基于RP的骨组织工程支架构造及生物学特性分析

应用三维CAD软件设计支架和相应的模具结构,通过光固化快速成形技术制造出树脂模具,并在模具中填充磷酸钙(CPC)生物材料,然后通过热分解方法去掉树脂模具,得到具有可控微管道结构的骨组织工程支架。该方法克服了传统构造方法中支架内部微管道结构不可控的缺点,为制造出更有利于细胞/组织长入和成活的支架三维空间结构提供了一个更理想的方案。INSTRONMicrotester试验设备上测得支架的最大抗压强度为7.12MPa;测得其表面粗糙度Ra=2.16μm。扫描电镜观察支架表面微结构特征,能谱分析测出支架中所含钙元素和磷元素的摩尔比是1.59∶1。结果表明所构造的支架具有良好的生物学特性。     

直接金属成形件的性能研究

直接金属成形技术是快速成形领域研究的热点问题，文中提出一种基于弧焊的直接金属成形技术，并对基于该技术制作的成形件进行性能评测，对成形件进行密度、强度与硬度指标测试和金相组织观察表明，基于弧焊的直接金属成形件的组织结构和力学性能指标明显优于SLS（selective laser simering）工艺成形件，达到或高于铸造零件；异种材料成形时化学成分、物理性能、组织特点的差异对成形件的性能有不利影响。     

基于计算流体动力学的迷宫型灌水器流量预测

通过反求迷宫型灌水器注塑产品的实物结构,建立其流量数值预测的物理模型,分别采用层、紊流模型对40～150 kPa压力下的灌水器流量进行数值计算,并相应开展该灌水器流量与压力关系的试验测试.试验结果验证了计算流体动力学(CFD)方法预测灌水器流量的可行性,同时对比发现紊流模型的计算值更接近于试验值.通过对迷宫流道内流场分布的研究表明,由于流道曲折度较大,其内流体流动状态的转折点大幅度提前,在雷诺数Re=250～300之间时,流动就开始过渡到紊流状态,从而导致灌水器内的流动在40～150 kPa压力测试范围内均处于一种紊流状态.     

基于断层图像的RP三维重构中层间轮廓线性插值算法

断层轮廓的层间插值可以减小相邻层间距,一方面使断层轮廓数据能直接用于快速成形,实现RE／RP的直接集成;另一方面可以增大相邻层轮廓间的相似性和重叠度,保证重构结果的正确性。层间轮廓插值主要采用线性插值法。在研究层间轮廓线性插值各种插值点对建立方法的基础上,提出了一种改进的线性插值算法,并以此为基础研究了轮廓分裂分支处理后的独立分支和连通分支的层间轮廓线性插值方法,能有效地在分支轮廓处进行层间线性插值。该算法经应用后表明是可行的,且可靠性较高。     

快速成形/模具网络化制造服务平台的研究现状及其发展趋势

通过构建快速成形/模具网络化制造服务平台,可缩短新产品的开发周期,提高RP&M设备的利用率,动态优化资源,降低生产成本,实现基于Internet的异地协同开发制造。论述了快速成形/模具网络化制造服务平台的国内外研究现状及其我国构建快速成形/模具网络化制造服务平台的必要性,并探讨了该平台的未来发展趋势及其应用前景。     

微细加工中的快速复型研究

论述了在集成电路和微电子机械微细制造中的光刻技术,为了实现0.1μm甚至更小特征尺寸的光刻而采用的快速复型技术;这种技术吸收了电子束光刻和压印光刻的优点,同时又弥补了它们各自相应的缺点和不足,解决了光刻环节中光刻速度与特征尺寸小的矛盾,实现了大面积、快速、低成本和高精度的微细加工。     

低成本快速成型机二维工作台运动特性研究

对低成本快速成型机中工作台的运动特性进行了研究.根据工作台的运动特点,对工作台的运动进行了合理的简化,推导了工作台运动的位移传递函数,以及在工件的边缘处,运动的不均匀产生的惯性冲击.通过仿真和实时跟踪的方法,针对厚壁工件成形中扫描速度及加速度对工作台运动的影响进行了研究.结果显示速度的变化对于工作台的振动并没有明显的影响,但是随着速度的提高,工作台的运动惯性将随着增大.运动加速度将影响到工作台的惯性力的大小,随着加速度的提高,输出速度的波动增大.     

三维打印机喷头的驱动系统

喷蜡打印喷头是三维打印机的核心部件。文中介绍了三维打印技术，分析了喷蜡打印喷头的结构、原理、驱动信号时序以及驱动电压波形对喷头喷射效果的影响，并在此基础上提出了喷头驱动系统的原理框图及实现方法。     

板料成形模具快速制造技术研究

将快速原型技术与金属电弧喷涂技术相结合，开发一种新的板料成形模具快速制造方法。介绍了该方法的关键工艺和实施步骤，并通过具体实例对该方法进行验证。实践表明，该方法制模周期短、成本低，模具综合性能好，在复杂冲压模具试制、冲压件小批量生产中具有很好的应用前景。     

高速高加速度下的进给系统机电耦合

高速高加速度进给对数控机床提出了更高的要求,也增加了对机电耦合的研究难度。从理论分析和仿真的角度,分别对高速高加速度下,伺服系统、机械系统以及切削力的频率特性以及其时变特性进行分析,探究高速高加速度对进给系统机电耦合的影响。结果表明,随着速度和加速度的增大,机械系统的质量分布会随着位置的不同发生偏移;丝杠螺母副以及轴承副的轴向刚度随着加速度的不同而不同,并且随着加速度的增大,存在刚度突变点;伺服输出力频率特性受电感非线性的影响也发生变化,随着速度的增大;伺服输出力的频率成分增大,频率幅值增大,随着加速度的增大,伺服输出力的频率不变,幅值增大;刀具安装偏置对切削力的影响更加明显,切削力谐波成分增多;各个系统间的相互作用变得更加复杂,机电耦合对运动精度的影响更加凸显。