面向MEMS的微型挤出成形技术

阐述了微成形技术领域中的一种新兴技术——微型挤出成形，并着重介绍了一种微型后挤出机成形微齿轮的原理和相关技术，指出了发展面向微机电系统(MEMS)的微型挤出成形技术必须解决的问题和关键技术。     

微型齿轮挤压成形

介绍了一项新兴的微型齿轮制造技术———微挤压成形技术及微型齿轮挤压成形系统,分析了微挤压成形的关键技术及所遇到的技术问题和解决这些问题应注意的事项,将推动这一新兴技术向更深入、更广阔的领域发展。     

微挤压成形系统的设计与实现

针对微挤压成形工艺要求,设计开发了一种微挤压成形系统,该系统装置采用压电陶瓷为驱动器,以实现成形速度的精确控制;利用压簧-楔块机构实现自动进给,减少了人工操作步骤;通过计算机控制系统与传感器,实现对微挤压成形过程的实时控制及数据采集。在室温条件下,使用该成形系统对铅丝坯料进行微挤压实验研究,结果表明,成形装置受力形变对挤压结果产生的影响可以通过适当的预紧力得到改善,从而成形出轮廓清晰的微型齿轮,验证了该研究方案的可行性,为后续的微型金属零件成形研究提供技术依据。     

微成形技术在塑性加工中的应用研究

快速增长的MEMS市场为微系统工程提供了广阔的发展和应用空间,对微金属零件的需求也日益增多,结合微成形技术和传统塑性加工方法,可以提高微零件精度和生产率,实现批量生产,但是也对微成形技术和塑性加工提出了新要求.尺度效应的影响使得微塑性成形成为一个全新的领域,传统的塑性加工理论无法继续使用.本文在介绍微成形概念的基础上、对其在塑性加工中的应用、进展以及研究方法进行了分析总结,并阐述了相关的关键技术.     

激光微区烧结微成形技术研究

目前微小零部件的制造方法很多,激光微成形即为其中一种。介绍了在激光选区烧结技术的基础上,结合微成形特点开发的激光微区烧结成形技术。该技术可对金属粉末进行直接微区烧结成形,所成形的金属微型零件强度高,不需后续处理,大大节省了从原材料到最终实体的时间,并具有环境污染小、材料利用率高、成形速度快和效率高的特点。     

金属塑性微成形技术的理论探讨

介绍了塑性微成形技术的发展背景及其基本特点,阐述了塑性微成形技术的研究现状,综述了尺寸效应及其对塑性微成形工艺的影响,探讨了塑性微成形技术发展过程中所面临的一些技术难点,并对其发展趋势进行了预测。     

金属薄板微成形技术的研究进展

文章阐述了金属薄板微成形的基本概念和金属微成形中的尺寸效应,综述了微拉深、增量成形、微弯曲和冲裁等薄板微成形技术的研究现状,并简单介绍了作者的研究成果,展望了薄板微成形技术的发展方向和趋势。     

电磁微成形技术研究进展

随着塑性微成形特征尺寸进一步缩小，材料种类不断扩大，单纯依靠模具施加载荷的方法已经越来越难以制备出满足尺寸精度和使用性能要求的微型三维构件，亟需探索新的塑性微成形新原理、新方法和新工艺。电磁微成形技术是一种利用载流导体在磁场中受到洛伦兹力而变形的高应变速率成形方法，能够有效克服微成形过程中成形性能下降、尺寸精度难以保障等问题，具有拓展塑性微成形应用领域的巨大潜力。首先从电磁成形技术的原理与特点出发，介绍了电磁成形过程中高应变速率效应对材料性能的特殊作用，然后综合分析了微成形过程中尺度效应对材料力学行为和成形性能的影响规律及相关机制，详细评述了电磁微成形技术在金属超薄板冲压以及金属表面微纳结构压印中的优势与不足，最后总结并提出了电磁微成形技术在理论和工艺方面所面临的机遇与挑战。     

微器件弯曲成形研究

微器件的市场需求急剧增加,微弯曲成形在微型产品的制造中起着至关重要的作用。尺度效应的影响使得微弯曲成形成为一个全新的领域。阐述了国内外近十多年来微弯曲成形方面尺度效应、晶粒尺寸以及摩擦等基础理论的发展,总结了微弯曲的成形方法、工模材料、成形系统、数值模拟以及成形精度方面的研究,并提出了利用陶瓷纤维制作微弯曲模,压电陶瓷作为驱动器,通过激光辅助加热的微弯曲成形系统。     

微细塑性成形研究进展

随着计算机集成技术和微机电系统 (MEMS)的迅速发展 ,微细塑性成形技术作为一种微细加工技术正在发挥着越来越重要的作用。与传统的宏观塑性加工不同 ,微细塑性成形不但加工对象尺寸小 ,要求精度高 ,而且在加工过程中材料所表现出来的性质与宏观加工相比也有许多不同之处 ,尺度效应将会发生。本文系统地介绍了微细塑性成形技术产生的背景 ,阐述了微细塑性成形技术的研究现状 ,探讨了微细塑性成形技术发展过程中所面临的一些技术难点、微细塑性成形理论研究的发展方向和技术应用前景。     

温度辅助的激光冲击技术研究进展

温度辅助的激光冲击技术是在激光冲击技术上发展而来的结合热力耦合效应的高能率加工和表面处理技术。在介绍温度辅助的激光冲击技术原理和特点的基础上,分析了激光冲击波的压力模型及时空分布特性、温热及高应变率下材料的本构模型,重点介绍了利用温度辅助的激光冲击效应的两项技术——温度辅助激光微成形和激光温喷丸强化。温度辅助激光微成形技术作为一种新颖的高能率微细加工技术,其在温热条件下利用脉冲激光诱导的冲击波压力使金属箔板塑性成形微结构件,可使激光冲击微拉深件的塑性变形均匀性得到显著改善,成形高度较室温下得到进一步提升。激光温喷丸强化技术作为新形材料表面处理工艺,结合了热力耦合效应在应力强化和组织强化方面的诸多优势,能够获得比常温激光冲击强化技术更稳定的残余压应力分布,有效提高材料的耐热腐蚀性和疲劳性能。综述了温度辅助激光微成形和激光温喷丸强化技术的研究现状,指出了当前在温度辅助的激光冲击技术研究中存在的问题,并对今后的研究做了展望。     

金属微液滴竖直堆积成形工艺

通过对金属微液滴竖直堆积行为的研究,探索不同成形工艺参数下,金属微液滴竖直搭接堆积、铺展形貌的变化规律,采用有限元模拟与试验验证相结合的方法,揭示金属微液滴在较大的温度梯度及较小的成形空间下竖直搭接堆积成形过程中,熔体喷射、堆积、搭接相互影响机制机理. 结果表明,在金属微液滴竖直堆积过程中,熔体加热温度、基板与喷头的距离、扫描速度、扫描路径等工艺参数都会对成形零件的表面精度和内部质量产生很大影响,因此其工艺的匹配性研究对于提高金属微液滴堆积成形的3D打印零件精度和质量有很大的理论和实际指导意义.     

激光冲击低碳钢箔的有限元分析

激光微冲击成形是利用脉冲激光产生的等离子体爆轰波的冲击力效应,使超薄板材产生塑性变形的新技术。为揭示板材参数、激光参数、微凹模直径等对成形过程的影响,利用动态显式有限元法,对低碳钢箔的激光微冲击成形进行了反映率效应和尺度效应的晶粒级有限元模拟,结果表明,晶界对激光微冲击成形的影响很大,薄板的下凹变形随晶界厚度的减小而增大,二者呈近似线性关系;板材晶粒越不规则,其变形量越大;激光冲击的峰值压力是箔材变形的主要因素,随峰值压力的提高,变形量增大;单点多次冲击时,首次冲击的变形量最大,以后各次冲击的变形量逐渐减小。     

微形开槽简形件冲压工艺分析与模具设计

通过对微形开槽筒形件;中压工艺分析,改进落料片形状,成功地采用浅拉伸兼成形的新冲压工艺,使制件得以顺利进行生产。介绍了模具结构特点,分析了生产中的问题,提出了对策,对类似冲压件的加工有参考作用。     

摩擦条件对微镦粗流动应力波动影响

为了研究微小尺度成形件材料流动应力波动特点,采用纯铜圆柱体,在不同的摩擦条件下进行镦粗试验,并通过测量端面显微硬度来研究应力波动情况。结果显示,在大变形和有润滑的条件下,流动应力波动较小。     

T2铜薄板电磁微胀形成形(英文)

对T2紫铜薄板进行电磁微胀形有模成形实验,研究不同电压及不同凹模深度对材料成形性能的影响。采用激光共聚焦显微镜及轮廓仪研究不同充电电压和不同凹模深度下的制件截面轮廓、成形深度的变化规律。研究结果表明:凹模深度一定,随着电压升高微通道成形精度不断提高,成形深度在7500V出现极值,随后制件表面逐渐出现反弹迹象,成形深度降低,表面质量下降;而当电压一定,随着凹模深度的减小,成形深度随之增加,微通道成形精度逐渐提高,在凹模深度为0.5mm时出现极值,随后精度逐渐降低,但随着凹模深度的降低制件表面的弹复现象逐渐减弱、排气不良留下的痕迹逐渐消失,表面质量不断提高。     

Influence of arc pressure on the forming of molten pool in tungsten inert gas arc butt welding with micro gap for tantalum sheet

0IntroductionHaving better plasticity and workability, high meltingpoint, and excellent resistance to a lot of sour, ethanol,chloride, sulphuret and other chemical articles, tantalumis a rare and important strategic material and nowhas beenwidely applied in some fields such as chemical, aero-space, atomic, electronic industrial, etc[1]. For continu-ous tungsten inert gas welding of tantalum sheet, becauseof high welding speed, thin thickness of workpiece andcertain butt gap, some shaping defec…     

堆焊快速成形低碳钢件的组织与微观力学性能

采用自制的低碳Ti、B微合金化金属芯焊丝进行了金属零件的堆焊快速成形试验,研究了成形件的组织特征和显微硬度,结果表明:沿沉积高度方向上,成形件的连续组织具有分层特征,珠光体的含量逐渐减少,铁素体的含量逐渐增加,表层主要为块状铁素体,这与成形件各区域的热循环条件和基板材料中C元素的扩散有关;成形件底部和中间区域的显微硬度显著高于表层区域的显微硬度。采用纳米压痕法研究了成形件组织中针状铁素体和块状铁素体的微观力学性能,结果表明:针状铁素体的硬度是块状铁素体的1.28倍,两者的弹性模量相当。因此,获得大量的针状铁素体组织是提高成形件力学性能的重要途径。