第5章 制造技术与工程 知识点总结

第 5 章 制造技术与工程 【知识结构】 【考点清单】 一、走进制造 1.制造的定义 将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。 示例：纸张折成纸飞机、铁块加工成汤匙。 2.制造的分类 细分领域：电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等。 3.古代纺织技术 新石器时代：手工纺纱器加工棉花、亚麻、蚕丝成纱线，手工织机织布。 纺车类型：手摇纺车、脚踏纺车、大型水力纺车。 代表文物：马王堆汉墓素纱襌衣（西汉）：长 128cm，袖长 190cm，质量 49g，“薄如蝉翼，轻如浮烟 ”，折叠后可放入火柴盒。西汉纺织技术巅峰。 二、现代制造技术与工程 1.智能制造定义 具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称，是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合。 示例：数控机床、工业机器人2.3D 打印技术 原理：以数字模型文件为蓝图，通过电脑控制将金属、陶瓷、塑料等材料逐层叠加，最终将蓝图变为实物。 3.纳米制造 技术特点：研究纳米结构生长、加工、改性、组装等工艺，生产纳米尺度的结构与器件。 应用：纳米机器人、纳米传感器、纳米电路。 特点：纳米制造大大提升了制造的精度。 4.生物制造 定义：以微生物细胞生产生物制剂，或以酶为催化剂合成化学品，或以生物质为原料生产能源与材料。 技术分支：基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程。 示例：人工合成淀粉技术：中国科学家利用二氧化碳、水和电合成淀粉，无需光合作用，可能节约耕地资源并助力碳中和。 三、从制造大国迈向制造强国 1.中国制造业成就 重大工程：奋斗者号探测万米深海沟，C919 大型客机成功飞行，嫦娥探月、天问探火、羲和逐日、北斗组网。 领先领域：轨道交通、通信装备、输变电装备的制造工程。 2.面临的挑战 卡脖子技术：芯片制造、航空发动机、极小径铣刀、超精密抛光工艺、扫描电子显微镜等关键制造技术落后于世界发达国家。 3.国家战略 “三步走 ”战略： 第一步（到 2025 年）：制造业大国地位更加巩固。 第二步（到 2035 年）：综合实力进入世界制造强国前列。 第三步（新中国成立一百年时）：制造业综合实力领先世界。 二、我们一起来制造 1.金属制品的制造 （1）成型技术 ①定义：通过外力使金属材料发生永久形变，加工成所需形状。 ②常见方法 轧制：金属通过旋转的轧辊压缩变形（如不锈钢盘的滚轮挤压）。 挤压：金属被强力推过模具孔形成特定截面（如铝型材）。 拉拔：将金属拉过模具减小截面（如金属丝）。 锻造：通过锤击或压力改变形状（如古代农具、现代汽车轮毂）。 ③现代发展：计算机自动控制锻造机（如大型锻造机），提高精度与效率。 （2）铸造技术 ①定义：将液态金属注入模具，冷却凝固后得到成品（如铁锅、合金门窗）。 ②特点：适合复杂构件（如汽车零部件）。成本低，历史悠久的加工方法。 ③现代应用：超大型智能压铸单元（如9000t压铸机），实现汽车零部件大型化、一体化。 ④实例与拓展：手撕钢，厚度仅 0.015 mm（普通 A4 纸的 1/4），可手工撕开。 ⑤应用：折叠屏手机（支撑层）、航天精密仪器、医疗器械。 ⑥技术突破：我国 2020 年打破全球最薄纪录。 2.塑料品的制造 （1）塑料分类 热塑性塑料：加热软化，冷却硬化，可重复塑形（如 PVC 水管、PE 塑料袋、PP 塑料盒）。 热固性塑料：加热后发生化学反应永久硬化，不可重塑（如 FRP 浴缸、PF 插座、MF 餐具）。 （2）制造技术 模压成型：热固性塑料粉粒填入模具，加热加压成型（如电木插座）。 挤出成型：熔化塑料通过螺杆挤出模具，形成管、板、条状物（如塑料软管、板材）。 注射成型：熔化塑料注入闭合模具，冷却成型（如 ABS 安全帽、硅胶制品）。 浇铸成型：液态塑料倒入模具硬化（如树脂人造琥珀）。 讨 ... ...