激光熔覆成形金属零件中微裂纹的减少和消除

激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新的快速原型制造技术,该技术将快速原型制造技术和激光熔覆表面强化技术相结合,既保留了快速原型制造技术中能够快速制造复杂零件的特点,又具有成形零件性能优良、组织结构致密的优点,是快速原型制造技术中一个重要的发展方向.激光熔覆成形技术的一个亟待解决的问题是成形零件中的微裂纹问题,通过理论分析激光熔覆成形技术和激光熔覆表面强化技术之间的区别,找到了减少和消除激光熔覆成形金属零件中产生微裂纹的一个突破点,这就是激光熔覆成形中的基体材料.对多种基体材料及其预热温度和多种合金粉末材料进行了试验研究,重点研究基体材料对激光熔覆成形零件过程中微裂纹的影响,获得了激光熔覆成形的金属试样.通过理论分析和试验研究,得出以下结论在适当选择基体材料及其预热温度和合金粉末的条件下,完全能够减少和消除激光熔覆成形过程中产生的微裂纹.     

金属粉末激光成形基体表面粘结性研究

金属粉末激光成形技术作为一种新的快速成形技术 ,将传统快速原型技术与激光熔覆技术相结合 ,用于研究具有任意复杂形状或者复杂材料组分金属材料零件 /模具的快速制造技术 ,并可以直接成形金属功能零件。成形加工过程中成形零件与基体表面的粘结牢固性直接决定加工是否可以顺利完成。采用低碳钢作为基体材料 ,基体表面经过打磨、刨削、氧化和磷化等四种不同处理方式进行粘结性试验 ,试验表明磷化表面粘结性能最佳并能成功地应用到金属粉末激光成形工艺中。     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(下)——国内篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

激光熔覆成形技术的研究进展

激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新型的先进制造技术.该技术将激光熔覆表面强化技术和快速原型制造技术相结合,具有成形零件复杂、结构优化、组织性能优良、加工材料范围广泛、柔性化程度高、能实现梯度功能和无模近终成形等独特优点,可广泛应用于复杂零件的直接制造和修复,具有广阔的应用前景.介绍激光熔覆成形技术的原理、特点和应用,从几种典型激光熔覆成形系统、成形零件组织性能研究、温度场数值模拟、成形过程检测与控制和成形过程残余应力和裂纹产生的原因及对策等方面对激光熔覆成形技术的研究进展进行综述,指出该技术存在的问题,并对其发展方向进行预测和展望.激光熔覆成形技术在硬件系统、工艺研究和熔池检测与控制等方面都取得了可喜的进步,但成形精度和裂纹仍然是该技术领域非常棘手的问题,有待进一步突破.     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(上)--国外篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

金属零件3D打印技术现状及研究进展*

简述了国内外的金属零件3D打印技术的研究现状及最新进展,包括选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)技术、激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping, LENS)技术和电子束选区熔化(Electron Beam Selective Melting, EBSM)技术,并针对作者实验室的工作方向——SLM直接制造,具体分析了金属零件3D打印技术研究热点和难点以及具体应用.     

3D打印技术在航空铝合金薄壁零件上的应用

为解决薄壁结构件制造难题,以航空铝合金薄壁零件为研究对象,运用3D打印技术快速成型铝合金薄壁零件,并进行了尺寸检测、力学性能检测、表面质量和内部质量检测,结果表明:激光选区熔化成型的铝合金薄壁零件尺寸、力学性能、表面质量和内部质量均满足设计要求。     

激光工程化净成形技术的研究

激光工程化净成形技术是近年发展起来的一种新的快速成形技术 ,它将选择性激光烧结和激光熔覆技术相结合 ,不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属零件。本文介绍一种激光工程化净成形实验系统的组成 ,分析并解决激光工程化净成形加工中的若干问题     

基于微束等离子3D打印平台的构建及工艺研究

发源于快速成形技术的金属3D打印技术已经成为金属零件直接制造技术的研究热点和重要发展方向。针对现有激光、电子束设备昂贵、运行成本高的问题,提出了一种基于微束等离子金属3D打印直接成形方法,并系统的介绍了该方法的成形机理和系统组成,设计开发了基于微束等离子金属3D打印的机械系统、控制系统,并采用该系统进行成形金属基础工艺的研究。实验结果表明,扫描速度与送丝速度之间存在关联性;当搭接率为40%时,两平行焊道之间能良好的结合;当堆焊层数大于等于5层时,焊道的宽高值趋于稳定,从而为后续直接成形金属提供了理论和实验基础。     

激光快速成形技术的新进展

本文介绍了激光快速成形技术的最新进展，主要包括：金属零件直接成形技术、微纳激光三维成形技术、激光直写三维堆积技术、复合材料光固化成形技术等。作者认为，应当特别关注这些高新技术的应用，以应用来带动其研究，加速发展这些重要的先进成形制造技术。     

抽油机的3D实体建模及其动力学特性的研究

基于三维建模和虚拟样机技术,参数化仿真游梁式抽油机节能改造方法,用偏心齿轮减速器代替普通齿轮减速器,使偏心齿轮驱动半径和曲柄负载保持同趋势变化,以改善电机负载特性,提高整个抽油机的工作效率,达到了节能的效果。     

3D打印砂模的结构优化设计方法研究

砂模3D打印是一种快速发展的砂模智能制造技术,能够对任意复杂形体进行几何造型。在实际应用中,砂模造型设计仍沿用传统设计思想,尚未充分发挥3D打印所带来的技术优势。由于传统砂模几何形体中存在冗余结构,直接影响打印效率,因此有必要结合3D打印技术优势对砂模结构进行设计优化,以提高生产效率、节约生产成本。在新工艺环境下,本文建立了一种砂模结构优化设计方法及其设计流程;以砂模壁厚作为优化参数,依据力学性能要求,建立了砂模结构优化设计模型;最终基于某厂铸造试验件进行了范例设计与仿真校核。优化设计后的试验件砂模在满足力学性能要求的前提下,体积优化率达到42.6%,有效提升3D打印砂模的生产效率与经济性。     

Shape Representation and Interoperability for Virtual Prototyping in a Distributed Design Environment

Internet technology opens up another domain for building a future CAD/CAM environment. The environment will be global, network-centric, and spatially distributed. In this paper, we present an approach to network-centric virtual prototyping (NetVP) in a distributed design environment. The presented approach combines the current virtual assembly modelling and analysis technique with distributed computing and communication technology for supporting virtual prototyping activities over the network. This paper focuses on shape representation and interoperability of product models for distributed virtual prototyping. STEP standard and CORBA-based interfaces allow bi-directional communication between the CAD model and the virtual prototyping model, which makes it possible to solve the problems of interoperability, heterogeneity of platforms, and data sharing. STEP AP203 is used as a means of transferring and sharing product models. In addition, Attributed Abstracted B-rep (AAB) is introduced as 3D shape abstraction for trans-parent transmission of 3D models and for the maintenance of naming consistency between CAD models and virtual prototyping models over the network.     

基于光栅测量的三维重建系统研究与应用

以光栅测量和快速原型为切入点，提出了基于光栅测量的三维重建系统框架，以UFUNC及VC 为二次平台，调用UG／OpenAPI函数，并针对光栅测量及快速原型的具体特点和情况从理论及实践方面作了探讨，给出了实现自由曲面的三维重建方案，并以石膏人体头像为例介绍了系统。     

激光三维内割技术——一种新型的快速原型技术

提出了一种全新的原型加工技术－－激光三维内割技术,将激光聚焦在透明（有机）材料内部,并按照计算机中零件（中部件）三维CAD模型,以控技术引导焦点在材料内部进行扫描和切割,从而使成形的零件与母材分离,达到了真正的无刀具三维切割加工。该项技术可以较大程度地克服现有各种快速原型技术的缺陷,可以用于微型制造、零件原型制造等,具有广阔的应用前景。     

一个基于球面纹理映射的车身虚拟原型系统

采用图像镶嵌技术实现三维重建的原理，提出了用于球面纹理映射的矩阵和公式，阐述了系统实现的编程方法，采用新颖的贴图算法，实现了一个基于球面纹理是映射的汽车车身虚拟原型系统，使设计者能依据用户的反馈及时修改设计，提高了设计效率。     

Direct slicing and G-code contour for rapid prototyping machine of UV resin spray using PowerSOLUTION macro commands

Rapid prototyping processes produce parts layer by layer directly from 3D CAD models. An important technique is required to slice the geometric model of a part into layers and to generate a motion code of the cross-sectional contour. Several slicing methods are available, such as slicing from sterolithgraphy (STL) files, tolerate-error slicing, adaptive slicing, direct slicing, and, adaptive and direct slicing. This paper proposes direct slicing from 3D CAD models and generating a G-code contour of each layer using PowerSOLUTION software (Delcam International, Birmingham, UK). PowerSOLUTION includes two main modules: PowerSHAPE is used to build 3D CAD models and PowerMILL is used to produce G-Code tool paths. It provides macro language, picture files and cutting paths for secondary development work.The authors used macro commands to write an interface generating direct slicing from 3D CAD models and G-code contours for all layers. Most well-known controllers in the market accept the G-Code. Therefore, it is easier to apply this scheme in a CNC-machining center to produce rapid prototyping such as laminated object manufacturing (LOM) for complex geometries. The interface was successfully applied the interface to the UV resin spray rapid prototyping (UVRS-RP) machine that was developed to produce RP.     

三维复杂微器件的微立体光刻成形

介绍了一种具有更高加工分辨率且可直接成形三维复杂微型器件的一次曝光型微立体光刻成形装置。重点给出了经薄膜晶体管阵列编址的液晶显示光阀表盘，即可控透光模板的构造、性能及其对微立体光刻成形装置层面加工分辨率和截面曝光尺寸的影响。为证明微立体光刻工艺在成形三维复杂微结构时的优越性，给出了所加工出的微机械部件、微型件浇铸模、微流体系统部件等实物的扫描电子显微照片及相关的加工参数。     

复合快速成形中基于STL模型的分层研究

研究了面向分层实体制造与数控铣削复合成形的基于STL模型的三维层生成算法。利用凹边在上下两个方向上的可见性确定分层位置,通过切割平面与各三角面片求交实现STL模型的分割,并把分割面三角网格化生成封闭的三维层。分层的结果可满足复合快速成形工艺要求。     

基于ADAMS的搅拌机运动分析

本文利用SOLIDWORKS软件建立了搅拌机的三维实体模型,在ADAMS软件中对搅拌机的运动过程进行仿真分析,并测量出了搅拌爪末端的运动轨迹。介绍了用三维建模工具SolidWorks和动力学仿真软件ADAMS联合进行虚拟样机仿真的方法,为复杂机构的虚拟样机设计提供了参考。