金属材料增材制造技术的应用

与传统的加工制造技术相比,金属材料增材制造技术有着周期短、效率高、材料节约、适用于成形复杂零件等优势。经过30多年的发展,金属材料增材制造技术已经发展为3D打印应用的主要方向之一。本文重点针对金属材料增材制造技术的应用进行了详细的分析,以供参考。     

陶瓷增材制造

陶瓷的脆性和高硬度使得传统陶瓷成型工艺不易制备具有复杂形状和结构的陶瓷制件。本文总结了目前发展较快的激光选区熔融、激光选区烧结、三维打印、立体光固化、自由挤出成型等增材制造工艺在陶瓷领域的研究进展。面向复杂结构和高性能陶瓷制品的定制化快速制造需求,陶瓷增材制造技术展现出极大优势,在传统陶瓷行业、生物医疗等领域得到了应用。但是,陶瓷增材制造仍面临着打印材料及大尺寸、高致密度复杂结构陶瓷零件制造等难题,这些也将是增材制造技术未来发展的重要研究方向。     

方兴未艾的陶瓷增材制造

正陶瓷材料因具有高强度、耐高温、耐腐蚀及良好的绝缘性和生物相容性等特点,被广泛应用于机械、电子、航空航天、生物医疗等领域。随着具备力学、热学、光学、电学及生物特性的新型陶瓷的快速发展,制造高性能、复杂结构陶瓷零件的需求日益迫切,这对陶瓷成型方法提出了越来越高的要求。传统陶瓷成型方法,如干压、凝胶注模、等静压、流延等对模具依赖性强,部分复杂结构陶瓷甚至难以采用传统成型方法制造。因此,探索无需模具的高性能、复杂结构陶瓷零件的新型成型方法已成为陶瓷领域的研究热点。     

陶瓷材料与结构增材制造技术研究现状

增材制造技术在聚合物材料与结构、金属材料与结构制备中已经得到了大量应用。近年来,陶瓷材料与结构的增材制造技术得到了初步发展,受到了越来越多陶瓷工作者的关注。本文综述了目前几种常见的陶瓷材料与结构增材制造技术,并预测了未来陶瓷材料与结构增材制造技术发展的主要关注点,以期为陶瓷工作者提供关于增材制造技术一定的参考与思考。     

关于不同金属3D打印增材制造技术对比研究

随着现代化科学信息技术的不断发展,3D打印增材制造技术已经广泛的应用在社会的各个领域。本文将围绕金属3D打印增材制造技术的优势进行阐述,并详细的分析不同金属3D打印增材制造技术之间的对比,并逐步优化3D打印增材制造技术的力学性能,旨在提升不同金属3D打印增材制造技术水平。     

基于增材制造技术制备硅橡胶多孔材料的方法

基于增材制造技术制备硅橡胶多孔材料的方法     

基于挤出工艺的陶瓷零件增材制造及其关键技术

增材制造技术可以直接从CAD模型得到实体零件,无需加工刀具和模具,非常适合于结构复杂陶瓷零件的个性化、差异化制造。基于浆料或者膏体挤出而开发的陶瓷零件增材制造技术实用灵活,工艺方法也最多。本文主要阐述了基于挤出技术的增材制造技术的技术原理和特点,并对其中涉及的挤出材料、挤出方式和工艺控制等关键技术进行了综述。     

陶瓷增材制造(3D打印)技术研究进展

高性能陶瓷是现代技术发展和应用不可或缺的关键材料。常规的陶瓷制造技术难以满足对个性化、精细化、轻量化和复杂化的高端产品快速制造的需求。新兴的增材制造技术(3D打印)在高性能陶瓷的成型制造领域具有巨大的发展潜力,有望突破传统陶瓷加工和生产的技术瓶颈,为陶瓷关键零部件的应用开辟新的途径。本文针对陶瓷材料及其快速成型和后处理工艺,重点阐述了三维打印技术、光固化成型技术、选择性激光烧结技术等主流陶瓷增材制造技术的研究现状,并指出了目前存在的问题及发展趋势。     

增材制造研究用巧克力型推进剂设计与制备

以黏合剂RS为连续相,铝粉和高氯酸铵为固体填料,实现填料质量分数为80%的巧克力型推进剂配方设计与制备。利用差热扫描、高温恒温存储、安全测试手段评价RS及其混合物的热稳定性和相容性,利用流变仪研究混合药浆黏度变化,利用爆热与药棒燃速测试评估巧克力推进剂应用潜力。结果表明:巧克力型推进剂可在90℃以下实现熔融成型,具备可调节的黏度、优良的安全性能和可观的能量潜力,可用于固体推进剂增材制造工艺研究。     

基于增材制造的陶瓷材料点阵结构研究现状与挑战

陶瓷材料点阵结构在力学、电磁、声学、热学等领域应用前景广阔。近年来发展起来对增材制造技术为复杂陶瓷材料点阵结构的获得提供了崭新的技术途径。本综述系统介绍对比了陶瓷材料点阵结构的常见增材制造工艺方法,包括立体光刻、数字光处理、双光子光刻、挤出成型、墨水直写、激光选区烧结等。此外,众多研究发现通过设计陶瓷材料点阵功能基元的结构和序构方式可以有效调控陶瓷材料点阵的物理特性,本综述首先归纳了基于力学设计等陶瓷材料点阵结构研究现状,接下来从超常规力学、电磁学、声学、传热、零膨胀、光学等多功能设计角度归纳了新型陶瓷材料点阵结构研究现状。最后,从点阵结构制造缺陷控制、超常力学行为设计、防生化结构设计、智能化结构设计以及结构功能一体化角度,分析了陶瓷材料点阵结构增材制造可能面临的机遇与挑战。     

基于浆料的陶瓷增材制造技术制备多孔陶瓷研究进展

多孔陶瓷因将多孔结构引入到陶瓷材料中而具备体积密度低、比表面积高、导热系数低、耐高温、耐腐蚀等特点,在催化过滤、生物支架、保温隔热、轻质结构部件等方面具有广泛的应用。多级孔陶瓷有效整合了多种孔结构带来的性能优势,实现了材料在同等体积水平的功能最大化,成为多孔陶瓷的发展趋势,然而其制备仍存在巨大挑战。陶瓷增材制造技术突破了传统陶瓷成形工艺需要特定模具且成形精度低的限制,仅通过层层连接的方式即可成形各种复杂形状、高精度陶瓷材料。打印前原材料形式包括粉体、块材、线材和浆料,其中基于浆料的陶瓷增材制造技术结合了陶瓷增材制造技术及胶态成形工艺的优势,不仅有利于复杂组分之间均匀混合,还为构建亚微米甚至纳米级别孔结构,实现复杂形状、精细结构多级孔陶瓷的制备提供了条件。首先概述了5类以浆料形式进行打印的陶瓷增材制造技术,包括立体光固化技术、数字光处理技术、双光子聚合技术、喷墨印刷技术以及浆料直写成形技术。进一步系统分析了基于浆料的陶瓷增材制造技术与现有多孔陶瓷制备工艺结合制备多级孔陶瓷的研究现状。最后,对基于浆料的陶瓷增材制造技术制得多孔陶瓷的具体应用及发展方向进行了分析与展望。     

增材制造技术在火炸药成型中的研究进展

针对国内外火工品、炸药、发射药、推进剂增材制造技术,按照增材制造的技术特点和应用方向,综述了国内外增材制造技术在火炸药成型中的研究现状。概述了材料喷射成型(Material jetting)、材料挤出成型(Material extruding)、光聚合固化技术(Vat photopolymerization)的成型原理、工艺特点及在火炸药成型中的应用情况,介绍了各类增材制造技术中火炸药的物料特性,并对火炸药增材制造技术发展方向进行了预测。指出火炸药增材制造应按照火炸药的应用背景,对增材制造火炸药配方(即耗材)的能量特性、力学特性、能量释放特性及工艺适配性等进行系统研究,以满足不同应用背景的发展需求。附参考文献97篇。     

增材制造连续碳纤维增强金属基复合材料性能

采用增材制造工艺方法进行具有高比强度、密度小等优良性能连续碳纤维增强金属基复合材料的直接制备。研究了连续碳纤维表面改性、路径搭接率、打印喷头温度、基板温度、打印速度等过程处理方法及工艺参数对所制备金属基复合材料抗拉强度的影响。研究结果表明,对连续碳纤维原材料实施表面改性处理,可以实现制备过程中熔融金属基体与连续碳纤维之间的良好浸润复合,以提高复合材料的抗拉强度;增大路径搭接率,可以有效提高增材制造复合材料内部纤维的体积占比,从而增大其抗拉强度;升高打印喷头温度、基板温度、打印速度,可以减小熔融金属表面张力,提高其流动性,并有利于沉积层间实现良好重熔,从而有效避免在已沉积层表面裂纹处和路径搭接区凹坑处形成气孔缺陷,进一步提升复合材料的抗拉强度。     

面向增材制造的废弃陶瓷再生技术的研究

研究了一种面向增材制造的废弃陶瓷再生技术,将废瓷再生处理成新的陶瓷制品.首先将粘合剂、增塑剂等均匀混合后分散到去离子水中得到粘结剂体系;废弃陶瓷进行球磨、过筛等处理后获得废瓷粉料,将其加入粘结剂体系中制备高固相含量和较好流动性的陶瓷膏体;通过实验确定合适的3D打印工艺参数并利用浆料挤出成型式打印机(型号:SP-FP450)打印出坯体,经热处理得到再生陶瓷制品.本作品创新性地将废弃陶瓷再生利用与增材制造技术相结合,能够解决废瓷带来的资源浪费和土地资源占用,符合绿色制造和先进制造发展方向.     

UHMWPE人工关节材料增材制造进展

人口老龄化和关节患者年轻化的趋势愈来愈明显,人工关节置换材料需要提升性能并延长使用寿命,才能满足社会发展的需求.超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)具有优异的耐磨性和生物相容性,是人工关节置换领域的研究热点,但是传统的成型工艺存在残留化学物质、无法精确加工复杂结构等问题.增材制造(AM)作为一种新兴的制造工艺,可快速...     

弹药战斗部增材制造技术研究现状与展望

针对国内外弹药战斗部增材制造技术,按照增材制造的技术特点和应用方向,综述了增材制造技术在弹药战斗部领域应用的研究现状。首先介绍了增材制造技术原理和主流增材制造方式;其次分别阐述了战斗部装药、典型战斗部(侵爆、杀爆、破甲)的毁伤元结构增材制造的研究进展情况,并进一步分析了当前该技术研究所面临的基础问题,如装药的安全性、复杂形状装药、高精度装药等炸药装药问题,以及壳体复杂异形结构加工难、成型精度低及成本过高等壳体(毁伤元)制造问题;最后对其未来发展提出了异形、高精度、安全性装药制造,弹药战斗部壳体与炸药装药一体化成型等展望,为我国弹药战斗部的增材制造技术研究提供借鉴。附参考文献84篇。     

基于增材制造技术的轮胎模具制造工艺研究（上）

本研究基于增材制造技术,通过硅胶模、石膏模、精密铸造技术的应用,对轮胎模具的快速制造技术进行讨论。通过探索和完善增材制造技术在轮胎模具加工领域的工艺应用,分析和解决该工艺过程的难点和技术应用的可行性,推动这一技术在轮胎模具制造行业的应用。     

增材制造聚合物功能梯度材料研究进展

聚合物功能梯度材料(PGMs)是一种以聚合物为连续相,多种材质相互耦合,组成结构和性能在材料空间方向上进行连续梯度变化的非均质复合材料。传统PGMs制备方法存在原理复杂、难定制、通用性差等问题。本文介绍了增材制造(AM)基于“离散-堆积”的成型原理和优势,综述了适用于PGMs的增材制造技术：熔融沉积成型、直写成型、立体光固化、喷射成型和选择性激光烧结的功能梯度材料成型基本原理、材料特点和性能。虽然在增材制造制备PGMs的过程中存在缺乏设计准则、表征方法和系统研究方法等问题。但是,随着对增材制造新概念材料进行基础科学研究的深入,以及针对特定使役条件和工艺性能的具体应用不断发展,增材制造将成为PGMs制备的一种极佳方法。