5.2 我们一起来制造（第1课时）（教学课件）-【上好课】七年级科学下册同步备课系列（浙教版）

第2节 我们一起来制造 （第1课时） 第5章 制造技术与工程 科学浙教版 七年级下册 金属的“变形记” 01 液态金属的“重生” 02 科技突破：中国手撕钢 03 学习目录 理解金属材料的物理性质（延展性、可塑性）及常见金属制品的应用； 01 掌握金属成型技术（轧制、挤压、锻造）和铸造技术的基本原理。 02 学习目标 新课导入 生活中铁锅、易拉罐、汽车轮毂等金属物品随处可见。这些物品是如何从一块金属变成成品的？ PART 01 金属的“变形记” 新知讲解 金属的“变形记” 01 日常生活中，金属制品无处不在，如铁锅、导线、金属螺丝、金属水杯、合金门窗、汽车轮毂等，它们改善了我们的生活。把金属材料制造成金属物品，首先需要了解金属本身的特性。 思考与讨论 你了解哪些金属的特性呢？ 导电性 导热性 延展性 高强度 韧性 可塑性 …… 金属的特性使其在工业、建筑、交通、电子、能源、装饰等几乎所有领域都扮演着不可或缺的角色。理解这些特性是选择和使用金属材料的关键。 金属的“变形记” 01 金属制造技术 把金属材料加工成零件或物品的工艺，称为金属制造技术，一般包括成型技术与铸造技术。如图是不锈钢盘的制造过程。 放入钢片 滚轮挤压 钢盘成型 金属的“变形记” 01 思考与讨论 不锈钢盘的制造过程利用了哪些科学知识？ 科学知识：合金配方 (材料科学)、防锈原理 (化学)、加热软化 (热力学)、冷压变硬 (力学)、酸洗除锈 (化学)、通电抛光 (电化学)、冲压成型 (力学)等等。 其中采用了哪些技术呢？ 金属的“变形记” 01 成型技术 成型技术可以让材料发生永久的形变，根据制造时工件的受力和变形，有轧制、挤压、拉拔、锻造等方式。生产中，人们会根据所需金属制品的形状选用不同的成型技术。 金属的“变形记” 01 金属通过旋转的轧辊压缩变形 金属被强力推过模具孔形成特定截面 将金属拉过模具减小截面 通过锤击或压力改变形状 用模具把金属板压成特定形状 金属的“变形记” 01 金属成型需要对材料施加足够大的压力，才能获得所需形状和尺寸的锻件。随着社会的发展，成型技术也在发展。古时铁匠用铁锤、铁砧和火炉，锻造农具、硬币、珠宝等金属制品；现在，大多数锻造机已经实现了计算机自动控制，可自动制造各类工具、零部件和产品。 液态金属的“重生” PART 02 新知讲解 液态金属的“重生” 02 铸造技术 铸造技术是将液态金属注入模具，待金属凝固，再移除模具得到所需产品的制造技术。 熔融 注模 凝固 铸造技术 古代铸造技术 液态金属的“重生” 02 常见的金属铸造技术 砂模浇注 气压充型 旋转成型 液态金属的“重生” 02 随着技术发展与工业数字化、智能化进程的加快，我国陆续生产出超大型智能压铸单元，引领一体化压铸产业的发展和技术进步，推动了汽车压铸零部件向大型化、集成化发展。 9000t 巨型智能压铸单元 最大一体化压铸机 液态金属的“重生” 02 铸造技术的优点 铸造技术能够以较低的成本完成复杂构件的加工。适合各种材料，尤其擅长制造大型或结构复杂的部件。适合批量生产。虽然存在一些缺陷风险，但铸造仍是汽车、航空航天、机械制造等领域不可或缺的成型方法。 金属铸造技术是机械制造工业的基础！！！ 液态金属的“重生” 02 思考与讨论 列表对比成型技术和铸造技术，了解两种技术的优缺点。 成型技术 铸造技术 核心原理 固态金属在压力下发生塑性变形 液态金属充填模具后凝固成型 材料状态 始终为固体（不改变物态） 液态熔融 → 冷却固化 主要工艺 轧制、挤压、锻造、冲压 砂型铸造、压铸、熔模铸造 关键技术特点 高压塑性变形，不改变材料体积 流动性填充，可形成复杂空腔结构 优点 产品强度高、精度好；生产效率高 可制造复杂形状零件；成本低（适合大批量） 缺点 难以制造中空部件；模具成本高 产品内部易有气孔；表面粗糙度较高 典型产品案例 不锈钢盘、钢筋、金属螺丝 汽车轮毂、铁锅、机床底座 液态金属的“重生” 02 思考与讨论 1.观察图片，以下物品适用于哪种技术？ 易拉罐 发动机缸体 冲压成型 （成型技术） 砂型铸造 （铸造技术） 2.为什么古代宝剑用锻造（成型），而青铜鼎用铸造？ 宝剑需高强度（锻造细化晶粒），鼎需复杂纹饰（铸造易成型）。 科技突破：中国手撕钢 PART 03 新知讲解 科技突破：中国手撕钢 03 手撕钢 手撕钢薄如蝉翼，厚度只有普通A4纸的四分之一，用手能轻易撕开，价格堪比黄金。 A4纸厚度 0.1mm 普通不锈钢 0.5mm 头发丝 0.08mm 手撕钢 0.015mm 你知道手撕钢采用什么技术吗？ 轧制（成型技术） 科技突破：中国手撕钢 03 手撕钢的特点 薄 强 贵 薄如蝉翼，突破轧制技术极限，实现超精密厚度控制 薄如纸却可承受汽车碾压不变形，通过纳米晶粒细化技术，使钢材内部晶体结构更致密缺陷减少→强度飙升。 1平方米手撕钢≈1部智能手机价格；反映超高技术门槛（纯度99.99%+20道轧制工序） 科技突破：中国手撕钢 03 手撕钢广泛应用于航天、通信、医疗器械等高精尖制造业，如折叠屏手机底衬加入手撕钢后，可被反复折叠40多万次而不变形或者断裂。 科技突破：中国手撕钢 03 2016年，我国突破技术封锁，研制出手撕钢。2020年，我国成功轧制出厚度为0.015mm的手撕钢，打破了全球手撕钢领域的最薄纪录。 例1.关于金属成型技术，下列说法正确的是（ ） A. 轧制时金属处于熔融液态 B. 锻造可提高金属零件的硬度但会降低韧性 C. 手撕钢的制造主要依赖铸造技术 D. 挤压成型适合制造内部空腔复杂的零件 课堂练习 B 【解析】A.成型技术中金属始终为固态（轧制是固态塑性变形）。故A错误； B.锻造通过细化晶粒提高硬度，但过度锻造可能因加工硬化降低韧性。故B正确； C.手撕钢用轧制（成型技术），非铸造。故C错误； D.内部空腔复杂零件应用铸造，挤压适合长条形实心件（如铝窗框）。故D错误。 故选B。 例2.手撕钢“薄、强、贵”特性中，“强”的本质原因是（ ） A. 添加稀有金属元素 B. 纳米级晶粒细化技术 C. 表面镀防刮涂层 D. 多次高温退火处理 课堂练习 B 【解析】A.手撕钢材质为不锈钢（铁铬镍合金），未添加稀有金属。故A错误； B.晶粒细化使原子排列更紧密，减少缺陷，强度升高。故B正确； C.手撕钢无需镀层，其强度源于内部结构。故C错误； D.退火会软化金属，降低强度。故D错误。 故选B。 例3.下列产品最适合用铸造技术制造的是（ ） A. 自行车链条 B. 航母螺旋桨 C. 笔记本电脑外壳 D. 手术刀片 课堂练习 B 【解析】A.链条需高精度冲压+焊接（成型技术）。故A错误； B.螺旋桨形状复杂且需一体成型，铸造最经济。故B正确； C.电脑外壳用冲压和成型。故C错误； D.手术刀需超高精度冲压+研磨。故D错误。 故选B。 例4.我国突破手撕钢技术封锁的意义不包括（ ） A. 降低折叠屏手机成本 B. 解决航天燃料电池导电难题 C. 彻底替代塑料包装材料 D. 提升高精尖装备自主化水平 课堂练习 C 【解析】A.手撕钢是折叠屏核心材料，国产化降成本。故A正确； B.超薄导电层用于燃料电池。B正确； C.手撕钢价格昂贵，不可能替代塑料包装。故C错误； D.打破垄断提升产业链安全。故D正确。 故选C。 课堂总结 我们一起来制造 金属成型与铸造技术 手撕钢 成型技术 铸造技术 中国手撕钢的突破 手撕钢特点 第2节 我们一起来制造 （第1课时） 科学浙教版 七年级下册 谢谢观看 $$