钨极气体保护焊金属原型技术工艺

介绍了基于钨极气体保护焊(GTAW)的金属原型技术成型工艺及其实验系统组成,对GTAW成型过程进行分析,得到了与金属零件成型相关的焊接工艺参数,通过实验与数学建模得到了关键参数(焊接电流、焊接速度、送丝速度)与焊缝几何尺寸的关系,根据快速成型的特点及要求,优化了焊接工艺参数并进行了三维金属零件的堆积实验.结果表明:用该工艺参数制造的金属零件成型较好,表面均匀,能够满足金属原型制造的要求.     

以回转表面为基体的金属零件直接成型技术

基于快速原型制造技术、数控技术以及激光熔覆技术的原理,研究了以回转表面为基体的金属零件直接成型技术的基本理论。为实现基于回转表面的金属零件直接成型加工,在快速原型设备中引入回转轴,并推导了基于圆柱面分层的STL模型分层算法．基于所推导的分层算法,编制了用于回转表面金属零件直接成型加工的数据处理软件和加工过程控制软件,并且进行了金属零件直接成型加工实验．     

金属零件激光直接快速成型制造技术实现

以圆拄形金属零件激光直接快速成型为实倒,阐述了激光直接快速成型技术工艺参数的确定方法,并给出数控平台移动位移、驱动速度、驱动加速度与脉冲、脉冲频率、脉冲频率变化率之间的对应关系.以VC6.0为二次开发平台,采用PCI1240运动控制卡和步进电机驱动器对步进电机的旋转运动进行控制,以完成被加工零件需要的平面由线扫描运动和分层间歇运动.     

薄壁零件熔融沉积快速成型工艺的研究

薄壁零件快速原型的成型工艺与一般零件的成型工艺有着很大的不同,本文通过对这类零件的熔融沉积快速成型工艺研究,得出了选择提高制件加工精度和表面质量参数的一般原则。     

选区激光熔化快速成型过程分析

分析了选区激光熔化的成型过程及成型机理,归纳了该工艺的技术特征,推导了温升与加工参数间的解析关系式,并据此优化了选区激光熔化快速成型的工艺.采用Cu-P合金对成型工艺进行了实验验证,分析了扫描速度及激光功率对成型质量的影响,探讨了球化的成因及消除方法.结果表明,通过合理配置扫描速度、扫描间距、激光功率等加工参数,可以直接成型具有高致密性的金属零件.     

激光金属直接成形中形貌自稳定效应的研究

为了在开环控制条件下直接制备出表面平整的薄壁零件,针对同轴送粉条件下粉末离焦对单道熔覆层厚度的影响,建立了理论模型,分析了成形表面出现的凹凸不平现象,对激光离焦和粉末离焦对单道熔覆层形貌的影响进行了实验研究.研究表明,激光离焦主要影响单道熔覆层的宽度,而粉末离焦主要影响单道熔覆层的厚度.在粉末负离焦条件下,激光金属直接成形过程具有形貌自稳定效应,能消除成形层的凹凸现象,从而制造出成形表面平整的薄壁零件样件.由于计算结果与实验结果的趋势能保持一致,形貌自稳定效应能够提高开环系统下薄壁零件的制造精度,因此具有实际的应用价值.     

关于提高激光烧结零件性能的研究

用激光快速成型设备间接烧结金属粉末,由于受设备激光功率的限制,制造出零件的密度和强度都很低,为改善这种情况,本文进行了一系列的试验。试验结果表明:在普通的粉末冶金烧结炉内,原型件通过两次烧结—熔渗铜后序处理即可获得高的强度、密度,可直接用作放电加工工具的电极。该方法为金属零件与电加工电极的快速制造开辟了新途径。     

Fe-Ni-C合金粉末选择性激光熔化成形

针对金属零件在选择性激光熔化成形过程中容易产生翘曲变形、裂纹与球化现象等问题,在理论分析与试验的基础上,探讨了其工艺参数与扫描路径对金属粉末在熔化成形中翘曲变形、裂纹与球化的影响,以及化学成分、熔池冷却速度与制件金相组织、显微硬度的关系,为选择性激光熔化技术的发展提供理论指导与实验依据.实验表明:通过合适的工艺参数与扫描路径,能够得到高致密度金属零件,金相组织均匀细小,没有出现明显翘曲变形、裂纹与球化现象.     

沉积路径对激光增材制造结构件残余应力的影响

以H13工具钢粉末为原材料,使用激光金属沉积技术快速成形薄壁结构件.采用Fluent开发气体/金属粉末流计算流体动力学(CFD)模型,分析强制对流热损失参数.建立沉积过程热流本构方程,采用生死单元技术模拟金属沉积,基于APDL语言进行编译加载,实现激光金属沉积3D热-力顺序耦合有限元模拟.分析沉积路径对薄壁结构热分布和残余应力场分布不同模式的影响.结果表明:直壁结构拐角局部存在超过工件拉伸强度的残余拉应力,从而导致裂纹生成;与单向沉积路径不同,之字形沉积路径在沉积层中诱导不同符号的残余切应力;单向沉积壁温度梯度相对较低,其残余应力略低于之字形沉积壁,但成形结构件的整体质量较低;残余应力计算结果与实验测量值相吻合,可为特定零件几何形状沉积提供参考.     

基于逆有限元法和网格映射的板材成型坯料优化

在金属板材成型中,坯料经拉延成型后得到无缺陷与无多余材料的零件,意味着坯料设计必须合理.由于坯料的非均匀流动和各向异性特性产生的凸耳与不均匀法兰,成型零件与目标零件存在形状差异.为获得合理的坯料,提出节点网格映射方法.结合逆有限元分析和增量分析,根据映射关系和材料点流动趋势优化坯料形状.为了验证提出的方法,分别对方盒件成型和某电动车B柱成型进行坯料设计.结果表明,对于较为复杂的工业零件,所提出的方法经过有限次优化后可得到合理坯料形状,所需的目标零件形状与采用合理坯料成型后的形状一致.     

CA Investment Casting Process of Complex Castings

CA (Computer aided) investment casting technique used in superalloy castings of aerospace engine parts was presented. CA investment casting integrated computer application, RP (Rapid Prototyping) process, solidification simulation and investment casting process. It broke the bottle neck of making metal die. Solid model of complex parts were produced by UGII or other software, then translated into STL(Stereolithography) file, after RP process of SLS(Selective Laser Sintering), wax pattern used in investment ...     

快速成形技术在人工骨骼制造中的应用

快速成形(Rapid Prototyping,RP)技术可以迅速地将显示于计算机屏幕上的设计转化为可以进一步评估的实物.基于快速成形技术的制造方法融合了制造技术、生物技术、材料技术、信息技术,是一种高级制造形式.可以制造任意形状和结构生物器官,并使之具有生物活性.在人工骨骼制造中,多种快速成形工艺得到了应用与实践.     

快速原型制造中新型数据模型的研究

分析当前快速原型制造系统中采用的STL数据模型的结构 ,针对其缺陷提出了一种新型的数据模型 ,弥补了STL数据模型缺乏几何拓扑信息 ,冗余数量大的不足 ,并在新的模型的设计中引入空间分割的概念 ,提高了快速原型制造的效率。     

基于RTLinux和MATLAB的控制算法快速原型系统

作为MATLAB RTW工具箱的PC硬件平台上的目标仿真集成环境,RTL－Target是一个用于控制算法开发和调试的快速原型系统,它以RTLinux为实时操作系统,能够方便地对Simulink框图表述的控制算法和动力学模型进行高精度的实时仿真,除了可以应用于快速原型系统开发外,还在硬件在环仿真领域具有应用价值。     

基于Windows NT的通用快速成形控制软件开发

针对目前快速成形控制系统中存在的不足，提出一个Windows NT环境下的通用快速成形控制系统结构，简单介绍了控制软件的设计思想和整个软件的体系结构，然后详细介绍了命令解释器，同步管理器等关键技术的实现，最后把该控制系统应用到LOM快速成形设备中，取得了良好的效果。     

激光快速成形中直接切片处理技术的研究

激光快速成形是近年来发展起来的一项高新制造技术,文章针对激光快速成形前处理过程中使用的STL(STere-oLithography)格式文件的信息冗余量大、数据处理时间长、精度差、需要检查和修改等缺点,提出了对三维CAD模型直接切片的方法,通过对模型的直接切片,能减少数据处理时间,降低文件规模,提高工件精度。直接切片的方法在MDT(Mechani-calDesktop)软件平台上得到了实现。     

Early-stage mineralization of hydrothermal tubeworms： New insights into the role of microorganisms in the process of mineralization

As an important part of marine hydrothermal system, hydrothermal vent faunas live in hydrothermal inorganic environment and closely interact with hydrothermal inorganic environment. Sometimes, they can participate in the mineralization process of modern hydrothermal site. Hydrothermal vent faunas, particularly vesUmentiferan and polychaete tubeworms, are occasionally preserved in the geological record. Study on the early mineralization process of hydrothermal vent fauna is significant for understanding the interaction between mineral and organism, and also the formation and preservation mechanism of geological fossil in hydrothermal environment. In this paper, the early stage of mineralization of Vestimentiferan Ridgeia piscesae tubes collected from Juan de Fuca Ridge is studied. The results showed that a lot of filamentous microorganisms were unevenly distributed on the surface of internal wall and in the interspace of the wall of tubeworm. In some cases, microorganisms aggregated as thin layers in or on the wall of tubeworm. The surfaces of microbial cells and the products of microbial degradation may play an important role in the early mineralization of tubeworm. Semitransparent thin layers of organic matter containing sulfur and sulfur granules were commonly found on the wall of tubeworm with lower degree of mineralization. The degradation production of these semitransparent thin layers may accelerate the mineralization of tube wall during the early stage. EDS results showed that on the tube walls some chemical elements such as Fe, P, Ca and Si are selectively enriched from ambient hydrothermal environment. Interestingly, P, Ca and Si covary with Fe content. Because element S originated from the bio-oxidation of H2S by symbiotic microorganism in the tissue of tubeworm, it can be considered as a biomarker when studying the mineralization process of tube wall. Based on the characteristics of tubeworms with different degrees of mineralization, we suggested that the early mineralization stage of tube wall was mai     

激光快速成型系统的误差分析与校正

为进一步完善激光快速成型工艺,并提高快速成型技术的制造精度,对立体成型技术中广泛使用的振镜扫描系统进行了理论分析,提出并实践了一种新的校正算法.该算法用理论数据与激光束在相应点的实际数据进行比对,制成校正表,按插值算法校正实际的枕形畸变及其它误差.这种算法适用于使用振镜实现二维扫描的系统,能对应用这种原理工作的激光成型设备进行现场校正,并且能完全满足规定精度.     

基于Internet/Web的快速成型远程制造服务系统

从方法论研究和软件开发的角度出发,运用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｗｅｂ网络技术,结合快速成型（ＲＰ）制造技术的发展,研究支持多用户、多制造站点的ＲＰ远程制造服务体系和相应的使能技术。建立了一套完整的支持ＲＰ远程制造系统动态运作的基础框架。为迅速、有效地共享ＲＰ制造资源做好技术上的准备。     

0Cr19Ni9 1Cr18Ni9不锈钢薄壁焊管缺陷及对策

南京某厂从日本引进焊管机组,用带式法生产薄壁不锈钢管。其工艺流程如下: 钢带分剪→轧辊成型→钨极氩弧焊(TIG)焊成管坯→冷拔→矫直→成品。采用某厂一批0.3mm厚的1Cr18Ni9和0Cr19Ni9奥氏体不锈钢带试焊,发现有焊渣间隔分布于焊缝的内外壁上。间隔距离从5mm至100mm不等,大部分在20～30mm之间,见图1.焊渣多呈灰褐色,其形如纺锤状,尺寸(长×宽)约在(10～20)mm×(4～6)mm。