增材制造研究及其发展趋势

增材制造(Additive Manufacturing)技术是一种根据三维软件设计,运用由下而上的形式,将材料逐渐累积形成所需产品的技术。目前是国内外研究的热点,被称为引起第三次工业革命的新兴制造技术。本文回顾了增材制造的发展过程,简述了增材制造技术的主要类型,概述了国内外增材制造发展现状及发展中的主要问题及其发展趋势。     

SUTD实现纤维素增材制造

正近日,新加坡科技与设计大学(SUTD)的研究人员展示了使用纤维素来可持续地制造大型3D物体。FLAM保留了壳聚糖与纤维素的结合特性,将FLAM放置木材上时,其能够自然地形成黏合键,与硬木和其他纤维素组分结合在一起。由于没有使用有机溶剂或合成塑料,这种材料是完全可持续     

高性能金属构件的激光增材制造

文章对激光增材制造的技术特点与类型进行分析,并探究当前该项技术的研究现状,最后重点阐述金属构件增材制造中面临的材料问题,涉及到激光交互作用与利用、内部冶金缺陷形成与处理、内应力演化规律与开裂预防、非稳态循环固态相变行为等多个方面,力求通过文章研究,为现代工业高端装备制造提供强有力的技术支持。     

工信部等两部门:印发扩大和升级信息消费行动计划

正记者从工业和信息化部获悉,工业和信息化部、国家发展和改革委员会印发《扩大和升级信息消费三年行动计划(2018-2020年)》,提出到2020年,信息消费规模达到6万亿元,年均增长11%以上。信息技术在消费领域的带动作用显著增强,拉动相关领域产出达到15万亿元。为扩大和升级信息消费,我国将加快完善信息基础设施。行动计划提出,到2020年98%行政村实现光纤通达和4G网络覆盖,加快补齐发展短     

两部门联合印发《重点行业挥发性有机物削减行动计划》

正7月13日,工信部、财政部联合印发《重点行业挥发性有机物削减行动计划》,该计划实施期为2016~2018年,涉及包含油墨、胶黏剂、包装印刷在内的11个重点行业。根据《计划》,到2018年,工业行业VOCs排放量比2015年削减330万吨以上,减少苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)等溶剂、助剂使用量20%以上,低(无)VOCs的绿色农药制剂、涂料、油墨、胶黏剂和轮胎产品比例分别达到70%、60%、70%、85%和40%以上。     

增材制造钛合金微观组织及性能研究进展

随着增材制造技术的不断进步,增材制造能够快速成型精密复杂的结构部件。为了使增材制造Ti6Al4V合金能够更好地被应用,国内外学者研究了基板预热、激光功率、扫描速率以及后续的处理等多种因素对于增材制造Ti6Al4V合金微观组织和力学性能的影响,发现选择适当的工艺参数及后处理能够提高其综合力学性能。目前,增材制造钛合金在微观结构上还存在一定的缺陷,结构件内的微小气孔以及未融化颗粒等因素阻碍着其力学性能的提高。未来在解决组织缺陷的同时,增材制造钛合金构件的应用也将是今后研究工作方向之一。     

间隙填充模型增材制造温度场数值模拟

为探究间隙填充模型提高表面质量的热原因,课题组利用Visual Environment软件建立电弧增材制造间隙填充有限元模型,分析了基体与填充体的温度历程,对比间隙填充模型与传统搭接模型中间道温度场变化,探讨填充体增材方向及冷却时间对温度场的影响,并通过试验验证模拟结果。结果表明：间隙填充体峰值温度相较搭接体温度降低了176℃,基体与填充体运动同向与反向差别较小;随着冷却时间增加,填充体中点峰值温度逐渐减少且幅度变缓。间隙填充使峰值温度明显降低,基体与填充体同向及适当增加冷却时间可使增材制造温度分布更加均匀,得到更好的表面质量。     

增材制造适用材料及产品机械性能研究

增材制造技术作为传统制造技术的一项重要创新,目前已被广泛应用于建筑、产品原型、模具制造、医学等多个领域。市场上增材制造的产品形态各异、功能不同,充分展现出了这一技术的多元化优势。文章从增材制造技术的原理和特点分析入手,分别以非金属材料和金属材料两个方面为例,对于增材制造的适用材料及产品性能进行了初步研究,并结合增材制造过程中产品机械性能变化的原因,分析提出了如何更好地改进产品机械性能的几点方法,以供参考。     

铝合金激光增材制造技术研究现状与展望

激光增材制造技术在现代工业发展中发挥了重要作用,为实现高精度制造以及复杂大型制件的生产,铝合金激光增材制造成为当前的研究热点。针对目前铝合金激光增材制造技术在试验过程中出现的粉末流动性差和铝合金的氧化严重以及熔池冷却时温差梯度过大等问题,综合国内外研究现状指出采用基体预热方法可以有效降低熔池冷却过程中的温度梯度,多次重熔可以降低气孔和球化的产生,新型合金粉末Al-Cu/Al-Zn可以降低铝合金的氧化问题。针对研究中存在的问题,提出建立有效温度控制机制来减少气孔、脱落等现象和研发激光增材制造新型专用粉末将会成为以后研究的重点。     

增材制造弹性棉纤维面料的制备与应用

旨在探究一种增材制造弹性棉纤维面料。利用水性聚氨酯和天然乳胶组成的弹性体溶液对棉网进行处理,得到一系列弹性棉纤维面料。通过性能测试发现,涂覆率和弹性体溶液中天然乳胶体积分数对弹性棉纤维面料的性能有影响。其中,天然乳胶体积分数为50%的弹性体溶液处理所得弹性棉纤维面料的综合性能最佳,由该弹性棉纤维面料和聚四氟乙烯(PTFE)面料分别充当摩擦材料的摩擦纳米发电机,在90 N的力作用下,可获得243 V的开路电压。     

微型热管的增材制造与传热性能分析

传热学与制造学之间的交汇应用往往存在着一定矛盾,高效的换热器通常会伴随着较大的制造难度和成本,微纳卫星热控系统中的小型热管就是一个例子。小型热管由于当量直径小,不但制作困难,而且传热性能严重受限。本研究拟采用3D金属打印的方法突破这一矛盾。通过这一增材制造技术生产小型管壳及充装口,配合新型的吸液芯结构,制成以氨为工质的小型干线热管。随后进行了一系列热性能测试验证,初步实现了热驱动相变传热的设计目的。3D金属打印技术在小型热管的研制过程中,突破了常规金属生产工艺的小型化瓶颈,提高了结构的设计性,大幅节约了管壳制作的时间和经济成本,并满足了热管对于管壳材料在导热性、密封性、耐压能力等方面的要求,获得了良好的综合效益。     

《绿色制造标准体系建设指南》印发

正本刊讯为贯彻落实《中国制造2025》战略部署,全面推行绿色制造,加快实施绿色制造工程,进一步发挥标准的规范和引领作用,推进绿色制造标准化工作,工业和信息化部、国家标准化管理委员会共同组织制定并印发了《绿色制造标准体系建设指南》(以下简称《指南》)。《指南》)是为落实《中国制造2025》和《装备制造业标准化和质量提升规划》,全面推行绿色制造战略任务,实施绿色制造标准化提升工程而建立的综合标准化体系,具有明确的目标导向性,与《工业和通信业节能与综合利用领域技术标准体系建设方案》(工信厅节[2014]149     

增材制造技术在油田井下工具研制中的应用

增材制造技术是一类基于离散-堆积原理实现材料成型技术的统称,相对于传统的减材制造而言,具有方便快捷、灵活、适用制作复杂结构零件等特点。近年来,包括我国在内的多个国家都将增材制造作为先进制造技术之一,进行政策性引导和大力推广。航空航天、生物医疗、建筑、消费娱乐等多个行业都进行增材制造技术的实质性应用,取得良好的经济效益,也推动技术的不断改善与进步。本文以某型号封隔器卡瓦零件为例,探讨增材制造技术在油田井下工具研制中的可行性,在效率和成本两方面明显优于传统机械加工的方式,为同类案例提供一定的参考。     

高职铸造教学中增材制造技术的应用实践

随着现代制造技术的不断发展,增材制造技术已经成为铸造行业中的一项重要技术。在高职铸造教学中引入增材制造技术的应用实践,可以提高学生的实践操作能力和创新能力,促进高职教育的转型升级。文章主要研究了在高职铸造教学中增材制造技术的应用实践。首先,介绍了增材制造技术的发展历程和现状,以及其在铸造领域的应用情况。然后,分析了增材制造技术在高职铸造教学中的重要性和必要性。最后,探讨了增材制造技术在高职铸造教学中的应用实践方法和具体效果。实践表明,加强高职铸造教学中增材制造技术的应用实践是非常必要的,这将为铸造行业的未来发展提供人才支持和技术保障。     

激光同轴送粉增材制造薄壁试样的温度演化

采用实验和ANSYS Mechanical APDL有限元仿真相结合的方式,研究激光同轴送粉增材制造薄壁试样时,温度随时间、空间的演变特性.结果 表明,在增材制造过程中,基板上的节点温度随时间波动上升,在停光后一定时间内依旧保持升温趋势.随试样层数增加,熔池温度上升,热影响区范围扩大.冷却时,极限温差急速下降,温度梯度不断减小.     

竹粉/聚乙烯复合材料的紫外光增材制造固化方法研究

首先通过紫外光增材制造固化技术制备了纯聚乙烯材料和竹粉/聚乙烯复合材料,并对相关各项性能进行检测。其中:纯聚乙烯组的弯曲强度为18.42MPa,吸水率为5.8%;添加马来酸酐的竹粉/聚乙烯复合组弯曲强度为23.83MPa,吸水率为7.0%。结果验证了竹粉/聚乙烯复合材料紫外光增材制造固化方法的可行性,并在此基础上对紫外光固化制备的竹粉/聚乙烯复合材料进行后处理实验,最终确定了一套竹粉/聚乙烯复合材料的紫外光增材制造固化方法。