激光及电弧增材制造技术研究进展

增材制造在能源化工、生物医学、航天航空等领域表现出了广阔的应用前景,对其研究现状进行综述,有助于梳理先进材料增材制造行业的发展脉络,为先进材料增材制造行业未来的发展提供理论支持。文章介绍了多种电弧增材制造技术控制系统,分析了电弧增材制造技术生产的零件组织性能与传统制造工艺生产的产品之间的差异,对比了激光熔化沉积技术和激光选区熔化技术的优劣,并对先进材料增材制造行业未来的发展进行了展望。     

增材制造技术进展与技术优势研究

增材制造技术具有生产柔性广、材料利用率高、研发周期短等特点,近些年得到了飞速发展。综述了增材制造技术的发展历程,汇总了各类别增材制造工艺的成形原理、成形材料、工艺特点和应用领域,阐述了增材制造技术的技术优势,为进一步探索和研究增材制造技术奠定了基础。     

基于增材思维的现代设计与制造工程实训教学探索与实践

增材制造是近些年发展较快的先进制造技术之一,带动了新材料、CAD/CAM/CAE技术、机械工程、激光技术等领域发展。文中基于增材思维进行现代设计与制造的工程实训试点教学,以学生为主,指导教师为辅,工程实践项目为主要教学场景,通过轻量化结构设计、有限元分析、增材制造三个教学模块,让学生更深刻地了解实际项目开发流程,学习增材制造产品从设计到加工工艺方面的知识,培养学生创新意识、动手能力及工程思维,也为同类型本科高校开展增材制造实训教学提供参考。     

航天增材制造项目发展战略研究初探

通过研究借鉴国内外增材制造技术开发和应用的成果与经验,初步研究现代企业加速实现增材制造技术高效转化和运用的途径及方法,运用SWOT分析法对航天提升整体智能化制造能力进行系统研究,进而根据研究结果初步提出相应的发展战略、模式以及对策等。     

金属材料增材制造技术及其存在限制性

目前,金属材料增材制造主要采用激光增材工艺。就应用优势而言,金属材料增材制造发展前景好,但激光增材冷却速度快,内应力大,容易形成缺陷。本文就金属材料增材制造技术及其缺陷进行探讨。旨在为金属材料增材制造技术的时间应用提供一些参考。     

TC4合金增材制造的研究现状

钛合金具有密度小、生物相容性好、综合力学性能优异、耐腐蚀性好等优点. TC4合金是最为常用的一种钛合金,广泛应用于医疗、航空航天等领域.传统制备工艺制造出来的钛合金零部件,存在成本高、材料收得率低、制造周期长等缺陷.增材制造技术能迅速把构造复杂的三维模型转化为实体零件,近年来得到快速发展.本文简要介绍增材制造技术的分类,TC4合金增材制造构件的微观组织、力学性能、显微缺陷,以及数值模拟在增材制造方面的应用,并展望未来发展方向.     

激光增材制造高性能大型钛合金构件凝固晶粒形态及显微组织控制研究进展

简要介绍高性能大型关键金属构件激光增材制造的技术特点,总结本团队在高性能大型关键钛合金构件激光增材制造过程中,对凝固晶粒形态和显微组织控制的主要研究进展:发现了钛合金构件激光增材制造过程中熔池底部外延生长和顶部异质形核两种主要形核生长机制,建立了基于增材制造工艺参数及凝固条件控制的全柱状晶、全等轴晶和柱状晶-等轴晶混合组织等凝固晶粒形态主动控制技术;发现了激光增材制造双相钛合金构件高性能特种双态显微组织新形态,并建立其固态相变理论及显微组织主动控制技术。     

420不锈钢激光选区增材件的激光焊接组织和拉伸性能

随着增材制造的不断发展,420不锈钢增材制造件的焊接研究变得越发重要。因此,研究了420不锈钢激光选区熔化增材制造件的激光焊接接头的微观组织和焊接件的抗拉性能。结果表明,420不锈钢增材件具有良好的激光焊接成形性能,焊缝区组织细小,焊接热影响区组织粗化不明显,增材件受到激光焊接的热影响较小;增材件焊接件的断裂表现为脆性断裂,抗拉强度高达600 MPa以上,高于420不锈钢轧制试样焊接件的抗拉强度;增材件激光焊缝区的硬度低于母材的硬度。     

电子束选区熔化气孔形成机理

电子束选区熔化(EBSM)是一种新兴的增材制造技术,钛合金Ti-6Al-4V是增材制造中最常用到的材料之一.对钛合金Ti-6Al-4V增材制造试样进行微观组织及拉伸性能分析,发现试样底部存在粗大块状平行a板条组织,顶部存在细小柱状β相及片层状α板条组织.拉伸试验结果显示,平行和垂直增材制造方向试样极限抗拉强度相差较小,说明在增材制造过程中存在气孔缺陷,导致材料强度发生变化.     

新材料与新工艺

正美国LLNL优化双光子光刻技术用于微纳增材制造美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员研发出一种用于优化双光子光刻(TPL)技术性能的新方法,通过"折射率匹配"方法和对材料的优化设计改善了该技术应用于增材制造的效果,最小可制造纳米结构。常规TPL技术采用薄载玻片、透镜及浸镜油辅助激光进行增材制     

增材制造椭圆锥齿轮的齿面与齿距误差分析

为提高椭圆锥齿轮增材制造的加工精度,减少其加工误差,对增材制造加工的椭圆锥齿轮进行误差测量,并分析误差产生的原因．运用齿轮啮合空间传动原理及增材制造的基本原理,建立了椭圆锥齿轮空间啮合坐标系、增材加工坐标系、分层模型、椭圆锥齿轮的理论误差模型和误差检测模型;对椭圆锥齿轮进行前处理分析,并对增材制造过程进行研究,获得该齿轮增材制造的加工方法;采用超景深三维显微系统和三坐标测量机对该齿轮进行检测,分析其表面误差精度与齿距误差．结果表明:利用增材制造法加工的椭圆锥齿轮误差偏大;优化STL模型,减小金属粉末直径,减少激光半径和热效应对加工层的影响,均有助于提高增材制造加工精度．     

机械环保绿色制造业可持续发展模式--绿色制造

绿色制造是环保机械制造业面向可持续发展的新制造模式，通过分析绿色制造的关键思想和基本技术，以及环保机械制造业发展现状．提出了当前环保机械制造业实施绿色制造所面临的几个战略问题。以及实施绿色制造的主要内容和运行模式。     

激光加工技术的应用及发展

结合河北工业大学光机电一体化研究室近几年对激光加工技术研究的初步成果,对激光加工技术的特点,激光加工技术在国内外的应用发展状况,以及激光加工技术的发展趋势进行了简要介绍,同时分析了我国激光加工产业面临的机遇与挑战,并提出了应采取的对策．     

先进机械制造技术模式初探

先进制造技术是一个多学科体系,随着全球经济一体化和市场需求多元化的牵引以及信息技术和人工智能技术的推动,目前的生产模式已发生了重大改变．在阐述了先进机械制造技术的起源、内涵和特征后,又探讨了先进机械制造技术的几种典型模式,包括并行工程模式、精益生产模式、虚拟制造模式、敏捷制造模式和绿色制造模式．在此基础上．进一步展望了先进机械制造技术模式的发展前景．提出了以精密工程技术、微型系统制造技术和可持续发展制造技术为各自核心的3个发展方向．     

Flexible electronics manufacturing technology and equipment

Flexible electronics such as mechanically compliant displays, sensors and solar cells, have important applications in the fields of energy, national defence and biomedicine, etc. Various types of flexible electronics have been proposed or developed by the improvements in structural designs, material properties and device integrations. However, the manufacturing of flexible electronics receives little attention, which limits its mass production and industrialization. The increasing demands on the size, functionality, resolution ratio and reliability of flexible electronics bring several significant challenges in their manufacturing processes. This work aims to report the state-of-art technologies and applications of flexible electronics manufacturing. Three key technologies including electrohydrodynamic direct-writing, flip chip and automatic optical inspection are highlighted. The mechanism and developments of these technologies are discussed in detail. Based on these technologies, the present work develops three kinds of manufacturing equipment, i.e., inkjet printing manufacturing equipment, robotized additive manufacturing equipment, and roll-to-roll manufacturing equipment. The advanced manufacturing processes, equipment and systems for flexible electronics pave the way for applications of new displays, smart sensing skins and epidermal electronics, etc. By reviewing the developments of flexible electronics manufacturing technology and equipment, it can be found that the existing advances greatly promote the applications and commercialization of flexible electronics. Since flexible electronics manufacturing contains many multi-disciplinary problems, the current investigations are confronted with great challenges. Therefore, further developments of the reviewed manufacturing technology and equipment are necessary to break the current limitations of manufacturing resolution, efficiency and reliability.

     

Optimization of AWJM Process Parameters on 3D-Printed Onyx-Glass Fiber Hybrid Composite

Compared with conventional manufacturing methods, the additive manufacturing technique enhances mechanical properties. The present investigation of additive manufacturing technique is focused on delamination studies of Onyx-Glass Fiber Hybrid Polymer Composite(OGFHPC) along with surface roughness properties during machining(drilling) of composites through abrasive water jet machining(AWJM). However, delamination is a major issue during machining of OGFHPC. In order to overcome these drawbacks, t...     

纳米粒子作为润滑油脂添加剂的研究进展

纳米粒子作为润滑油脂添加剂以改善润滑油脂的润滑特性是纳米润滑技术的前景之一,它将深刻影响国民经济未来的发展.由纳米特征带来的性能变化,将使我国国产功能部件的整体性能产生质的飞跃,纳米粒子作为润滑脂添加剂适用于功能部件性能的优化和改良,能普遍地、根本性地提高功能部件的一致性、耐久性、可靠性,且纳米粒子作为润滑油脂添加剂价格低廉,非常适合国产部件的普及化运用.利用纳米润滑技术弥补我国在精密制造方面的不足,将为纳米润滑技术在功能部件中的大规模应用提供可能.     

微波技术应用于酯化反应的研究进展

酯化反应的产物作为溶剂、增塑剂、香料、食品添加剂、乳化剂、分散剂、抗氧剂等而被广泛应用.传统加热条件下的酯化反应大多有反应时间长、产率低、副反应多、设备腐蚀严重、后处理困难等缺点,而微波辐射技术可使酯化反应快速、高效、安全.介绍了微波及其作用于有机化学反应的机理,综述了近年来微波辐射技术在酯化反应中应用的研究进展,指出微波辐射技术在酯化反应中应用的发展前景.     

Key technologies in whole lifecycle of electromechanical products: state of art

Nowadays, issues on population, environment and resource have become the world's attentive focus. Sustainable development has been widely accepted around the world. As one of the biggest waste generator and resources consumer, manufacturing industry is facing more challenges as well as opportunities. In order to reduce both resource consuming and waste discharging effectively, traditionally manufacturing mode should be improved. Newly emerged creative technologies and strategies, including green design, green manufacturing and cleaner production,are regarded as the radical resolvent for current environment and resource issues and they will be the only way in the future that manufacturing will evolve. In this paper, a serial of research on green design/manufacturing and cleaner product theoretically and practically was presented. These creative technology and strategy will give strong support to‘green’the whole electromechanical designing and manufacturing processes.     

金属熔融涂覆成形薄壁件表面形貌与工艺

针对现有金属增材制造设备昂贵、成形效率低等问题,提出金属熔融涂覆增材制造（MFCAM）.以锡铅合金为原料,开展基础工艺实验,研究流量、成形速度和层厚对多层单道成形件表面形貌特征的影响规律.通过统计分析影响因素,提高成形件表面质量,采用显微图像观察,结合波纹度对多层单道试件层间结合状态进行评估.研究结果表明,金属熔融涂覆增材制造成形效率为50 mm³/s,成形件表面波纹度的轮廓算术平均偏差为0.944 8,证明了MFCAM新工艺的可行性及高效性.