关于CO2激光深熔焊接的临界功率密度

采用ＣＯ_２激光焊接１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ，激光深熔焊接的临界平均功率密度不仅随光斑大小而变化，而且与功率密度分布有关，而光斑内的最高功率密度却基本相同，提示应以光斑内的最高功率密度作为描述激光深熔焊接临界功率密度的依据。     

无阀微泵泵腔中流体流动的有限元模拟与分析

采用有限元仿真软件ANSYS/FLOTRAN对收缩/扩张型无阀微泵泵腔中流体流动的全过程进行了数值模拟和仿真分析,得到了流体在整个泵腔中的流场构形和流动特性。结果表明,泵腔结构单元的弯道效应与出/入口处流体速度分布的非线性混合将导致腔中的局域涡流现象。通过对3个简单模型的模拟计算,证明了缓冲腔的不同结构对无阀微泵的整流效率有较大影响,是泵腔结构参数优化设计不可忽视的重要环节。     

CO2激光选区烧结铁粉制造微型金属零件的研究

使用激光进行微成形的方法有多种 ,本文介绍了通过激光选区烧结技术 (SLS)来进行激光微成形的试验。通过大量的工艺试验和对激光选区烧结微成形过程中影响因素的系统分析 ,探讨了激光选区烧结微成形的工艺参数对激光扫描金属粉末的烧结线宽和烧结深度的影响 ,并最终成形了米粒大小的金属实体。     

高转换效率Nd∶YAG倍频激光器

介绍了两种Nd∶YAG倍频的方法 :折叠腔腔内倍频和腔外环形腔倍频 ,并着重对腔外环形腔倍频进行了研究 ,这种方法在 1kHz调QNd∶YAG激光 5 0W平均功率输入的情况下 ,获得了 1 7 5W平均功率的绿光输出 ,光 光转换效率达 35 % ,较好地解决了激光微细聚焦问题 ,更适用于激光微成型     

激光功率对多壁碳纳米管形貌和连接的影响

为了研究了多壁碳纳米管的连接和表面形貌变化,利用1064 nm光纤激光辐照多壁碳纳米管对其进行连接,并通过扫描电镜观测其连接现象。通过改变激光功率密度和辐照时间,研究其对碳纳米管的连接效果及其表面形貌改变。结果表明：激光功率密度对多壁碳纳米管的表面形貌和连接质量均有影响;当激光总功率密度约为90 W/cm2时,可观测到碳纳米管的连接;由于热累积效应,当激光总功率密度较高时,激光诱导孔洞结构和纳米粒子在碳纳米管的壁管上大量出现,碳纳米管的长径比也严重下降,这对碳纳米管的应用极其不利。     

面曝光快速成型过程中树脂收缩变形

为了研究面曝光固化过程中树脂收缩行为对成型零件变形的影响,设计并制作了基于DLP(digital light procession)技术的面曝光固化快速成型机,分析了光固化过程中树脂收缩的原因.对树脂在自由液面和约束液面2种曝光情况下的收缩行为进行实验,同时将固化成型件进行二次固化.结果表明:自由液面曝光时,B5B型树脂的收缩量与曝光时间成正比,最终稳定在4%左右,而在约束液面情况下由于溢出光固化效应导致收缩量随曝光时间增加而减小.二次固化过程中仍会产生收缩,收缩量占收缩总量的40%~50%.     

选区激光熔融技术制备多孔支架及其单元结构的拓扑优化

针对传统制造多孔结构具有的盲目性和不确定性以及如何将多孔结构有效的设计理念应用于实际制造的问题,提出了一种设计及制造具有多孔支架结构的方法.该方法通过设计单元结构,使其组成的多孔结构能在降低弹性模量的基础上保证结构的力学性能.首先,应用Optistruct软件对单元结构进行拓扑优化,提取优化的单元结构;然后,在Magics里将单元模型修复、阵列得到多孔支架,用选区激光熔融技术制造多孔支架;最后,对多孔结构的力学性能进行了测试.实验结果表明:多孔支架的弹性模量与抗压强度值均在骨骼的要求范围内.     

柱坐标式FDM 3D打印机的研制

针对基于笛卡儿坐标系的熔融沉积成型(fused deposition molding,FDM)3D打印机打印旋转体精度低,且速度慢等问题,设计开发了一种基于柱坐标系的FDM 3D打印机.其成型原理和机械结构都借鉴了传统的FDM 3D打印机,并在此基础上将基于笛卡儿坐标系的运动方式改为基于柱坐标系的运动方式.相较于传统FDM 3D打印机,在使用相同的硬件(包括电机、喷头、打印丝材)配置情况下,该设备打印旋转体模型时可以实现更高的打印精度,在某些情况下可以实现更快的打印速度.     

激光诱导碳纳米管制备石墨烯纳米带及其电学性能分析

通过将纳米管解压缩可以很容易地生产石墨烯纳米带,因为碳纳米管结构可以被认为是卷起的石墨烯筒。这是一种特殊的2D石墨结构,具有出色的性能。应用领域广泛,包括晶体管、光学和微波通信设备、生物传感器、化学传感器、电子存储和处理设备以及纳米机电系统和复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜的形貌,通过拉曼光谱法表征石墨烯的性质,并通过半导体参数测量系统测量薄膜的电导率。拉曼光谱表明,通过优化工艺可以增强石墨烯的拉曼特性。碳纳米管制备石墨烯带的两个重要参数是激光能量密度和辐照时间。在这项研究中,通过准分子激光辐照碳纳米管薄膜来生产石墨烯纳米带。实验结果表明,在150 mJ的激光能量下,观察到连接时碳纳米管没有打开。在450 mJ的能量下,可以有效地破坏碳纳米管,并且使其部分地形成石墨烯带。此时,膜的电导率达到最大值。由于蓄热作用,在碳纳米管壁上出现大量的多孔结构。     

先进制造技术--现代光制造技术

综合评述了光制造技术的特征。光制造技术作为现代先进制造技术之一，在现代制造业中具有独特的优势。从原理上说，激光能适应任何材料的加工制造，尤其在一些特殊精度和要求、特别场合以及特种材料的加工制造方面起着无法替代的作用。通过对国外研究动向的分析可看出，光制造技术的发展趋势将重点定位在微结构、微刻蚀、微工具以及多功能性微技术、微工程的研究与开发上。