3D打印技术及其应用进展研究

3D打印技术作为前沿、先导性的新兴技术,近年来得到了快速发展,应用领域不断增加.本文主要对3D打印技术在模具加工和机械制造、航空航天和国防军工、生物医疗、建筑工程、教育教学等领域的应用进展进行综述.     

氮化硅光固化增材制造工艺与性能的研究

通过设计浆料配方和设置打印参数,采用光固化增材制造（3D打印）的方法制备出氮化硅陶瓷样品。通过热重-差示扫描量热（TG-DSC）分析得到脱脂温度,确定了脱脂预烧结和高温陈化烧结工艺,得到了氮化硅陶瓷样品。试验结果：氮化硅陶瓷样品收缩率为水平方向65.1%,厚度方向80.0%;密度达到理论值的93.3%;抗拉强度为245.9~279.8 MPa,抗弯强度为308.5~333.2 MPa。平面方向收缩较大,可能引起了拉伸时的层状撕裂。     

增材制造:印刷电子和3D打印技术

 增材制造作为智能制造的一部分已经被科研及工业界广泛关注。印刷电子和3D打印是两个典型的增材制造技术案例。在锁定增材制造的前提下,本文着重介绍了这两项技术的工艺发展历史和现状;通过对电子和光电器件的可印刷结构和性能的综述,引申出对增材制造工艺和功能性材料进一步优化的实际需求。这一生产工艺和材料系统的同时优化和创新将最大限度地发挥增材制造优势,从而促进应用市场的开发,加速中国制造2025的进程。     

3D打印金属材料研究进展

3D打印技术是快速原型制造技术的一种,也被称为增材制造技术,被誉为"第三次工业革命"的核心技术,其中金属3D打印被认为是将来制造业的主导方向.金属粉末材料是金属打印的物质基础,同时也是3D打印技术发展的突破点.综述了3D打印金属粉体材料的研究现状,重点介绍了钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金和镁合金等5种金属粉体材料在3D打印技术中的应用,并对金属粉体材料的运用进行总结和展望.     

3D打印技术与社会制造

目的 综述3D打印技术的基本概念、发展简史、打印过程原理、应用领域、广泛影响以及面临的问题等.方法 以发展史为基础,利用历史的、分析与综合的方法进行了论述.结果 在3D打印技术得到广泛应用的情况下,制造业也许不再运用工厂这种将人力、资金、设备等生产要素大规模集中化的生产方式,而是转变为一种以3D打印机为基础、更加灵活、所需投入更少的生产方式.《经济学人》将这种趋势称之为“社会制造”,并认为这种新型的生产方式,有望促成第三次工业革命.结论 指出3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,已引发了世人对3D打印的强烈关注.3D打印技术必将改变人类未来的生产与生活方式.3D打印技术必将创造一个崭新的世界.     

丝材3D打印2024/7055铝合金梯度结构组织与性能分析

大型高强度轻质铝合金整体结构件在航空航天装备结构中应用广泛。为充分发挥不同材料的性能优势,可将两种以上的铝合金材料通过增材制造技术整体成型,从而制造出兼顾功能与减重要求的整体梯度结构件。为此,提出了一种多丝材电弧增材制造铝合金梯度结构件的制备方法,实现了航空结构常用的2024/7055铝合金梯度结构的3D打印,并对梯度结构进行了宏/微观组织、气孔缺陷、过渡区元素含量以及力学性能等进行了全面的分析。研究结果表明：通过多丝材增材制造打印的2024/7055铝合金梯度结构连接良好、过渡区域连续;梯度区域两种材料的晶粒组成不同,2024铝合金由等轴晶粒组成,而7055由短柱状晶粒组成;气孔在空间分布中呈条状分布,并且两种合金Zn元素含量不同,导致力学性能差异较大;当材料组分占比为2024(25%)/7055(75%)时,力学性能最好,材料折损率最低。     

增材制造中填充方式研究综述

对增材制造(3D打印)模型数据处理中分层线框轮廓的填充方式进行综述．针对不同的适用场景,将常用的3D打印工艺按照填充方式分为按路径连续填充和按需式阵列填充,对这两类填充方式进行了分析和对比．按路径连续填充的路径规划方法主要包括平行线填充路径、轮廓偏置填充路径和混合填充路径,按需式阵列填充的算法主要包括扫描线填充算法、边界标志填充算法、种子填充算法和扫描线种子填充算法．同时针对前沿的3D打印中的填充方法,结合具体实例阐述了多自由度的空间填充方法、多方法集成的填充方法和非均质零件的填充方法,并指出了3D打印填充方法的改进方向．     

4D打印:智能材料与结构增材制造技术的研究进展

4D打印技术是基于智能材料与结构的增材制造技术提出来的,4D打印制造的实体结构形状可以随外界环境发生变化。通过对形状记忆合金、形状记忆聚合物、压电材料、电致活性聚合物、光驱动型聚合物、水驱动结构等智能材料与结构的增材制造方法与驱动效果进行综合比较发现:直写打印成型具有适用性广的特点,单一智能材料的驱动性能有限;混合增材制造技术可以兼具多种智能材料的性能,拥有多种原位驱动模式,能够克服单一智能材料与结构的不足。文献综述表明:4D打印技术研究整体还处于实验室探索阶段;4D打印还需要在拓宽智能材料范围、开发打印软件、探索打印工艺、研究软材料打印方法、解决不同智能材料的兼容问题等方面展开深入研究,才能够在医疗、军事、航天等领域得到广泛应用。     

深空物质资源利用现状与展望

深空探测是国家综合实力的集中体现,已成为世界航天大国科技竞争的制高点。深空资源利用是国际深空探测的重要前沿方向。其中,深空物质资源的利用对于拓展人类生存空间具有极为深远的意义。介绍了深空资源的基本内涵,概述了深空资源利用的意义;以深空物质资源为研究对象,总结了星球挥发分开采利用、大气资源利用、矿产资源开采冶炼,以及星表原位制造建造等技术的国内外研究进展;展望了深空物质资源利用未来发展趋势,以期为后续研究工作提供参考。     

水轮机叶片制造技术发展综述

水轮机转轮是水轮机的心脏,承受着长时间强烈的动载荷作用,是传递能量的主要部件,叶片的形状复杂,扭转程度大,翼型是三维空间不可展曲面,且进出水边厚度变化大,制造十分困难。本文主要介绍了几种水轮机叶片制造技术,并对水轮机叶片制造技术进行了展望。     

无损检测在增材制造技术中的应用研究进展

论述了增材制造的特点及增材制造技术在国内外的发展和应用情况;分析了增材制造成型工艺过程中形成缺陷的类型及特征,同时结合各类无损检测方法的应用特点,介绍了针对增材制造制件的超声检测、计算机断层扫描、涡流检测和红外相机测量等多种无损检测方法,以及它们在增材制造制件检测中的适用性和优缺点;提出了未来增材制造制件无损检测应向无损检测新技术的应用、在线检测方法和无损检测方法标准的建立和完善等方向发展。     

智能空间的资源管理及其应用研究

资源管理是智能空间关键技术之一,其研究也得到了广泛的关注.本文在Jini技术的基础上,以智能空间中的漫游打印为应用背景,提出了一种有效的智能空间的资源管理解决方案.该方案中,资源被抽象为服务,由属性、接口等描述;空间中服务动态地加入或离开由发现和加入协议、异步事件通知机制和租用机制等来完成;资源的映射和冲突调度由资源映射和资源仲裁机制完成.最后给出了一个智能空间的漫游打印应用及其实现情况,并与相关工作进行了比较.     

网络化制造中的数控单元及关键技术

基于Web制造的硬件基础是各种制造单元的网络化。数控单元是组成柔性自动化生产系统的最基本单位。如何解决分布式、异构数据或者不同软硬件平台下信息资源共享，是实现网络化制造要解决的关键问题。本文介绍了网络化制造中数控单元的地位和发展现状，研究了网络化制造的几个关键技术的解决方案，提出了现阶段国内外研究存在的一些问题。     

2018年空间科学热点回眸

 回顾了2018年全球空间科学重要研究进展、重大战略调整以及新发射的空间科学重要任务平台,盘点了“盖亚”绘制最新银河系地图,科学家首次确定银河系外高能中微子来源,火星勘测轨道器发现火星浅层地表之下的冰,“旅行者2号”飞出太阳系;美国密集出台航天新战略,俄罗斯公布月球计划路线图,国际空间探索协调组更新国际载人航天新战略;首个飞入日冕的帕克太阳探测器成果发射,人类首个月球背面探测器“嫦娥四号”顺利登月等重大科学事件。     

风电机组增速箱制造技术研究与进展

增速齿轮箱作为风力发电设备的核心部件,其制造质量是保证机组整体性能的关键。风电机组增速箱制造是一个涉及多学科的综合性技术,应充分利用现有技术条件,深入研究工艺基础理论,完善工艺控制方法,促进新技术、新工艺、新材料的应用,真正实现数字化精益制造。文章针对风电机组增速箱结构特点和使用工况,结合工程生产实践,总结风电齿轮箱的工艺技术要求和特点;分析风电齿轮箱齿轮、箱体及行星架等关键零部件的制造技术现状及存在的问题,提出提高加工效率和控制热处理变形的措施,最后介绍风电齿轮箱测试技术。文章对指导风电增速箱制造具有一定工程应用价值。     

工业制造企业CIMS/MRPIII的设计与实施

本文以实际系统的实施为背景,探讨了CIMS环境下的智能型制造资源管理系统的研制,详细论述了系统的总体目标、设计思想及结构,并提出了MRPIII系统在工业制造企业中的具体实施方案.