金属异质材料增材制造研究进展

极端复杂工况条件对材料的功能性提出了新的发展需求,金属异质材料增材制造技术相比传统制造技术在异质材料零件的制造上具备更大的优势,在航空航天、生物医学、汽车工业等领域中均具有广阔的应用前景,可以满足这些领域对部件的高性能、多功能化需求.根据近年来金属异质材料增材制造技术的研究进展,评述了电弧、电子束和激光增材制造技术在异...     

一种电弧增材制造系统及沉积层性能研究

为了跟上国内外电弧增材制造技术迅猛发展势头,采用从设备研制到实验验证的方法路线,介绍了一种基于机器人的增材制造系统的硬件选择及软件设计,并利用该增材制造系统增材制造出耐磨钢直臂件,对增材件性能进行测试。结果表明,该制造系统具有修改增材制造工艺参数方便、成形效果良好、成型精度较高等优点。项目开展的基础性研究对于金属丝材电弧直接制造系统的开发和技术的推广及应用具有重要的理论参考和实际指导意义。     

增材制造及RP＆M集成制造系统研究

本文介绍了西安交通大学AMT研究所在RP&M方面所作的研究工作,主要包括增材制造过程中零件渐变结构分析及层收缩中心的概念,介绍了该研究所在RP&M集成技术方面所作的研究工作及所开发的集成系统.     

摩擦搅拌增材制造发展概述

针对目前国内外增材制造技术做了归纳与总结,重点分析研究了摩擦搅拌增材制造(Friction Stir Additive Manufacturing,FSAM)技术在国外研究的发展状况。FSAM最早在美国提出,并在美国掀起研究热潮。FSAM可以分为两大类,即:损耗型搅拌针的FSAM和非损耗型搅拌针的FSAM;又根据制造过程的工艺特点分为3种典型模式,即:损耗沉积模式、以板材为进料模式及以粉末为进料模式。这些不同模式的FSAM在美国和印度取得了突破性进展,为摩擦搅拌增材制造的产业化发展奠定了基础。同时,国内也成功实现了颗粒料的增材制造,且成型件有较好的机械性能。最后,给出了FSAM技术的发展趋势和应重点关注的内容。     

复合式增材制造技术研究现状及发展

形性问题制约金属增材制造技术的发展与应用,复合式增材制造在解决制件形性问题方面效果显著。高度概括了复合式增材制造技术分类方式与主体类别;简要总结了增减材复合制造在制件成形精度和表面质量控制方面的研究进展和技术发展状况;重点评述了增等材复合制造技术类别、成形原理、制造特征和关键问题,以及在制件显微组织、应力状态、宏观性能调控方面的研究现状和主体结论;系统介绍了超声、电磁、激光三类特种辅助能场对增材熔池流动、结晶、固态相变的作用机制,以及特种能场作用下,增材层显微组织状态、力学性能、成形精度的演化规律;展望了复合式增材制造技术未来的发展趋势。     

陶瓷零件的增材制造技术

增材制造技术是９０年代发展起来的新技术，具有许多突出的优点，本文简要介绍了常用的增材制造技术，着重介绍了陶瓷元件的增材制造技术，并对与之相关的问题进行了讨论。     

面向增材制造产品的全生命周期绿色设计平台研究

围绕增材制造产品全生命周期,以其绿色设计为主线,开展面向增材制造产品的绿色设计相关技术研究,构建绿色设计信息数据库、设计框架以及设计资源共建共享平台.形成增材制造产品绿色设计与制造一体化工艺技术创新,推进高性能、轻量化复合绿色材料的应用.通过制定增材制造绿色设计标准,对增材制造产品生命周期优化设计作出评估分析,打造更具数字化绿色设计平台.     

面向增材制造的晶格模型生成研究

以增材制造模型的内部结构作为研究对象,围绕结构的轻量化,探究增材制造晶格模型的生成方法。以假肢模型为例,通过分析晶格单元体结构与力学性能之间的关系,建立性能均衡的晶格结构类型,再利用骨架线来驱动晶格单元体模型设计,最后基于混合几何方法来建立轻量化晶格模型。     

复杂结构与高性能材料增材制造技术进展

增材制造具有逐点熔凝、分层制造的工艺特征,一方面可实现三维复杂结构零件的快速制造,另一方面可实现材料的高性能化。基于增材制造技术在复杂结构及高性能材料制备方面的巨大技术优势与应用前景,综述了增材制造技术在点阵结构、大型薄壁结构、复杂曲面结构、一体化结构等典型复杂结构,以及在铁基合金、镍基合金、钛基合金、铝基合金、金属间化合物、功能梯度材料、陶瓷等高性能材料方面的研究现状与技术进展,并对增材制造技术在结构设计、专用材料体系、新材料研发、修复与再制造以及数据库与标准等方向的未来发展趋势进行了展望。     

增/减材柔性制造及加工系统构成形式

将柔性制造的思想引入到增/减材制造中,形成增/减材柔性制造工艺。阐述了该工艺的内涵及加工范围,确立了增/减材柔性制造工艺流程,描述了各组成工序的特点,详细阐述了增/减材柔性制造中材料沉积、材料去除两工序内部及其之间的多种柔性加工方式。在此基础上,确立了增/减材柔性制造系统的设备构成及其相互关系,给出了加工设备的总体布局。为进一步研究该工艺的加工序列规划及各种构成设备具体结构形式等方面打下基础。     

增材制造技术在含能材料领域中的应用

对含能材料以及传统装药技术进行了介绍,通过简要分析喷墨打印、光固化成型和挤出成型等3种不同类型的增材制造技术的特点,结合装药的基本要求,阐述了当前不同类型的增材制造技术在含能材料制造领域中应用的研究发展现状、技术优势以及存在的问题。提出了不同的含能材料在选择与其适配的打印方法时,应从打印方式的可行性、生产安全性、生产要求及成本等诸多方面进行考虑,并对含能材料增材制造技术巨大的应用潜力和未来发展方向提出了展望。     

增材制造技术在汽车行业的应用研究

增材制造技术因为缩短产品生命周期、能够加工复杂结构的零件等特点越来越多应用在汽车领域上。主要研究增材制造技术在汽车领域的应用及发展前景,首先展开阐述了增材制造技术在汽车功能性零部件的原型制造、汽车模具快速制造、汽车零部件直接生产、汽车零部件受损部位修复等四个方面的应用进展,在此基础上探讨了目前增材制造技术在汽车领域的关键技术及发展前景。随着增材制造技术的日益成熟,汽车行业能够在轻量化、定制化、快速制造等方面有所突破。     

面向增材制造的设计方法研究及展望

增材制造(AM)技术以逐层加工的方式工作,在制造过程中可以改变材料分布和成分.因此,该技术在创新的形状设计、一体化设计、优化的拓扑结构和功能梯度材料等方面潜力巨大.这些特点可帮助设计者进行更好的工程设计,然而,现有的设计理论和方法不能充分考虑AM所提供的这些潜力.文中综述了近十年来用于AM的设计方法、设计规则与指南、使...     

增材制造:实现宏微结构一体化制造

增材制造技术是基于分层制造原理发展而来的先进制造技术,是信息技术、新材料技术与制造技术多学科融合发展的产物,是当今世界各制造强国竞相发展的热点技术。基于增材制造材料逐点累积的成形过程,提出宏微结构一体化制造的学术观点。该方法在金属、陶瓷与复合材料的成形制造中有着其他制造方法难以替代的优势,可以实现制造短流程化,并推动大批量制造模式向个性化制造模式发展。列举近年在金属零件定向晶组织制造、光子晶体制造、生物组织器官支架制造方面的研究成果,论述宏微结构一体化增材制造技术的实现方法与工程应用,解决了传统制造技术难以解决的宏微结构一体化制造难题,给制造技术展示出全新的发展前景,为相关学科和产业发展提供有力的制造技术支撑。     

钛合金电弧增材制造国内外研究的发展现状

随着增材制造技术的创新和不断发展,钛合金电弧增材制造广泛应用于各个领域,涉及航空航天、船舶、汽车、生物医疗、化工以及模具制造等.当前,很多研究学者对钛合金增材制造技术进行了深入研究,在钛合金电弧增材制造研究方面已取得了一定成果.基于此,综述当前国内外钛合金电弧增材制造技术研究现状,并对钛合金电弧增材制造技术的运用以及未...     

柔性磁电材料体系及其增材制造研究进展

柔性磁电材料,是将低弹性模量的磁性物质和导电物质分散在柔性介质中的一类复合材料。柔性磁电材料体系着重于“磁性材料”与“导电材料”的协同作用。在外力作用下,体系内“磁性部分”与“导电部分”之间相互作用发生改变,从而获得力-电的转换性能。综述目前柔性磁电材料体系的研究进展;归纳三种柔性磁电材料体系的工作方式,即外力作用下柔性磁部分发生形变、柔性导电部分发生形变以及柔性磁部分与柔性导电部分之间的作用距离改变;介绍基于粉材、丝材以及光固化增材制造技术成形的柔性磁电材料体系,总结其在自供能感知与能源俘获领域的应用,最后探讨柔性磁电材料体系目前存在的问题及发展趋势。通过对新型柔性磁电材料的设计与制造进行阶段性总结,为其后续在人机交互、柔性传感及医疗康复领域的应用奠定了基础。     

多向钢节点电弧增材制造药芯丝材开发及应用

开发了一种用于多向钢节点电弧增材制造的金属粉芯型药芯丝材,研究了其在不同工艺规范与摆动条件下的工艺性能、显微组织与力学性能。结果表明:开发的药芯丝材在不同工艺规范与摆动条件下堆积金属两侧平直,表面平整,未出现裂纹、气孔等缺陷,具有良好的成型性;堆积过程中电流波动幅度不超过±3.5%(±7.5 A),电压波动幅度不超过±4.0%(±0.9 V),波动较小,电弧稳定,飞溅率低于2.5%;堆积金属的显微组织为铁素体和珠光体,其拉伸强度、延伸率和20℃冲击功,沿堆积方向分别为512 MPa、25%和127 J,沿垂直于堆积方向分别为519 MPa、24%和134 J。利用开发的药芯丝材电弧增材制造六向钢节点,制造的构件尺寸偏差在±1.3 mm以内,成型精度较高;其显微组织也为铁素体和珠光体,力学性能满足使用要求,开发的药芯丝材可用于多向钢节点电弧增材制造。     

增材制造制备骨组织工程支架研究进展

增材制造是通过逐层叠加材料的方式构造实体的先进制造技术,它能够快速、精确地制备具有特定形态和结构的骨组织工程支架以满足不同患者的需求,在生命科学领域受到了极大的关注。然而,不同的增材制造技术具备各自的优缺点,在临床应用上存在局限性。主要介绍了近年来基于增材制造制备组织工程骨架的研究进展,就几种主要的增材制造技术,具体讨论了当前骨组织工程支架的制备水平,并对该领域的未来发展趋势和面临的挑战进行了展望。     

增减材复合制造技术应用研究

增材制造技术能快速成型几何结构复杂的零部件,并能实现多种材料拼接制造,但该技术制造的零部件几何精度和表面质量不高。传统的减材制造精度高,表面质量好,能够弥补增材制造的上述缺陷。增减材复合制造技术兼二者优势取之。本文阐述了增材制造及增减材复合制造的概况,以齿轮泵腔体加工实例说明了增减材复合制造技术的工艺,总结了增减材复合制造技术的现状及不足,提出了增减材复合制造技术需解决的关键问题,便于深入研究。