消耗的能量来达到期望的成形温度。

润滑条件

如果不研究润滑系统，可持续发展研究就不可能完成。在金属成形工艺中润滑剂的选择取决于工艺类型。有些工艺在不影响能源消耗的情况下只需要最少的润滑剂。一些不喜欢。但是，要实现向可持续制造的更广泛转变，摩擦学方面必须与生态因素协同。

实现制造可持续性取决于超越熟悉方面的思考：物质消费，废物管理，消除和环境影响。制作规划和供应商选择等决策活动必须包括可持续性作为其标准之一。这甚至可能需要略微调整业务模式。但从长远来看，随可持续的做法成为规范，努力绝对值得。

参考：

[1]http://www.ictp2017.org/sites/www.ictp2017.org/files/industry-workshop-3.pdf