非传统加工工艺有哪些不同的分类？

在制造和机械工程领域，非传统加工工艺的发展改变了游戏规则，尤其是在处理过于坚韧、无法用传统切削工具的材料或复杂形状时。这些技术利用多种能量形式，实现了高精度和比较小的工件物理应力。

机械加工

机械加工通常被视为传统与非传统方法之间的桥梁，利用机械能将材料从工件中移除。其中一个关键工艺是水射流加工（WJM），它通过高速水流或磨料水射流加工（AWJM）进行，添加磨料可提升材料成形的切削能力。

机械冲击和侵蚀促进了材料的去除，形成表面表面，通常不会因热而产生的变形或微裂纹。

优点：

工件没有热损伤

环保，因为它以水为加工介质

多功能，能够切割多种材料，包括钛合金和HSTR合金

缺点：

与其他非传统方法相比，材料去除率较低

水处理或回收系统的必要性

只限于切割而非成型或表面处理

典型应用：

在航空航天工业部件中切割复杂图案

电子工业中对热敏感材料如塑料的塑形

为建筑元素创作精细的石材和金属艺术设计

电气加工

电加工是非传统加工的一个广义类别，其中电放电加工（EDM）就是一个突出的例子。该工艺通过电放电或火花侵蚀工件上的材料。另一个关键领域是电化学加工（ECM），它通过离子转移过程去除材料，利用电解液和电流实现无接触加工。

优点：

能够经准地创造出复杂的细节

由于没有直接接触工件，刀具磨损极小

非常适合硬材料如钨和不锈钢

缺点：

由于功耗导致的运营成本更高

复杂形状的生产速度较慢

需要特定的设置，包括介电液和电极材料

典型应用：

制造业中复杂的模具和模具

在航空航天和汽车行业中开凿细孔和精细槽口

精确加工军事和医疗设备的导电硬金属

热加工

热加工包括激光束加工（LBM）、电子束加工（EBM）和等离子弧加工（PBM）等技术。这些过程利用集中的能量束——无论是光、电子还是等离子体——来熔化、汽化或以其他方式去除目标表面的物质。

优点：

极高的精度和精度

能够切割或雕刻非常坚硬的材料，如陶瓷和钻石

能获得高质量的表面处理，减少后续加工需求

缺点：

设备和维护费用可能非常高昂

高温导致的热损伤或材料性质变化的可能性

由于高能束流，安全问题需要严格的协议

典型应用：

工业设计和制造中的金属及非金属雕刻与切割

航空航天工程中部件的精密加工，如涡轮叶片

医疗器械制造中精致复杂零件的制造

化学加工

化学加工，包括蚀刻等工艺，使用化学品去除材料。通过在材料裸露区域（通常是金属）施加化学刻蚀剂，通过受控腐蚀实现所需的形状。该方法在处理机械加工困难材料时尤为有用。

优点：

不会对工件产生热或机械应力

能够制造复杂的形状和精细的特征

可扩展性地以相对低成本实现大规模生产

缺点：

化学品的处理和处置带来了环境和安全挑战

由于各向同性材料去除，难以控制非常细小的特征

只限于与所选蚀刻剂具有化学反应性的材料

典型应用：

为电子和航空航天工业制造复杂的金属零件设计

通过金属蚀刻制作精细的艺术作品和标识

为生物医学植入物创建特定表面纹理