一种新型材料3D打印性能及应用研究

本文提出了一种用于激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)成形的新型粉末材料KZF。研究了其适合进行SLS成形的粉末制备工艺,基于不同的激光加工工艺参数,得出了最优工艺参数。在最优工艺参数下SLS成形KZF粉生坯体具有较高的初始强度,得出了成形KZF生坯所需粘接剂的最低含量,和具有的强度值。研发了SLS成形的KZF生坯件的后处理材料、配方及工艺规范,研究了经确定最佳后处理规范后的KZF-SLS成形件的力学性能以及微观组织的影响,确定了提高KZF生坯强度的材料及含量,经后处理后的KZF-SLS成形件的弯曲强度提升幅度最大达273倍。本文为制造复杂形状的KZF成形件提供了一种新的思路与方法,并扩大了SLS成形材料的应用范围。     

一种新型材料3D打印性能及应用研究

本文提出了一种用于激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)成形的新型粉末材料KZF。研究了其适合进行SLS成形的粉末制备工艺,基于不同的激光加工工艺参数,得出了最优工艺参数。在最优工艺参数下SLS成形KZF粉生坯体具有较高的初始强度,得出了成形KZF生坯所需粘接剂的最低含量,和具有的强度值。研发了SLS成形的KZF生坯件的后处理材料、配方及工艺规范,研究了经确定最佳后处理规范后的KZF SLS成形件的力学性能以及微观组织的影响,确定了提高KZF生坯强度的材料及含量,经后处理后的KZF粉SLS成形件的弯曲强度提升幅度最大达273倍。本文为制造复杂形状的KZF成形件提供了一种新的思路与方法,并扩大了SLS成形材料的应用范围。     

骨组织工程细胞载体框架的两种快速成形新工艺

采用纳米羟基磷石灰石／胶原自组装材料，同时在成形过程中加入聚左旋乳酸以改善的成形性能，开发了两种新的制备骨组织工程细腻载体框架结构的快速成形工艺：T（组织工程材料）＋F（框架成形材料）成形工艺和低温喷射成形工艺。这两种工艺实现了材料的精确堆积，能成形200－500μm的可控大孔隙和孔隙梯度结构，获得理想的形态参数。     

在材料厚度临界值时封头设计厚度的选取

阐述了材料力学性能随板厚范围变化而变化的问题；举例说明当考虑封头加工成形减薄量而增加板厚时，在相同设计温度条件下，由于板厚的增加有些材料许用应力会相应降低，导致封头成形后的最小厚度不能满足强度要求。总结了当封头设计厚度处于相应材料厚度临界值时，设计人员应适当增加最小设计厚度、工艺人员应考虑尽量减小成形减薄量，以保证封头成形后的最小厚度仍能满足强度要求。     

气压式熔融沉积造型系统工艺参数研究

气压式熔融沉积快速成形系统是采用基于BPM技术的FDM工艺原理开发的。文章详细介绍了系统的基本结构、各项加工工艺及其参数对成形精度的影响，并通过工艺实验验证了从理论角度分析得出的各项参数之间的关系。在模具制造过程中，精度控制较好，工艺稳定，成形材料选择范围广泛，不仅可以完成传统FDM的快速设计任务，还可以完成金属成形、工程零件的快速设计等用途。适应了当前模具行业敏捷、高效率、高精度的趋势。     

转向螺母多向联动加载成形工艺研究

转向螺母是汽车上复杂异形非圆齿形零件,结构形状复杂,需要多个方向产生变形,各部分变形量不同,成形难度大。在分析其结构形状特点和成形难点的基础上,提出了多向联动加载成形工艺。该工艺在成形过程中,各凸模加载顺序、速度、行程根据材料流动和充填情况进行联动控制,控制材料主动向需要的地方流动和填充,进而提高材料充填性和降低成形力。利用有限元软件对该工艺成形过程中的金属流动规律、材料填充状况、应力分布、成形力进行了数值模拟分析。对转向螺母的多向联动加载成形工艺和顺序加载成形工艺进行了对比分析,多向联动加载成形工艺比顺序加载成形工艺成形力降低了28%。对多向联动加载成形工艺进行了成形试验,成形出的转向螺母充填饱满,尺寸符合图纸要求,未出现锻造缺陷,并进行了小批试制。试验结果表明该工艺具有可行性和实用性。     

圆锥轴承内圈锻件反挤压辗扩工艺的研究应用

分析圆锥轴承内圈锻件反挤压成形辗扩工艺的特点,通过与正挤压封闭式成形工艺比较,得出该工艺具有减小设备负荷、加大设备生产能力、扩大设备加工范围、减小料芯积压等优点。根据我厂情况,采用反挤压成形辗扩工艺替换正挤压封闭式成形工艺后,在提高了材料利用率、降低了损耗的同时也改善了锻件纤维组织流向,延长了轴承使用寿命。     

冲压设备的合理使用——两种特殊产品的冲压加工

随着市场竞争的加剧，有效地提高生产效率和材料利用率、减少浪费、降低成本是越来越重要的课题。在金属加工中，冲压成形是效率和材料利用率最高的加工方式之一，因此越来越多的产品正从其他加工方式向冲压方式转变。但并不是所有产品和材料都适合于冲压成形，因此冲压行业一直致力于扩大冲压设备加工范围，并取得了一定的成果。下面就以两种特殊产品冲压成形工艺的开发为例，介绍设备的合理利用。     

板料数控渐进成形变形区厚度变化规律的研究

板料数控渐进成形工艺是一种柔性的成形工艺,这种工艺非常适合于加工小批量、多品种和复杂的板料产品。通过数控机床进行圆锥台及直壁筒形件数控渐进成形,对成形零件变形区厚度进行测量,并对所得数据进行分析。试验结果表明,数控渐进成形中材料厚度变化遵循正弦定律。相同厚度的板料,材料不同,成形极限厚度不同。成形极限厚度不仅与材料有关,而且与板料初始厚度有关,即板料初始厚度越大,允许的变形区厚度减薄越大。对于必须采用多道次成形方法的直壁筒形件成形,工具路径不同,变形区厚度变化也不同。采用平行直线型工具路径,直壁部分厚度比较均匀。利用厚度变化规律指导翼子板成形并试验验证其正确性。厚度变化规律对于复杂零件的数控渐进成形具有一定的指导作用。     

《快速成形技术》

本书系统地介绍了快速成形技术的知识。其基础部分包括成形原理、主要成形工艺、国内外发展现状、成形理论、成形过程数学描述、零件变形理论及零件精度问题等。随后介绍了快速成形制造中的几个核心技术，即材料技术，包括各成形工艺（尤其是光固化成形工艺）材料的性能、供料系统、材料的后处理等；能源技术，包括SL及SLS中的光学技术、FDM及LOM中的加热系统及3DP工艺中的喷墨系统.     

MEM产品开发及工艺研究

介绍了如何应用MEM快速成型技术(属于RP技术的一种)进行产品开发,根据实际情况设计了实验方案,对支撑条件进行了详细的分析,通过实际加工,利用现有的MEM-300-1快速成型机设备,针对常用零件的通用特征,得到了在加工工艺过程中不加支撑或尽量减少支撑的条件:开放式悬臂长度L≤6mm、倾斜形特征倾斜角度θ≥30°、圆孔半径R≤4 mm、平顶长度M≤8 mm.     

基于桌面级MEM的快速成型技术

随着RP行业的迅速发展,3D打印在人们生活中日趋重要,文中介绍了一种新兴桌面级MEM快速成型技术的工作原理及技术特点,并以手机保护套为例分析桌面级MEM快速成型技术相关工艺参数,展示该技术快速成型的过程及成果.     

MEM快速成形系统研究及教学探索

介绍了一种新兴制造技术——快速成形（RP）技术的特点及工作原理,重点叙述了MEMRP（快速熔融挤压成形）技术的工艺原理、特点及其在快速模具制造、RP制造、小批量生产金属、合金铸件、冲压件和塑料件等领域的应用;结合教学实际,介绍了东南大学MEMRP的教学探索和利用设备进行工程训练教学、产品开发、建设开放型实验室,帮助学生开展创新设计制作等。     

Low-energy electron microscopy (LEEM) and mirror electron microscopy (MEM) of biological specimens: Preliminary results with a novel beam separating system

Low-energy electron microscopy (LEEM) and mirror electron microscopy (MEM) utilize a parallel beam of slow-moving electrons backscattered from the specimen surface to form an image. If the electrons strike the surface an LEEM image is produced and if they are turned back just before reaching the surface an MEM image results. The applications thus far have been in surface physics. In the present study, applications of LEEM and MEM in the biological sciences are discussed. The preliminary results demonstrate the feasibility of forming images of uncoated cultured cells and cellular components using electrons in the threshold region (i.e. 0–10 V). The results also constitute a successful test of a novel beam-separating system for LEEM and MEM.     

熔融挤压快速成形特殊形状产品的工艺探讨

分析熔融挤压快速成形的工艺,针对三种特殊形状产品,从支撑、台阶效应、丝料特性等几个方面探讨了成形方向选择和壁厚控制对加工质量的影响,并成功加工出结构复杂产品、片状产品和薄壁半透明产品。     

On the modeling of a piezoelectrically actuated microsensor for simultaneous measurement of fluids viscosity and density

This paper deals with the analysis of a novel micro–electro-mechanical (MEM) fluid density and viscosity sensor. The proposed sensor consists of a micro-beam and a sensing micro-plate immersed in a fluid. In order to actuate longitudinally the micro-beam and micro-plate, the sensor includes a pair of piezoelectric layers bonded to the upper and lower surfaces of the micro-beam and subjected to an AC voltage. The coupled governing partial differential equations of longitudinal vibration of the micro-beam and fluid field have been derived. The obtained governing differential equations with time varying boundary conditions have been transformed to an enhanced form with homogenous boundary conditions. The enhanced equations have been discretized over the beam and fluid domains using a Galerkin based reduced order model. The dynamic response of the sensing plate for different piezoelectric actuation voltages and different exciting frequencies has been investigated. The effects of viscosity and density of fluids and geometrical parameters of the sensor on the response of the sensing plate have been studied.     

扫描速度对熔融堆积成形影响的有限元分析

熔融堆积成形是一种重要的快速原型工艺，为了提高其加工效率，提出了高速扫描的工艺方案，通过有限元分析及工艺实验，验证了高速扫描的合理性和可行性。数值建模以及有限元分析在非线性有限元软件MRAC的基础上进行，利用了单元激活技术，进行了二次开发，合理地描述出熔融堆积成形过程。     

Electromechanical Behavior of Microbeams with Piezoelectric and Electrostatic Actuation

In this paper we present an analysis of a novel microelectromechanical (MEM) cantilever switch that incorporates piezoelectric layers bonded to the microbeam. We have developed a model of a microbeam that can be actuated by applying voltage to the electrostatic areas and piezoelectric layers. The nonlinear governing equations have been derived and linearized using a step-by-step linearization method and the linear system of equations has been solved by means of the generalized differential quadrature method. The results for a simple micro cantilever MEM switch are in good agreement with other simulation results and demonstrate the feasibility of the concept and the effectiveness of the proposed numerical methods. The numerical results show that the proposed model can be actuated electrostatically and piezoelectrically in three different types of actuation sequences, and we show that, as expected, the switching voltages can be reduced due to the high equivalent piezoelectric coefficient.     

Development of an X-ray photoemission electron microscopy system with multi-probes, and its application to surface imaging at static and dynamic states

We have developed a new X-ray photoemission electron microscopy system combined with low energy electron microscopy, photoemission electron microscopy, mirror electron microscopy (MEM), secondary electron emission microscopy (SEEM) and Auger electron emission microscopy, which provides multi-angle information on the distribution and change of element, chemical state, structure, etc. at solid surfaces under the working conditions such as high temperature and gas atmosphere. The performance of each microscopical method was examined and typical images are presented. The dynamic behaviour of fabricated surfaces has been imaged in real time by SEEM and MEM.     

模糊推理自整定PID控制及其在PROFIBUS控制器中的应用

常规PID控制不能很好地适应非线性系统。将模糊控制和常规PID控制两种设计思想融合起来，提出了一种新型的模糊PID控制方法，通过建立模糊规则和进行模糊推理来确定PID控制参数，并将其应用于设计PROFIBUS-DP智能控制器。在系统运行过程中，运用模糊推理在线调整PID参数，使被控过程具有较高的控制品质，能够满足工业现场对响应速度、动态性能和稳态误差的高要求。