面向增材制造的晶格模型生成研究

以增材制造模型的内部结构作为研究对象,围绕结构的轻量化,探究增材制造晶格模型的生成方法。以假肢模型为例,通过分析晶格单元体结构与力学性能之间的关系,建立性能均衡的晶格结构类型,再利用骨架线来驱动晶格单元体模型设计,最后基于混合几何方法来建立轻量化晶格模型。     

面向增材制造的蜂窝结构生成设计方法

为解决增材制造中的蜂窝结构设计建模问题,提出一种模仿自然界蜂巢构建过程的蜂窝结构生成设计方法。通过对蜜蜂构筑六边形巢穴的内在机理进行研究,将蜂窝结构生成建模分为蜂窝结构平面主线生成和蜂窝壁板构建两个过程。分析了自然界蜂窝结构"由曲转直"的变化原理,根据其演化进程中存在的相切关系,提出了基于切线构造法的均匀蜂窝平面主线生成方法,并利用改进后的修补算法实现了非均匀蜂窝平面主线的生成设计;模仿蜜蜂蜂蜡堆积形成蜂窝壁的方式,提出了等壁厚蜂窝结构构建方法。最后结合通用软件验证了仿自然式的蜂窝结构生成设计方法的可行性。     

增材制造

计算机、激光、材料等学科的进步促进了制造技术的更新与发展,RP技术就是应用了这些新技术,采用增材制造的概念而产生的,这一技术为设计的改进提供了一个强有力的工具,这一技术与一些复形工艺相结合,可以形成支持产品快速开发的系统。     

面向工业5.0的人机协作增材制造

工业5.0是一种以价值驱动的新兴制造模式,其中人本智造是核心理念之一。然而,目前人本智造研究主要聚焦于系统层级,针对增材制造等特定工艺应用的研究仍然较少,因此亟需明晰相关科学问题与关键挑战。基于人-信息-物理系统的理论体系,提出了面向工业5.0的人机协作增材制造参考框架,建立产品-经济-生态三层次模型,并结合增材制造技术的内在特点和功能演进阐释了人机协作增材制造的基本概念。围绕产品开发流程,讨论了关键使能技术,包括万物互联、人工智能、数字孪生、扩展现实、智能材料等。最后,探讨了人机协作增材制造在产品层、经济层、生态层中的典型应用,包括个性化产品设计、交互式制造、面向工艺链的人机协作、众创式设计、分布式制造和节能减排等。该框架旨在研究人机协作增材制造,通过发展人-信息-物理系统理论,首次系统地阐述了其核心概念、关键技术和典型场景,以推动增材制造向人机协作的工业5.0范式转变,更好地满足用户个性化需求。     

面向增材制造的拓扑优化设计模块分析

拓扑优化是设计高性能、轻量化创新性结构的重要方法,增材制造技术采用逐层累加方式制备零件,使复杂拓扑结构的制造成为可能,二者结合具有天然的优势.为进一步深化拓扑优化在工程领域的应用,开发面向增材制造的拓扑优化设计模块势在必行.对Autodesk Netfabb、Altair Inspire、Sie-mens NX和PTC...     

DMG MORI的增材制造与减材制造技术

<正>谢菲尔德大学与波音公司合作建立的先进制造研究中心(AMRC)用DMG MORI的LASERTEC 65 3D进行增材制造与减材制造应用的研究。AMRC的David Curtis博士介绍说:这对于用3D打印技术生产许多行业的零件起到巨大推动作用。已有大量零件用3D打印方式制造,但我们研究的重点在于突破现在部分成熟工艺的限制,扩大应用范围。毫无疑问,随着这项技术的发展,我们将能看到越来越多的应用。     

增材制造 技术引领未来

增材制造俗称3D打印,是以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化和喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术,体现了信息网络技术与先进材料技术还有数字制造技术的密切结合,是先进制造业的重要组成部分。     

面向增材制造技术的义齿等静压成型模具研究

为了满足义齿等静压成型模具的数字化制造需求,需要采用了面向增材制造技术的思想。本文通过运用逆向工程结合3D打印技术,提出了一种面向增材制造技术的义齿等静压成型模具设计与制造的方法。从义齿模型的扫描、点云去噪和曲面建模算法的实现、义齿曲面的构建、义齿模具的重构及制造等方面形成了一套完善的模具成型方案。并以实际牙齿模具的制作为例,介绍了面向增材制造技术的义齿等静压成型模具的制作过程与方法,最终验证了该方法的高效性、实用性。     

陶瓷零件的增材制造技术

增材制造技术是９０年代发展起来的新技术，具有许多突出的优点，本文简要介绍了常用的增材制造技术，着重介绍了陶瓷元件的增材制造技术，并对与之相关的问题进行了讨论。     

基于视觉系统自动生成机器人轨迹的方法

介绍了一种基于视觉系统自动生成机器人工作轨迹的方法,其中机器人工作轨迹可以根据工件边缘轮廓形状和位置自动调整。通过视觉系统对工件边缘轮廓进行拍照,获取这些轮廓上离散点的空间位置信息。对离散点进行平移、缩放处理和机器人工具匹配后,可以实现高效、容易、快速地实现对机器人工作轨迹的生成。     

增材制造技术的实际应用

G＆ATool公司是机加工领域的楷模企业，自1969年从业以来，从世界偏远角落的一家模具加工厂逐渐成长成为了一个工程设计零部件委托机加工的首要供货源。如今，这家公司拥有超过500位员工，并拥有总计占地超过700000ft2的生产设施。公司的专长领域涉及瑞士风格的机加工、5轴加工和精密CNC磨削加工、医药行业机加工、航空行业机加工、     

面向增材制造的设计方法研究及展望

增材制造(AM)技术以逐层加工的方式工作,在制造过程中可以改变材料分布和成分.因此,该技术在创新的形状设计、一体化设计、优化的拓扑结构和功能梯度材料等方面潜力巨大.这些特点可帮助设计者进行更好的工程设计,然而,现有的设计理论和方法不能充分考虑AM所提供的这些潜力.文中综述了近十年来用于AM的设计方法、设计规则与指南、使...     

面向增材制造的飞机主承力结构优化设计

21世纪,我国的科学技术快速发展,在这个前提之下民用飞机交通已经大规模地投入到日常生活的使用,所以对于民用飞机的使用效率以及飞机质量等是需要工作人员大力研究的方向,特别是对于民用飞机的主承力结构以及制造材料需要利用特殊的手段来加以研究.这些方面需要从民用飞机当中结构分布的特点和结构优化等方面来分析,研究出更加科学、承力...     

面向增材制造的镂空点阵结构设计模块分析

通过增材制造技术加工的镂空点阵结构具有优异的力学性能,成为理想的零件结构形式.传统的基于边界表达法的CAD建模方法在设计点阵结构时建模效率低下,开发高效的点阵结构设计模块是增材制造深化应用的关键之一.在分析镂空点阵结构生成方式的基础上,对PTC CREO、Siemens NX、Autodesk Netfabb、Mate...     

当增材制造技术遇上金属加工

Schafer博士,您好!就在6个月前,德国汉诺威举办了EM0-请问通过METAV,该领域专家能否获得全新知识？Schafer博士：当然,展会确实会提供这方面新知识。事实上,METAV自创办以来,始终致力于此项目的。借助该展会,参展商能有机会在不同区域内（德国及其西部和北部邻国）,展示EMO上已展示的方方面面。上届展会数据表明,参加METAV2012的观展商中,     

硬模的增材制造

多年来,许多公司一直在使用聚合物 3D 打印来制造固定装置和夹具,为采用常规制造方法的生产制造起到一定的辅助作用.有些公司甚至使用聚合物 3D 打印的部件制作软模.然而,金属增材制造工艺的出现让公司可以制造注塑的硬模.     

TiAl基合金的增材制造技术研究进展

TiAl基合金是一种新型的轻质高温结构材料,在航空、航天领域具有很好的应用前景.增材制造技术作为一项先进的快速近净成形技术,非常适合用于具有复杂结构、高精度要求的发动机高温结构件的制造.在分析相关文献的基础上,评述了国内外TiAl基合金增材制造技术主要研究进展,包括激光熔化沉积、激光选区熔化、电子束选区熔化和电弧熔丝等...     

面向增材制造的快速建模若干关键技术的探讨

鉴于增材制造的应用条件不断成熟的机遇,本文对产品快速建模技术展开研究,缩短产品的开发周期,面向增材制造的建模技术包括层次建模、标准化建模和参数化建模等技术,为产品发的快速建模打下基础。本文采用对比试验的方法进行验证,结果证明采用上述方法可以有效提高建模效率。     

共形电子的增材制造技术

共形电子部件不但具备电磁信号收发、承载防护、选择性透波等功能,而且能够与载体平台共形,保持其空气动力学和电磁隐身性能,不但是下一代武器平台的重要标志,更是其制信息权的重要体现。此外,共形电子在健康监测、5G/6G通信、智能交通等领域也有广阔的应用前景。然而,传统的制造方法不但难以成形多层自由曲面电路,更难以实现共形电子制造过程中形状和性能的优化调控,无法满足高密度、高性能的结构功能一体化共形电子的制造需求。增材制造不但可将多层曲面电路、支撑防护结构同步成形,而且便于在成形过程中调控工艺参数、优化成形件形状和性能,是一种极具潜力的制造方式。文中综述了共形电子增材制造的研究现状,分析了典型工艺的特点和面临的技术挑战,指出控形控性的一体化喷射成形是共形电子增材制造的重要发展方向,并在此基础上论述了一体化喷射成形制造的关键科学问题、技术挑战和最新进展。     

一种新的面向多材料增材制造的文件格式

在增材制造领域,常用的STL文件只包含模型的几何信息,缺少材料信息,不能加工多材料零件。针对此问题,提出了一种新的面向多材料增材制造的文件格式——MMS格式。该文件格式通过向模型的各个空间区域引入材料索引标识区域的材料类型(如基本材料和功能梯度材料等),并添加材料分布函数描述功能梯度材料在空间区域的材料分布状况,实现几何属性和材料属性的同时描述。同时在引入材料属性过程中,为多材料模型加入颜色信息。实例仿真表明,该文件格式可有效描述多材料模型,切片处理获得的二维层面具有材料信息,能够应用于增材制造。