2023特種加工產業現狀深度調研

• 黃文玉 2023年4月23日 來源：互聯網 743 44
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隨著我國工業技術的逐步提高，越來越多的設備采用新結構、新材料、復雜形狀的精密零件，傳統的機械加工方法難以達到技術要求。特種加工是利用電能、熱能、光能等物理能、化學能以及其組合等，實現去除材料、材料變形及性能改變等非常規的加工方法。

特種加工產業發展現狀分析

隨著我國工業技術的逐步提高，越來越多的設備采用新結構、新材料、復雜形狀的精密零件，傳統的機械加工方法難以達到技術要求。特種加工是利用電能、熱能、光能等物理能、化學能以及其組合等，實現去除材料、材料變形及性能改變等非常規的加工方法。隨著精密細小、形狀復雜和結構特殊零件的應用越來越多，計算機技術、微電子技術和控制技術的發展，對特種加工技術的需求越來越廣泛，特種加工技術已成為零件制造的重要工藝技術手段。

根據中國機床工具工業協會特種加工機床分會對全國電加工機床行業22家重點骨干企業經營數據的匯總統計，2019年電加工機床銷售總量為14065臺，與2018年相比下降了18.6%。從各類電加工機床銷量來看，電火花線切割機床仍是電加工行業應用市場的絕對主力軍，占比超過市場份額的70%。其中往復走絲電火花線切割機床的銷量為單向走絲電火花線切割機床的6.7倍，占整個銷售量的60%以上，銷售額與單向走絲電火花線切割機床平分秋色。

隨著我國工業水平的提高，對于機械制造的工藝水平以及加工質量有了更高的要求，只要滿足加工精度和質量，才能夠保證產品的質量。與傳統的切削加工工藝相比而言，特種加工技術能夠借助光能、化學能、物質動能以及電化學能的優勢，加工技術更加科學合理。

在我國的航空航天以及其他國防工業部門中，對產品的技術要求向高精度、高速度、高溫、高壓以及小型化方向發展，并且對材料的要求越來越高，復雜的零件形狀以及對精度的高要求，這些是傳統工藝技術難以滿足的。而利用特種加工技術，結合各種先進的能量形成的工藝方法，可以有效解決這些問題。現階段，特種加工技術已經在我國航空航天、醫療、國防等各個領域廣泛應用，加工的產品精度和質量都能夠達到較高的標準，為我國的工業發展作出了巨大的貢獻。

特種加工行業分類

特種加工技術主要是利用電能、化學能、聲能、光能等或者將幾種能量進行組合應用，去除加工工件上多余的材料，特種加工技術在高硬度、高精度材料加工中比較適用，能夠發揮較好的效果。在實際生產中，特種加工的分類和應用主要有電火花加工、電火花線切割、電化學加工、超聲以及激光幾種。

(1)電火花加工。電火花加工的原理是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產生的電蝕作用，蝕除導電材料的特種加工方法。這種特種加工方法比較適用于形狀復雜的型孔、型腔零件加工，加工質量較好，并且可以實現自動化加工處理，在硬質合金和淬火鋼，深細孔和深槽等工件中都得到了良好的應用，加工精度高，質量好。

隨著電火花特種加工技術的不斷發展，在理論和工藝上都得到了較大的進步。在理論方面，主要是針對工作液、極間氣泡以及等離子通道等方面進行研究，通過理論研究發現工作液的作用主要是冷卻放電通道，然后將加工過程中產生的電蝕產物帶走，以免粘附于電極表面而影響加工效果。在理論研究的基礎上，實踐應用方面的研究也有進一步的進展，加工中使用的工作液采用特制的電解液，然后使用電弧放電和火花放電的方式去除工件材料，經過實踐應用表明，這種加工方法比傳統的銑削加工的效率要高很多。

(2)電火花線切割加工。電火花線切割又稱為線切割技術，所謂的線切割就是利用細金屬絲作為電極，通過細金屬絲的連續移動，對工件進行脈沖火花放電，從而達到蝕除金屬、切割成型的目的。利用電火花線切割加工技術，電極比較簡單，對于厚度較小的薄板加工精度較高，可在加工樣板、凸輪和精密儀器中應用，能取得較好的加工效果。

在實際應用中，還可以使用雙線電火花線切割電解復合加工技術，在對太陽能硅片進行切割以及進行制絨處理時，可達到厚度薄、切縫窄的效果，還能夠直接獲取絨面結構，產生裂紋的幾率較小，效率較高。電火花線切割加工技術可以有效解決加工材料的脆度、硬度和強度對加工工藝的影響，可取得比較理想的效果。

根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年特種加工產業深度調研及未來發展現狀趨勢預測報告》顯示：

(3)電化學加工。電化學加工主要是利用電化學反應來對金屬材料進行加工的方法。在進行電化學加工時，工件與直流電源的連接作為陽極，而工具接陰極，控制加工的電流，就可完成加工。因為在進行電化學加工時，電流需要通過電解液才能夠形成溶解來蝕除金屬，所以一般能夠導電的材料都可以使用電化學的工藝方法來進行加工，不會受到材料的硬度、韌性的限制。使用電化學工藝加工，因為加工過程中不會產生相應的機械力，所以工件不需要承受力和熱的作用，這樣加工的工件就不會產生變形和殘余應力，加工后的工件表面粗糙度較好，對于加工過程中比較容易變形或者薄壁件比較適用。這種高效率的加工方式，操作上相對比較簡單，因為是簡單的直線進給運動，所以可一次加工出比較復雜的型腔、型面和型孔，加工速度也要比電火花高很多，可進行大批量的生產作業。

(4)激光加工。激光加工主要是利用能量密度較高的激光束來照射工件，被照射的部位就會瞬間融化或者蒸發，這些熔融的物質在沖擊波的作用下會被噴射出去，從而完成加工。激光加工還可以利用能量密度較小的激光束對工件進行焊接，因為能量較小，所以被加工部位的材料會產生熔融黏合的效果，從而完成焊接作業。

因為激光加工是利用激光束，所以不需要刀具，不會與加工材料相接觸，即不會產生機械力和變形。因激光束的能量密度較高，所以對于金屬和非金屬材料都可以進行加工。因為速度快，所以加工效率極高。激光束加工的熱影響的區域較小，所以產生熱變形的幾率很小，對于加工的精度較高，工件表面粗糙度很小。

特種加工行業未來發展趨勢預測

特種加工技術在高硬度、高精度材料加工中能夠發揮較好的效果，廣泛應用于航空、航天、機械、微電子工業、國防工業等領域。常用類型有:電火花加工、電化學加工 (電解加工) 、高能束加工及超聲加工。隨著我國科學技術的快速發展，需采用特種加工技術來制造相關的儀器、設備和產品，特種加工技術不僅促進了機械制造業的發展，在現代工業領域里也將發揮著愈來愈重要的作用，特種加工技術既有廣大的社會需求，又有著巨大的發展潛力。

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