发展中的电铸技术

简述了电铸的原理及方法，介绍了在传统应用场合电铸技术进一步的研究成果，以及电铸技术在微器械、快速成形等高新技术领域内的研究和应用成果。     

电铸技术的发展及应用

通过阐述电铸的基本原理，分析了电源、电解液和阳极材料等电铸要素对电铸技术发展的影响，并结合电铸的自身优点介绍了电铸技术的应用情况，在正确面对并处理好电铸技术存在的不足的情况下，电铸作为一门交叉学科的技术仍具有广阔的发展空间和应用前景。     

阴极轨迹式平动型电铸机床PLC控制系统设计与实验

对阴极轨迹式平动型电铸机床的PLC控制系统进行了设计。机床采用基于PLC与触摸屏相结合的控制系统,实现阴极的轨迹式平动、温度的PID控制及液位的稳定控制。应用该机床进行精密模具的电铸成形实验,结果表明:采用轨迹式平动的阴极进行电铸比采用静止不动的阴极电铸得到的模具成形精度更高、质量更好。     

选择性激光烧结的翘曲变形与扫描方式的研究

在研究选择性激光烧结工艺(Selective Laser Sintcfing,简称SLS)成形误差的基础上,分析造成SLS成形件翘曲的原因,构建了一种新的翘曲变形模型.并以此模型作为基础,提出一种新的光栅扫描方式.通过试验验证,此扫描方式可以有效地降低SLS成形件的翘曲变形,提SLS成形件精度.     

SLS快速成形系统扫描路径优化方法的研究

从成形速度入手，通过对选择性激光烧结技术（Selective Laser Sintering）中现有的最普遍的两种扫描路径进行分析和比较，并考虑到不同扫描系统的特殊性，提出了对扫描路径进行优化的方法。从而能在保证制件成表精度的条件下提高成形速度，节约烧结成本。     

扫描轨迹可控的电子束钎焊

提出一种电子束扫描轨迹和扫描方式控制方法，采用二维曲线来描述电子束扫描轨迹，根据实际焊缝的形状、扫描区域的尺寸、扫描方式等建立曲线方程，并对其进行离散化处理，然后经D／A转换产生所需的模拟信号，该信号经放大后输入给偏转线圈驱动电子束按设定的扫描轨迹和扫描方式运动。不仅扫描轨迹可根据实际焊接的需要任意编辑，而且扫描方式也可任意设定，如连续或断续扫描、点、线、区域扫描等，使电子束成为可控移动热源，并将该方法成功地应用于电子束钎焊中。     

激光选择性烧结金属粉末快速成形的研究

描述了激光选择性烧结金属粉末快速成形设备的粉末供给和铺平压实系统及动作，探讨了烧结过程参数对烧结质量的影响，粘结剂含量、孔隙率和缺陷尺寸与烧结件压缩强度之间的关系，并指出影响激光选择性烧结的重要因素是烧结粉末的特性、激光参数的设置等。     

基于FDM原型电铸制模的化学镀预处理应用研究

通过对ABS塑料基板的低温化学镀铜或镀镍的工艺试验研究，找到优化组合的工艺参数，再以其对ABS材质的FDM快速原型进行化学镀铜或镀镍的表面导电化预处理，经观察和物相分析，证明其可行。     

快速成形中的振镜扫描系统

介绍了快速成形制造（ＲＰ＆Ｍ）中激光选区烧结（ＳＬＳ）的振镜扫描系统,推导了振镜坐标与ＸＹ坐标的转换公式。     

选择性激光烧结系统自动控温工艺的研究

分析了SLS直接熔融低熔点性粉末材料成型时的控温机理,将整个逐层加工过程的控温工艺分为一般层控温和关键层控温.提出了一种基于线段求差的实体截面求差的关键层判断方法,以此来判断关键层能够快速、准确、稳定的判断出关键层.实现了SLS系统的自动控温,提高了SLS系统的自动化程度.     

Research on track overlapping during Selective Laser Melting of powders

The Selective Laser Melting (SLM) process fabricates components from powders by adding material and its processing principle is based on track overlapping regime, which has been studied in this paper. The inter-layer stagger scanning strategy was employed to avoid nonuniform distribution of energy input. By theoretical deduction and experimental observation, three types of overlapping regime were revealed: intra-layer overlapping regime, inter-layer overlapping regime and mixed overlapping regime with coexistence of the first two types. The overlapping patterns and the corresponding microstructures were then discussed. Experimental result showed that specimens fabricated by inter-layer overlapping regime had high relative density when track space was not larger than 0.2 mm. A cooling insert with relative density of about 93% was also obtained at track space of 0.12 mm.     

基于电铸工艺的微型模具制造方法研究

以具有超疏水性的荷叶、梭鱼草为研究对象,用扫描电镜对两种植物表面微结构进行表征,观察其形貌;采用磁控溅射仪对其表面进行导电处理;利用电铸工艺对其进行电铸。实验结果表明:电铸的微模具具有与样品对称的纹理,实现了微细结构镜像转移。     

电铸制备Ni-Fe合金的居里温度研究

磁性材料因其居里温度特征而可以用来感知周围温度并应用于控制或报警。采用电铸工艺制备了Ni-Fe合金磁性材料,对其成分和居里温度进行了测试。结果表明,电铸Ni-Fe合金中的Fe的质量分数随电解液中硫酸亚铁浓度的增加而增加;依电铸Ni-Fe合金中Fe的质量分数的高低,其磁热重曲线呈现两种不同的形式;Fe的质量分数在0~70%的范围内增加,电铸Ni-Fe合金的居里温度先上升后下降,居里温度值约在358~633℃的范围内。     

Electroforming of Perforated Products

Electroforming of perforated products is done on a conductive substrate (matrix), provided with a nonconducting pattern. Different types of matrices and their manufacture are discussed. The cross-sectional shape of the holes and the relationship between thickness and adjacent perforations and the laws of electroforming governing them are discussed. The manufacture of some typical electroformed products is outlined.     

Investigation on gradient material fabrication with electron beam melting based on scanning track control

A new electron beam control system was developed in a general vacuum electron beam machine by assembling with industrial control computer, programmable logic control （PLC）, deflection coil, data acquisition card, power amplifier, etc. In this control system, scanning track and energy distribution of electron beam could be edited off-line, real-time adjusted and controlled on-line. Ti-Mo gradient material （GM） with high temperature resistant was fabricated using the technology of electron beam melting. The melting processes include three steps, such as preheating, melting, and homogenizing. The results show that the GM prepared by melting technology has fine appearance, and it has good integrated interface with the Ti alloy. Mo and Ti elements are gradually distributed in the inter.face of the gradient material. The microstructure close to the Ti alloy base metal is α ＋ β basket-waver grain, and the microstructure close to the GM is a single phase of β solid solution.     

热轧支承辊堆焊技术研究

针对热轧板厂70Cr3NiMo表面淬火锻钢支承辊进行堆焊修复后使用寿命低的情况,以及国内尚无较为成熟的支承辊堆焊材料的现状,自主研制了PRJ225药芯焊丝,匹配107焊剂,采用合适的堆焊工艺对支承辊进行堆焊.与目前常用的H25Cr3Mo2MnVA焊丝+SJ301焊剂匹配相比,PRJ225焊丝的堆焊层在硬度、耐磨性和裂纹扩展速率方面均优于H25Cr3Mo2MnVA焊丝.从工业试验结果来看,修复后的支承辊不仅耐磨性良好,而且具有较好的耐接触疲劳性能,其平均过钢量达到65万t以上,最高过钢量达到了112.6万t,超过了目前国内其他钢铁公司热轧支承辊堆焊修复后的过钢量,居国内领先水平.     

大型电铸壳体的双金属铸造

论述了大型电铸壳体双金属铸造中的一些技术问题，以及防止铸件产生裂纹、变形等缺陷所采取的有效措施。     

多功能数控电铸机床的研制

针对现有电铸机床存在的不足,开发出一种电极布局方式多变、电极自动运动模式多样、电铸工艺参数实时在线监控、应用场合广泛的多功能数控电铸机床。重点介绍了该机床的电沉积模块、循环过滤模块、数控模块等主要功能模块的组成、功用及结构特点。     

Ni-SiC复合电铸层内应力实验研究

提出通过掺杂SiC颗粒来减小Ni微电铸层内应力的新方法,基于UV-LIGA工艺制作了纯镍电铸层和Ni-SiC复合电铸层,采用X射线衍射法测量微电铸层的内应力,分析SiC颗粒对微电铸层内应力的影响效果。利用L_9(3~4)正交试验考查了铸液中SiC浓度、电流密度、搅拌转速及电铸温度等工艺参数对复合电铸层内应力的影响。结果表明:掺杂SiC颗粒能有效减小微电铸层内应力,电流密度和铸液中SiC浓度对内应力的影响大于搅拌转速和电铸温度。复合电铸层内应力实验的最优工艺参数为:SiC浓度20 g/L,电流密度1 A/dm~2,磁力搅拌转速600 r/min,电铸温度50℃。