研究热固性树脂固化的动态扭振法：——LHX—Ⅰ型树脂固化仪在热固性树脂和树

ＬＨＸ－Ⅰ型树脂固化仪能快速定量跟踪热固性树脂和树脂基复合材料在实际成形中的固化过程，是确定热固性树脂，粘合剂、聚氨酯液态橡胶、树脂基复合材料和互穿网络聚合物的配方筛选，最佳固化工艺条件的选择以及生产质量和监测的有效工具，也为固化反应表观动力学的研究提供了又一个动态力学方法。     

研究热固性树脂固化的动态扭振法──LHX-I型树脂固化仪在热固性树脂和树脂基复合材料固化研究中的应用

ＬＨＸ－Ｉ型树脂固化仪能快速定量跟踪热固性树脂和树脂基复合材料在实际成形中的固化过程，是确定热固性树脂、粘合剂、聚氨酯液态橡胶、树脂基复合材料和互穿网络聚合物的配方筛选，最佳固化工艺条件的选择以及生产质量控制和监测的有效工具，也为固化反应表观动力学的研究提供了又一个动态力学方法。     

[绿色制造工艺和系统]复合材料电池箱真空辅助树脂灌注快速成形工艺

分析了几种复合材料零部件常规的制作工艺,针对电池箱的结构特点,提出了材料和结构一体化的真空辅助树脂灌注（VARI）快速成形工艺,并且采用液体成形模拟分析软件PAM-RTM确定了工艺方案和工艺参数。VARI工艺与传统双面模具的树脂传递模塑(RTM)工艺相比,节省了大量的工装设备和工序,降低了成本。为了验证所采用的工艺方法的可行性,实际制作了样件,结果表明所采用的工艺方法实现了快速、低能量消耗且绿色环保的目的。     

[工程应用]纤维增强树脂基复合材料增材制造技术与装备研究

在综述纤维增强树脂基复合材料增材制造技术的国内外研究现状基础上，分析了短纤维、长纤维、连续纤维增强树脂基复合材料的成形方法、工艺及性能。针对高性能的连续纤维增强树脂基复合材料的增材制造成形，研究了连续纤维增材制造成形机理及工艺，揭示了其成形性能的影响规律。指出了纤维增强树脂基复合材料增材制造技术与装备的未来发展趋势：亟需开展纤维增强复合材料的增材制造成形机理、成形工艺及装备研究，更好地推进纤维增强树脂基复合材料的广泛应用。     

激光快速成形中时间效应与零件翘曲性关系研究

研究了激光快速成形中树脂固化过程以及固化收缩滞后于聚合速度的现象 ,提出了收缩完成的时间效应概念 ,通过实物原形制作研究了时间效应对零件翘曲的影响及几种表现 ,并利用时间效应对成形工艺进行了改进 ,使零件翘曲性得到很大的改善。     

树脂超声处理的新型涂层技术研究

为提高快速成形系统中堆积方向的制作分辨率,研究了光敏树脂的黏度、表面张力及固液两相接触角随超声处理时间和功率的变化规律。试验结果表明:LPR2001型光敏树脂在超声处理开始的2~5min,树脂的黏度、表面张力及接触角迅速减小;随处理时间延长,以上树脂特性值随之回升;超声功率在40~50W时,树脂的黏度、表面张力及接触角减小幅度最大。对光敏树脂超声处理前后能实现的最小涂层厚度进行了实验对比,结果表明:超声处理的树脂能将最小涂层厚度由原来的0.02mm降低到0.01mm。     

高分辨率激光快速成形系统研究与开发

开发了一种新型激光快速成形系统。利用该系统可制作尺寸范围为65 mm×65 mm×150mm的制件原型。 该系统由He-Cd单模激光器、小光斑扫描系统、新型树脂涂层系统及控制系统组成。由扩束镜、高精度扫描振镜 及f-θ透镜构成扫描系统,扫描面上的激光光斑直径达到0.012 mm。由蠕动泵、高精度工作台、树脂槽及刮刀组 成新型精密树脂涂层系统,树脂涂层厚度达到0.02 mm。利用该系统制作了具有微流道的滴灌器件及其他微型零 件的原型。     

实验验证用股骨柄假体样件的加工

金属在CT图像上会产生伪影,在需要分析人工髋关节股骨柄假体样件与相应股骨腔匹配情况实验中,股骨柄假体样件不能采用金属材料。由于光敏树脂成形后具有一定硬度,光敏树脂材料的股骨柄假体样件能够植入相应股骨腔而不会发生变形。此外,树脂材料样件加工方便,加工成本较低。提出采用光敏树脂作为实验验证用股骨柄假体样件材料,并介绍了采用SLA快速成型方法加工股骨柄假体样件的方法。实验中,光敏树脂材料的股骨柄假体样件被植入股骨腔中并拍摄了CT图像。CT图像中光敏树脂材料股骨柄假体样件与股骨松质骨之间分界明显,采用边缘检测方法很容易从CT图像中检测出股骨柄假体样件轮廓曲线。这使股骨柄假体样件与相应股骨腔之间的匹配程度得以定量分析。上述结果表明,采用光敏树脂作为股骨柄假体样件材料来分析股骨柄假体样件与股骨腔的匹配程度切实可行,较好地解决了金属股骨柄假体样件不能用来分析在股骨腔中的匹配程度问题。     

快速成形模具在收获机覆盖件中应用

对收获机覆盖件的使用要求和工艺进行分析，确定使用树脂制造成形模具，介绍了树脂模的设计特点。     

一种新型的电泳仿金工艺

电泳仿金是使用高分子树脂代替金属盐的工艺,因而节约大量金属材料,并能提高产品的耐蚀性能。由于采用电沉积加工方法,从而使漆层沉积具有电镀涂层的均匀性,并比电镀工艺更快速、无污染、工艺加工简便、容易形成生产自动线。本文介绍了电泳仿金工艺程序及电泳漆层的性能。     

动态优化刮刀速度的新型涂层工艺

为提高活塞式无扰动涂层工艺的涂层质量,针对高分辨率激光快速成形系统涂层工艺中存在的涂层厚度随制件高度增加而变厚的问题,提出在制作过程中动态优化刮刀速度的涂层方法。研究刮刀速度、制件高度对涂层厚度的影响。采用面响应法,建立涂层厚度误差关于制件高度及刮刀速度的数学模型。根据该模型,在制作过程中随制件高度的变化,动态优化刮刀速度,实现涂层厚度均匀化。验证试验结果表明：与普通涂层工艺相比,新型涂层工艺将涂层厚度偏差由27 μm降为6.9 μm,解决了涂层厚度随制件高度增加而变厚的问题,实现涂层厚度的均匀化,提高堆积方向的制作精度。该涂层工艺也可应用于普通光固化激光快速成形系统中,解决制作陷阱结构时涂层厚度随制件高度变厚问题,因此该工艺对于光固化快速成形技术中提高堆积方向制作精度具有重要意义。     

A real-time predictive control method of discharge state for micro-EDM based on calamities grey prediction theory

3D printing is a promising method for fabrication of scaffolds. Microporosity is one of the most important properties of scaffolds and directly influences cell attachment, differentiation, proliferation, spreading, resorption, bone ingrowth, and contact. Microporosity depends on grain size (GS) and grain-size distribution (GSD) of granular materials used for 3D printing of scaffolds. By targeted selection and combining of granules with different GS, generating of scaffolds with defined microporosity is possible. However, changing GS and GSD will influence flowability as one of the elementary 3D printing property. The aim of this study was to examine how the change in GS and GSD affects flowability of granules and workability with 3D printing especially during recoating step. Hydroxyapatite granules with different GS and mixtures were characterized optically and tested for flowability by using different methods. The suitability for 3D printing was determined by using different recoating mechanism. For every GS and mixture, a desired recoating mechanism was identified. Finally, a correlation between GS, flowability of granules, and desired recoating mechanism could be found.     

滚刀再涂层工艺试验及应用研究

通过对比试验阐述了滚刀重磨与再涂层技术在实际中的应用,不但可提高齿轮加工精度缩短加工时间还能够提高刀具使用寿命;并进一步从企业生产实践中分析了该项新工艺的经济效益及推广应用价值。     

切削刀具的回收和再利用

描述了废旧切削刀具的回收再利用流程,介绍了目前切削刀具常用的回收再利用方法,包括调整、修磨、重涂、改制、有价物质回收等。分析了提高废旧切削刀具再利用率和延长刀具总使用寿命的途径。     

Development of a high–resolution rapid prototyping system for small size objects

A high-resolution stereolithography (SL) system for fabricating small objects with complex microstructures has been developed. This novel SL system consists of a single mode He-Cd laser, an improved optical scanning system, a novel recoating system and a control system. A laser light spot with the diameter of 12.89 μm on the focal plane is obtained with the improved optical scanning system, and resin layers with the thickness of 20 μm can be built with the novel recoating system. Experimental studies were carried out to investigate the influences of the build parameters on the cured line width and depth with this novel SL system. The experimental results showed that the cured depth and width increase with the increasing ratio of laser power to scanning speed. And it is found that the cured line built using the high-resolution SL system is smaller in width and deeper in depth compared with the cured line fabricated in conventional SL system under the same scanning conditions. Based on the cured line width and depth obtained in the experiment, empirical equations predicting the cured line width and depth according to the ratio of laser power to scanning speed are established using a least-square fitting. The cured line width and depth predicted by the empirical equations provide a foundation to set up accurate line width compensation and appropriate layer thickness in the high-resolution SL system. Some small objects with microstructures have been fabricated with the new SL system.     

金属粉末床熔融工艺在线监测技术综述

金属粉末床熔融技术是近年来迅速发展起来的一种先进制造技术,在航空航天、生物医疗、汽车等领域获得广泛关注,但工艺可重复性差和稳定性不足等缺点限制了该技术的进一步工业应用。在线监测技术能够及时探测成形状态和缺陷,消除上述工艺问题对该技术发展的限制。从铺粉过程监测、粉末床检测、熔融过程监测和熔融层检测等方面综述了金属粉末床熔融工艺在线监测技术的研究现状,分析了现有技术的不足,总结了其今后的发展趋势。     

Fiber Bragg grating temperature sensor for practical use

Fiber Bragg grating (FBG) is a promising measurement technology for future sensor system applications. Little attention has been given to the FBG sensor housing, however it is important that the FBG is embedded in a conventional electrical sensor housing so that it may be installed easily in instrumentation systems. We have experimentally fabricated a practical pass-through type FBG temperature sensor which is embedded in the conventional thermocouple housing. A small radius U-turn fiber spliced to the FBG is placed inside the top of a stainless sheath. Employing a high numerical aperture fiber with polyamide recoating, we have determined that the bending loss of the small radius U-turn fiber and heat resistance is less than 0.1 dB and up to 250 degrees C respectively. The wavelength shift of this sensor due to temperature change is 10.3 pm/degrees C equal to that of general FBG. Consequently the practical use of this sensor has been confirmed.     

超高压旋转射流飞机除漆试验研究

飞机的除漆、再涂装,是其大修的重要环节。传统工艺都是采用化学工艺:即用脱漆剂腐蚀除漆。为了改变传统化学工艺的腐蚀、污染和人工作业的缺点,笔者研究了物理工艺,即采用200MPa、250kW的超高压旋转水射流,借助六轴机器人配置平面清洗器对飞机大表面和小曲面除漆作业。飞机的涂装层极其薄而致密,采用水射流除漆面对的矛盾是:均匀除去漆层而不损伤飞机铝合金表面。要做到这一点就必须试验得出最优化工况,即超高压参数下的除漆效率和不损伤表面的横移速度。本项试验横移速度约2m/min,除漆效率30⁴0m2/h,除漆有效面积达到85%40m2/h,除漆有效面积达到85%⁹0%。执行机构的不重复、不遗漏是机器人示教编程的基本要求。物理除漆工艺即将运用于飞机维修,它将面临因水射流对飞机表面的打击安全检测的应用许可验证。     

多零件选区激光熔化成型效率的优化

对多零件选区激光熔化的成型效率进行了优化.首先,分析了多零件选区激光熔化成型过程的时间消耗,并以减少时间消耗为目标建立了3维零件在3维成型空间中的2.5维排料优化规则.然后,研究了2.5维自动排料,提出利用3维零件模型在2维平面区域的投影将2.5维排料转化为2维排料的简化方法和一种利用切片数据进行投影生成的算法.最后,为验证所述方法的有效性,以手术模板模型为例,在虚拟选区激光熔化系统VDemetal280上进行了优化实验.与优化前相比,优化后的成型次数从4次降为3次,在扫描速度为600 mm/s、切片层厚为0.035 mm、扫描间距为0.08mm的工艺参数下,总铺粉次数从3 892次降为2 231次,预计加工时间从约91 276 s降为69 918 s,时间消耗有明显减少.