金属3D打印粉末专利数据库

一种抑制3D打印激光成形铝-铜合金裂纹萌生的方法

实质审查的生效

专利号: CN115647385A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 顾冬冬;张晗;曹少霆;陆秋阳;戴冬华

申请日期: 2022-09-28

公开日期: 2023-01-31

IPC分类: B22F10/28

摘要:

本发明公开了一种抑制3D打印激光成形铝?铜合金裂纹萌生的方法，包括以下步骤：(1)将Al?Cu合金粉体与Sc2O3粉体混合，球磨，获得Al?Cu/Sc2O3混合粉体；(2)对混合粉体进行激光3D打印成形，控制激光扫描速度为300?500mm/s。通过原始粉体高速混合改性、激光3D打印Al?Cu合金激光工艺控制，解决了激光3D打印成形Al?Cu系等沉淀强化高强铝合金裂纹敏感性问题，实现了激光3D打印Al?Cu合金高效高质量无裂纹成形。为航空航天零件结构拓扑优化设计提供了可能，成形零件可应用于航空航天、通信传输等对轻质高强复杂结构零件有较大需求的行业，可操作性强，适用范围广泛。

主权项:

1.一种抑制3D打印激光成形铝-铜合金裂纹萌生的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将Al-Cu合金粉体与Sc2O3粉体混合，球磨，获得Al-Cu/Sc2O3混合粉体；(2)对混合粉体进行激光3D打印成形，控制激光扫描速度为300-500mm/s。

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超声熔融复合沉积增材制造装置及制造方法

发明专利权授予

专利号: CN115365515A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 宋文哲;单忠德;张晨星;范聪泽;郑菁桦;陈意伟

申请日期: 2022-08-26

公开日期: 2023-05-30

IPC分类: B33Y30/00

摘要:

本发明提供了一种超声熔融复合沉积增材制造装置及制造方法，超声熔融复合沉积增材制造装置包括支撑结构、增材制造结构以及降温组件，支撑结构的支撑面用于支撑底托；增材制造结构包括相互连接的操作臂和超声熔融仓，超声熔融仓具有朝向支撑面的增材喷口，操作臂可活动地设置以带动超声熔融仓运动。降温组件包括多个间隔设置的雾化喷头，多个雾化喷头的喷射高度均可调节地设置，以根据底托的最大支撑高度对雾化喷头的喷射高度进行调节，并使得雾化喷头的喷射高度小于或等于底托的最大支撑高度。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中热熔增材制造过程中产生的热量致使周边温度升高会导致周边物品损坏的技术问题。

主权项:

1.一种超声熔融复合沉积增材制造装置，其特征在于，包括：支撑结构(10)，所述支撑结构(10)的支撑面(11)用于支撑底托(20)；增材制造结构(30)，所述增材制造结构(30)包括相互连接的操作臂(31)和超声熔融仓(32)，所述超声熔融仓(32)具有朝向所述支撑面(11)的增材喷口，所述操作臂(31)可活动地设置以带动所述超声熔融仓(32)运动，以使所述超声熔融仓(32)内的热熔型材料经所述增材喷口流入至所述底托(20)上；降温组件(40)，设置在所述支撑结构(10)的至少部分上并位于所述支撑面(11)的下方，所述降温组件(40)包括多个间隔设置的雾化喷头(41)，多个所述雾化喷头(41)均设置在所述底托(20)的侧部或环绕所述底托(20)设置，多个所述雾化喷头(41)的喷射高度均可调节地设置，以根据所述底托(20)的最大支撑高度对所述雾化喷头(41)的喷射高度进行调节，并使得所述雾化喷头(41)的喷射高度小于或等于所述底托(20)的最大支撑高度。

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一种用于固相增材修复与再制造的预热装置及方法

发明专利权授予

专利号: CN115122042A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 占小红;高转妮;王磊磊;黎一帆

申请日期: 2022-07-22

公开日期: 2023-09-12

IPC分类: B23K20/26

摘要:

本发明公开了一种用于固相增材修复与再制造的预热装置及方法，包括线圈感应加热装置、激光预热装置、红外测温装置和固相增材装置，所述线圈感应加热装置设置于固相增材的轴肩外围，以对搅拌针与焊丝进行感应加热，所述激光预热装置安装于固相增材设备前方，当搅拌头沿着增材路径运动时，该激光预热装置输出激光光束预热位于路径前方的基板。所述红外测温装置安装于固相增材装置上方，对搅拌头、焊丝和基板温度进行实时测量。本发明所述的用于固相增材修复与再制造的预热方法及装置，实现了固相增材机构内搅拌头的预加热，避免了“冷态”下直接搅拌造成的搅拌头磨损，且焊丝与基板的同步预热，在保证增材质量与效率的同时也延长了搅拌头使用寿命。

主权项:

1.一种用于固相增材修复与再制造的预热装置，其特征在于，包括电机、搅拌头、红外温度检测装置、线圈感应加热装置、激光预热装置、激光控制器、固相增材电机控制器、基板和沉积棒材；所述电机用于控制搅拌头旋转速度；所述搅拌头包括与所述电机的输出轴夹持固定的夹持区、与所述夹持区的下端固定连接的轴肩以及与所述轴肩下表面中心固定连接的搅拌针，所述轴肩的中心轴线与所述搅拌针的中心轴线重合；所述红外温度检测装置包括一号红外温度检测装置和二号红外温度检测装置，所述一号红外温度检测装置用于检测线圈感应加热装置感应加热过程中搅拌针与沉积棒材实时温度，并输出温度信号1，所述二号红外温度检测装置用于检测激光预热装置预热过程中激光预热区实时温度，并输出温度信号2；所述线圈感应加热装置包括感应线圈、上部线圈升降装置、下部线圈升降装置和感应控制电机，所述感应线圈螺旋缠绕在轴肩外表面，该感应线圈上下分别通过所述上部线圈升降装置和所述下部线圈升降装置与与所述感应控制电机连接，该感应控制电机与所述固相增材电机控制器连接，在增材过程中该感应线圈具备垂直方向上的弹性收缩功能，通过一控制开关调控线圈升降装置进而根据工况实时调节线圈距工件的垂直距离；所述激光预热装置设置于所述搅拌头增材移动方向的前端，对增材路径前方的待预热区进行预热；所述激光控制器集成输入一号红外温度检测装置信号(温度反馈信号1)与二号红外温度检测装置信号(温度反馈信号2)与激光预热装置数据，通过对实时反馈的红外温度检测装置信号进行动态判定，运算并控制激光器输出激光，动态调节激光预热装置；所述固相增材电机控制器集成输入一号红外温度检测装置信号(温度反馈信号1)、电机数据与线圈感应加热装置数据，通过对实时反馈的一号红外温度检测装置信号进行动态判定，运算并控制电机转速与感应控制电机输入功率，以动态调节电机与线圈感应加热装置；所述基板用于固相增材修复与再制造金属零部件的构造平台；所述沉积棒材用于固相增材修复与再制造金属零部件的构造。

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一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法

实质审查的生效

专利号: CN115194314A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 汤泽军;顾鑫;陶克梅

申请日期: 2022-07-12

公开日期: 2022-10-18

IPC分类: B23K20/10

摘要:

本发明提供了一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，用于解决传统的铸造空心涡轮叶片的方法工艺过程复杂、成形难度大的问题，其技术要点在于：包括如下步骤，第一步，材料准备；第二步，电辅助超声固结成形；第三步，磨削、铣削；第四步，冲压成形；第五步，热等静压烧结；第六步，热处理，第七步，表面修形，得到空心涡轮叶片。本发明的空心涡轮叶片的制造方法简化了工艺流程，降低了成形难度并降低加工成本。

主权项:

1.一种难变形材料的空心涡轮叶片的多能场辅助制造方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步，材料准备；第二步，电辅助超声固结成形；第三步，铣削、磨削；第四步，冲压成形；第五步，热等静压烧结；第六步，热处理；第七步，表面修形。

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一种增材制造中结构缺陷检测方法及系统

发明专利权授予

专利号: CN115090902A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 张超; 王兆敏; 季宏丽; 裘进浩; 陶翀骢; 汪俊

申请日期: 2022-06-24

公开日期: 2022-09-23

IPC分类: B22F12/82

摘要:

本发明涉及一种增材制造中结构缺陷检测方法及系统。该方法包括：对增材制造试件的三维模型进行分层处理，获取各层界面的二维轮廓，生成加工路径；在增材制造试件的固定测量点处设置非接触式传感器，当脉冲激光沿着加工路径逐点加工时，获取每个加工点处的超声信号；根据所有超声信号形成可视化超声波场，确定超声波场数据；根据超声波场数据确定入射波峰值随加工路径变化的曲线；根据入射波峰值随加工路径变化的曲线判定加工点是否存在加工缺陷；若是，剔除所述增材制造试件；若否，判定所述增材制造试件结构完好，并继续下一层的增材制造。本发明能够在线实时检测出结构缺陷，实现次品的剔除。

主权项:

1.一种增材制造中结构缺陷检测方法，其特征在于，包括：对增材制造试件的三维模型进行分层处理，获取各层界面的二维轮廓，生成加工路径；在所述增材制造试件的固定测量点处设置非接触式传感器，当脉冲激光沿着所述加工路径逐点加工时，获取每个加工点处的超声信号；根据所有所述超声信号形成可视化超声波场，确定超声波场数据；根据所述超声波场数据确定入射波峰值随加工路径变化的曲线；根据所述入射波峰值随加工路径变化的曲线判定所述加工点是否存在加工缺陷；若所述加工点存在加工缺陷，剔除所述增材制造试件；若所述加工点未存在加工缺陷，判定所述增材制造试件结构完好，并继续下一层的增材制造。

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应用GA-BP神经网络预测SLM成形钛合金薄壁件变形的方法

实质审查的生效

专利号: CN114970371A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 沈理达; 张子凡; 谢德巧; 刘富玺; 李哲晗; 田宗军

申请日期: 2022-06-21

公开日期: 2022-08-30

IPC分类: G06F119/02

摘要:

本发明公开了一种应用GA?BP神经网络预测SLM成形钛合金薄壁件变形的方法，属于智能制造领域，该方法包括：设计一个多曲面的圆弧薄壁模型，开展不同工艺参数条件下的SLM成形试验，并测量获得成形圆弧薄壁件的变形数据。将试验中工艺参数和变形数据归一化后分别作为GA?BP神经网络的输入和输出，设计构建基本的BP神经网络并用遗传算法对其进行优化，获得最佳的初始权值和阈值，最后结合试验样本数据对GA?BP神经网络进行训练。完成训练的GA?BP神经网络模型可以准确预测特定工况下圆弧薄壁件的变形程度，能有效指导SLM成形钛合金薄壁件新工艺的研发，该方法无需依据变形机理推导，还能降低实验成本、提高零件的成形精度，并且使用简单，为复杂薄壁件的设计制造提供了新的技术手段。

主权项:

1.一种应用GA-BP神经网络预测SLM成形钛合金薄壁件变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据生物医疗领域的人体口腔上颌支架的3D打印应用案例，设计了一个多曲面的圆弧薄壁模型。S2：获得不同工艺条件下SLM成形圆弧薄壁件的变形测量值。S3：以S2中的工艺参数(包括激光功率、扫描速度、扫描间距和摆放角度)作为GA-BP神经网络的输入参数，以圆弧薄壁件的变形测量值作为输出参数。并将所有数据进行归一化预处理，且分为训练样本数据和测试样本数据。S4：根据S3中的输入和输出参数分别确定神经网络输入层、输出层的节点个数，确定隐含层数和隐含层节点数，并选定各层间的传递函数类型，构建基本的BP神经网络结构。S5：基于S4的BP神经网络，利用遗传算法搜索初始权值和阈值并计算适应度值，并根据适应度值更新最优解，实现BP神经网络的优化。S6：用S3中训练样本集数据对GA-BP网络进行训练，并不断调整其网络参数，满足训练终止条件后，用测试样本集中的数据对其进行测试，将预测结果与实际结果做对比分析，以验证GA-BP网络模型对于圆弧薄壁件变形的预测准确性。

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一种冷冻砂型增材制造用水粘结剂配方及其使用方法

发明专利权授予

专利号: CN114769502A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 杨浩秦;单忠德;施建培

申请日期: 2022-05-17

公开日期: 2023-03-10

IPC分类: B33Y70/10

摘要:

本发明公开了一种冷冻砂型增材制造用水粘结剂配方及其使用方法,所述水粘结剂包含以下组分：5%?30%的亲水性小分子类溶剂、金属纳米颗粒和水基粘剂；其使用方法为基于配方均匀设计表，通过调粘改张的方法使得水基粘结剂表面张力在30?50mN/m，粘度在2?4.5mpa·s，电导率在2000μS/cm以下，PH值适中，获得满足工业阵列喷头的打印专用水粘结剂配方。本发明公开的水粘结剂实现稳定喷射，在低温条件下对石英砂、锆英砂、铬铁矿砂有良好的粘结效果，打印的生坯材料具有良好的机械性能。

主权项:

1.一种冷冻砂型增材制造用水粘结剂配方，其特征在于：所述配方包含质量占比5%-30%的亲水性小分子类溶剂、0%-5%金属纳米颗粒和65%-90%水基粘剂。

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一种基于激光增材制造的界面强化原位增强铝基复合材料的制备方法

发明专利权授予

专利号: CN115094262A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 王瑞琪;顾冬冬;席丽霞;冯丽莉;陶积彪

申请日期: 2022-05-16

公开日期: 2023-07-14

IPC分类: B22F10/28

摘要:

本发明公开了一种基于激光增材制造的界面强化原位增强铝基复合材料的制备方法，采用熔盐法将锆沉积在硼粉表面，制成锆包覆硼的增强相颗粒，然后通过球磨工艺将AlSi10Mg粉末和锆包覆硼粉末在氩气的保护下均匀混合得到铝基复合粉末，利用激光增材制造进行成形，在激光成形过程中，Zr与B发生反应生成ZrB2，Zr与Al反应生成Al3Zr，获得原位Al3Zr+ZrB2增强铝基复合材料。本发明方法获得的铝基复合材料，Al3Zr可以增强ZrB2与铝基体之间的界面结合，减少缺陷，显著提高材料的综合性能。

主权项:

1.一种基于激光增材制造的界面强化原位增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用熔盐法将锆元素均匀镀在硼粉表面，制得锆包覆硼增强颗粒；(2)将球形AlSi10Mg粉末与步骤(1)制得的锆包覆硼颗粒粉末在氩气的保护下混合均匀，获得激光增材制造专用的铝基复合粉末；(3)建立目标零件的三维几何模型，并对该模型进行分层切片处理，用于后续的激光成形；(4)利用激光增材制造技术根据步骤(3)中所得的切片数据，将步骤(2)中获得的铝基复合粉末进行激光选区逐层熔凝成形，获得原位Al3Zr+ZrB2增强铝基复合材料。

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用于增材制造的流道自动抬升复合材料丝材熔融浸渍装置

发明专利权授予

专利号: CN114851428A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 单忠德;宋文哲;王靖轩;范聪泽;郑菁桦

申请日期: 2022-05-13

公开日期: 2023-04-18

IPC分类: B29B11/16

摘要:

本发明公开了用于增材制造的流道自动抬升复合材料丝材熔融浸渍装置包括机械抬升装置、加热装置、弯曲树脂浸渍流道、导丝块、单螺杆挤出机、可替换组合模嘴、树脂冒口。本发明可大幅度提高连续纤维丝材成形过程中更换丝材、处理断丝的效率，降低生产过程的操作难度，保障操作人员安全性；通过树脂冒口的设计可实现生产过程中小幅动态调节熔腔内压力大小，提高产品质量稳定性，最终实现高性能连续纤维复合材料丝材连续生产与快速替换。

主权项:

1.用于增材制造的流道自动抬升复合材料丝材熔融浸渍装置，其特征在于：包括机械抬升装置（1）、加热装置（2）、弯曲树脂浸渍流道（3）、导丝块（4）、单螺杆挤出机（5）、可替换组合模嘴（6）和树脂冒口（7）；弯曲树脂浸渍流道（3）通过机械抬升装置（1）实现上、下运动；加热装置（2）包括流道上下控制浸渍温度的多组加热块；导丝块（4）位于弯曲树脂浸渍流道（3）前端的纤维入口处，螺杆挤出机（5）位于弯曲树脂浸渍流道（3）的侧面；向弯曲树脂浸渍流道（3）内均匀输送熔融树脂；可替换组合模嘴（6）位于弯曲树脂浸渍流道（3）的后部；树脂冒口（7）位于可替换组合模嘴（6）的下方；其中弯曲树脂浸渍流道（3）由上、下两部分契合而成的带有梯形狭槽的压块形成S形弯曲流道。

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激光增材制造成形系统、激光增材制造成形性的调控方法

发明专利权授予

专利号: CN114799224A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 顾冬冬;曹少霆;张晗;林开杰;戴冬华;陆秋阳

申请日期: 2022-04-20

公开日期: 2023-07-28

IPC分类: B22F10/28

摘要:

本发明公开一种激光增材制造成形系统、激光增材制造成形性的调控方法，系统包括激光增材制造设备，包括：激光器、原位磁场发生器、原位磁场控制系统、电源，原位磁场发生器包括多个非线性磁场发生单元，每一非线性磁场发生单元包括磁感应线圈；计算机设计软件，用于建立三维实体几何模型并获取激光增材制造加工工序且导入至激光增材制造设备；原位磁场发生器、原位磁场控制系统与电源形成闭环，原位磁场发生器用于产生原位磁场以作用于内设的粉体，激光器用于产生激光以对粉体激光扫描，原位磁场控制系统用于控制电源产生电流以激活或关闭一或多个非线性磁场发生单元，用于控制粉体成形为试样过程中激光扫描的不同成形位置上的磁感应强度相同。

主权项:

1.一种激光增材制造成形系统，其特征在于，包括：激光增材制造设备，包括：激光器(1)、原位磁场发生器(5)、原位磁场控制系统(6)、电源(7)，原位磁场发生器(5)包括顶盖(9)、多个非线性磁场发生单元(110)，每一非线性磁场发生单元均设有磁感应线圈；计算机设计软件，用于建立试样的三维实体几何模型，用于获取激光增材制造的加工工序并导入至激光增材制造设备中；其中，原位磁场发生器(5)、原位磁场控制系统(6)与电源(7)形成闭环，顶盖(9)上放置有粉体(3)，原位磁场发生器(5)用于产生原位磁场并作用于粉体(3)，激光器(1)用于产生激光(2)以对粉体(3)进行激光扫描，原位磁场控制系统(6)用于控制电源(7)产生电流以激活或关闭激光位置周围的一个或多个非线性磁场发生单元(110)，并用于控制非线性磁场发生单元(110)的磁感应强度的大小，以使粉体(3)按照加工工序成形为试样过程中的激光扫描路径处于磁场范围内，且激光扫描的不同成形位置上的磁感应强度相同。

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一种具有抗空蚀性能的高熵合金氮化物纳米复合涂层及制备方法

未知状态

专利号: CN114411094A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 徐江;彭爽

申请日期: 2021-12-30

公开日期: 2023-06-06

IPC分类: C23C14/06

摘要:

本发明涉及一种具有抗空蚀性能的高熵合金氮化物纳米复合涂层及制备方法。采用双阴极等离子溅射沉积工艺，在Ti?6Al?4V合金工件表面形成具有纳米复合结构的高熵合金氮化物涂层。双阴极等离子溅射沉积的可调工艺参数为靶材电压，工件电压，工件与靶材的间距(极间距)，工作气压，氩气与氮气流量比，沉积时间。本发明的高熵合金氮化物涂层由氮化物相和高熵合金固溶体相构成，具有层状纳米复合结构。该涂层提高了工件表面力学性能和耐蚀性能。该涂层相比于工件材料具有更长的空蚀孕育期和更低的空蚀失重量，延长工件在空蚀腐蚀环境下的使用寿命。

主权项:

1.一种具有抗空蚀性能的高熵合金氮化物纳米复合涂层的制备方法，其特征在于：采用双阴极等离子溅射沉积工艺，在Ti-6Al-4V合金工件表面形成具有纳米复合结构的高熵合金氮化物涂层。

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连续纤维复合材料超声微碾压增材制造成型装置及方法

发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN114290668A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 单忠德;刘恺;宋文哲;范聪泽;于肖

申请日期: 2021-12-27

公开日期: 2022-04-08

IPC分类: B29C64/165

摘要:

本发明公开了连续纤维复合材料超声微碾压增材制造成型装置及方法，按以下步骤进行制造；1）、初始化；2）、连续纤维增材；3）、超声冲击；4）、碾压加工；5）、冷却；完毕。该发明通过超声装置对打印材料的高频冲击以及碾压装置对打印材料的压平、压实，提高复合材料增材制造成型件的致密度，减少内部缺陷，提高了复合材料层间力学性能，最终提高了零件的力学性能，进一步提高和拓宽了航空航天、国防军工、车辆船舶等领域的应用价值和使用前景。

主权项:

1.连续纤维复合材料超声微碾压增材制造成型装置，其特征在于，设置在树脂基连续纤维增材制造打印件上方，包括机械臂一（4）、机械臂二（2）、超声冲击装置（3）、滚轮碾压装置（1），所述超声冲击装置（3）连接在机械臂一（4）的下方，滚轮碾压装置（1）连接在机械臂二（2）的下方，所述机械臂一（4）连接在连续纤维增材制造装置打印喷头前进方向的后侧，机械臂二（2）连接在机械臂一（4）前进方向的后侧；所述的超声冲击装置（3）包括超声波发生器和超声冲击头（3-1）；所述的滚轮碾压装置（1）包括固定座（1-1）、异形滚轮（1-2）、平滚轮（1-3）；固定座（1-1）中沿打印方向依次排布异形滚轮（1-2）和平滚轮（1-3）。

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一种镍基高温合金材料及其制备方法

发明专利权授予

专利号: CN114293147A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 张平则;马迎宾;魏东博;李逢昆;杨凯;党博

申请日期: 2021-11-16

公开日期: 2022-10-11

IPC分类: C23C14/06

摘要:

本发明公开一种镍基高温合金材料及其制备方法。本发明所述合金材料包括基体以及在基体表面的通过双层辉光等离子方法制备的防护涂层；所述基体为DZ125；所述防护涂层自基体至表面包括防扩散粘结层和多层梯度涂层；所述防扩散粘结层为FeCoNiCrSiB高熵合金涂层；所述多层梯度涂层由内向外依次由CrCeN涂层、AlCrN涂层、AlCrSiN涂层以及AlCrSiCeN涂层组成。本发明制得的涂层性能优越，外部的多层梯度涂层具有良好的抗高温氧化性能及耐磨损性能，内部防扩散粘结层与基体冶金结合，结合力强，且由于高熵合金在动力学上具有缓慢扩散效应，因此更有利于阻止氧向基体的扩散，综合提高DZ125合金的抗高温氧化性能及耐磨损性能。

主权项:

1.一种镍基高温合金材料，其特征在于，所述合金材料包括基体以及在基体表面的通过双层辉光等离子方法制备的防护涂层；所述基体为DZ125；所述防护涂层自基体至表面包括防扩散粘结层和多层梯度涂层；所述防扩散粘结层为FeCoNiCrSiB高熵合金涂层；所述多层梯度涂层由内向外依次由CrCeN涂层、AlCrN涂层、AlCrSiN涂层以及AlCrSiCeN涂层组成；所述FeCoNiCrSiB高熵合金涂层的厚度为2～3μm；所述多层梯度涂层的厚度为10～12μm；FeCoNiCrSiB高熵合金涂层的FeCoNiCrSiB合金靶中各组元的原子百分比依次为10～15at.％Fe、10～15at.％Co、10～15at.％Ni、10～15at.％Cr、20～25at.％Si、25～30at.％B；所述CrCeN涂层的CrCe合金靶中各组元的原子百分比为99.4～99.6at.％Cr、0.4～0.6at.％Ce；所述AlCrN涂层的AlCr合金靶中各组元的原子百分比为65～75at.％Al、25～35at.％Cr；所述AlCrSiN涂层的AlCrSi合金靶中各组元的原子百分比为55～65at.％Al、25～35at.％Cr、5～15at.％Si；所述AlCrSiCeN涂层的AlCrSiCe合金靶中各组元的原子百分比为55～65at.％Al、24.4～34.6at.％Cr、5～15at.％Si、0.4～0.6at.％Ce；所述多层梯度涂层在制备过程中通入氮气；所述FeCoNiCrSiB高熵合金涂层的制备方法为：源极为FeCoNiCrSiB合金靶；极间距：10～30mm；氩气流量：40～70sccm；工作气压：25～45Pa；工件极电压：500～700V；工件极电流：2.0～2.4A；源极电压：800～1100V；源极电流：0.8～1.1A；工作时间：1～1.5h；所述多层梯度涂层的每个涂层的制备方法为：源极为每个涂层对应的合金靶；极间距：10～30mm；氮气流量：80～100sccm；氩气流量：40～70sccm；工作气压：25～45Pa；工件极电压：500～700V；工件极电流：2.0～2.4A；源极电压：800～1100V；源极电流：0.8～1.1A；工作时间：0.5～1.5h。

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一种激光3D打印碳化硅复合陶瓷制备方法

发明专利权授予

专利号: CN115806433A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 杨丽霞;刘天龙;陈照峰

申请日期: 2021-09-11

公开日期: 2023-08-29

IPC分类: C04B35/628

摘要:

本发明公开了一种激光3D打印碳化硅复合陶瓷制备方法，由碳化硅颗粒、金属粉末及酚醛树脂构成，其中碳化硅颗粒占55～75wt％，金属粉末占5～15wt％，酚醛树脂占20～30wt％；其中，碳化硅粒径为1～60μm，金属粉末粒径0.01～3μm，金属粉末为硅粉、钛粉、铪粉、锆粉、钇粉中的一种或几种；所述酚醛树脂为热固型。本发明制备的3D打印碳化硅复合陶瓷具有强度高、孔隙率低、反应周期短的优点，工艺简单。

主权项:

1.一种激光3D打印碳化硅复合陶瓷制备方法，由碳化硅颗粒、金属粉末及酚醛树脂构成，其中碳化硅颗粒占55～75wt％，金属粉末占5～15wt％，酚醛树脂占20～30wt％；其中，金属粉末为硅粉、钛粉、铪粉、锆粉、钇粉中的一种或几种；这种激光3D打印碳化硅复合陶瓷制备方法，其特征在于包括以下顺序的步骤：(1)将金属粉末均匀分散在酚醛树脂溶液中，再加入碳化硅颗粒进行充分搅拌，通过控制溶剂蒸发速率，使酚醛树脂在碳化硅颗粒表面均匀析出形成核壳结构，金属粉末分散在树脂层中；(2)将制得的核壳结构碳化硅粉体进行喷雾造粒，送入激光3D打印粉床中，采用激光选区烧结技术3D打印碳化硅坯体；(3)将制备的碳化硅坯体置于真空或惰性气氛下，600～1000℃条件下进行碳化，升温速率控制在0.1～3℃/min，保温2～4h；(4)将碳化后的素坯埋入硅粉中，在真空1500～1700℃下进行反应熔渗，保温时长2～4h，升温速率3～5℃/min，完成碳化硅复合陶瓷的致密化。

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一种预测SLM激光波长对吸收行为影响的模拟方法及装置

实质审查的生效

专利号: CN113673138A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 顾冬冬;孙婧佳;郭朦;林开杰

申请日期: 2021-08-16

公开日期: 2021-11-19

IPC分类: G06F30/25

摘要:

本发明公开了一种预测SLM激光波长对吸收行为影响的模拟方法及装置，所述方法包括以下步骤：建立介观尺度三维粉床随机堆垛模型；改变光源参数及定义粉末物性的光学参数模拟不同波长下的激光吸收行为；在Fred软件中得到由粉床、基板、光源及球形分析面构成的GO?RT模型用于预测激光波长对SLM吸收行为的影响。本发明考虑到SLM成形过程的激光吸收率与激光?粉床交互作用受激光能量及SLM铺粉层厚等不易精准实测的影响因素，自介观尺度出发平衡数值模拟计算复杂性及粉层堆积真实性建立三维空间随机堆垛模型；通过观察激光波长变化对模型SLM过程激光吸收行为的影响，可在一定程度上预测现有实验与模拟未充分考虑到的激光波长对SLM构件成形性影响的问题。

主权项:

1.一种预测SLM激光波长对吸收行为影响的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在观察复合粉末形貌基础上平衡数值模拟计算复杂性及粉层堆积真实性，不考虑颗粒重叠与悬浮情况，在MATLAB中建立介观尺度随机堆垛粉床模型，得到计算域内所有颗粒坐标信息并将几何信息传输至非常规光学软件Fred中形成复合粉床随机堆垛几何模型；(2)为消除粉体随机堆垛方式变化对数值模拟激光吸收行为的不确定性影响，在同种颗粒堆垛模型中定义不同光源波长及颗粒实体光学参数以构建多个激光波长不同但颗粒排布、增强相分布及颗粒物性等均相同的几何模型；(3)参考积分球实测激光吸收率的实验方法，在模型外部建立球形激光能量分析面，利用线迹追踪观察激光-粉床复杂交互作用。

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一种基于激光-MIG复合增材修复的装置与方法

发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN113458605A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 占小红;刘婷;高转妮;王磊磊

申请日期: 2021-07-12

公开日期: 2021-10-01

IPC分类: B23K26/348

摘要:

本发明公开了一种基于激光?MIG复合增材修复的装置与方法，包括计算机控制系统、激光?MIG复合增材修复系统。计算机控制系统对受损结构件的复合增材修复发出指令，控制激光熔覆头与MIG焊枪的扫描路径，判断修复过程是否结束；激光?MIG复合增材修复系统基于受损结构件具体修复要求，通过灵活选用激光热源与电弧热源实现受损结构件修复。本发明有机耦合了电弧增材修复与激光熔化沉积修复，有效结合了两者的优势，提高了增材修复过程的稳定性，保证了增材修复过程中的成形效率与成形质量。

主权项:

1.一种基于激光-MIG复合增材修复的装置，其特征在于：包括计算机控制系统(5)、激光-MIG复合增材修复系统；所述计算机控制系统(5)连接激光-MIG复合增材修复系统；激光-MIG复合增材修复系统包括：MIG焊枪(2)、激光熔覆头(3)、转换头(4)；所述计算机控制系统(5)用于控制激光熔覆头与MIG焊枪的扫描路径、控制激光-MIG复合增材修复系统选择合适的修复策略、判断修复过程是否结束；所述的修复策略为：首先利用所述激光熔覆头(3)采用送粉方式进行修复目标的首层修复，之后采取的修复策略为，利用所述MIG焊枪(2)采用送丝方式进行受损尺寸较大位置的修复，利用所述激光熔覆头(3)采用送粉方式进行受损尺寸较小位置的修复，焊丝由MIG焊枪(2)输出，修复用粉末由所述激光熔覆头(3)同轴送出；在边缘区域采用送粉方式进行修复；判断修复过程是否结束：对完成修复的所述受损结构件进行三维扫描，并将获得的三维模型与未受损结构件三维模型进行比对，若修复复原吻合度小于95％则继续进行步骤一，反之，则停止送丝送粉，关闭激光器、MIG焊机。

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一种增材制造铝合金零件自润滑涂层电沉积工艺

发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN113477941A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 沈理达;柏华文;李军;娄桂宾;张寒旭;田宗军

申请日期: 2021-06-11

公开日期: 2021-10-08

IPC分类: B22F10/28

摘要:

本发明公开了一种增材制造铝合金零件自润滑涂层电沉积工艺，设计样件模型、选区激光熔化增材制造、切割零件并进行手工打磨，然后对零件进行化学镀Zn?Ni预处理、喷射电沉积纯Ni涂层中间处理、分散二硫化钼，最后喷射电沉积自润滑层，得到的自润滑涂层与铝合金表面结合紧密，涂层中二硫化钼的含量在合适范围内，从而使得铝合金表面具有较低的摩擦系数和较高的使用寿命。

主权项:

1.一种增材制造铝合金零件自润滑涂层电沉积工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，设计样件模型，通过切片软件得到用于选区激光熔化增材制造的打印文件；步骤二，以铝基金属粉末为原料，通过选区激光熔化机床进行铝合金零件的增材制造；步骤三，基板切割零件，将步骤二得到的增材制造零件运用电火花线切割将零件从基板切下；步骤四，打磨，将步骤三得到的零件进行打磨；步骤五，化学镀Zn-Ni预处理，将步骤四得到的零件在无水乙醇中超声清洗之后，进行化学镀Zn-Ni预处理；步骤六，喷射电沉积纯Ni中间处理，将步骤五得到的零件喷射电沉积纯Ni涂层中间处理；步骤七：分散二硫化钼，将一定量的二硫化钼放置在一定量的去离子水中进行超声分散；步骤八：喷射电沉积自润滑涂层，将步骤七得到的二硫化钼分散溶液倒入电沉积液中，进行喷射电沉积自润滑涂层。

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一种空间在轨激光清洗与快速修复装备与方法

发明专利申请公布后的视为撤回

专利号: CN113245307A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 赵艳秋;占小红;綦娜;王磊磊

申请日期: 2021-05-20

公开日期: 2021-08-13

IPC分类: C23C24/10

摘要:

本发明公开了一种空间在轨激光清洗与快速修复装备与方法，该装备包括控制系统、激光加工系统与运动系统，控制系统包括控制器和三维扫描装置；激光加工系统包括水冷机、半导体激光器、激光清洗头、粘性金属涂覆头、激光熔覆头、旋转支架、升降支架和固定架，运动系统包括滑动驱动器、滑动轨道、超弹性车轮、机械臂A和机械臂B。本装备包括激光表面清洗模式、表面涂覆模式和激光熔覆模式，操作人员根据修复需求通过控制系统切换模式，修复完成后通过滑动轨道返回空间站。本发明集成激光清洗、表面涂覆和激光熔覆工艺，具有轻量化的优点，满足空间在轨环境下的受损工件污物清除与快速修复作业，提高空间站使用寿命，操作简单且自动化程度高。

主权项:

1.一种空间在轨激光清洗与快速修复装备，其特征在于包括控制系统、激光加工系统与运动系统，控制系统包括控制器和三维扫描装置(12)，激光加工系统包括水冷机(1)、半导体激光器(2)、激光清洗头(3)、粘性金属涂覆头(4)、激光熔覆头(5)、旋转支架(6)、升降支架7和固定架(11)，运动系统包括滑动驱动器(8)、滑动轨道(9)、超弹性车轮(10)、机械臂A(13)和机械臂B(14)；所述控制系统可根据修复需求切换模式，具体包括激光表面清洗模式、表面涂覆模式、激光熔覆模式；在激光表面清洗模式下，所述激光清洗头(3)用于对待修复表面污物进行清洗，半导体激光器(2)发出激光束进入激光清洗头(3)内，经过反射镜反射和聚焦透镜聚焦，激光束自动调焦并作用于工件完成受损工件表面清理；在表面涂覆模式下，所述粘性金属涂覆头(4)将粘性金属涂覆于待修复表面，涂覆层厚度与形状由三维扫描结果决定；在激光熔覆模式下，所述激光熔覆头(5)用于对已涂覆的表面进行加热，半导体激光器(2)发出激光束进入激光熔覆头(5)内，经过反射镜反射和聚焦透镜聚焦，激光束自动调焦并作用于粘性金属粉末涂覆层，完成空间在轨环境修复作业。

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一种基于DLP和FDM的复合多材料增材制造装置及方法

发明专利权授予

专利号: CN113290846A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 沈理达;吴海东;杨钰隆;刘富玺;张寒旭;谢德巧;赵剑峰

申请日期: 2021-04-21

公开日期: 2022-10-21

IPC分类: B33Y50/02

摘要:

本发明公开了一种基于DLP和FDM的复合多材料增材制造装置及方法，属于三维打印技术领域，采用DLP光固化和FDM熔融沉积成型技术相结合，实现多材料的复合增材加工。在通过DLP光机对光敏树脂进行曝光加工成型之后，可以根据设计或者是结构需求用FDM喷头进行余下的加工，同时可以运用喷头转换器进行不同材料的替换加工过程，实现材料的转换。在切换加工方法之前需要对加工平面进行精准定位，以免引起误差。如此往复工作，便可实现多材料的梯度增材制造。本发明利用DLP和FDM的复合多材料增材制造装置，通过采用简单的加工方法切换，有效节省设备空间，工序之间动作连贯，节约了成形时间，降低了成本，在多材料复合加工等方面有着良好的应用前景。

主权项:

1.一种基于DLP和FDM的复合多材料增材制造装置，其特征在于，包括上层的DLP光机面曝光部分、中层的FDM二维移动可转换打印喷头系统和下层的可升降移动打印平台系统，三层之间通过机械部件连接呈上中下阶梯配置；上层的DLP光机面曝光部分包括：曝光装置电机(21)通过曝光装置电机座(16)固定在侧支板(25)上，齿形连接板固定在运动连接板上并运用齿形压板(17)通过皮带利用曝光装置电机(21)进行传动，运动连接板与两块光机平台连接筋(22)相连接，光机平台连接筋(22)与滑块连接板(18)和光机平台(23)相连接，滑块连接板(18)与滑块相连接，滑块与安装在侧支板的导轨(19)相配合，实现平台的纵向移动，面曝光系统(6)安装在光机平台(23)上，随光机平台(23)与光机平台连接筋(22)共同运动；中层的FDM二维移动可转换打印喷头系统包括：顶框(12)通过四根立柱支架(15)固定在底板边框(33)上，确保一定的刚度，为FDM打印装置x和y方向运动提供动力的x向电机(14)和y向电机(44)通过电机座(13)与顶框(12)相连接，同时在顶框(12)上安装x向导轨(20)并配备相应的x向滑块(10)，y向导轨(36)设置在x向滑块(10)的连接板上，y向导轨(36)配备相应的y向滑块(37)，FDM二维移动可转换打印喷头安装于y向滑块(37)上，实现FDM二维打印喷头在水平方向的二维运动；下层的可升降移动打印平台系统包括：为可升降打印平台运动提供动力的升降平台电机(24)通过升降平台电机座(26)与侧支板(25)相连接，滚珠丝杠传动装置(7)与电机(24)形成运动关系，带动打印平台实现纵向运动。

发明专利

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一种微米银颗粒增强316L不锈钢基复合材料及其制备方法

实质审查的生效

专利号: CN111230115A

申请人: 南京航空航天大学

发明人: 林开杰; 顾冬冬; 全景峰; 方亚美; 葛庆; 庄杰; 刘洋; 董伟菘; 帅朋江

申请日期: 2020-03-06

公开日期: 2020-06-05

IPC分类: B22F9/04

摘要:

本发明涉及一种微米银颗粒增强316L不锈钢基复合材料，包括316L不锈钢基体和均匀分布于316L不锈钢基体中的银颗粒，所述银颗粒占复合材料总重量的1～5％；所述复合材料的密度为7.9～8.2g/cm3，致密度为98％以上。制备方法：以球形银粉和球形316L不锈钢粉末作为原料，混合后进行机械球磨，得到混合粉末，过筛后，加入到SLM成形机的粉料缸中，然后通入惰性保护气体进行打印，即得。本发明通过SLM技术将银颗粒均匀分布于316L不锈钢基体中，工艺简单、节省时间、成本低，制得的复合材料具有优异的导电性和耐蚀性能，适合用于燃料电池双极板等对耐蚀性和导电性有较高要求的技术领域。

主权项:

1.一种微米银颗粒增强316L不锈钢基复合材料，其特征在于，包括316L不锈钢基体和均匀分布于316L不锈钢基体中的银颗粒，所述银颗粒占复合材料总重量的1～5％；所述复合材料的密度为7.9～8.2g/cm3，致密度为98％以上。

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筛选条件

专利搜索结果关键词: "南京航空航天大学"

一种抑制3D打印激光成形铝-铜合金裂纹萌生的方法

超声熔融复合沉积增材制造装置及制造方法

一种用于固相增材修复与再制造的预热装置及方法

一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法

一种增材制造中结构缺陷检测方法及系统

应用GA-BP神经网络预测SLM成形钛合金薄壁件变形的方法

一种冷冻砂型增材制造用水粘结剂配方及其使用方法

一种基于激光增材制造的界面强化原位增强铝基复合材料的制备方法

用于增材制造的流道自动抬升复合材料丝材熔融浸渍装置

激光增材制造成形系统、激光增材制造成形性的调控方法

一种具有抗空蚀性能的高熵合金氮化物纳米复合涂层及制备方法

连续纤维复合材料超声微碾压增材制造成型装置及方法

一种镍基高温合金材料及其制备方法

一种激光3D打印碳化硅复合陶瓷制备方法

一种预测SLM激光波长对吸收行为影响的模拟方法及装置

一种基于激光-MIG复合增材修复的装置与方法

一种增材制造铝合金零件自润滑涂层电沉积工艺

一种空间在轨激光清洗与快速修复装备与方法

一种基于DLP和FDM的复合多材料增材制造装置及方法

一种微米银颗粒增强316L不锈钢基复合材料及其制备方法

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)

专利类型分布

法律状态分布

金属粉末技术趋势

专利申请趋势 (2005-2024)

主要申请人分析

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专利搜索结果 关键词: "南京航空航天大学"

一种抑制3D打印激光成形铝-铜合金裂纹萌生的方法

超声熔融复合沉积增材制造装置及制造方法

一种用于固相增材修复与再制造的预热装置及方法

一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法

一种增材制造中结构缺陷检测方法及系统

应用GA-BP神经网络预测SLM成形钛合金薄壁件变形的方法

一种冷冻砂型增材制造用水粘结剂配方及其使用方法

一种基于激光增材制造的界面强化原位增强铝基复合材料的制备方法

用于增材制造的流道自动抬升复合材料丝材熔融浸渍装置

激光增材制造成形系统、激光增材制造成形性的调控方法

一种具有抗空蚀性能的高熵合金氮化物纳米复合涂层及制备方法

连续纤维复合材料超声微碾压增材制造成型装置及方法

一种镍基高温合金材料及其制备方法

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一种增材制造铝合金零件自润滑涂层电沉积工艺

一种空间在轨激光清洗与快速修复装备与方法

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一种微米银颗粒增强316L不锈钢基复合材料及其制备方法

金属粉末专利分析

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