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专利搜索结果 关键词: "南京航空航天大学"

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一种超声振动辅助电弧增材制造变截面构件的分区组织调控方法
实质审查的生效

专利号: CN117884740A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红;吕飞阅;王磊磊
申请日期: 2024-01-05
公开日期: 2024-04-16
IPC分类: B23K9/04
摘要:
本发明涉及一种超声振动辅助电弧增材制造变截面构件的分区组织调控方法，该方法包括：一、对电弧增材制造变截面构件过程进行温度测量，然后将熔池温度分布与凝固时间数据传输入工控机对其晶粒尺寸进行计算；二、在工控机中根据不同区域晶粒尺寸差异计算组织均匀系数，当某一区域的组织均匀系数超过阈值，则在沉积下一层经过该区域组织发生重熔的过程中，超声变幅杆在该区域上同步施加高频振动，其超声功率根据组织均匀性系数的大小自动调节，最终使其与晶粒较细的区域尺寸差距减小；三、工控机根据调控后的组织均匀系数再次进行判定，若该系数仍不满足要求，则继续进行超声调控。本发明基于组织非均匀系数选取不同超声功率，之后对组织非均匀区域进行精确调控，实现了超声辅助电弧增材制造变截面构件微观组织均匀化。
主权项:
1.一种超声振动辅助电弧增材制造变截面构件的分区组织调控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、利用红外成像仪对电弧增材制造变截面构件过程进行温度测量，然后将熔池温度数据与熔池凝固时间数据实时传输入工控机，并对其快速凝固后的晶粒尺寸进行计算；步骤二、在工控机中根据不同区域晶粒尺寸差异计算组织均匀系数，当某一区域的组织均匀系数超过阈值时，在沉积下一层经过该区域组织发生重熔的过程中，超声变幅杆在该区域上同步施加高频振动，利用声流与空化效应致使晶粒组织细化与均匀化；步骤三、通过三维扫描与组织重构技术对超声调控后该区域内的晶粒尺寸进行统计，工控机根据此时计算出的组织均匀系数再次进行判定，若该系数仍超过阈值，则继续进行超声调控；若小于阈值，则在之后的增材过程中该区域不需要施加超声调控。
发明专利
一种基于搅拌摩擦增材制造金属基复合材料的方法
实质审查的生效

专利号: CN117754108A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 赵成龙; 吕万程; 钟春强; 汤煜哲; 夏颖; 沈一洲; 郭训忠
申请日期: 2024-01-05
公开日期: 2024-03-26
IPC分类: B23K20/26
摘要:
本发明公开了一种基于搅拌摩擦增材制造金属基复合材料的方法，通过冷喷涂技术将增强陶瓷颗粒喷射到基层上，利用机械互锁、物理结合、冶金结合的机理使增强相颗粒沉积到基层上，随后在增强相颗粒沉积层上进行搅拌摩擦增材，搅拌头将金属基体材料与增强陶瓷颗粒充分搅拌混合，最后利用超声振动装置对增材区域施加超声振动场，防止增材的热效应导致晶粒粗大，控制残余应力减少构件变形。
主权项:
1.一种基于搅拌摩擦增材制造的金属基复合材料制备方法，包括以下步骤：S1，根据所要制备的复合材料选择相应的金属棒材作为基体材料，以及选择相应的增强相颗粒作为复合材料的增强相，并将所述金属棒材装入搅拌摩擦增材设备，所述增强相颗粒装入冷喷涂设备的储料器中；S2，首先在基板上增材一定厚度的基体材料，作为第一次冷喷涂的基材表面；S3，利用压缩气体将增强相颗粒送入到冷喷涂装置内部，打开气体加热器后向冷喷涂设备通入加压气体，加压气体被加热到一定温度，经加速、加热的气体将增强相颗粒喷射向基材表面，增强相颗粒在热效应与气体巨大压力下发生剧烈塑性变形，使颗粒与基材形成机械互锁，同时由于基板产生绝热剪切失稳以及高速粒子流带走了基板的氧化膜，基板暴露出的新鲜金属与颗粒相互结合形成物理结合，大量的热能被材料吸收也会使颗粒与基板间形成冶金结合，在这些机理的作用下增强相颗粒有效地沉积在基体表面，冷喷涂装置按设定路径前进不断沉积强化相颗粒；S4，搅拌摩擦增材装置设置于冷喷涂设备后端，紧随着冷喷涂设备向前进行增材，金属棒材在轴向压力与剪切力作用下发生塑性变形，搅拌头会搅动增强相颗粒沉积层使其充分与金属基材混合，最终形成一层复合材料沉积层，搅拌摩擦增材装置按设定路径进行增材；S5，超声振动装置设置于搅拌头后端，将振动头接触复合材料沉积层，向其施加超声振动场，防止晶粒在搅拌摩擦后的余热作用下粗化并且使组织更致密，同时释放增材后的残余应力，减少构件的变形开裂倾向，保证复合材料构件的力学性能与成形质量，超声振动装置按设定好的路径不断为增材区域后处理，完成第一次沉积层；S6，重复上述过程，进行下一层沉积层的沉积，从第一层开始依次从下至上逐层沉积，直至沉积到最后一层，以线切割的方式将制备的复合材料从基板取下。
发明专利
一种用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料及其制备方法
实质审查的生效

专利号: CN117900465A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 顾冬冬;张玉玺;林开杰;孙婧佳;杨家慧;冉刘;陈阳
申请日期: 2023-12-28
公开日期: 2024-04-19
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料及其制备方法，纳米改性钨基复合材料包括以下质量百分数的物质：Si 0.1～2wt％，其余为W；W的平均粒径为5～25μm，Si的平均粒径为40～60nm。称取既定比例W及纳米Si颗粒放入球磨罐中，通过高能球磨法使纳米Si均匀附着于W颗粒表面，获得复合材料粉末。将复合材料粉末放入激光粉末床熔融设备的成形腔体中，通入氩气，在合适的工艺条件下成形该复合材料粉末，成形后从基板切割下来。本发明基于纳米改性思想设计并制备用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料，防止激光粉末床熔融成形钨材料中出现致密度低、裂纹及孔隙率高、力学性能不足等问题。
主权项:
1.一种用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料，其特征在于，包括以下质量百分数的物质：Si 0.1～2wt％，其余为W；所述W的平均粒径为5～25μm，Si的平均粒径为40～60nm。
发明专利
一种改善钛合金薄板卷圆后含V型缺口的激光拼焊工艺
实质审查的生效

专利号: CN117900636A

申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 陈纪城;漆哲民;魏艳红;王猛;金洪西;孔祥浩;杨云龙;韩海波
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-04-19
IPC分类: B23K103/14
摘要:
本发明公开了一种改善钛合金薄板卷圆后含V型缺口的激光拼焊工艺，属于高能束焊接技术领域。该工艺针对薄壁筒体类卷圆机加工后在纵焊缝处存在V型缺口导致拼焊过程不稳定，进而产生焊偏、漏焊等问题，采用低频脉冲激光作为焊接热源，同时配合较大的焦点光斑尺寸，在获得足够的填隙金属量的同时提高了焊点冷却速率，实现了1.5mm厚度薄板钛合金在与水平面夹角呈10°装配条件下的不填丝激光焊接，焊缝连续性与均匀性良好，无明显焊接缺陷，V型缺口最大间隙达到了板厚的23％，近似表达了筒体类零件的实际生产焊接过程。该工艺能够在显著降低钛合金薄板卷圆后含V型缺口的焊接敏感性，改善焊缝成形质量。本发明对于促进激光焊接工艺在薄板拼焊领域的应用与发展具有重要意义。
主权项:
1.一种改善钛合金薄板卷圆后含V型缺口的激光拼焊工艺，其特征在于：利用直板近似表达薄板卷圆后的焊接情况，焊接母材为1.5mm厚的Ti6Al4V钛合金薄板，采用V型对接接头形式，平板与水平面间的夹角设定为10°；采用大光斑低频脉冲激光作为焊接热源，激光功率为2.5-3.0kW，焊接速度为0.2-0.3m/s，脉冲频率为50Hz，占空比为0.6，离焦量为0，焦点光斑直径为700μm，保护气为纯Ar，表面流量为30L/min，背面流量为15L/min。
发明专利
一种增材制造粉末分离回收装置
实质审查的生效

专利号: CN117773161A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 代洪庆; 仇振超; 戴宁; 颜磊
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-03-29
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明的目的是提供一种增材制造粉末分离回收装置，涉及混合粉末分离技术领域。装置中分离滑道的出口与第一集料箱的入口连接；分离滑道与底板呈预设角度设置；投料箱的出口与分离滑道的入口连接；Y结管道的一端在分离滑道的下表面与分离滑道连接；通孔设置于Y结管道与分离滑道的连接处；分离滑道的另一端与第二集料箱的入口连接；第一阵列板和第二阵列板平行设置于分离滑道的两侧；第一阵列板和第二阵列板靠近分离滑道的一面均设置有超声换能器阵列；超声换能器阵列的聚焦点为通孔处。本发明一个设置分离滑道、Y结管道和超声换能器阵列能够提高增材制造粉末分离回收的精度和效率。
主权项:
1.一种增材制造粉末分离回收装置，其特征在于，包括：底板、投料箱、分离滑道、Y结管道、第一集料箱、第二集料箱、第一阵列板和第二阵列板；所述第一集料箱和第二集料箱均设置于所述底板上；所述分离滑道的出口与所述第一集料箱的入口连接；所述分离滑道与所述底板呈预设角度设置；所述分离滑道的入口高度大于所述分离滑道的出口高度；所述投料箱设置于所述分离滑道的入口的正上方；所述投料箱的出口与所述分离滑道的入口连接；所述Y结管道的一端在分离滑道的下表面与所述分离滑道连接；所述分离滑道上设置有通孔；所述通孔设置于所述Y结管道与所述分离滑道的连接处；所述分离滑道的另一端与所述第二集料箱的入口连接；所述第一阵列板和所述第二阵列板平行设置于所述分离滑道的两侧；且所述分离滑道分别平行于所述第一阵列板和所述第二阵列板；所述第一阵列板和所述第二阵列板靠近所述分离滑道的一面均设置有超声换能器阵列；所述超声换能器阵列的聚焦点为所述通孔处；所述投料箱用于投放待分离增材制造粉末，使待分离增材制造粉末沿分离滑道滑动；所述待分离增材制造粉末包括目标粉末粒子；所述超声换能器阵列用于发出声波在通孔处对待分离增材制造粉末粒子施加声辐射力；所述声辐射力等于目标粉末粒子的重力；所述第一集料箱用于盛放目标粉末；所述目标粉末粒子在通孔处重力被所述声辐射力抵消，悬浮于通孔上方并受惯性作用通过通孔，沿分离滑道滑动至所述第一集料箱；所述第二集料箱用于盛放非目标粉末；非目标粉末粒子在通孔处重力被所述声辐射力削减，受削减后的重力在通孔处沿所述Y结管道进入所述第二集料箱。
发明专利
一种改善K4002镍基高温合金修复质量的GTAW工艺
实质审查的生效

专利号: CN117644262A

申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 魏艳红;金洪西;郑正;漆哲民;王琦;孔祥浩;杨云龙
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-03-05
IPC分类: B23K9/167
摘要:
本发明公开了一种改善K4002镍基高温合金修复质量的GTAW工艺，适用于铸造型镍基合金在高湿度、低环境温度下的钨极氩弧焊(GTAW)自动填丝修复工艺。高湿度下(相对空气湿度大于60％)采用GTAW修复镍基合金，修复层易出现凹坑、成形不均匀等缺陷，在不改变焊接方法、工艺参数的前提下，通过增加辅助加热措施，实现了5mm厚K4002合金在低温、高湿度环境下的表面修复，修复层成形美观，表面光滑、连续性和均匀性良好，焊趾呈直线分布。该工艺能够降低填充金属在熔融状态下的粘度，改善修复层表面成形质量，增加单次修复域面积。本发明能够降低铸造型镍基高温合金的修复环境限制，对促进镍基高温合金GTAW自动填丝修复的广泛应用具有重要意义。
主权项:
1.一种改善K4002镍基高温合金修复质量的GTAW工艺，其特征在于：待修复件为长×宽×高＝75×57.5×5mm3的铸态K4002镍基高温合金板材，沿着板材中心进行GTAW(钨极气体保护电弧焊)单道单层填丝修复，采用HGH3113焊丝作为填充金属，工件接负极；焊接电流为120A，电压为12V，焊接速率为4mm/s，送丝速率为1.3mm/s，正面通保护气，气体为99.999％的氩气，流量为15L/min。
发明专利
一种K4002镍基高温合金GTAW修复过程快速冷却装置
实质审查的生效

专利号: CN117718573A

申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 魏艳红; 金洪西; 王猛; 漆哲民; 王琦; 孔祥浩; 杨云龙
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-03-19
IPC分类: B23K9/167
摘要:
本发明公开了一种K4002镍基高温合金GTAW修复过程快速冷却装置，适用于镍基合金钨极氩弧焊(GTAW)修复领域。装置由散热工作台、夹持装置、干冰挥发室、微型空气泵和底座构成。装置所述散热工作台主要用于散热，夹持装置固定基材；所述挥发室用于干冰升华；所述空气泵用于抽取存储室中的气体；所述底座用于固定存储室、空气泵。所述散热工作台、挥发室和底座通过直角垫片固定；所述气泵与底座通过塑料减震脚固定。所述挥发室升华干冰，干冰由固态挥发成为气态将吸收四周大量热量，微型空气泵将吸收热量后的气体抽出，达到将工作台快速散热和镍基合金快速冷却的效果。装置能及时、快速的对低热导率K4002进行快速冷却，防止热积累引起的变形和热影响区缺陷。
主权项:
1.一种K4002镍基高温合金GTAW修复过程快速冷却装置，其特征在于包括：散热工作台(1)、夹持装置(16)、干冰挥发室(2)、微型空气泵(3)和固定底座(4)；所述散热工作台(1)用于放置K4002工件和散热，内置PT100温度传感器(5)；所述夹持装置(16)用于固定K4002工件；所述干冰挥发室(2)为干冰升华反应场所；所述微型空气泵(3)将挥发室(2)内CO2气体抽出；所述固定底座(4)用于固定微型空气泵(3)和干冰挥发室(2)。
发明专利
一种用于电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法
实质审查的生效

专利号: CN117862640A

申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 魏艳红; 王猛; 金洪西; 漆哲民; 孔祥浩; 倪永谦; 杨云龙
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-04-12
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种用于电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法，适用于电弧增材制造及再制造领域。该方法针对当前企业内部复杂构件在电弧增材再制造过程中普遍存在的主要问题，如焊接工艺参数多根据经验设计、焊接工艺优化过程多基于试验数据、构件成形精度和效率低和再制造成本高等。基于神经网络模型构建了焊接工艺多目标优化方法，并采用遗传算法对神经网络模型进行了优化，能够适用于任意尺寸构件的电弧增材再制造生产过程。利用该焊接工艺多目标优化方法，可以快速准确地完成复杂构件电弧增材再制造过程中多目标焊接工艺参数设计与优化，能过有效地提高构件在电弧增材再制造过程中的成形精度与效率，降低企业再制造成本，提升核心竞争力。本发明可为电弧增材再制造技术的发展和实际工程应用提供新的思路。
主权项:
1.一种用于电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法，其特征在于步骤为：S1：根据构件实际再制造需求，进行构件增材再制造过程路径规划与焊道尺寸设计，确定再制造方案策略；S2：根据路径规划与焊道尺寸设计结果，初步设计焊接工艺窗口，并设计焊接工艺试验，获取不同焊接工艺参数下的焊道特征尺寸数据，用于焊接工艺多目标优化方法建立与验证；S3：根据焊接工艺试验数据，采用神经网络模型对电弧增材再制造过程中多目标焊接工艺参数进行预测，并基于遗传算法对预测过程进行训练与优化，建立电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法；S4：根据目标焊道尺寸，采用电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法对焊接工艺参数进行选取设计，并采用相应焊接工艺参数组合进行整体构件增材制造试验，进行方法可靠性验证。
发明专利
一种单金属Ni纳米球电磁吸波材料的制备方法
实质审查的生效

专利号: CN117840446A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 罗振涛; 顾未华; 姬广斌; 申来法; 李剑超
申请日期: 2023-12-21
公开日期: 2024-04-09
IPC分类: B22F9/24
摘要:
本发明公开了一种单金属Ni纳米球电磁吸波材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将NiCl<subgt;2</subgt;置于乙二醇中，在恒温水浴中机械搅拌，得到NiCl<subgt;2</subgt;的乙二醇溶液；(2)向步骤(1)的溶液中逐滴滴加水合肼，溶液颜色变为蓝色；(3)向步骤(2)的蓝色溶液中逐滴加入NaOH溶液，使混合溶液的pH呈碱性，搅拌使溶液颜色变黑后再继续搅拌保证反应完全；(4)反应后，将得到的反应液离心分离，产物经洗涤后真空干燥，得到单金属Ni纳米球电磁吸波材料。
主权项:
1.一种单金属Ni纳米球电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将NiCl2置于乙二醇中，在恒温水浴中搅拌，得到NiCl2的乙二醇溶液；(2)向步骤(1)的溶液中逐滴滴加水合肼，溶液颜色变为蓝色；(3)向步骤(2)的蓝色溶液中逐滴加入NaOH溶液，使混合溶液的pH呈碱性，搅拌使溶液颜色变黑后再继续搅拌保证反应完全；(4)反应后，将得到的反应液离心分离，产物经洗涤后真空干燥，得到单金属Ni纳米球电磁吸波材料。
发明专利
冷冻砂型特种粘接剂热成形与增材制造冷成形装置与方法
实质审查的生效

专利号: CN117798326A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 杨浩秦; 单忠德; 宋魏飞; 罗磊; 梁校; 闫丹丹; 廖万能; 董曦曦
申请日期: 2023-12-20
公开日期: 2024-04-02
IPC分类: B33Y70/10
摘要:
本发明属于冷冻砂型与增材制造技术的交叉领域，具体涉及一种冷冻砂型特种粘接剂热成形与增材制造冷成形装置与方法。该装置包括：支撑框架、成形平台、粘接剂预制机构和打印机构。该方法通过耦合水基粘接剂的预热调配与保温工艺，有效提高水基粘接剂在型砂颗粒中的渗透能力，设计下沉式的储砂箱改善了预冷原砂的保冷效果，同时优化了水基粘接剂的配方。该装置及方法可解决常规冷冻砂型增材制造技术粘接剂渗透效果一般、精度强度达不到实际需求等问题，实现了冷冻砂型从粘接剂制备到喷射打印的连续生产，对实现冷冻砂型的高精高效制备、推动铸造行业绿色化转型升级具有重要的意义。
主权项:
1.一种冷冻砂型特种粘接剂热成形与增材制造冷成形装置，包括支撑框架（1）、成形平台（2）、粘接剂预制机构（3）和打印机构（4），支撑框架（1）将成形平台（2）、粘接剂预制机构（3）和打印机构（4）集成为一体；其特征在于，所述粘接剂预制机构（3）包括进料管道（5）、预调配桶（6）、墨盒安装架（7）、送墨管道a（8）、保温桶（9）、送墨管道b（10）、保温外壳（11）、加热电阻（12）、搅拌叶轮（13）和墨盒上盖（14）；所述预调配桶（6）由保温外壳（11）和墨盒上盖（14）组合而成，通过墨盒安装架（7）固定在地面上并与支撑框架（1）相连；所述墨盒上盖（14）开有两孔，其中一孔与进料管道（5）连接，另一孔与送墨管道a（8）连接，送墨管道a（8）另一端连接保温桶（9）；保温桶（9）还连接有一根送墨管道b（10），水基粘接剂经送墨管道b（10）进入墨路循环系统实现喷墨打印；所述墨盒上盖（14）下方安装有加热电阻（12），对预调配桶内的添加物进行加热；所述搅拌叶轮（13）安装在保温外壳（11）的底部，由旋转电机驱动，实现旋转、搅拌功能；所述送墨管道a（8）和送墨管道b（10）均由保温棉包覆。
发明专利
一种基于PSO-BP网络的口腔可摘义齿支架变形反补偿方法
实质审查的生效

专利号: CN117725809A

申请人: 南京航空航天大学;
发明人: 沈理达;花志忠;刘洋;王林;谢德巧;田宗军;赵剑峰;周凯;魏臻
申请日期: 2023-12-07
公开日期: 2024-03-19
IPC分类: G06F30/25
摘要:
本发明公开了一种基于PSO?BP网络的口腔可摘义齿支架变形反补偿方法，属于选择性激光熔化金属打印领域；本发明包括可摘义齿支架变形数据的获取，搭建并训练PSO?BP网络，构建可摘义齿支架反补偿模型，对反补偿模型进行打印；通过ANSYS增材制造模块仿真SLM打印过程，导出变形结果；变形结果作为PSO?BP网络输入，原始模型作为网络输出训练网络；测试网络用原始模型作为输入，输出目标即为反补偿模型；通过Geomagic Wrap软件将网络输出封装为STL格式，对封装后的结果进行切片打印；本发明的神经网络主要学习变形规律，所以本发明方法在选择性激光熔化金属打印也将会有良好的应用前景。
主权项:
1.一种基于PSO-BP网络的口腔可摘义齿支架变形反补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：获取可摘义齿支架变形数据，仿真义齿打印过程，导出变形后模型；S2：搭建并训练PSO-BP网络，初始化PSO算法参数；S3：构建可摘义齿支架反补偿模型，将可摘义齿支架原始数据作为输入，输出目标为可摘义齿支架反补偿模型数据；S4：对反补偿模型进行切片打印。
发明专利
绿色化冷冻砂型增材制造成形系统装备与方法
实质审查的生效

专利号: CN117483651A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 杨浩秦;单忠德;时皓铭;闫丹丹;罗磊;梁校
申请日期: 2023-12-06
公开日期: 2024-02-02
IPC分类: B22C19/02
摘要:
本发明涉及一种绿色化冷冻砂型增材制造成形系统装备与方法，包括隔热密闭的打印机壳体；可拆卸的多功能打印平台；具有调温功能的供墨系统；具有隔热功能的打印组件；可调节铺砂量的铺砂器；可调节的层间制冷器；多材料预冷混砂装置；外部控冷控湿制冷机组。本发明装置基于增材制造原理，依据设计的铸件三维数字模型，采用层间制冷方式对喷射的水基墨水快速降温冻结，逐层成形，可快速生产多材料、绿色无污染、高质量的复杂砂型（芯），满足多方面的铸造需求，提高铸件的性能及精度，实现复杂铸件的高效率、高性能和绿色化铸造。
主权项:
1.一种绿色化冷冻砂型增材制造成形系统装备，包括打印机壳体（1）和制冷机组（2）；其特征在于：还包括多功能打印平台（3）、回收槽（4）、负压离心机（5）、支撑框架（6）、铺砂器（7）、层间制冷器（8）、升降架（9）、供墨系统（10）、打印组件（11）、混砂装置（12）和制冷源储存罐（13）；所述回收槽（4）紧贴多功能打印平台（3）；所述支撑框架（6）上安装有平行导轨，供铺砂器（7）运动铺砂；其中所述多功能打印平台（3）和支撑框架（6）均位于所述打印壳体（1）内；所述升降架（9）固定连接在打印机壳体（1）的顶部且下方连接层间制冷器（8）；所述制冷机组（2）、负压离心机（5）、供墨系统（10）、制冷源储存罐（13）均安装在打印机壳体（1）的外部。
发明专利
一种高温合金表面铂铝涂层的制备方法
实质审查的生效

专利号: CN117448816A

申请人: 南京航空航天大学无锡研究院; 南京航空航天大学
发明人: 缪强;常想乐;梁文萍;贾飞龙;闫荣学;高九妹;马海瑞;亓艳;徐悦豪;史继源;张瑞武
申请日期: 2023-10-25
公开日期: 2024-01-26
IPC分类: C25D5/18
摘要:
本发明提供一种高温合金表面铂铝涂层的制备方法，包括以下步骤：（1）基材表面处理：将基材表面打磨，清洗，随后进行粗化处理；（2）电镀液配置：将电镀液原料和水混合，随后升温至第一温度并搅拌，直至各原料完全溶解形成电镀液；（3）电镀：将基材加入电镀液中进行电镀；（4）热处理：将基体加入真空炉中通入氩气进行热处理；（5）气相渗铝：将真空渗铝炉中装入基体和渗铝剂，抽真空，通入氩气进行气相渗铝，得到表面具有铂铝涂层的高温合金。本发明的高温合金表面铂铝涂层的制备方法，制备的涂层具有低的孔隙率、良好的结合能力及高温抗氧化性能（1100℃），可以对高温合金形成有效的保护，提高其在高温环境下的服役寿命。
主权项:
1.一种高温合金表面铂铝涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）基材表面处理：将基材表面打磨，清洗，随后进行粗化处理；（2）电镀液配置：将电镀液原料和水混合，随后升温至第一温度并搅拌，直至各原料完全溶解形成电镀液，所述电镀液包括4～10g/L二硝基硫酸二氢化铂、10～50g/L水溶性磷酸盐、1～3g/L氨基磺酸、5～20g/L烯丙基磺酸钠和0.001～0.02g/L十二烷基三甲基氯化铵；（3）电镀：将步骤（1）表面处理后的基材加入电镀液中通过脉冲电沉积工艺进行电镀；（4）热处理：将电镀后的基体加入真空炉中，抽真空，使得所述真空炉中的气压降至6.0×10 -3 Pa以下，随后向所述反应炉中通入氩气进行热处理；（5）气相渗铝：将真空渗铝炉中装入步骤（4）热处理后的基体和渗铝剂，抽真空，使得所述真空渗铝炉中的气压降至103Pa以下，随后向所述真空渗铝炉中通入氩气至达到3.5×104Pa，控制所述真空渗铝炉中的温度升高至1020～1080℃，保温保压4～5h进行气相渗铝，最后随炉冷却至120℃以下，得到表面具有铂铝涂层的高温合金。
发明专利
用于复合材料增材制造的高精度定位装置
实质审查的生效

专利号: CN117382168A

申请人: 南京航空航天大学;
发明人: 陈意伟;单忠德;郑菁桦;范聪泽;宋文哲;孙俊锴;张昊
申请日期: 2023-10-11
公开日期: 2024-01-12
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明公开了增材制造领域的用于复合材料增材制造的高精度定位装置，包括增材制造装置本体，增材制造装置本体包括打印平台、打印喷头、喷头移动驱动装置和光栅投影器；喷头移动驱动装置上设有喷头安装座，喷头安装座上设有定位光束发射器，喷头安装座上设有体视显微镜，体视显微镜的显微镜头上设有摄像机，摄像机信号连接有控制器；控制器用于获取体视显微镜的成像图像，控制器内设有训练后的卷积神经网络，卷积神经网络用于识别成像图像中的光栅格和定位光束打击点，控制喷头移动驱动装置调节喷头安装座位置，直至光束打击点位于光栅格十字交点上。采用本发明的技术方案，通过光栅格与定位光束进行定位，提高打印喷头的移动精度。
主权项:
1.用于复合材料增材制造的高精度定位装置，其特征在于：包括增材制造装置本体，增材制造装置本体包括打印平台、打印喷头、喷头移动驱动装置和光栅投影器；喷头移动驱动装置上设有喷头安装座，喷头安装座上设有供料组件，打印喷头固定连接于喷头安装座上，打印喷头与供料组件连通，喷头安装座上设有定位光束发射器，喷头安装座上设有体视显微镜，体视显微镜的光源和显微镜头分别位于打印喷头两侧，体视显微镜的显微镜头上设有摄像机，摄像机信号连接有控制器；光栅投影器位于打印平台侧上方，光栅投影器用于将光栅格投影至打印平台上；控制器用于获取体视显微镜的成像图像，控制器内设有训练后的卷积神经网络，卷积神经网络用于识别成像图像中的光栅格和定位光束打击点，判断光栅格十字交点和定位光束打击点相对位置，并控制喷头移动驱动装置调节喷头安装座位置，直至光束打击点位于光栅格十字交点上。
发明专利
一种适于增材制造的复合丝材二次浸渍制丝方法
实质审查的生效

专利号: CN117227209A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 宋文哲;单忠德;范聪泽;郑菁桦;陈意伟;许家勋;王靖轩
申请日期: 2023-10-08
公开日期: 2023-12-15
IPC分类: B29C70/34
摘要:
本发明提供了一种适于增材制造的复合丝材二次浸渍制丝方法，首先通过展纤组件对纤维进行展纤操作，并在展纤过程中，通过热塑性施胶层喷附组件在纤维的表面喷上热塑性施胶层，然后再进行浸渍处理，展纤组件和热塑性施胶层喷附组件均安装在机架上。本发明的有益效果在于：展纤过程中在纤维表面喷上热塑性施胶层后再进行常规浸渍处理，使得连续纤维增强复合材料丝材浸渍程度高成形件内部缺陷减少；采用了热塑性施胶层喷附组件和展纤组件相结合的方式，有效确保了热塑性施胶层在纤维表面中均匀程度，保证了后续常规浸渍处理的效果。
主权项:
1.一种适于增材制造的复合丝材二次浸渍制丝方法，其特征在于：首先通过展纤组件对纤维（1）进行展纤操作，并在展纤过程中，通过热塑性施胶层喷附组件在纤维（1）的表面喷上热塑性施胶层，然后再进行浸渍处理，展纤组件和热塑性施胶层喷附组件均安装在机架上。
发明专利
基于增材制造技术的无铁心直线电机线圈及绕组和电机
实质审查的生效

专利号: CN117277721A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 王政; 黄旭珍; 刘岩松; 张毅伟
申请日期: 2023-09-28
公开日期: 2023-12-22
IPC分类: H02K3/50
摘要:
本发明提供了一种基于增材制造技术的无铁心直线电机线圈及绕组和电机，属于电机技术领域。该线圈由增材制造的导线制成，所述导线由若干个左、右导线依次连接而成，左、右导线结构相同，均呈条状结构；导线上、下端部与有效边夹角均为α；左、右导线的有效边相互平行且长度相等；左导线各有效边和右导线各有效边的总宽度均为τ/3，两者的之间距离为τ，τ为电机极距。本发明提高了线圈磁通、改善了绕组因数、减小端部体积，从而增大了电机的推力密度；同时，采用多层条状导体排列，减小了涡流损耗，降低了涡流制动力，提高电机动态性能与输出推力。
主权项:
1.基于增材制造技术的无铁心直线电机线圈，其特征在于，该线圈由增材制造的导线制成，所述导线由若干个左、右导线依次连接而成，左、右导线结构相同，均包括有效边和端部，所述端部设在每个有效边两侧分为上端部和下端部，所述有效边和端部均呈条状结构，上、下端部与有效边夹角均为α；左、右导线的有效边相互平行且长度相等；左导线各有效边和右导线各有效边的总宽度均为τ/3，两者的之间距离为τ，τ为电机极距。
发明专利
一种用于增材制造绕组的优化方法及绕组结构
发明专利权授予

专利号: CN117977893A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 张健;蒋昊哲;胡光源;于立;张卓然
申请日期: 2023-09-15
公开日期: 2024-10-08
IPC分类: H02K15/04
摘要:
本发明实施例公开了一种用于增材制造绕组的优化方法及绕组结构，涉及绕组设计与优化领域。本发明中的增材制造端部换位绕组，其为多股并联形式，截面为矩形，换位结构设计在端部，可实现股与股之间的换位，每一处端部可根据需求制造为不同层数的换位结构。还提出了一种基于上述增材制造端部换位绕组的优化设计方法，以交流损耗最小为目标，优化增材制造端部换位绕组的并联股数，以及端部换位结构的组合方式。增材制造端部换位绕组解决了圆线、扁线绕组高频下交流损耗严重，以及绕组槽内换位导致槽满率低下的问题，同时其优化设计方法为寻找最优绕组换位结构，抑制绕组的交流损耗提供了支撑。
主权项:
1.一种用于增材制造绕组的优化方法，其特征在于，包括：S1、根据直流损耗Pdc与涡流损耗Peddy最小值，确定并联股数n；S2、建立电机的二维电磁模型，并根据实际工况，进行分析，得到绕组每股导线的电学参数，所述实际工况包括额定转速、额定输出电压和额定输出功率，所述电学参数的类型包括电压值和电感值；S3、针对并联股数n，排列组合出所有的换位组合，总计nt种，nt表示换位组合总数；S4、利用S2中得到的每股导线的电学参数，得到nt种换位组合各自的环流损耗系数Kcir；S5、将nt种换位组合按照环流损耗系数Kcir从小到大的顺序进行排列，并获取每种换位复杂度Ct下环流损耗系数Kcir最小的换位组合，并计算每种换位复杂度Ct下环流损耗系数Kcir最小的换位组合对应的损耗数据，所述损耗数据包括：直流损耗、涡流损耗和环流损耗。
发明专利
一种基于单材三维尺度异质结构制备的增材制造方法
实质审查的生效

专利号: CN117226087A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 张晗;顾冬冬;王瑞琪;陶积彪;沈嘉雯
申请日期: 2023-09-01
公开日期: 2023-12-15
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种基于单材三维尺度异质结构制备的增材制造方法，针对沉淀析出强化铝合金复杂构件成形，采用激光选区熔化3D打印技术，在成形过程中调控激光工艺进行层间微区二次熔化，构建单层二维尺度重熔区与未重熔区差异化微观组织结构及力学性能，进而通过3D打印叠层制造特性实现基于单一材料的三维尺度异质结构材料的成形制备。本发明克服了传统工艺下异质材料成形制备困难的工艺难题；基于单一材料空间微结构异质布局解决了异种材料拼接下界面结合问题；较均质材料实现了力学性能的优化提升，可实现具有任意形状的异质材料的一体化成形制造。
主权项:
1.一种基于单材三维尺度异质结构制备的增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)准备具有沉淀强化特性的铝合金球形金属粉末作为原材料；(2)构建包含异质结构三维信息的模型并进行分层切片处理，获得异质结构二维切片信息，并将切片信息输入选区激光熔化装备；(3)将步骤(1)沉淀强化铝合金粉末逐层装填至激光选区熔化装备中，采用惰性保护气氛围填充；(4)根据异质结构二维切片信息，逐层控制激光束选择性熔化金属粉体；(5)在完成单层激光选择熔化金属粉末后，根据异质结构信息开展层间韧化工艺，对该层已凝固区域进行选择性微区激光二次熔化。(6)重复上述步骤(3)～(5)，直至完成异质结构成形。
发明专利
一种基于连续超快复合激光提升增材制造铝构件强韧化性能的方法
实质审查的生效

专利号: CN117340271A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 张晗;顾冬冬;沈嘉雯;王瑞琪;陶积彪
申请日期: 2023-09-01
公开日期: 2024-01-05
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种基于连续超快复合激光提升增材制造铝构件强韧化性能的方法，为解决目前增材制造铝合金构件力学性能有限及强韧化协同困难的问题，设计一种连续/超快复合激光增材制造工艺过程，通过连续激光增材制造过程再进行层间局部超快激光二次加工，获得空间交替分布晶粒细化区与晶粒粗化区，基于局部应力调控及背应力效应实现铝合金金属构件强韧性能协同提升。
主权项:
1.一种基于连续超快复合激光提升增材制造铝构件强韧化性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)空间微区内应力分布优化设计，获得优化的应力集中/应力释放区域分布构型；(2)根据步骤(1)获得的优化构型，面向激光增材制造的三维应力分布构型分层切片，并将切片信息导入成形设备；(3)金属激光增材制造工序准备，逐层铺放高强铝合金粉末；(4)连续激光逐层根据构件切片信息选择性熔化粉末区域；(5)在步骤(4)连续激光完成单层扫描后，根据微区去应力区域切片信息，采用超快激光对已凝固区域进行选择性微区二次加工，完成该层加工成形；(6)重复步骤(3)～(5)，直至获得三维构件。
发明专利
一种冷源能场点阵扫描砂型增材制造方法
实质审查的生效

专利号: CN116984560A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 杨浩秦;单忠德;宋魏飞;闫丹丹
申请日期: 2023-08-07
公开日期: 2023-11-03
IPC分类: B22C5/08
摘要:
本发明提供了一种冷源能场点阵扫描砂型增材制造方法，属于冷冻砂型与增材制造技术领域，该方法直接在成形室内铺设含水湿型砂，采用冷气直写喷头随形打印边缘形状与阵列式低温冷源点阵扫描冻结内部相结合的方式，层层打印制备出冷冻砂型，同时针对含水湿型砂流动性差的特征，提出了挤压铺砂装置，实现了含水湿型砂的定量铺设。该方法解决了传统冷冻砂型增材制造技术中水基粘接剂在型砂材料中的渗透不充分问题，提高了砂型产品的成形精度和强度，同时明显改善了成形环境，大大减少了资源消耗，实现了冷冻砂型的高精高效制备，符合制造业绿色发展的要求，利于完成铸造产业的转型升级。
主权项:
1.一种冷源能场点阵扫描砂型增材制造方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、根据铸件产品的几何特征设计砂型STL三维模型，通过计算机对砂型STL三维模型进行切片处理，输出切片形状、切片厚度信息；S2、对每一层的切片形状进行区域划分，划分为随形扫描区域和点阵扫描区域，并将划分好区域的切片形状和切片厚度信息导入打印系统；S3、将型砂颗粒进行预冷处理，并与一定量的纯水混合均匀，将混合好的型砂材料装入挤压铺砂装置(5)中；S4、制冷腔壁(7)开启制冷，直到成形区域温度稳定；S5、升降平台(8)下移一定距离，挤压铺砂装置上(5)铺设一层型砂材料作为底砂，压实辊轮(6)刮平，底砂铺设完成后，挤压铺砂装置(5)和压实辊轮(6)回到起始位置；S6、升降平台(8)下移一个层厚，调节挤压铺砂装置(5)的升降底板(13)的高度，定量铺设一层型砂材料，压实辊轮(6)刮平，铺砂完成后，挤压铺砂装置(5)和压实辊轮(6)回到起始位置；S7、启动冷气直写喷头(4)对随形扫描区域进行冷气扫描，将当前层砂型的边缘部位冻结成形，形成壳型，打印完成后冷气直写喷头(4)回到起始位置；S8、启动阵列式低温冷源(3)对点阵扫描区域进行点阵扫描，通过冷场的自由扩散实现当前层砂型内部区域的冻结，与冷冻壳型连接，打印完成后阵列式低温冷源回到起始位置；S9、重复S6-S8，进行每一层的打印，直至完成冷冻砂型的制备；S10、打印完成后，清理未冻结的型砂材料，将制备好的砂型放进冷库保存。
发明专利

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)
💡 技术分类说明： 悬停在图表柱子上查看： 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)
专利类型分布
法律状态分布

主要申请人分析

主要申请人专利数量