4D打印-智能材料的增材制造技术

4D打印是指智能材料的增材制造,智能材料结构在3D打印基础上在外界环境激励下随着时间实现自身的结构变化。4D打印是3D结构打印与智能材料性能的结合。阐述4D打印的基本技术特征,介绍了目前国际上利用增材制造技术制备智能材料的研究发展状况,展示了几种典型应用,给出了在此方面的研究初步进展,并分析了4D打印技术发展的趋势。     

同轴送粉喷嘴粉末汇聚特性三维数值模拟

在激光金属直接制造过程中,实际的粉末汇聚不是自由射流,而是受阻射流.为了获得受阻射流工艺参数对粉末汇聚特性的影响规律,提高激光直接制造精度,应用FLUENT软件中的离散相模型模拟了工艺参数对粉末汇聚浓度分布的影响.结果表明:在自由射流时,粉末汇聚浓度随着送粉量的增加而增大,随着载气速度的增大而明显降低,保护气速度的增大...     

3D打印当务之急:加强研发、培育产业、扩大应用

<正>经过这一年的普及,大众对3D打印越来越熟悉,尤其是最近一些轰动性新闻,让3D打印给业界带来了更多的想象空间。比如前一段时间传出可以用3D打印来打印枪支,这引起了大家对未来安全的担忧;今天早晨,中央电视台在早间新闻里报道称,荷兰有位建筑师提出要用3D打印机来打印一栋建筑。当然,这栋建筑的上下层之间都不像传统建筑     

复杂形状碳化硅陶瓷构件制备新工艺研究

用光固化快速成形技术制作复杂构件的负模,以酚醛树脂和淀粉的混合物填充负模,固化后在800℃高温下热解制成构件的碳支架,碳支架在真空炉中渗硅生成含有SiC/C/Si的陶瓷复合材料构件。统计分析了构件的收缩变形;用SEM及光学显微镜分析了制件的微观结构;研究了渗硅温度对材料抗弯强度的影响。结果表明：制件在各个方向的尺寸收缩率一致,大约为17％;碳支架含有由微孔和孔道组成的孔系,显气孔率越高,越利于渗硅反应;制件的抗弯强度随渗硅温度的升高而降低。应用该工艺制作了叶轮和叶片样件,所获制件形状和表面质量良好。     

基于光固化的直接陶瓷成形工艺

文章把光固化技术应用于陶瓷成形,提出了一种新型的直接陶瓷成形工艺-陶瓷光固化工艺。通过实验研究发现,陶瓷浆料粘度、固化厚度对陶瓷素坯的成形过程有决定性作用;陶瓷粉末的体积分数决定了陶瓷素坯的收缩率。为减少陶瓷素坯收缩率,必须提高陶瓷粉末的体积分数。实验表明,陶瓷浆料粘度小于3000MPa·s,固化厚度大于200μm,能够满足该工艺的要求。陶瓷粉末体积分数大于40%,能够得到低收缩率的陶瓷零件。     

一种新型制造加工手段——快速成型制造技术

介绍了快速成型制造技术的原理、实现方式、技术特点及发展前景。     

人工生物活性骨骼的快速制造方法研究

从人造骨骼整体制造的角度出发,将骨骼结构、材料合成、生物活性等因素综合考虑,提出了基于分层制造的人造骨生物活性复合成形的设想①定制的骨骼的外形与微观组织的CAD建模;②快速加工具有骨骼的内外结构的托架;③复合上生物因子和细胞;注入自凝固羟基磷灰石。从制造工艺上将宏观和微观CAD与成形、材料合成、骨生长因子复合3个过程集成化,以满足骨骼成形的个体适配、快速、生物降解等要求。     

微孔碳陶瓷化反应机理的研究

研究了微孔碳制备SiC陶瓷的反应过程及反应机理.SiC陶瓷的最终组织受C/Si质量比及渗硅时间的影响.较低C/Si质量比时试样中心未被硅化,较高C/Si质量比时制得由SiC、Si及极少量未反应C组成的复相陶瓷.随渗硅时间延长,复相陶瓷中SiC颗粒的形状由长条状向无规则状转变,颗粒分布则由局部有序向无序转变.反应过程为：液硅因毛细作用自发的渗入微孔碳孔道,同时与溶解的碳壁发生反应生成SiC.因孔道及碳壁尺寸的不同造成液硅渗入深度和碳壁被溶解厚度的差异,结果出现被SiC包裹的小颗粒碳.随后被包裹的碳通过SiC层扩散到液硅中,沉积在先形成的SiC上促使大量先形成SiC的合并以及部分硅被SiC包裹,进而改变SiC陶瓷的显微组织.     

光固化快速成形中树脂涂层技术研究

分析光固化快速成形对树脂涂层技术的要求及对成形工艺,制件精度,成形效率的影响。并根据液态树脂的物性,分析现有激光快速成形机中各种树脂再涂层方法的特点,提出一种瀑布式树脂再涂层方法。     

PLLA/CPC复合支架增强结构设计及制备

为制备用于负重部位骨缺损修复的人工植入体,提出了一种复合增强结构人工骨设计及制备方案,该方案采用聚左旋乳酸支架(PLLA)为增强结构,以自凝固磷酸钙骨水泥(CPC)为复合填充材料,制备了复合增强结构人工骨。研究了PLLA的棒材力学性能、支架设计和制作及其不同增强结构形式对人工骨力学性能的影响。力学试验结果表明,所制作的人工骨有效提高了承载能力,并且该复合结构能有效弥补金属骨无法降解的缺陷。