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持续更新中专利搜索结果 关键词: "增材制造"
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一种增材制造用球形高温合金粉末及其制备方法
发明专利申请公布专利号: CN119035535A
申请人: 江苏威拉里新材料科技有限公司
发明人: 刘爽; 魏放; 刘灿; 王建华; 王苏东
申请日期: 2024-10-31
公开日期: 2024-11-29
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明涉及增材制造技术领域,具体涉及一种增材制造用球形高温合金粉末及其制备方法。本发明的增材制造用球形高温合金粉末,按照重量百分比计,包括以下原料组分:Cr 12?14%、Co 8?9%、Al 3.8?4.2%、Ti 3.8?4.2%、W 2.4?2.8%、Ta 1.9?2.1%、Mo 1.6?2.0%、Nb 1.0?1.2%、Fe 0.1?5.0%、掺杂性Si3N4 0.2?1%、C 0.08?0.12%、Mn≤0.02%、Zr<0.03%、余量为Ni和杂质元素,通过在基体中引入Sr、Tb元素,使得其在高温条件下,具有优异的持久性,热加工性能以及热塑性,能够使得高温合金在后续加工处理更为简单,扩大了应用领域,具有广泛的应用前景和重大的影响意义。
主权项:
1.一种增材制造用球形高温合金粉末,其特征在于,按照重量百分比计,包括以下原料组分:Cr12-14%、Co 8-9%、Al 3.8-4.2%、Ti 3.8-4.2%、W 2.4-2.8%、Ta 1.9-2.1%、Mo 1.6-2.0%、Nb 1.0-1.2%、Fe 0.1-5.0%、掺杂性Si3N4 0.2-1%、C 0.08-0.12%、Mn≤0.02%、Zr<0.03%、余量为Ni和杂质元素;所述掺杂性Si3N4 的制备步骤如下:将Sr3N2、Si3N4和Tb4O7混合,随后在氮气氛围下进行研磨,得到混合粉末;随后在还原气氛下,将混合粉末在1300-1600℃下进行煅烧,得到掺杂性Si3N4。
一种增材制造用金属粉末
发明专利申请公布专利号: CN119035561A
申请人: 江苏威拉里新材料科技有限公司
发明人: 刘爽; 郭文强; 王建华; 王苏东; 郑红彬
申请日期: 2024-10-31
公开日期: 2024-11-29
IPC分类:
C22C19/07
摘要:
本发明涉及增材制造技术领域,具体涉及一种增材制造用金属粉末。本发明的增材制造用金属粉末,包括如下步骤:制备复合粉末;将钴基合金粉末、复合粉末与碳化铬粉末混合、熔炼制粉、筛分最终得到。本发明的增材制造用金属粉末,粉末流动性保持在20?30s/50g,经过增材得到的打印件,具有良好的硬度以及室温耐摩擦性能,并且,在高温400℃下,仍具有较为优异的耐磨性能,能够广泛应用于航空发动机中的关键部件,为发动机的可靠性和寿命提供了重要支持。
主权项:
1.一种增材制造用金属粉末的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:将掺杂性石墨烯和碳粉混合,研磨,得到复合粉末;S2:将钴基合金粉末、复合粉末与碳化铬粉末混合、真空熔炼、气雾化制粉、筛分,得到增材制造用金属粉末;步骤S1中所述掺杂性石墨烯为氮、硼共掺杂石墨烯;步骤S2中所述钴基合金粉末、复合粉末与碳化铬粉末的重量比为90-95:1-2:4-8;步骤S2中所述钴基合金粉末为Co-Mo-Cr-Si合金粉末,粒径为30-80μm。
一种增材制造用的高温合金粉末的制备方法
发明专利申请公布专利号: CN119035563A
申请人: 江苏威拉里新材料科技有限公司
发明人: 刘爽; 郭文强; 王苏东; 陆雪雯; 王浩州
申请日期: 2024-10-31
公开日期: 2024-11-29
IPC分类:
B22F9/14
摘要:
本发明涉及增材制造技术领域,具体涉及一种增材制造用的高温合金粉末的制备方法。本发明的增材制造用的高温合金粉末的制备方法包括以下步骤:(1)制备掺杂性Al2O3粉末、(2)制备改性Al2O3粉末、(3)熔融制备复合合金铸锭、(4)锻造、(5)等离子电极雾化法制粉。本发明的增材制造用的高温合金粉末具有优异的球形度以及较低的含氧量,能够满足增材制造对粉末的基本要求,并且其经过打印得到的打印件具有优异的显微硬度,最重要的是,采用本发明的增材制造用的高温合金粉末制备的打印件,在高温条件下,仍然具有良好的拉伸强度以及优异的塑性,在增材制造领域,具有广泛的应用前景。
主权项:
1.一种增材制造用的高温合金粉末的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:将十水硼砂、六水硝酸镧和异丙醇铝和去离子水混合,调节pH为4-5,在90-100℃下反应18-20h,陈化、洗涤、煅烧,得到掺杂性Al2O3粉末;S2:将掺杂性Al2O3粉末放入硝酸钯溶液中,浸渍,陈化、干燥、煅烧、研磨得到改性Al2O3粉末;S3:在氩气氛围下,将钛合金粉末和改性Al2O3粉末混合均匀后,熔融,冷却,得到复合合金铸锭;S4:将复合合金铸锭锻造成钛合金棒材;S5:将钛合金棒材装入等离子旋转电极雾化制粉设备中,通入混合气体,进行雾化制粉、筛分、得到增材制造用高温钛合金粉末。
一种增韧陶瓷材料及其增材制造方法
发明专利申请公布专利号: CN118993713A
申请人: 杭州普亘智能科技有限公司
发明人: 冯应祥; 姚文耀; 陈铭洲; 张钘; 刘梓谡
申请日期: 2024-10-24
公开日期: 2024-11-22
IPC分类:
B33Y70/10
摘要:
本申请涉及增材制造陶瓷领域,尤其是涉及一种增韧陶瓷材料及其增材制造方法。该陶瓷材料的原料包括陶瓷颗粒、表面改性剂、光固化粘合剂;所述陶瓷颗粒包括质量比为50~70:15~25:3~10的氧化铝、氧化锆、纳米球形锆铝合金。本申请能够有效解决氧化铝陶瓷材料存在的韧性较差的问题,并实现对氧化铝陶瓷材料硬度、断裂韧性、抗弯强度等机械性能的优化提升。
主权项:
1.一种增韧陶瓷材料,其特征在于,以质量份计,所述陶瓷材料的原料包括:陶瓷颗粒、表面改性剂、光固化粘合剂;所述陶瓷颗粒包括质量比为50~70:15~25:3~10的氧化铝、氧化锆、纳米球形锆铝合金。
一种便携式增等减材复合制造装置
实质审查的生效专利号: CN118951731A
申请人: 山东大学
发明人: 李方义; 王垚垚; 李燕乐; 李剑峰; 戚小霞; 葛听雨
申请日期: 2024-09-29
公开日期: 2024-11-15
IPC分类:
B23P23/00
摘要:
本发明公开了一种便携式增等减材复合制造装置,该装置可通过竖直升降模块、周向旋转模块、径向移动模块联动旋转平台、扩展转台和旋转驱动座的转动实现超声振动、冷热处理辅助渐进成形、增材制造、原位滚压、铣削减材复合制造,实现多种复合制造与改性工艺,多功能集成并利用便携提把可实现本装置的便携移动,解决了传统制造装置成本高昂、使用受限、体积庞大、携带不便的问题。可通过挤料送丝与激光熔覆单元的组合联动实现梯度材料的增材制造;可通过添加扩展单元实现特定特征的快速精密成形;可利用旋转平台的转动进行增材制造、渐进成形与铣削减材模块的快速切换实现增材熔池的逐层原位超声滚压、减材精加工与各制造模块间的协同制造。
主权项:
1.一种便携式增等减材复合制造装置,其特征在于,包括竖直升降模块、周向旋转模块、径向移动模块、增材制造模块、铣削减材模块、超声振动模块、渐进成形模块、外罩支撑模块、转台旋转模块;在所述的外罩支撑模块内安装有转台旋转模块,所述的转台旋转模块顶部用于放置待加工的工件,所述的超声振动模块安装在转台旋转模块底部;所述的转台旋转模块中心设置三个竖直升降模块,竖直升降模块与转台旋转模块独立设置,且三个竖直升降模块沿着圆周向方向设置,分别驱动三个周向旋转模块升降,每个周向旋转模块上均设置一个径向移动模块,第一径向移动模块安装增材制造模块,第二径向移动模块安装铣削减材模块,第三径向移动模块安装渐进成形模块。
一种增减材一体化的随动自支撑搅拌摩擦增材装置
发明专利申请公布专利号: CN118989982A
申请人: 哈尔滨工业大学; 北京新风航天装备有限公司; 哈工大郑州研究院
发明人: 谢聿铭; 孙秀文; 李庆棠; 张文奇; 张亚婷; 黄永宪; 孟祥晨
申请日期: 2024-09-23
公开日期: 2024-11-22
IPC分类:
B23P23/00
摘要:
一种增减材一体化的随动自支撑搅拌摩擦增材装置,本发明为了解决传统镁合金、铝合金以及铝基复合材料等材料搅拌摩擦增减材一体化过程中的不兼容的问题,本发明包括旋转部件、固定部件、自支撑结构和推力轴承,旋转部件与固定部件转动连接,自支撑结构和推力轴承由上至下依次套装在固定部件的下部。本发明适用范围广,可应用于多种轻质金属及金属基复合材料,包括但不限于镁、铝合金以及铝基复合材料。增材过程中,金属丝材原料实现了从固态经破碎、挤压及传送直至热塑性状态的过程,没有形成液相,有效抑制了气孔、氧化及裂纹等缺陷的产生。金属基体原料丝及增强相粉末可实现不间断进给,可实现大型复杂结构的一体化连续稳定制备。
主权项:
1.一种增减材一体化的随动自支撑搅拌摩擦增材装置,其特征在于:所述该装置包括固相增材制造机构和随动自支撑机构,所述固相增材制造机构包括旋转部件(1)和固定部件(2),旋转部件(1)与固定部件(2)转动连接;所述随动自支撑机构包括自支撑结构(4)和推力轴承(5),自支撑结构(4)和推力轴承(5)由上至下依次套装在固定部件(2)的下部。
一种融合物理特征和物理约束的增材制造温度场预测方法
发明专利申请公布专利号: CN118821504A
申请人: 浙江大学
发明人: 姚鑫骅;封森文;田李欣;蒋宇涵
申请日期: 2024-09-20
公开日期: 2024-10-22
IPC分类:
B33Y50/00
摘要:
本发明公开了一种融合物理特征和物理约束的增材制造温度场预测方法。方法包括:根据增材制造过程中的打印制件的打印参数构建基于物理特征工程的训练数据集,然后建立基于物理约束的温度场预测模型及其损失函数,在温度场预测模型的输出端嵌入硬性编码边界条件;将训练数据集输入模型中并选择特定训练模式进行训练;将待预测的打印制件的打印参数构建数据集后输入训练完成的模型中进行处理,处理后输出打印制件进行增材制造过程的预测温度场,最终实现预测。本发明通过在模型中融合物理特征和物理约束,有效减少了增材制造温度历史的获取时间,弥补了传统代理模型缺乏可解释性和对数据集要求较高的问题,有助于在线预测以进行打印制件的增材制造。
主权项:
1.一种融合物理特征和物理约束的增材制造温度场预测方法,其特征在于,包括:步骤S1:根据增材制造过程中的打印制件的打印参数构建基于物理特征工程的训练数据集;步骤S2:建立基于物理约束的温度场预测模型及其损失函数,并在温度场预测模型的输出端嵌入硬性编码边界条件;步骤S3:将基于物理特征工程的训练数据集输入嵌入硬性编码边界条件的温度场预测模型中并选择特定的训练模式进行训练,直至损失函数收敛并达到预设迭代次数,获得训练完成的温度场预测模型;步骤S4:将待预测的打印制件的打印参数进行步骤S1中相同的操作后输入训练完成的温度场预测模型中进行处理,训练完成的温度场预测模型处理后输出打印制件进行增材制造过程的预测温度场,最终实现增材制造温度场的预测。
一种增材制造零件的缺陷在线检测装置
发明专利权授予专利号: CN118817701A
申请人: 北华大学
发明人: 车长金; 林晓梅; 林京君; 姚强; 许帅旗; 黄玉涛; 杨江飞; 李耀
申请日期: 2024-09-19
公开日期: 2024-10-22
IPC分类:
G01N21/73
摘要:
本发明涉及金属零件检测技术领域,一种增材制造零件的缺陷在线检测装置,包括下壳体、转台、上壳体、第一检测组件和两个第二检测组件。转台设在下壳体中的第一腔室内,第一检测组件设在上壳体中的第二腔室内,两个第二检测组件均设在上壳体中的第三腔室内。第一检测组件包括第一驱动器,第一驱动器的输出端与等离子检测器相连,用于驱动等离子检测器在空间内做三维运动。第二检测组件包括摆动杆,摆动杆上设有光线发射器,摆动杆的底面与基座铰接,上壳体的内壁底部固定设置有光线感受器。本发明通过第一检测组件能够检测增材零件孔洞的缺陷,通过第二检测组件能够检测增材零件变形的缺陷,能够及时纠正缺陷、提高增材零件的成形质量。
主权项:
1.一种增材制造零件的缺陷在线检测装置,其特征在于,包括:下壳体,所述下壳体的顶部设有装配平面,所述下壳体的内部设有贯穿所述装配平面的第一腔室,所述第一腔室内设有转台,所述转台的顶面与所述装配平面平齐;上壳体,设在所述下壳体的上方,所述上壳体的内部设有第二腔室和第三腔室,所述第二腔室位于所述第三腔室的上方,且与所述第三腔室连通;第一检测组件,设在所述第二腔室内,所述第一检测组件包括第一驱动器,所述第一驱动器的输出端与等离子检测器相连,用于驱动所述等离子检测器在空间内做三维运动;两个第二检测组件,均设在所述第三腔室内,且分别位于所述转台的两侧,所述第二检测组件包括摆动杆,所述摆动杆的第一端部位于靠近所述转台一侧,所述摆动杆的第二端部设有光线发射器,所述摆动杆的底面与基座铰接,所述基座与所述摆动杆的第一端部之间的距离小于所述基座与所述摆动杆的第二端部之间的距离,所述上壳体的内壁底部固定设置有光线感受器,所述光线感受器的位置与所述光线发射器的位置相对应。
一种增材制造基材的设计方法、系统及介质
发明专利申请公布专利号: CN118798066A
申请人: 南昌航空大学
发明人: 刘征;张文玮;陈孟;张琦;刘玉敬;赵子博;姜丽红;王冠刚;崔俊华;赵明杰;曾一达;郭正华;赵刚要;张树国
申请日期: 2024-09-13
公开日期: 2024-10-18
IPC分类:
G06F30/27
摘要:
本发明提供了一种增材制造基材的设计方法、系统及介质,属于增材制造技术领域,包括:根据增材制造基材设计任务,获取基材性能指标要求;基于所述基材性能指标要求,选取所述基材的材料特征,确定第一设计方案;获取所述增材制造基材设计任务中的基材工程原理图,根据所述第一设计方案,构建基材结构模型并优化;根据优化后的所述基材结构模型确定基材长度及结构形式,输出基材图样及研制技术要求,完成增材制造基材设计。本发明所提供的设计方法可以有效改善增材制造过程中基材的性能和稳定性,提高制造件的质量和可靠性,降低生产成本,具有较高的实用价值和经济效益。
主权项:
1.一种增材制造基材的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:根据增材制造基材设计任务,获取基材性能指标要求;基于所述基材性能指标要求,选取所述基材的材料特征,确定第一设计方案;获取所述增材制造基材设计任务中的基材工程原理图,根据所述第一设计方案,构建基材结构模型并优化;根据优化后的所述基材结构模型确定基材长度及结构形式,输出基材图样及研制技术要求,完成增材制造基材设计。
一种连续送料的搅拌摩擦增材制造设备及控制方法
发明专利申请公布专利号: CN118789096A
申请人: 安徽万宇机械设备科技有限公司
发明人: 万龙;温琦
申请日期: 2024-09-12
公开日期: 2024-10-18
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明公开了一种连续送料的搅拌摩擦增材制造设备及控制方法,属于增材制造技术领域,包括摩擦增材装置、送料装置、棒料驱动装置和棒料转运装置,该结构通过棒料转运装置将棒料转运到送料装置处,送料装置设置的姿态调整机构可以将棒料调整为预设姿态,然后预设姿态的棒料进入送料通道,并通过送料通道进入棒料驱动装置处,棒料驱动装置驱动棒料在输料通道内沿输料通道的轴线方向移动,为棒料施加一定的压力,加上主轴可旋转,如此棒料可以在基板上搅拌摩擦,进而塑化沉积在基板上,如此实现自动化的连续进料,以及连续的增材制造。
主权项:
1.一种连续送料的搅拌摩擦增材制造设备,其特征在于,包括:摩擦增材装置,所述摩擦增材装置包括可旋转的主轴,所述主轴中空形成容纳棒料的输料通道;送料装置,所述送料装置位于所述摩擦增材装置的上游,所述送料装置包括姿态调整机构,所述姿态调整机构用于调整棒料的姿态至预设姿态,所述姿态调整机构包括送料通道,所述送料通道与所述输料通道同轴设置,其中,预设姿态的棒料可通过所述送料通道进入所述输料通道;棒料驱动装置,所述棒料驱动装置位于所述摩擦增材装置和所述送料装置之间,所述棒料驱动装置用于承接所述送料通道内的棒料且驱动棒料在所述输料通道内沿所述输料通道的轴线方向移动;棒料转运装置,所述棒料转运装置包括夹持机构,所述夹持机构适于将棒料转运至所述送料通道;棒料仓,所述棒料仓用于存放棒料;所述夹持机构适于在所述棒料仓和所述送料装置之间移动,以将所述棒料仓内的棒料转运至所述送料通道。
用于增材制造的固定工装
发明专利申请公布专利号: CN118768715A
申请人: 安徽万宇机械设备科技有限公司
发明人: 万龙;温琦
申请日期: 2024-09-12
公开日期: 2024-10-15
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明属于搅拌摩擦焊接增材领域,具体公开了一种用于增材制造的固定工装,用于增材制造的固定工装,包括:基板固定板,基板固定板上设有基板安装位,基板安装位包括底板和多个限位部,限位部与底板的边沿相连并向上延伸,多个限位部沿水平方向上间隔设置,以在两个限位部间形成排水槽;台面,基板固定板可拆卸的安装于台面,台面上设有冷却喷头,冷却喷头朝向底板。本发明相对于现有技术的好处在于,一方面节省了原料,提高了原料的利用率,减少了原料的浪费;另一方面简化了制造工艺,可以一步成型,省略了切除余量的部分,既节省了时间,又降低了损坏负极柱的概率。
主权项:
1.一种用于增材制造的固定工装,其特征在于,包括:基板固定板,所述基板固定板上设有基板安装位,所述基板安装位包括底板和多个限位部,所述限位部与所述底板的边沿相连并向上延伸,多个所述限位部沿水平方向上间隔设置,以在两个所述限位部间形成排水槽;台面,所述基板固定板可拆卸的安装于所述台面,所述台面上设有冷却喷头,所述冷却喷头朝向所述底板。
一种搅拌摩擦增材制造设备及控制方法
发明专利申请公布专利号: CN118768714A
申请人: 安徽万宇机械设备科技有限公司
发明人: 万龙;温琦;鲍考考
申请日期: 2024-09-12
公开日期: 2024-10-15
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明涉及搅拌摩擦增材制造技术领域,本发明公开了一种搅拌摩擦增材制造设备及控制方法,其中,搅拌摩擦增材制造设备包括:送丝机构和增材制造焊具;所述送丝机构包括:送丝机,所述送丝机适于驱动丝材向所述增材制造焊具送丝;第一支架,所述第一支架位于所述送丝机的后端,所述第一支架适于沿竖向弹性形变;送丝嘴,所述送丝嘴位于所述第一支架的后端,且所述送丝嘴适于沿水平方向转动,所述送丝嘴的一端朝向所述增材制造焊具的主轴倾斜延伸,所述送丝嘴的入口的孔径大于所述送丝嘴的出口的孔径。本发明的送丝机构能够自适应变形,防止堵丝,提高丝材输送顺畅性。
主权项:
1.一种搅拌摩擦增材制造设备,其特征在于,包括:送丝机构(10)和增材制造焊具(20);所述送丝机构(10)包括:送丝机(11),所述送丝机(11)适于驱动丝材向所述增材制造焊具(20)送丝;第一支架(12),所述第一支架(12)位于所述送丝机(11)的后端,所述第一支架(12)适于沿竖向弹性形变;送丝嘴(13),所述送丝嘴(13)位于所述第一支架(12)的后端,且所述送丝嘴(13)适于沿水平方向转动,所述送丝嘴(13)的一端朝向所述增材制造焊具(20)的主轴倾斜延伸,所述送丝嘴(13)的入口(131)的孔径大于所述送丝嘴(13)的出口(132)的孔径。
一种用于增材制造设备的电子束流检测装置及方法
发明专利申请公布专利号: CN118795529A
申请人: 西安赛隆增材技术股份有限公司
发明人: 夏江波;赵培;张怡欣;向长淑;葛宽强;李鱼;陈立强
申请日期: 2024-09-12
公开日期: 2024-10-18
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本申请实施例是关于一种用于增材制造设备的电子束流检测装置及方法。该装置包括:电子枪,设置在增材制造设备内,用于发射电子束;束流收集器,设置在增材制造设备内的成形平台上,用于收集从出束口射出的电子束流;其中,束流收集器与成形平台之间通过绝缘件隔开;信号处理模块,与束流收集器连接,用于对电子束流进行信号转换处理,以得到实际电子束流值。本申请通过束流收集器收集电子枪从出束口发射出的电子束流,能够实现准确地采集电子束流;此外,通过信号处理模块对电子束流进行信号转换处理,得到实际电子束流值,保证了实际电子束流值的可靠性。
主权项:
1.一种用于增材制造设备的电子束流检测装置,其特征在于,该装置包括:电子枪,设置在增材制造设备内,用于发射电子束;束流收集器,设置在所述增材制造设备内的成形平台上,用于收集从出束口射出的电子束流;其中,所述束流收集器与所述成形平台之间通过绝缘件隔开;信号处理模块,与所述束流收集器连接,用于对所述电子束流进行信号转换处理,以得到实际电子束流值。
基于双面超声滚压辅助高熵合金电弧增材制造的装置和方法
实质审查的生效专利号: CN118848165A
申请人: 江苏理工学院
发明人: 雷卫宁; 徐天乐; 韩子龙; 仲皓宇; 丛孟启; 何斌; 孔令蕾; 高善平
申请日期: 2024-09-12
公开日期: 2024-10-29
IPC分类:
B23K9/133
摘要:
本发明提供了基于双面超声滚压辅助高熵合金电弧增材制造的装置和方法,装置包括运动平台、熔覆机构、超声滚压机构和监测控制机构,所述熔覆机构和超声滚压机构均安装于所述运动平台的下方且所述超声滚压机构水平对称设置;所述熔覆机构又包括固定支架、TIG焊枪和送丝机构;所述超声滚压机构又包括轮式超声滚压头和转动关节,所述轮式超声滚压头和转动关节固定连接;所述监测控制机构包括红外摄像模组、计算机和电控设备。本发明采用TIG焊枪对包芯焊丝进行电弧增材制造,结合超声滚压技术改善高熵合金电弧增材制造的效果,使包芯焊丝电弧增材制造的层间结合更加致密,减少内部气孔缺陷,提升高熵合金电弧增材制造后的耐磨性和耐腐蚀性。
主权项:
1.基于双面超声滚压辅助高熵合金电弧增材制造的装置,包括运动平台、熔覆机构、超声滚压机构和监测控制机构,所述熔覆机构和超声滚压机构均安装于所述运动平台的下方且所述超声滚压机构水平对称设置,其中:所述熔覆机构又包括固定支架、TIG焊枪和送丝机构,所述固定支架包括水平板和弧形导轨,所述TIG焊枪垂直固定于所述水平板,所述送丝机构滑动安装于所述弧形导轨;所述超声滚压机构又包括轮式超声滚压头和转动关节,所述轮式超声滚压头和转动关节固定连接;所述监测控制机构包括红外摄像模组、计算机和电控设备,所述红外摄像模组安装于所述运动平台的顶部并与所述计算机和电控设备通信连接,所述电控设备用于控制所述运动平台。
一种基于共振辅助沉积的增材制造装置
发明专利申请公布专利号: CN118773528A
申请人: 上海理工大学
发明人: 郭维诚;戴园城;吴重军;江小辉
申请日期: 2024-09-12
公开日期: 2024-10-15
IPC分类:
B33Y30/00
摘要:
本发明提供一种基于共振辅助沉积的增材制造装置,包括沉积机构、振动机构、增材机构、转动机构、三轴运动系统,该装置利用了超声软化和固态扩散连接两大机理来实现高效可靠的增材制造,并且采用了独特的共振式振动模式,通过超声波设备使得波导锥以金属丝材的固有频率进行振动,从而使得两者共振,提高了沉积粒子的移动能力和表面扩散率,可实现更精准的能量输入和塑性流动控制,并且采用了独特的金属丝材加工方式,使金属丝的截面形状从圆形变为矩形,同时实现单位成型体之间的连接,与现有的其他同类装置相比,本发明的装置在能效、精度、成形质量等方面都全面超越同类装置。
主权项:
1.一种基于共振辅助沉积的增材制造装置,其特征在于,包括:沉积机构,包括用于导出沉积所用的金属丝的波导锥;振动机构,用于通过超声波设备使所述波导锥以所述金属丝的材料的固有频率振动,从而使得所述波导锥与所述金属丝产生共振;三轴运动系统,包括用于载置基体的可移动的工作台,用于带动所述基体相对于所述沉积机构产生三个轴向移动的相对运动;增材机构,设置在所述工作台上方,带动所述波导锥相对于所述工作台上下移动,从而挤压所述金属丝,从而与所述沉积机构、所述振动机构、所述三轴运动系统配合,利用所述金属丝在所述基体上形成沉积层;以及转动机构,用于带动所述波导锥沿其中轴线转动,其中,通过所述共振在所述金属丝和所述基体的金属-金属界面附近引入大量晶格缺陷,并通过所述挤压在该界面处增强扩散,从而实现材料之间的连接,所述波导锥为圆柱形轴,其轴向为竖直方向,所述波导锥具有沿其轴向贯通的出料孔,用于导出所述金属丝,所述波导锥的外端部具有轴肩出料口处切线,其为直线,所述出料孔的一端为位于所述外端部的端面上的出料口,所述出料口位于所述轴肩出料口处切线旁,所述转动机构使得所述轴肩出料口处切线与所述波导锥相对于所述工作台的移动方向相垂直,所述波导锥的直径为8mm~15mm,长度为250mm~350mm,所述波导锥的外端部具有依次连接的第一端面、第二端面和第三端面,所述第一端面和所述第三端面相对于所述波导锥的轴向朝向不同方向倾斜,使得所述第二端面的截面面积小于所述波导锥中段的截面面积,所述第二端面呈不完整的圆形,与所述波导锥的轴向相垂直,所述第一端面和所述第二端面的交界处形成所述轴肩出料口处切线,所述第一端面和所述第二端面之间的夹角为110°~135°,所述出料口位于所述第二端面上。
面向增材制造的一体化自支撑蒙皮点阵结构及其设计方法
实质审查的生效专利号: CN118886075A
申请人: 北京理工大学
发明人: 贾贺然; 段晟昱; 雷红帅; 王潘丁; 赵则昂
申请日期: 2024-09-11
公开日期: 2024-11-01
IPC分类:
G06F30/10
摘要:
本发明涉及一种面向增材制造的一体化自支撑蒙皮点阵结构及其设计方法,该方法通过以正交、均匀排布六面体单元对三维设计域进行离散,然后对每个离散单元进行判断并分类为边界六面体和非边界六面体,并将边界六面体均匀划分为多个次级六面体,对每个非边界六面体及次级六面体进行点阵胞元填充,完成填充后再以蒙皮作为修剪面对点阵芯层进行修剪,并在修剪后与蒙皮装配,得到面向增材制造的一体化自支撑蒙皮点阵结构的设计模型。该方法在保证支撑结构几何连接性的前提下,实现自支撑一体化设计,保证结构内部的支撑结构与点阵芯层的几何连接及载荷传递。设计过程相对简单,为增材制造蒙皮点阵结构的设计带来极大便利,具有十分重要的工程应用价值。
主权项:
1.一种面向增材制造的一体化自支撑蒙皮点阵结构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:以正交、均匀排布六面体单元对蒙皮点阵结构的三维设计域空间进行离散;离散后,对每个离散单元进行判断并分类为:边界六面体和非边界六面体;将所述边界六面体均匀划分为多个次级六面体;每个所述非边界六面体和每个所述次级六面体各自均为一个设计域单元,对每个设计域单元进行点阵胞元填充,相邻两个设计域单元内的点阵胞元具有满足支撑需要的连接,所填充的点阵胞元中,任意两个节点之间距离小于增材制造工艺所允许的最大跨距;完成点阵胞元填充后,再以蒙皮作为修剪面对点阵芯层进行修剪;将蒙皮与修剪后的点阵芯层装配,得到面向增材制造的一体化自支撑蒙皮点阵结构的设计模型。
一种球形医用钽合金粉末及其制备方法和应用
发明专利申请公布专利号: CN118751922A
申请人: 广东省科学院新材料研究所;
发明人: 闫星辰;刘亚军;董东东;朱江奇;卢冰文;常成
申请日期: 2024-09-03
公开日期: 2024-10-11
IPC分类:
B22F1/17
摘要:
本发明提供一种球形医用钽合金粉末及其制备方法和应用,其制备方法包括以下步骤:S1.将纯钽粉末初步等离子球化,得到球形纯钽粉末;S2.将S1所得球形纯钽粉末与纯铜颗粒、纯银颗粒混合,行星球磨,得到混合金属粉末;S3.将S2所得混合金属粉末等离子球化,筛分过滤,即得所述球形医用钽合金粉末。本发明通过二级等离子球化技术结合行星球磨技术的制备方法,有效减少了铜和银的烧损,并进一步提升钽合金粉末的球化率,并将铜和银包覆在钽粉末的外面,得到元素烧损量少和致密度高、适于增材制造的球形医用钽合金粉末,球形度高,异形颗粒或卫星粉等非合格球体少,生物相容性优良,可用于医疗领域,具有重要的经济价值和推广意义。
主权项:
1.一种球形医用钽合金粉末的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将纯钽粉末初步等离子球化,得到球形纯钽粉末;S2.将S1所得球形纯钽粉末与纯铜颗粒、纯银颗粒混合,行星球磨,得到混合金属粉末;S3.将S2所得混合金属粉末等离子球化,筛分过滤,即得所述球形医用钽合金粉末。
一种基于有限元预测增-减-增-减材复合制造的应力场和温度场演变的方法
实质审查的生效专利号: CN118886277A
申请人: 哈尔滨工业大学
发明人: 黄永江; 李泽浩; 宁志良; 王楠; 刘昌煜; 刘玫麟; 李好; 孙剑飞
申请日期: 2024-08-29
公开日期: 2024-11-01
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
一种基于有限元预测增?减?增?减材复合制造的应力场和温度场演变的方法,涉及金属制造领域与后续的减材加工以及再次增材并进行减材的重复过程,本发明方法包括:三维模型的建立、模型的导入、材料属性的指派、装配体的建立、网格划分、分析步的设置、相互作用设置、载荷设置、作业设置的设置、减材网格处理与应力提取。本发明能够对增?减?增?减材复合制造的应力场和温度场进行整体预测与动态模拟,有助于预测加工过程中可能出现的变形、残余应力等问题,从而提高生产过程中的精度和成品质量。
主权项:
1.一种基于有限元预测增-减-增-减材复合制造的应力场和温度场演变的方法,其特征在于:基于有限元预测增-减-增-减材复合制造的应力场和温度场演变的方法按照以下步骤进行:步骤一、第一次增材的模型建立与导入:通过三维建模软件对增材制造所需的增材制造块体和铣削加工过程中的铣刀形状进行模型的建立,并将模型导入ABAQUS有限元分析软件中;步骤二、第一次增材的材料属性的指派:通过ABAQUS有限元软件的属性模块对增材制造块体进行截面的创建,并将材料属性赋予所创建的截面;所述材料属性包括增材制造块体的密度、杨氏模量、泊松比、比热容、导热率和热膨胀系数;步骤三、第一次增材的装配体的建立:通过ABAQUS有限元软件的装配模块对增材制造块体进行装配;步骤四、第一次增材的网格的划分:通过ABAQUS有限元软件的网格模块对增材制造块体进行网格的划分;并设置增材制造块体的单元类型;所述设置增材制造块体的单元类型为DC3D8R;步骤五、第一次增材的分析步的设置:通过ABAQUS有限元软件的分析步模块设置分析步为“温度-位移,耦合”,并对“温度-位移,耦合”分析步进行设置;所述“温度-位移,耦合”分析步的设置包括:时间长度、每载荷步允许的最大温度改变值、每载荷步允许的最大辐射改变值、增量步大小;“温度-位移,耦合”分析步场输出请求设置为NT11,S,U,LE,并设置频率均匀时间间隔为200,设置分析步重启动输出请求,间隔设置为1;步骤六、第一次增材的相互作用设置:通过ABAQUS有限元软件的相互作用模块设置相互作用为modelchange,相互作用位置为增材制造块体;同时通过相互作用模块设置空腔辐射与表面辐射;并设置模型的基础属性;所述空腔辐射值与表面辐射数值为测试增材制造块体得到的真实测试值数据,测试的环境温度设置为20℃;空腔辐射值设置为0.05,表面辐射数值设置为0.6;模型的基础属性包括模型的绝对零度和玻尔兹曼常数;所述模型的绝对零度设置为-273.15℃;所述玻尔兹曼常数设置为5.67E-11;步骤七、第一次增材的载荷设置:通过ABAQUS有限元软件的载荷模块设置热源的加载形式为体热源,热源形式设置为双椭球热源;步骤八、第一次增材的作业设置:通过ABAQUS有限元软件的作业模块创建作业,在通用步骤中调用子程序文件,并在并行阶段设置使用多核处理器进行计算,进行增材制造模拟,得到增材制造后的模型;并输出增材制造的温度场与应力场数据;步骤九、第一次减材的增材模型的导入:导入步骤八减材制造后的模型,该模型格式是*.odb文件;步骤十:通过ABAQUS有限元软件的属性模块,设置减材制造块体材料属性,并设置材料属性随温度变化而改变;所述设置增材制造块体材料属性包括:热传导率,Johnson Cook损伤模型、损伤演化、密度、弹性、热膨胀系数、塑性、比热容;步骤十一、第一次减材的装配体的建立:通过ABAQUS有限元软件的装配模块对铣刀模型和减材制造块体模型进行装配,设置铣刀位置、铣削方向、铣削量、加工位移距离、旋转方向、旋转转速;所述铣刀位置为增材制造块体顶部;铣削方向为X方向,其他方向自由度为0;铣削量为铣削顶部1mm的铣削量;加工位移距离X方向4cm;旋转方向为Z轴逆时针;旋转转速为150转每秒;步骤十二、第一次减材的网格的划分:通过ABAQUS有限元软件的对减材制造块体三维模型和铣削过程中铣刀三维模型进行网格的划分;并设置减材制造块体三维模型单元类型和设置铣削过程中铣刀三维模型单元类型;所述设置减材制造块体三维模型单元类型为C3D8T,设置铣削过程中铣刀三维模型单元类型为C3D4T;步骤十三、第一次减材的分析步的设置:通过ABAQUS有限元软件的分析步模块设置分析步为“动力,温度-位移,耦合”;并设置分析步的时间长度和质量缩放系数;并打开分析步的重启动请求;步骤十四、第一次减材的相互作用设置:通过ABAQUS有限元软件的相互作用模块创建减材制造块体三维模型与铣削中铣刀三维模型的表面接触,同时创建铣刀模型的约束;所述创建减材制造块体三维模型与铣削中铣刀三维模型的表面接触时将表面接触属性中的切向行为中的摩擦系数设置为0.25,法相行为中压力过盈设置为硬接触;所述创建铣刀模型的约束时设置铣刀为刚体;步骤十五、第一次减材的载荷设置:通过ABAQUS有限元软件的载荷模块设置基板的约束;并设置铣削铣刀的位移距离、旋转方向、旋转转速;并设置预定义场;所述设置基板的约束时将基板底部设置为完全约束,自由度为0;所述设置铣刀X向位移距离为5cm、旋转方向为沿Z轴逆时针旋转、旋转转速为150转每秒;所述设置预定义场导入步骤八中第一次增材制造的应力场与温度场;步骤十六、第一次减材的作业设置:通过ABAQUS有限元软件的作业模块创建作业,并在并行阶段设置使用多核处理器进行计算;并输出减材制造的温度场与应力场数据;步骤十七、第二次增材的减材网格处理与应力提取:通过ABAQUS有限元软件的后处理模块对减材表面失效网格进行删除,并进行网格重构;所述网格重构使用可视化模块中的ReportGenerator,并在ABAQUS中的网格模块使用网格修改命令进行网格的增加,增加2mm高度的增材层,并进行二次切分;步骤十八、第二次增材的模型建立与导入:导入步骤十七进行网格重构后的模型,该模型格式是*.odb文件;步骤十九、第二次增材的材料属性的指派:通过ABAQUS有限元软件的属性模块对增材制造块体进行截面的创建,并将材料属性赋予所创建的截面;所述材料属性包括增材制造块体的密度、杨氏模量、泊松比、比热容、导热率和热膨胀系数;步骤二十、第二次增材的装配体的建立:通过ABAQUS有限元软件的装配模块对第二次增材制造块体进行装配;所述通过ABAQUS有限元软件的装配模块对第二次增材制造块体进行装配包括:将经过减材制造并已完成网格填充构造的增材制造块体作为独立的实体导入到ABAQUS的装配体零件中,随后为了优化分析精度或适应新的分析需求,利用ABAQUS的可视化模块中的ReportGenerator工具来审查当前网格状态,并在网格模块中通过网格修改命令对导入的块体进行必要的网格增加操作,以确保装配体的网格质量满足分析要求;步骤二十一、第二次增材的网格的划分:通过ABAQUS有限元软件的网格模块对增材制造块体进行网格的划分;所述对增材制造块体进行网格的划分时进行六面体网格的划分,同时指派单元类型为DC3D8R;步骤二十二、第二次增材的分析步的设置:通过ABAQUS有限元软件的分析步模块设置分析步为“温度-位移,耦合”,并对“温度-位移,耦合”分析步进行设置;所述“温度-位移,耦合”分析步的设置包括:时间长度、每载荷步允许的最大温度改变值、每载荷步允许的最大辐射改变值、增量步大小;“温度-位移,耦合”分析步场输出请求设置为NT11,S,U,LE,并设置频率均匀时间间隔为200,设置分析步重启动输出请求,间隔设置为1;步骤二十三、第二次增材的相互作用设置:通过ABAQUS有限元软件的相互作用模块设置相互作用为modelchange,相互作用位置为二次增材制造块体;同时通过相互作用模块设置空腔辐射值与表面辐射值、设置模型的基础属性、第二次增材的相互作用场;所述空腔辐射值与为0.05,表面辐射值为0.6,环境温度设置为20℃;所述模型的基础属性包括模型的绝对零度和玻尔兹曼常数;所述模型的绝对零度设置为-273.15℃;所述玻尔兹曼常数设置为5.67E-11;所述第二次增材的相互作用场选择步骤十六中减材制造的温度场与应力场;步骤二十四、第二次增材的载荷设置:通过ABAQUS有限元软件的载荷模块设置热源的加载形式为体热源,热源形式设置为双椭球热源;所述双椭球热源的热源功率为1400w,热源移动速度为10mm/s,热源半径为1mm;步骤二十五、第二次增材的作业设置:通过ABAQUS有限元软件的作业模块创建作业,在通用步骤中调用子程序文件,在并行阶段设置使用多核处理器进行计算;进行第二次增材制造模拟,得到增材制造后的模型;并输出第二次增材制造的温度场与应力场数据;步骤二十六、第二次减材的减材模型的导入:导入步骤二十五第二次减材制造后的模型,该模型格式是*.odb文件;步骤二十七、通过ABAQUS有限元软件的属性模块,设置减材制造块体材料属性,并设置材料属性随温度变化而改变;所述设置增材制造块体材料属性包括:热传导率,Johnson Cook损伤模型、损伤演化、密度、弹性、热膨胀系数、塑性、比热容;其中,热传导率为13.89W/m·℃;Johnson Cook损伤模型中熔点为1297℃,转变温度为20℃,参考应变率为1;损伤演化设置破坏位移为0.1;密度为8470kg/m3;塑性为450Mpa;弹性设置中杨氏模量设置为210Mpa,泊松比设置为0.3;热膨胀系数0.00001209/℃;比热容为442J/k·℃;步骤二十八、第二次减材的装配体的建立:通过ABAQUS有限元软件的装配模块对铣刀模型和减材制造块体模型进行装配,设置铣刀位置,铣削方向,铣削量;步骤二十八、第二次减材的装配体的建立:通过ABAQUS有限元软件的装配模块对铣刀模型和减材制造块体模型进行装配,设置铣刀位置、铣削方向、铣削量、加工位移距离、旋转方向和旋转转速;所述铣刀位置为增材制造块体顶部;铣削方向为X方向,其他方向自由度为0;铣削量为铣削顶部1mm的铣削量;加工位移距离X方向4cm;旋转方向为Z轴逆时针;旋转转速为150转每秒;步骤二十九、第二次减材的网格的划分:通过ABAQUS有限元软件的装配模块设置减材制造块体三维模型单元类型和设置铣削过程中铣刀三维模型单元类型;所述设置减材制造块体三维模型的单元类型为C3D8T,设置铣削过程中铣刀三维模型的单元类型为C3D4T;步骤三十、第二次减材的分析步的设置:通过ABAQUS有限元软件的分析步模块设置分析步为“动力,温度-位移,耦合”;并设置分析步的时间长度和质量缩放系数;并打开分析步的重启动请求;所述设置时间长度为2s;质量缩放系数为10000;打开分析步的重启动请求,时间频率设置为50;步骤三十一、第二次减材的相互作用设置:通过ABAQUS有限元软件的相互作用模块创建减材制造块体三维模型与铣削中铣刀三维模型的表面接触,同时创建铣刀模型的约束;创建减材制造块体三维模型与铣削中铣刀三维模型的表面接触时将表面接触属性中的切向行为中的摩擦系数设置为0.25,法相行为中压力过盈设置为硬接触;创建铣刀模型的约束时设置铣刀为刚体;步骤三十二、第二次减材的载荷设置:通过ABAQUS有限元软件的载荷模块设置基板的约束;并设置铣削铣刀的位移距离、旋转方向、旋转转速;并设置预定义场;所述设置基板的约束时将基板底部设置为完全约束,自由度为0;所述设置铣刀X向位移距离为5cm、旋转方向为沿Z轴逆时针旋转、旋转转速为150转每秒;所述设置预定义场时导入步骤二十五中第二次增材制造的应力场与温度场;步骤三十三、第二次减材的作业设置:通过ABAQUS有限元软件的作业模块创建作业,并在并行阶段设置使用多核处理器进行计算。
一种SLM增材制造装置及方法
发明专利申请公布专利号: CN118989359A
申请人: 湖南高创翔宇装备科技有限公司
发明人: 李家乐; 刘程程; 黄青军; 余碧涛
申请日期: 2024-08-29
公开日期: 2024-11-22
IPC分类:
B22F12/60
摘要:
本发明属于增材制造技术领域,具体涉及一种SLM增材制造装置及方法,装置包括旋转机构、多个成型罐、铺粉机构和激光组件,旋转机构驱动多个成型罐依次经过铺粉机构和激光组件的下方,通过旋转机构带动成型罐旋转,使成型罐旋转推进,并在铺粉机构下方停留,通过铺粉机构向成型罐内铺设一层所需的粉末材料,然后成型罐再旋转至激光组件下方,激光组件对该成型罐进行激光烧结时,后续的成型罐同步进行粉末材料的铺设,多个成型罐周期循环进行铺粉和激光烧结,做到单次铺粉时间短,用量少,且激光烧结和铺粉同时进行,不再出现将全部零件加工一遍,才能进入下一流程的情况,减少操作步骤所需时间,提高效率。
主权项:
1.一种SLM增材制造装置,其特征在于,包括:旋转机构(100)、可拆卸设置于旋转机构(100)上的多个成型罐(200)、设置于旋转机构(100)上方的铺粉机构(300)和激光组件(400),所述旋转机构(100)驱动多个成型罐(200)依次经过铺粉机构(300)和激光组件(400)的下方,所述铺粉机构(300)用于向成型罐(200)内铺设粉末材料,所述激光组件(400)用于将成型罐(200)内粉末材料烧结成型。
增材制造的网格划分方法、装置、计算机设备及存储介质
实质审查的生效专利号: CN118709503A
申请人: 南京工业大学
发明人: 丁东红;刘涛;王小威;张显程
申请日期: 2024-08-28
公开日期: 2024-09-27
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
本发明提供了一种增材制造的网格划分方法、装置、计算机设备及存储介质,属于增材制造领域,该方法包括:获取目标构件的三维模型;根据熔道厚度、沉积路径和熔道宽度,通过该三维模型确定多个包括相同结构的熔道模型;根据预设特征结构将所述熔道模型划分为多个子模型,对每个子模型进行网格划分,得到多个子模型网格;根据熔道的沉积顺序和每个子模型的位置信息,将所述多个子模型网格进行拼接,生成所述目标构件的全域结构体网格。通过将目标构件相对复杂的三维模型转化为包括预设特征结构的熔道模型,简化了结构化网格划分的难度,有利于提高网格划分的准确性,为有限元分析增材制造的热力学行为及残余应力和变形演变规律提供更准确的数据。
主权项:
1.一种增材制造的网格划分方法,其特征在于,所述方法包括:构建目标构件的三维模型;根据熔道厚度、沉积路径和熔道宽度,通过所述三维模型确定多个包括相同结构的熔道模型;根据预设特征结构将所述熔道模型划分为多个子模型,每个所述子模型为仅包括一种预设特征结构的模型,所述预设特征结构包括直线结构、拐角结构和圆弧结构;对每个子模型进行网格划分,得到多个子模型网格;根据熔道的沉积顺序和每个子模型的位置信息,将所述多个子模型网格进行拼接,生成所述目标构件的全域结构体网格。
金属粉末专利分析
材料体系分布
制备工艺分布
技术领域分布 (IPC分类)
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B22F10/28(3D打印) • B22F9/04(制粉) •
C23C24/10(涂层) • C22C19/05(镍合金) •
B33Y50/02(控制) • C22F1/18(热处理)