电喷射按需打印与电流测量的研究

提出电喷射按需打印的电流测量方法,设计并搭建电喷射打印的电流测量装置,并以微滴模式进行电喷射的按需打印,探讨不同打印结构与对应的电流曲线关系,分析高度与电流的关系。实验结果表明,打印点结构时,电流曲线峰值与打印点的尺寸呈正相关,打印线结构时,电流曲线在某一常数值附近波动;电流值随着高度的增加而减小。     

方波脉冲电压下电喷印技术的实验研究

基于电流体动力学原理的电喷印技术是一种用于制造微纳尺度三维结构的喷印技术,可以在喷头不易堵塞的基础上实现亚微米和纳米级分辨率的高精度图案化,对电喷印施加脉冲电压可以实现按需喷印。通过实验得出方波脉冲电压对于喷印的影响规律,其中频率越大,沉积液滴直径越小;频率不变,电压幅值或入口压力增大都会使沉积液滴直径增大;而增大电压或气压值,可以提高液滴最大释放频率。最终获得了频率为300 Hz和平均直径为52.3μm的液滴,确立了较为理想的喷印工艺条件。     

电场驱动μ-3D打印蜡基微流控模具

提出了一种基于电场驱动微尺度3D打印制备蜡基材料微结构的工艺。通过脉冲直流产生自激发静电场驱动皮升级体积石蜡微滴喷射沉积成形；研究了打印参数如气压、电场强度、脉冲频率及占空比等因素对于蜡模打印的影响；优化实验参数，制作了可用于PDMS转印的石蜡微模板，模板线宽为61.25 μm，高度为44.13 μm；结合微转印技术和等离子改性技术制作了微米级微流道芯片样件，并通过实验验证了其具备微流控芯片的基本特征。     

基于连续高压脉冲方波的绝缘老化试验系统

为研究牵引逆变器输出脉冲电压对变频牵引电机绝缘的影响,根据牵引逆变系统电压波形和加速老化试验原则,采用变压式试验电源研制了一套基于连续高压脉冲方波的绝缘老化试验系统.高压脉冲电源为双极性,脉冲电压峰峰值为0～10 kV,频率为500 Hz～20 kHz,占空比为50%,上升沿时间2 μs左右,输出功率1 kW,温度范围为室温～300 ℃,高压脉冲电源脉冲幅值高、频率可调,具有过流、过压保护功能,完全满足进行变频牵引电机绝缘材料性能试验的要求.     

基于电场驱动熔融喷射聚合物基复合材料高分辨率3D打印

针对当前聚合物基复合材料（Polymer matrix composites，PMC）成型存在打印分辨率低、打印材料受限、成型结构较为简单、工序复杂等方面的不足和局限性，尤其是还面临难以实现宏/微结构跨尺度高效制造的挑战性难题，提出一种基于电场驱动熔融喷射PMC高分辨率3D打印新工艺。阐述了基于电场驱动熔融喷射PMC高分辨率3D打印的基本原理和工艺流程。通过试验，揭示了主要工艺参数（碳填料含量、施加电压、螺杆转速、打印速度、加热温度等）对于打印件分辨率（精度）和质量的影响及其规律。利用自主搭建的试验平台，并结合试验优化的工艺参数和提出的两种打印模式，实现了多层石墨烯/聚乳酸（Polylactic acid，PLA）和多壁碳纳米管/PLA复合材料微尺度三维网格、多层石墨烯/PLA大高宽比薄壁圆环、多壁碳纳米管/PLA复合材料柔性导电网格以及其他聚合物复合材料3D结构典型工程案例的制造。研究结果表明，提出的电场驱动熔融喷射3D打印能实现高分辨聚合物基复合材料成型（使用内径300 μm喷嘴，实现了分辨率为40 μm的PMC特征结构制造），而且还具有大面积宏/微结构跨尺度集成制造的优势。     

硬质合金刀具表面微结构的激光加工研究

硬质合金刀具常用来加工难加工材料,通过刀具表面织构化技术可以提高硬质合金刀具的耐磨性和加工性能。激光加工技术作为一种快速非接触自动化加工技术,可以在硬质合金刀具表面上加工出微结构。本文主要研究平均功率、扫描速度、脉冲频率、离焦量、扫描次数这五个工艺参数对硬质合金刀具微结构尺寸及形貌的影响,从而选定最优的激光加工工艺参数。实验结果表明:随着平均功率的增大,微沟槽的深度和宽度都在增加,但功率过大导致严重烧蚀使底侧面形貌不平整;扫描速度和脉冲频率的增加都会使得微沟槽的深度和宽度呈现减小的趋势,过大的扫描速度使得底面形貌不连续,随着脉冲频率和扫描次数的增加,沟槽底面形貌变得平整;离焦量从0mm变化到-1. 2mm时,微沟槽的宽度缓慢增大,深度则先增大后减小,底面形貌由连续变成稀疏的孔洞。通过优选出的激光加工硬质合金刀具工艺参数,制备出了良好的刀具表面单一型和混合型微结构。     

短电弧机床数控脉冲电源的研制

介绍了短电弧机床数控脉冲调频电源的设计和研制,提出采用两级调制实现电源输出参数（幅值、频率、占空比）的连续可调,并分别阐述了电源主回路、控制系统、保护系统的设计。电源以DC／DC全桥逆变作为一级调制实现输出脉冲幅值的可调．并联斩波电路作为二级调制实现输出脉冲频率和占空比的可调。实验结果证明电源运行可靠、输出特性良好、抗干扰能力强。     

SAGD采出液高压高频脉冲电脱水的试验研究

针对SAGD采出液乳化程度高、成分复杂的问题,该文采用高频高压脉冲方法对采出液进行试验研究,系统分析电压幅值、频率、占空比、脱水时间对脱水性能的影响规律。试验表明:电压幅值增加,聚结破乳效果提升,脱水功率随之升高,电压幅值过大时,脱水率和功率呈现降低的趋势;频率过大时,脱水率大幅降低,短路的出现使得功率大幅增长;占空比增加,极化变形程度增加,脱水率、脱水功率随之增加;占空比超过0.5,出现过度极化和电分散;2.5h以后,极化作用力显著减少,脱水率缓慢增大,3h以后呈现平稳的趋势。SAGD电脱最佳操作条件:电压幅值5.5k V,频率4k Hz,占空比0.5,时间3h。本文为特超稠油采出液的高效脱水奠定了基础。     

陶瓷浆料按需喷射打印沉积系统设计与实验

针对陶瓷零件脆性大、硬度高、复杂形状受限、生产周期长、成本高等问题,提出了一种将微滴按需喷射技术应用到陶瓷零件打印成形的新方法。通过分析陶瓷浆料按需喷射打印沉积成形工艺原理,完成了试验系统总体结构、喷射装置和运动控制系统的设计开发,并利用该系统进行了陶瓷浆料单个微滴按需喷射,以及点阵、线条、平面和实体的打印沉积实验。实验结果表明:该系统可满足陶瓷浆料微滴的按需喷射和打印成形,验证了所开发的按需喷射打印系统的可行性与正确性。     

基于PIC单片机的脉冲电源

设计了一种金属凝固过程用脉冲电源。该电源采用HC16F877作为主控芯片，实现对窄脉冲电流幅值的检测，以及时电流脉冲幅值根据模糊PID算法进行闲环控制。使用结果表明：该电源的输出脉冲波形良好，电流幅值稳定，满足合金材料凝固过程的工艺要求且运行稳定可靠。     

用于金属拔丝的调频调幅大电流窄脉冲电源

介绍了一种将电流脉冲的电塑性效应应用于金属拔丝的调频调幅大电流窄脉冲电源系统。电源初级储能环节采用常规三相桥式整流和LC滤波;中间二次储能电路采用Buck变换器,利用全控型功率开关器件IGBT调节电热电容的充电电压,进而控制输出脉冲电流的幅值;而窄脉冲的形成则由电热电容、输出回路电感和等效负载电阻决定,由高频晶闸管进行控制。电源输出脉冲电流的频率和幅值可实时调节、数字显示。运行及测试结果表明,电源系统工作稳定,脉冲电流幅值和频率调节方便,控制准确。     

转阀式液压激振器低频特性研究

为研究转阀式液压激振器的低频特性,以双出杆液压缸和转阀式激振器组成的液压激振系统为对象。通过理论与仿真分析,建立液压激振器过流面积为核心的数学模型,以转速、压差为变量,分析液压激振器的位移动态响应特性。结果表明:激振器位移呈梯形脉冲波形,定压差情况下,随频率的增大,活塞在液压缸中位移幅值接近理论值;定转速情况下,随压差增大,位移幅值增大。     

单晶硅表面微结构纳秒脉冲激光加工研究

以单晶硅为对象,使用波长355 nm、脉宽15 ns的纳秒激光对单晶硅进行烧蚀加工试验研究.基于单因素法设计并完成了单晶硅纳秒脉冲激光直线刻蚀试验,探究了激光输出功率、激光脉冲重复频率、激光扫描速度和扫描次数对纳秒脉冲激光加工单晶硅表面形貌的影响规律.基于优化的加工工艺参数,在单晶硅表面制备出方形阵列的微结构.     

基于石墨烯可饱和吸收体的掺铒光纤环形腔脉冲激光器

利用新型材料石墨烯作为可饱和吸收体,设计了用于光纤通信和材料加工的环形腔结构脉冲光纤激光器,实验研究了石墨烯可饱和吸收产生脉冲输出的原理以及输出脉冲激光的特性.通过激光诱导沉积法将石墨烯材料转移到光纤端面并将其置于环形激光腔结构中;采用974 nm半导体激光器作为抽运源,掺铒光纤作为增益介质,调节偏振控制器的角度得到了稳定的锁模输出脉冲.获得的锁模脉冲中心波长为1 560.1 nm,重复频率为7.89 MHz,脉冲光谱3 dB带宽为0.27 nm,脉冲宽度为14.7 ps.实验显示,由于石墨烯具有良好的可饱和吸收性能,损伤阈值比较高,有望取代单壁碳纳米管成为一种新型的激光锁模材料.     

基于频谱分析的脉冲涡流缺陷检测研究

脉冲涡流检测技术是涡流检测技术的一个新兴分支.研究利用激励脉冲频率成分丰富的特点,创新性地提出了一种新的脉冲涡流差分信号特征值——频谱幅值.通过研究,得到频谱幅值与表面缺陷深度均成近似线性关系,与亚表面及厚度减薄缺陷深度成指数关系.从而提供了一种有效的基频分量频谱幅值对飞机内部隐藏缺陷识别的原理及方法,这对于飞机多层导电结构内部隐藏缺陷检测极为有效.     

基于AdvantEdge的石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料切削力研究

采用球磨法将原料充分混合后,经热压烧结制备石墨烯增强的Al-15Si-4Cu-Mg多元金属基复合材料。通过实验验证和有限元仿真的方法,探究石墨烯质量分数分别为0.25%和0.5%时石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的切削力特性,分析切削参数对切削力的影响,研究石墨烯含量变化对切削力幅值波的影响。研究发现:有限元软件AdvantEdge建立的铣削模型与实验结果测得切削力变化趋势一致,说明运用AdvantEdge软件进行的三维铣削仿真与实际铣削加工过程相似。当石墨烯含量为0.5%时的切削力幅值高于石墨烯含量为0.25%的切削力幅值,且切削力波动相对较小。     

基于光学傅里叶变换的周期性微结构缺陷检测

为了实现大视场周期性微结构缺陷检测,提出了一种基于光学傅里叶变换(FT)的大视场周期性微结构缺陷检测方法,并搭建相关实验系统进行实验验证。首先,对周期性微结构的像进行二维快速傅里叶变换,获取周期性微结构的空间频谱;然后,选取一级衍射斑点中的一个斑点做快速傅里叶逆变换,得到周期性微结构的幅值分布图;最后,根据幅值分布图中的幅值突变位置确定缺陷的位置以及根据幅值突变的剧烈程度来定性地判断缺陷处的点偏离原来位置的位移。实验结果表明:该套系统的测量视场能达到1.5mm×1.5mm,测量分辨率能达到0.5μm以上,在保证分辨率达到要求的前提下,大大地提高了检测视场,能够快速、高效、便捷地在大视场下对周期性微结构进行缺陷检测。     

全系列打印产品 全方位解决方案——HP十余款A4幅面网络打印机“全明星”亮相

全球打印与成像巨头HP公司日前隆重推出全系列A4幅面网络打印机，成为业界首家提供不同价格层次多种网络打印机选择的厂商。此次HP全明星亮相的10余款A4幅面网络打印机，在每千元价格段都有不同配置的产品，并可与各种附件组成20余种打印方案，切实做到为用户提供一个“按需采购”的平台。     

旋转电极电解电火花切割玻璃微结构试验研究

针对高深宽比非导电硬脆材料(如石英玻璃和陶瓷)微结构的加工需求,对微细电解电火花切割加工方法进行了深入研究。首先,提出了使用旋转螺旋微工具电极的电化学放电切割方法,并对切割缝宽模型进行了讨论;其次,对旋转螺旋电极电解电火花切割加工工艺进行了深入的试验研究,试验研究了加工电压、脉冲频率、占空比和主轴转速这些关键工艺参数对切割加工精度的影响。实验结果表明,缝宽随着施加电压和占空比的增加而增加,随着频率、主轴转速和进给速率的增加而减小。最后,通过优化后的参数成功加工出缝宽为135μm的微缝阵列、复杂的封闭微结构以及深宽比达6∶1的微图形结构。由此表明该方法是一种可有效加工高深宽比绝缘硬脆材料微结构的新工艺。     

数字滤波对瞬态冲击脉冲信号的影响

讨论了冲击脉冲类型的瞬态信号用数字信号方法处理时,数字滤波对处理结果的幅值及波形将产生影响。并对这种影响进行了研讨。经用矩形窗和Hanning窗对半周正弦脉冲信号进行数字滤波可知,采用具有过渡带的窗并提高采样频率可减小滤波后结果的幅值误差和波形失真。还对某型火箭发射时燃气流冲击载荷的测试结果进行了分析。