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专利搜索结果 关键词: "增材制造"

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一种镁合金的丝材电弧增材制造方法
实质审查的生效

专利号: CN115709324A

申请人: 吉林大学
发明人: 王慧远;于智洋;马品奎;陈俊辰;杨易杭
申请日期: 2022-11-21
公开日期: 2023-02-24
IPC分类: B23K9/04
摘要:
本发明属于金属增材制造技术领域,具体涉及一种镁合金的丝材电弧增材制造方法,包括以下步骤:对工件基板进行预处理后固定在工作台上,将镁合金丝材矫直后送至焊枪下方;调控丝材电弧增材制造的相关工艺及参数,开始进行电弧增材制造,直到完成构件的最终成形。本发明通过调整工艺以及相关参数,可实现材料的抗拉强度和塑性不受加工材料宽度的影响,均能实现材料强塑性的同步提高;本发明构件实现了层与层之间的良好结合,改善了组织的均匀性,避免了因层间结合不良发生的断裂,从而提高电弧增材制造构件的结合强度,降低裂纹以及孔隙率,获得表面综合性能高、成形性好的构件。
主权项:
1.一种镁合金的丝材电弧增材制造方法,其特征在于,它包括如下步骤:(1)对工件基板表面进行预处理,所述工件基板为镁合金基板,所述的预处理:采用500目砂纸打磨后,用丙酮和无水乙醇清洁基板表面,再将基板加热到100~300℃获得预处理后的基板;(2)搭建实验平台,使用夹具将步骤(1)预处理后的基板固定在工作台上,将直径为0.5~5mm的镁合金丝材矫直后通过送丝器送至焊枪下方,干伸长为5~20mm,送丝角度为5~25°,所述送丝角度为所述镁合金丝材与基板法线之间的夹角;采用冷金属过渡焊接(CMT)热源进行单道多层电弧增材制造,以垂直基板表面方向为增材制造的沉积方向,以沿着基板的长度方向为增材制造的行进方向,在保护气氛下,采用双向往复加工路径进行增材制造,焊枪自左侧起始位置起弧开始进行沉积,到达右侧终点位置后熄弧,焊枪向上提高一定高度后停留一段时间,之后再起弧,自右向左进行第二层的增材制造过程,如此往复沉积5~50层,最终获得镁合金的丝材电弧增材制造直壁墙状构件;所述的保护气为高纯氩气或二氧化碳气体与氩气的混合气体,气体流量为15~30L/min;所述焊枪采用摆动式行进,所述的焊接电流为70~250A,焊接电压为10~25V,脉冲频率5~30Hz。
一种陶瓷增强复合材料及其应用以及增材制造方法和产品
发明专利权授予

专利号: CN115710665A

申请人: 恒普(宁波)激光科技有限公司
发明人: 请求不公布姓名
申请日期: 2022-11-21
公开日期: 2023-10-31
IPC分类: C22C29/12
摘要:
本申请涉及陶瓷增强材料领域,公开了一种陶瓷增强复合材料及其应用以及增材制造方法和产品。本申请选择铁基、镍基、铝基以及钛基的金属材料与特定陶瓷材料复合为陶瓷增强复合材料,通过增材制造技术对金属基材进行增材,相对于使用碳化钨和高速钢陶瓷增强复合材料能够显著的减弱开裂倾向,提高韧性,可充分发挥耐磨层的耐磨性,广泛应用于钢铁、冶金、模具等领域。
主权项:
1.一种陶瓷增强复合材料,其特征在于,包括陶瓷材料和金属材料,所述陶瓷材料选自碳化物、氮化物、氧化物和硼化物的中一种或两种以上。
一种摩擦增材装置及增材和缺陷修补的方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN115502418A

申请人: 长沙麓客工业设计有限公司
发明人: 刘晓宏;娄一帆
申请日期: 2022-11-21
公开日期: 2022-12-23
IPC分类: B28B1/00
摘要:
本发明涉及一种摩擦增材设备,包括机座、旋转装置、旋转轴、送料装置,旋转装置驱动旋转轴在机座内旋转,送料装置将母材挤出与旋转轴侧部摩擦生热使母材软化扩散,在旋转轴端部的顶锻力下连续沉积在基体上。本发明还提供了采用上述摩擦增材设备进行增材制造和缺陷修补的方法。本发明可以实现铝、镁、铁、钛、陶瓷等材料的增材制造、缺陷修补和涂层。
主权项:
1.一种摩擦增材设备,其特征在于:包括机座、旋转装置、旋转轴、送料装置;所述旋转装置安装在所述机座上,驱动所述旋转轴在所述机座内旋转;所述旋转轴的下端的侧壁与所述机座间设有供母材进入和扩散的容腔;所述送料装置安装在所述机座上,包括送料机构和料槽,所述料槽用于存放母材,所述送料机构将所述料槽中的母材挤向所述旋转轴的侧壁。
增减材一体加工系统及加工方法
发明专利权授予

专利号: CN116809973A

申请人: 苏州中科煜宸激光智能科技有限公司
发明人: 张平平;石拓;邢飞;张荣伟;张琪
申请日期: 2022-11-18
公开日期: 2024-10-18
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明涉及增材制造技术领域,具体而言涉及增减材一体加工系统及加工方法,包括增材加工区域、减材加工区域、轨道结构、供粉系统、激光器、激光熔覆部件和刮粉部件,所述增材加工区域被密封箱所包围,使所述增材加工区域处于惰性气体保护氛围中;所述轨道结构的第一端延伸到所述增材加工区域;本发明将成型缸设置成可以被变位机所驱动,使成型缸可以发生一定角度的倾斜,通过如此改变基板的角度,使在主体结构表面加工出悬空结构的支撑结构成为可能;本发明利用在主体结构表面增材形成支撑结构的桥接技术,支撑结构可在需要时随时被桥接出来,不需要从底部向上延伸,灵活性更高,使更多的悬空结构能够被加工成为可能。
主权项:
1.一种增减材一体加工系统,其特征在于,包括增材加工区域、减材加工区域、轨道结构、供粉系统、激光器、激光熔覆部件和刮粉部件,所述增材加工区域被密封箱所包围,使所述增材加工区域处于惰性气体保护氛围中;所述轨道结构的第一端延伸到所述增材加工区域,第二端延伸到所述减材加工区域;所述轨道结构上设有承载平台,所述承载平台可以在所述轨道结构上移动以往返于增材加工区域和减材加工区域;其中,所述承载平台上设有变位机和成型缸,所述供粉系统包括增材粉末粉仓,所述增材粉末粉仓通过刮粉部件向所述成型缸中层层铺粉,并被所述激光器按照预定路径使增材粉末烧结形成主体结构;所述成型缸固定到所述变位机的负载面,并能被所述变位机所驱动绕所述成型缸的轴线Z轴以及垂直于Z轴的Y轴转动,使成型缸的基板发生倾斜,所述激光熔覆部件用于在主体结构表面增材形成支撑结构;所述减材加工区域设有加工中心,用于处于对减材加工区域成型缸内形成的主体结构和支撑结构进行减材加工。
提高增材制造用高温合金粉末激光吸收率的方法
实质审查的生效

专利号: CN118080846A

申请人: 北京动力机械研究所
发明人: 张海洲; 白洁; 郑俊超; 马瑞; 李启春
申请日期: 2022-11-17
公开日期: 2024-05-28
IPC分类: B22F1/07
摘要:
本发明提供一种提高增材制造用高温合金粉末激光吸收率的方法,该方法包括:步骤一、称取一定组分配比的增材制造用基体高温合金粉末和纳米颗粒粉末,所述基体高温合金粉末和纳米颗粒粉末的质量分数配比为(92%~99%):(1%~8%),所述纳米颗粒粉末种类包括陶瓷颗粒、石墨烯、稀土元素;步骤二、将所述纳米颗粒粉末与基体高温合金粉末混合均匀;步骤三、将步骤二得到的混合粉末进行等离子球化处理;步骤四、将步骤三得到的产物置于溶剂中以去除多余纳米颗粒粉末。本发明方案克服了现有通过提高粉末的球形度来改变激光吸收率以及现有通过多激光器的设备来提高成形效率所存在的技术问题。
主权项:
1.一种提高增材制造用高温合金粉末激光吸收率的方法,其特征在于,所述方法包括:步骤一、称取一定组分配比的增材制造用基体高温合金粉末和纳米颗粒粉末,所述基体高温合金粉末和纳米颗粒粉末的质量分数配比为(92%~99%):(1%~8%),所述纳米颗粒粉末种类包括陶瓷颗粒、石墨烯、稀土元素;步骤二、将所述纳米颗粒粉末与基体高温合金粉末混合均匀;步骤三、将步骤二得到的混合粉末进行等离子球化处理;步骤四、将步骤三得到的产物置于溶剂中以去除多余纳米颗粒粉末。
一种化学抛光制备增材制造钛合金EBSD样品的方法
实质审查的生效

专利号: CN115753854A

申请人: 福建工程学院
发明人: 王震;徐嘉朦;徐刚;伊启中
申请日期: 2022-11-17
公开日期: 2023-03-07
IPC分类: G01N23/20008
摘要:
本发明公开了一种化学抛光制备增材制造钛合金EBSD样品的方法,所述方法包括以下步骤:用砂纸研磨钛合金测试面至无明显划痕,接着用脱脂棉蘸取化学抛光剂对钛合金试样的测试面进行擦拭,清洗干净后吹干,重复上述步骤直至测试面平整光亮,并在显微镜下观察不到划痕,得到EBSD样品;其中,化学抛光剂是由氢氟酸、硝酸和乳酸组成的化学抛光液A,或者是由氢氟酸、硝酸、乳酸和甘油组成的化学抛光液B。本发明的化学抛光方法操作简单、高效,用于增材制造钛合金EBSD解析率高,尤其是化学抛光液B中添加了适量甘油,对酸溶液具有更好的缓蚀作用,解决了增材制造钛合金的腐蚀过快和腐蚀不均问题,保证试样表面平整。
主权项:
1.一种化学抛光制备增材制造钛合金EBSD样品的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)用砂纸研磨钛合金测试面至无明显划痕,完成预处理,得到钛合金试样;(2)用脱脂棉蘸取化学抛光剂对上述钛合金试样的测试面进行擦拭,擦拭时间4~6s,接着用水和乙醇溶液清洗干净,然后吹干;所述化学抛光剂是由氢氟酸溶液、硝酸溶液和乳酸溶液按照体积百分比分别为6%~8%、40%~60% 和32%~54%组成的化学抛光液A,三种溶液的体积百分比之和为100%;(3)重复步骤(2),直至测试面平整光亮,并在500X显微镜下观察不到划痕,得到EBSD样品。
一种双激光增材制造方法和装置
发明专利权授予

专利号: CN115889820A

申请人: 云耀深维(江苏)科技有限公司
发明人: 请求不公布姓名
申请日期: 2022-11-16
公开日期: 2023-04-04
IPC分类: B33Y30/00
摘要:
本发明涉及金属3D打印技术领域,具体地说,涉及一种双激光增材制造方法和装置;包括以下步骤:S1、第一激光器发射第一激光,所述第一激光形成的聚焦光斑在预设成形路径上形成诱发熔池;S2、第二激光器发射第二激光,所述第二激光形成的聚焦光斑在所述诱发熔池上形成成形熔池,所述成形熔池的横截面积大于诱发熔池的横截面积;S3、驱动装置驱动所述第一激光在所述成形熔池中快速搅动,以对所述成形熔池内部的液相进行加热;诱发熔池的形成可以提高第二激光的吸收率,有利于第二激光的进一步形成,还可以降低第二激光能量的浪费。
主权项:
1.一种双激光增材制造方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、第一激光器发射第一激光,所述第一激光形成的聚焦光斑在预设成形路径上形成诱发熔池;S2、第二激光器发射第二激光,所述第二激光形成的聚焦光斑在所述诱发熔池上形成成形熔池,所述成形熔池的横截面积大于诱发熔池的横截面积;S3、驱动装置驱动所述第一激光在所述成形熔池中快速搅动,以对所述成形熔池内部的液相进行加热。
一种机器人连续送丝搅拌摩擦增材装置及曲面增材方法
发明专利权授予

专利号: CN115647569A

申请人: 哈尔滨工业大学
发明人: 谢聿铭;黄永宪;孟祥晨;燕泊衡;张润峰;张泽宇
申请日期: 2022-11-15
公开日期: 2023-04-14
IPC分类: B23K20/12
摘要:
本发明提出一种机器人连续送丝搅拌摩擦增材装置及曲面增材方法。该方法通过结构设计满足可连续送丝的复杂曲面增材并克服串联机器人弱刚性带来的主轴震颤问题。所述装置包括柔性串联机器人、高速电主轴、连续送丝搅拌摩擦增材制造模块、推丝模块、拉丝模块、丝材原料、增材构件七部分。本发明亦可应用于各种平面及复杂曲面表面的金属材料构件增材制造,如飞机壁板自加强结构、新能源汽车三电系统框架等,具有广泛且良好的适用性。
主权项:
1.一种机器人连续送丝搅拌摩擦增材装置,其特征在于:所述装置包括柔性串联机器人(1)、高速电主轴(2)、连续送丝搅拌摩擦增材制造模块(3)、推丝模块(4)、拉丝模块(5)、丝材原料(6)和增材构件(7)七部分;所述柔性串联机器人(1)采用五轴或六轴结构设计,其基座可安装于工厂或重载卡车上;所述高速电主轴(2)安装于柔性串联机器人(1)末端,用于为增材制造过程中连续送丝搅拌摩擦增材制造模块旋转部件(301)提供旋转动力;所述连续送丝搅拌摩擦增材制造模块(3)包括旋转部件(301)和非旋转部件(302)两部分构成;所述推丝模块(4)用于将丝材原料(6)从阻尼丝盘中抽出;所述拉丝模块(5)用于将丝材原料(6)送入非旋转部件高位进料孔(30204)或低位进料孔(30205),拉丝速度与推丝模块(4)送丝速度一致;所述增材构件(7)包含复杂曲面基板(701)、增材制造层(702)两部分,其中增材制造层(702)由连续送丝搅拌摩擦增材制造模块(3)进行沉积增材成形。
基于高熵合金增强轻质合金搅拌摩擦增材制造的焊接装置及方法
发明专利权授予

专利号: CN115673528A

申请人: 哈尔滨工业大学
发明人: 黄永宪;王劲棋;孟祥晨;谢聿铭;孙秀文
申请日期: 2022-11-15
公开日期: 2024-05-24
IPC分类: B23K20/12
摘要:
基于高熵合金增强轻质合金搅拌摩擦增材制造的焊接装置及方法,它涉及一种焊接装置及方法。本发明为了解决传统陶瓷相增强复合材料技术的基体与颗粒间结合较差,影响复合材料性能的问题。本发明所述焊接装置包括搅拌头、静止轴套和送粉机构,搅拌头的下部自上而下插入静止轴套内,送粉机构与静止轴套的外壁连接。本发明属于固相增材制造技术领域。
主权项:
1.基于高熵合金增强轻质合金搅拌摩擦增材制造的焊接装置,其特征在于:所述基于高熵合金增强轻质合金搅拌摩擦增材制造的焊接装置包括搅拌头(1)、静止轴套(2)和送粉机构(3),搅拌头(1)的下部自上而下插入静止轴套(2)内,送粉机构(3)与静止轴套(2)的外壁连接。
一种激光沉积增材制造在线监测系统及方法
专利申请权、专利权的转移

专利号: CN115861187A

申请人: 哈尔滨工程大学;
发明人: 姜风春;朱晓波;果春焕;孙倩斐;孙齐;高华兵;刘杨
申请日期: 2022-11-15
公开日期: 2023-03-28
IPC分类: G06T7/00
摘要:
本申请提供一种激光沉积增材制造在线监测系统及方法,包括:激光沉积增材制造模块、机器人系统模块和计算机模块;在激光沉积模块中首先利用激光结合数字模型路径对金属材料进行沉积,同时利用机器人系统模块对增材制造过程数据进行实时采集,将所有数据传输到计算机模块。将获取后的数据结合算法模型模块,对沉积层表面,熔池状态可进行实时监测,将监测到的缺陷或者熔池异常状态等信息反馈到激光沉积模块中达到实时控制,保证工件表面成形质量,提高产品合格率。
主权项:
1.一种激光沉积增材制造在线监测系统,其特征在于,包括:激光沉积增材制造模块(1)、机器人系统模块(2)和计算机模块(3);所述机器人系统模块(2)与计算机模块(3)通信连接;所述计算机模块(3)与激光沉积增材制造模块(1)通信连接;所述激光沉积增材制造模块(1)被配置为:对粉末材料或丝状材料结合数字模型进行熔化沉积,完成目标工件成形;所述机器人系统模块(2)被配置为:在激光沉积增材制造过程中采集数据,并传输所述数据至所述计算机模块(3),所述数据包括:熔池图像数据、熔池温度数据和三维点云数据;所述计算机模块(3)包括算法模型模块(31),所述算法模型模块(31)被配置为:根据以往的数据训练形成算法模型,通过所述算法模型对所述数据进行实时处理,并将处理结果保存到所述计算机模块(3)中;所述计算机模块(3)被配置为:将所述数据通过算法模型模块(31)处理,对沉积层表面,熔池状态进行实时监测,将监测到的缺陷或者熔池异常状态等信息反馈到激光沉积模块。
用于材料的增材制造的方法及机器
实质审查的生效

专利号: CN118354856A

申请人: 西门子股份公司
发明人: C·E·路德维希; D·曼维良; M·帕弗拉特; U·韦弗
申请日期: 2022-11-15
公开日期: 2024-07-16
IPC分类: B29C64/153
摘要:
为了使增材制造材料不会由于增材制造物体的设计而制约或限制任何增材制造约束,提出了基于“粉末床熔融”技术,其通过烧结/熔化装置(SMD)来烧结(stg)或熔化(mlt)的方式,该烧结/熔化装置根据分配给控制单元(CTU、PRC)的模拟模型(SMM)并在控制单元的控制主权下执行,粉末材料(PM)可填充到粉末材料床(PMB)中,以便根据模拟模型(SMM)并在控制单元的控制主权下倾斜(tlt)粉末材料床(PMB)的构建平台(BPF),其中由于烧结(stg)或熔化(mlt)的粉末材料(PM),在增材制造机器(AMM)的腔体(CVT)中的构建平台(BPF)上逐层构建增材制造物体(OBJ),并且其中构建平台在腔体内既可向下移动或可向上移动又可顺时针倾斜或可逆时针倾斜,使得在逐层构建期间,作为最大允许增材制造角度(AMA<subgt;mail</subgt;、AMA'<subgt;mial</subgt;、AMA”<subgt;mial</subgt;)的悬垂角度(OHA、OHA'、OHA”),或者指不低于增材制造水平(AML)(“OPT1”)或者指不超过增材制造方向(AMD)(“OPT2”)。
主权项:
1.一种用于增材制造材料的方法,其中所述增材制造基于“粉末床熔融<PBF>”技术,其中可填充到增材制造机器(AMM)的粉末材料床(PMB)中的粉末材料(PM)通过烧结/熔化装置(SMD)来烧结(stg)或熔化(mlt)的方式使用,以在所述粉末材料床(PMB)内逐层构建所述粉末材料床(PMB)的构建平台(BPF)上的增材制造物体(OBJ),所述构建平台(BPF)在增材制造机器(AMM)的腔体(CVT)中既可向下(mdw)移动(mva)或可向上(muw)移动(mva)又可顺时针倾斜(tcw)或可逆时针倾斜(tccw),由此改变用于所述粉末材料(PM)的粉末材料床(PMB)的填充体积,其特征在于:-根据模拟模型(SMM)并在所述控制单元(CTU、PRC)的控制主权下通过所述烧结/熔化装置(SMD)执行基于所述烧结或熔化的构建,所述模拟模型(SMM)包括所述增材制造物体(OBJ)的数字孪生(DT)并分配给控制单元(CTU、PRC),-根据所述模拟模型(SMM)并在所述控制单元(CTU、PRC)的控制主权下倾斜(tlt)所述腔体(CVT)内的构建平台(BPF),使得在所述逐层构建期间,作为最大允许增材制造角度(AMAmail、AMA'mial、AMA”mial)的悬垂角度(OHA、OHA'、OHA”),或者指不低于增材制造水平(AML)(“OPT1”)或者指不超过增材制造方向(AMDR)(“OPT2”)。
一种含Nd高强耐热镁合金结构件成型方法
实质审查的生效

专利号: CN115647388A

申请人: 贵州航天风华精密设备有限公司;
发明人: 刘巧娣;王敬丰;石海;刘锦铭;黄斌;刘大志
申请日期: 2022-11-14
公开日期: 2023-01-31
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明属于镁合金成型技术领域,具体涉及一种含Nd高强耐热镁合金结构件成型方法;具体包括以下步骤:(1)熔炼:将纯镁锭和中间合金进行熔化;(2)浇铸:在温度730~780℃范围内进行ZM6铸锭浇铸;(3)铸锭加工:对浇铸后的ZM6铸锭外圆及两端面进行机械加工;(4)制粉:采用离心气雾化的方法将ZM6铸锭制成球形镁合金粉末;(5)程序设定:在镁合金SLM打印设备上完成结构件成型程序设定;(6)构件成型:通过SLM打印设备完成含Nd高强耐热镁合金结构件的成型。不用经过热处理即可达到铸造成型ZM6结构件经过热处理强化后的强度,提高了结构件的尺寸精度。
主权项:
1.一种含Nd高强耐热镁合金结构件成型方法,其特征在于,是将ZM6铸锭通过气雾化的方式制成球形镁合金粉体,球形镁合金粉体通过激光选区熔化(SLM)增材制造的成型方式得到镁合金结构件。
一种基于同轴损伤探测的激光增材制造寿命预测方法
实质审查的生效

专利号: CN115625894A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红;武林阔;王磊磊;高转妮
申请日期: 2022-11-11
公开日期: 2023-01-20
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种基于同轴损伤探测的激光增材制造寿命预测方法,该方法使用同轴损伤探测设备对增材过程中的缺陷进行检测、寿命预测系统进行增材件的寿命预测,使用实时调节系统进行增材过程控制。同轴设备能够获取已成形沉积层中的气孔、未熔、裂纹缺陷信息;寿命预测系统能够进行缺陷三维成像及有限元分析增材件寿命;实时调节系统能够实时调节激光增材过程工艺参数。该方法实现在激光增材制造过程中进行增材件寿命预测并通过实时改变激光功率、扫描速度、送料速度工艺参数以减小增材件缺陷发生的可能性,延长增材件的寿命。
主权项:
1.一种基于同轴损伤探测的激光增材制造寿命预测方法,其特征在于,该方法使用同轴损伤探测设备、寿命预测系统进行增材件的寿命预测,使用实时调节系统进行增材过程控制;所述同轴损伤探测设备能够获取已成形沉积层中的气孔、未熔、裂纹缺陷信息,包括X射线发射探头及探测器,同轴损伤探测设备X射线光源为点光源,当X射线遇到缺陷时,其强度会发生变化,探测器获取不同位置点光源照射时穿透的X射线强度及增材件内部缺陷投影的位置坐标,经过代数迭代法获取缺陷的大小以及三维位置信息,将其以数字信号传输到寿命预测系统;所述寿命预测系统能够进行缺陷三维成像及有限元分析增材件寿命,以人工神经网络算法为核心根据大量实验数据进行训练,对缺陷产生位置、散热条件、热输入、装夹条件、材料属性因素综合分析进行增材件缺陷出现可能性预测,寿命预测系统能够根据同轴损伤探测设备传递的数字信号在导入的有限元模型中进行图像显示,通过去除相应区域的网格以模拟缺陷在增材件中的存在,并且预测在目前的工艺参数下整体增材件的缺陷分布,通过设置温度、压力、湿度初始条件,模拟增材件在实际应用中的服役环境,通过设置热输入、力边界条件,模拟增材件真实服役过程,进行有限元分析计算气孔、裂纹作用下材料失效时间从而对增材件寿命预测,将寿命信息输出至显示器以及以数字信号形式传输给实时调节系统;所述实时调节系统能够实时调节激光增材过程工艺参数,接收寿命预测系统信息,判断在当前的工艺参数下增材件寿命是否满足实际服役所需寿命,如果是,则保持当前的激光器输出功率、激光头扫描速度、送料装置送料速度,如果不满足,判断此时热输入过大还是过小,并向激光器、控制柜、送料装置传输电信号,激光器、控制柜、送料装置接收电信号并相应改变激光功率、扫描速度、送料速度参数,每次改变目前参数的5%,进行过程调节,减少缺陷,延长增材件寿命,之后同轴损伤检测系统进行损伤检测,寿命预测系统进行寿命预测判断当前工艺参数下是否满足需求;包括步骤如下:(1)将增材件数字模型及材料导入寿命预测系统中,寿命预测系统根据数据库获取所用材料的物理性能参数;(2)在激光增材制造过程中使用同轴损伤探测设备获取已成形沉积层中气孔、未熔、裂纹缺陷信息;(3)寿命预测系统接收缺陷信息并将其映射到增材件模型内部,预测整体增材件内部缺陷,通过改变初始条件及边界条件模拟分析增材件在服役环境下的寿命;(4)实时调节系统获取寿命预测系统传递的信息并对激光增材制造过程目前工艺参数进行调整,以达到适合的工艺参数从而调整热输入,减少气孔、未熔、裂纹缺陷,提高增材件的寿命。
一种选区激光烧结增材制造过程中的微结构演化预测方法
实质审查的生效

专利号: CN115662551A

申请人: 南京航空航天大学
发明人: 易敏;王文轩;梁晨光
申请日期: 2022-11-11
公开日期: 2023-01-31
IPC分类: G06F30/23
摘要:
本发明公开了一种选区激光烧结增材制造过程中的微结构演化预测方法,根据选区激光烧结增材制造的微结构演化特征,从系统的自由能密度泛函出发,热力学自洽地推导出温度、保守序参量、非保守序参量的时空演化表达式,给出了含有温度梯度驱动扩散的Cahn–Hilliard方程以及模型参数的确定方法,并通过有限元编程实现数值计算。结合粉床铺设和有限元计算,该非等温相场模型可模拟选区激光烧结增材制造过程中的烧结颈、晶界迁移等微结构演化,模拟选区激光烧结增材制造中巨大温度梯度的影响,优化选区激光烧结增材制造工艺参数,揭示选区激光烧结增材制造工艺参数对微结构演化及最终微结构的影响规律,提升选区激光烧结增材制造的设计效率。
主权项:
1.一种选区激光烧结增材制造过程中的微结构演化预测方法,其特征在于,包含以下步骤:(1)建立非等温相场模型,并获取能量表达式,从热力学自洽的角度,获得温度、保守序参量、非保守序参量随时间和空间变化的表达式;(2)依据非等温相场模型,得到模型参数与实验参数关联的表达式,结合实验参数,求解拟合出非等温相场模型的参数;(3)采用有限元对温度、保守序参量、非保守序参量随时间和空间变化的表达式进行离散化处理,得到残差和迭代矩阵,并编写有限元程序;(4)建立双颗粒的理想烧结模型并进行数值计算,得到选区激光烧结增材制造过程中微结构演化的相关机理;(5)采用离散元模拟选区激光烧结增材制造的粉床铺设,获得粉末颗粒的初始分布情况;(6)有限元程序中,结合相关机理、粉床铺设、残差和迭代矩阵、非等温相场模型参数,计算选区激光烧结增材制造工艺参数对微结构演化及最终微结构的影响规律,包含烧结颈、晶界迁移、孔隙率、表面形貌、晶粒形状、致密度的微结构特征,总结出可供选择的工艺参数。
一种用于送粉式增材制造粉末分布状态测量装置
发明专利权授予

专利号: CN115901755A

申请人: 哈尔滨工业大学
发明人: 李俐群; 郭鹏飞; 黄怡晨; 常帅
申请日期: 2022-11-11
公开日期: 2023-04-04
IPC分类: G01N21/84
摘要:
一种用于送粉式增材制造粉末分布状态测量装置,涉及一种用于增材制造粉末分布状态测量装置。本发明是要解决现有的送粉式增材制造过程由于装配误差、粘粉以及送粉头磨损会影响粉末流的状态的技术问题。为了对粉末分布状态进行测量,本发明首先通过开关叶片控制落在收集台上粉末的数量,通过高度调节系统实现测量层高的控制,最后通过收集台上粉末分布情况反映该层粉末的分布,通过多层粉末分布测量结果的叠加即可反应粉末流的整体分布情况。本发明的测量装置能够高效解决粉末流测量的难题。此外本发明的测量装置适用于任何需要测量粉末流分布状态的场景,而非仅仅局限于增材制造粉末的测量。
主权项:
1.一种用于送粉式增材制造粉末分布状态测量装置,其特征在于用于送粉式增材制造粉末分布状态测量装置是由底座盘(1)、清粉仓侧壁(2)、激光感应器(3)、粉末收集台系统(4)、高度调节系统(5)、外罩(6)、轨道盘(7)、驱动电机(8)、开关叶片(9)、驱动齿轮(10)、从动齿轮(11)和螺母(12)组成;所述的开关叶片(9)共六片,结构与尺寸完全相同,开关叶片(9)的一端为锐角α,且开关叶片(9)位于锐角α一端的高度较高,开关叶片(9)的下表面固定一个短轴(9-1)和长轴(9-2),长轴(9-2)更靠近锐角α一端,长轴(9-2)为螺纹杆;在开关叶片(9)的下表面上,短轴(9-1)、长轴(9-2)和锐角α在同一条直线上;所述的外罩(6)为空心筒结构,在外罩(6)的内壁上沿着竖直方向设置燕尾槽(6-1);所述的清粉仓侧壁(2)为空心筒结构且上表面中心设置通孔,在清粉仓侧壁(2)上设置一个清粉孔(2-1)和一套激光感应器(3);所述的激光感应器(3)由激光发射端(3-1)和激光接收端(3-2)组成,激光发射端(3-1)和激光接收端(3-2)相对设置;底座盘(1)固定在清粉仓侧壁(2)和外罩(6)之间,且外罩(6)在底座盘(1)的下方;6个开关叶片(9)设置在底座盘(1)的上表面,且6个锐角α聚集在中心形成中心高外侧低的结构;底座盘(1)上均匀设置6个长条形槽(1-1),6个开关叶片(9)的短轴(9-1)分别对应插在6个长条形槽(1-1)中,且短轴(9-1)与6个长条形槽(1-1)为滑动连接关系;底座盘(1)的中心设置通孔;所述的轨道盘(7)的尺寸小于底座盘(1),轨道盘(7)的中心设置通孔且轨道盘(7)的中心通孔直径小于底座盘(1)的中心通孔;轨道盘(7)上均匀设置6个弧形槽(7-1)且弧形槽(7-1)为上端开口小,下端开口大;6个开关叶片(9)的长轴(9-2)均穿过底座盘(1)的中心通孔和弧形槽(7-1)且6个长轴(9-2)分别对应一个弧形槽(7-1),长轴(9-2)的下端螺纹连接一个螺母(12),螺母(12)位于弧形槽(7-1)的下端中,长轴(9-2)与弧形槽(7-1)为滑动连接关系;所述的从动齿轮(11)固定在轨道盘(7)的下表面中心处,驱动电机(8)通过支架固定在外罩(6)的内壁上,驱动电机(8)的动力输出端和驱动齿轮(10)的中心固定,驱动齿轮(10)与从动齿轮(11)机械啮合;所述的粉末收集台系统(4)由底座(4-1)和收集台(4-2)组成;所述的底座(4-1)为内部空心结构,上端面交错斜锥面结构;所述的收集台(4-2)上表面为封闭且圆形结构,侧壁底端为交错斜锥面结构,收集台(4-2)放置在底座(4-1)的正上方且两者通过交错斜锥面结构进行配合定位;所述的高度调节系统(5)由传动螺杆(5-1)、垂直滑块(5-2)、从动锥齿轮(5-3)和主动锥齿轮(5-4)组成;所述的垂直滑块(5-2)内腔设置内螺纹结构,传动螺杆(5-1)通过螺纹与垂直滑块(5-2)螺纹配合,传动螺杆(5-1)位于垂直滑块(5-2)的下方,从动锥齿轮(5-3)固定在传动螺杆(5-1)的下表面;所述的驱动锥齿轮(5-4)与从动锥齿轮(5-3)通过机械啮合;所述的垂直滑块(5-2)与外罩(6)内壁上的燕尾槽(6-1)配合滑动连接;主动锥齿轮(5-4)的外端穿过外罩(6);所述的底座(4-1)固定在垂直滑块(5-2)的上表面;所述的粉末收集台系统(4)和高度调节系统(5)均设置在外罩(6)的内腔中。
一种自适应调控层高制备层状复合异质材料与结构的电弧增材制造系统与方法
实质审查的生效

专利号: CN115971609A

申请人: 南京理工大学
发明人: 周琦;张伟;段梦伟;彭勇;王克鸿;孔见;郭顺;章晓勇;黄勇;刘学权
申请日期: 2022-11-11
公开日期: 2023-04-18
IPC分类: B23K9/133
摘要:
本发明公开了一种自适应调控层高制备层状复合异质材料与结构的电弧增材制造系统与方法,本发明为采用电弧作为热源,按照设计的材料结构模型,逐层逐道熔敷金属丝材;通过CCD相机实时监测增材件外观尺寸,及时提取每层每道实际三维尺寸,并与工件三维模型进行比对,通过调节送丝速度以控制三维尺寸,同时对明显凹坑区域进行找补,实现对层高的自适应调控,使得增材材料与结构满足设计的尺寸要求。该系统和方法可以实现毫米级到米级的层状复合材料与结构的制造,具有效率高和成本低等突出优势,同时通过CCD动态监测和实时调参与找补,实现层高自适应调控,从而易于制备尺寸与结构符合设计要求的材料与结构。
主权项:
1.一种自适应调控层高制备层状复合异质材料与结构的电弧增材制造系统,其特征在于,包括六轴机器人(1);工作台(2),工作台(2)上设置高刚度基板(3)、高刚度基板(3)两侧设置基板配套夹具(4);设置焊机(5)分别连接送丝机A(6)、送丝机B(7)以及双送丝增材枪体(10);气瓶(12)通过导气管(11)把保护气送入双送丝增材枪体(10);丝材A(8)和丝材B(9)固定在双送丝增材枪体(10)一侧端部;双送丝增材枪体(10)固定在六轴机器人(1)的第六轴;CCD相机(13)、工控机(14)、显示器(15)组成在线动态监测系统;增材制造过程中CCD相机(13)实时拍摄增材件三维形貌,并把图像实时同步到工控机(14),最后在显示器(15)上显示;工控机(14)将图像数据与三维模型对比,依据比对结果调控送丝速度,同时反馈当层凹坑处。
一种刀具用颗粒增强高熵合金复合材料制备方法
实质审查的生效

专利号: CN115652125A

申请人: 太原工具厂有限责任公司;
发明人: 冯亚军;阎光成;张红燕;高永恒;陈洪胜;刘润爱
申请日期: 2022-11-10
公开日期: 2023-01-31
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明提供刀具用颗粒增强高熵合金复合材料制备方法,属于复合材料制备及应用的技术领域,采用激光增材制造打印技术制备碳化钨颗粒增强高熵合金复合材料,在材料内部生成界面反应层,提高异质界面接合强度,通过高频脉冲电流处理方法,降低或消除打印复合材料内部的气孔、裂纹等缺陷,此制备方法工艺先进,数据精确翔实,制备的刀具用颗粒增强高熵合金复合材料内部硬质颗粒分布均匀,异质界面之间接合性能良好,相对与传统刀具材料硬度可提高50%,可做刀具材料使用,是十分理想的制备刀具用颗粒增强金属基复合材料的方法。
主权项:
1.一种刀具用颗粒增强高熵合金复合材料制备方法,其特征在于,包括下述步骤:S1,称量金属粉末称取铝粉、钴粉、铬粉、铁粉和镍粉,按照原子比例为Al:Co:Cr:Fe:Ni=1:1:1:1:2.1的比例进行称取,称取后放入球磨罐中密封待用;S2,高能球磨混粉制备高熵合金将装有铝粉、钴粉、铬粉、铁粉和镍粉的五元粉末的球磨罐安装在高能球磨机上固定夹紧,进行高能球磨,球磨时间为48h,球磨机转速为1200r/min,球料比为5:1,球磨后为AlCoCrFeNi2.1高熵合金;S3,低能球磨碳化钨和高熵合金的混合粉末①称取碳化钨粉末和高熵合金粉末,按照质量比为WC:AlCoCrFeNi2.1=1:9比例进行称量,称取后置于球磨罐中;②将装有WC和高熵合金粉的混合粉末的球磨罐安装在行星式球磨机上固定夹紧,进行低能混粉,混粉时间为6h,球磨机转速为200r/min,球料比为5:1,混粉后为WC与高熵合金的二元混合粉末;S4,二元混合粉末的烘干将制备的二元混合粉末置于干燥箱内,进行烘干,烘干温度为120oC,烘干时间为2h,烘干后取出备用;S5,激光增材制造打印复合材料按量称取制备的二元混合粉末,置于选区激光打印机内部,选区激光打印机的工艺参数为:激光功率:250~300W扫描速度:500~800mm/s打印层厚:50μm打印旋转角度:67o ;S6,脉冲电流处理颗粒增强高熵合金复合材料将激光增材制造打印的颗粒增强高熵合金复合材料置于脉冲电流处理炉内部,施加压力3~5MPa,关闭脉冲电流处理炉,开启真空泵,进行炉内抽真空,真空度低于10-2,开启脉冲电流发生器,对试样进行脉冲电流处理,最高加热温度为900oC,保温时间5min,整个阶段处理过程如下:第一阶段:升温速度50oC/min,升温至800oC;第二阶段:升温速度20oC/min,升温至900oC;第三阶段:900oC保温5min;第四阶段:关闭脉冲电流发生器,随炉冷却至200oC以下;打开真空阀和炉门,取出脉冲电流处理后的试样;S7,对脉冲电流处理炉处理后的复合材料进行打磨、砂光处理。
连接进料的固态增材制造方法
实质审查的生效

专利号: CN117382180A

申请人: 澳门发展及质量研究所; 航天工程装备(苏州)有限公司
发明人: 郭达伟;汪虎;林慧怡;徐晓霞;李文晓;朱志雄;杨国舜;郭志达;谭立武
申请日期: 2022-11-10
公开日期: 2024-01-12
IPC分类: B29C64/321
摘要:
本申请提供了一种连接进料的固态增材制造方法,固态增材制造方法用于在连续进料装置中输送耗材棒至主轴旋转机构,耗材棒的一端设有第一定位部,另一端设有与第一定位部相配合的第二定位部,连续进料装置包括供料机构、顶压机构、高位升降机构和低位升降机构,该固态增材制造方法可以在增材制造的过程中连续进料,从而能够提高增材制造的制造效率和固态增材制造构件的整体性能。
主权项:
1.一种连接进料的固态增材制造方法,其特征在于,所述固态增材制造方法用于在连续进料装置(100)中输送耗材棒(200)至主轴旋转机构(50),所述耗材棒(200)的一端设有第一定位部,另一端设有与第一定位部相配合的第二定位部;所述连续进料装置(100)包括供料机构(10)、顶压机构(20)、高位升降机构(310)和低位升降机构(320),所述固态增材制造方法包括如下步骤:S10:将多根耗材棒(200)置于所述供料机构(10)内,并向位于第三夹持位置的所述高位升降机构(310)提供所述耗材棒(200)、向位于第一夹持位置的所述低位升降机构(320)以及主轴旋转机构(50)提供耗材棒(200),其中,所述高位升降机构(310)内的所述耗材棒(200)与所述低位升降机构(320)和所述主轴旋转机构(50)内的耗材棒(200)通过第一定位部和第二定位部首尾衔接;S20:所述顶压机构(20)将所述耗材棒(200)按照预定顺序输送给所述高位升降机构(310),并与所述高位升降机构(310)配合使所述顶压机构(20)输出的所述耗材棒(200)与所述高位升降机构(310)内的所述耗材棒(200)通过第一定位部和第二定位部首尾衔接;S30:所述低位升降机构(320)与所述顶压机构(20)和所述高位升降机构(310)配合,驱动所述耗材棒(200)下移,直至所述低位升降机构(320)移动至第二极限位置;S40:所述高位升降机构(310)夹紧所述耗材棒(200),所述低位升降机构(320)松开耗材棒(200)并上移,所述高位升降机构(310)驱动夹紧的所述耗材棒(200)推动所述低位升降机构(320)松开的所述耗材棒(200)继续下移,直至移动至第五极限位置,所述低位升降机构(320)移动至第一夹持位置;S50:所述低位升降机构(320)夹紧所述高位升降机构(310)所夹持的耗材棒(200),所述高位升降机构(310)松开所述耗材棒(200)并向上移动,所述低位升降机构(320)驱动夹紧的所述耗材棒(200)继续下移;S60:待所述低位升降机构(320)移动至接近所述第二极限位置时,所述高位升降机构(310)移动至所述第三夹持位置以夹紧所述顶压机构(20)输送的所述耗材棒(200);S70:重复步骤S40至步骤S60。
一种超高速平面激光熔覆增材制造装置及加工方法
发明专利权授予

专利号: CN115625352A

申请人: 江苏大学
发明人: 李世明;张新洲;陈兰;杨志伟;陆霖凯;于关玺;任旭东
申请日期: 2022-11-09
公开日期: 2024-05-14
IPC分类: B22F12/17
摘要:
本发明提供了一种超高速平面激光熔覆增材制造装置,包括激光发生器、移动平台、超声振动平台、主轴、转动及光路传播机构和熔覆喷嘴;所述激光发生器用于产生激光光束;所述超声振动平台上放置基板,通过超声振动平台旋转使基板转动;所述超声振动平台通过移动平台安装在底座上;所述主轴可移动安装在基板上方;所述主轴上安装转动及光路传播机构,所述熔覆喷嘴通过径向移动装置安装在转动及光路传播机构上,通过转动及光路传播机构使熔覆喷嘴转动;所述激光光束依次通过主轴和转动及光路传播机构后进入熔覆喷嘴;所述熔覆喷嘴转动方向与基板转动方向相反。本发明可在平面上实现超高速激光熔覆增材制造,并且能够实现相同线速度的激光熔覆。
主权项:
1.一种超高速平面激光熔覆增材制造装置,其特征在于,包括激光发生器(12)、移动平台(19)、超声振动平台(1)、主轴(29)、转动及光路传播机构(10)和熔覆喷嘴(4);所述激光发生器(12)用于产生激光光束(13);所述超声振动平台(1)上放置基板(3),通过超声振动平台(1)旋转使基板(3)转动;所述超声振动平台(1)通过移动平台(19)安装在底座(18)上;所述主轴(29)可移动安装在基板(3)上方;所述主轴(29)上安装转动及光路传播机构(10),所述熔覆喷嘴(4)通过径向移动装置安装在转动及光路传播机构(10)上,通过转动及光路传播机构(10)使熔覆喷嘴(4)转动;所述激光光束(13)依次通过主轴(29)和转动及光路传播机构(10)后进入熔覆喷嘴(4);所述熔覆喷嘴(4)转动方向与基板(3)转动方向相反。
一种用于空间异型薄壁结构的压气机防喘扰流片机匣增材制造设计方法
实质审查的生效

专利号: CN115730358A

申请人: 中国船舶重工集团公司第七0三研究所
发明人: 张亮;张舟;王琦;徐宁;候佳希;高思华;贾志明;张智博
申请日期: 2022-11-09
公开日期: 2023-03-03
IPC分类: G06F30/10
摘要:
本发明提供本一种用于空间异型薄壁结构的压气机防喘扰流片机匣增材制造设计方法,其方法内容主要包括:扰流片和连接法兰的一体化设计、对扰流片机匣的分割、扰流片机匣的增材制造摆放设计、扰流片机匣的减重降材设计、扰流片机匣功能面的无支撑设计。本发明在设计时充分考虑了增材制造工艺特点,将空间异型薄壁结构的压气机防喘扰流片机匣实现了一体化设计及加工。本发明的方法设计巧妙,且增材制造的加工效率高,最终形成的一种用于空间异型薄壁结构的压气机防喘扰流片机匣增材制造设计方法,同时可为增材制造领域类似零部件设计加工、燃气轮机同类产品提供设计参考。
主权项:
1.一种用于空间异型薄壁结构的压气机防喘扰流片机匣增材制造设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:结合选区激光熔化金属增材制造工艺特点和空间异型薄壁结构的压气机防喘扰流片机匣的结构特征,使用选区激光熔化金属3D打印技术和工艺来设计和制造;步骤2:压气机防喘扰流片机匣在增材制造设计中通过结构设计控制而具有高度一体化、轻量化、所有功能面无支撑的特征;步骤3:将压气机防喘扰流片机匣中扰流片与其轴向端面法兰设计为一体化结构,扰流片与端面法兰通过圆角实现连接过渡,完全避免多零件组装及连接固定环节;步骤4:将步骤3的压气机防喘扰流片机匣沿进气侧、出气侧扰流片安装角度进行分割,以实现选区激光熔化金属3D打印在有限的成型平台中分段同时打印;步骤5:将步骤4的压气机防喘扰流片轴向两个端面连接法兰内部设计为规则的非连续矩形空腔结构,以实现减重降材的目的;步骤6:将步骤4和步骤5形成的分段扰流片机匣进行增材制造摆放优化设计,分析设计所有扰流片功能面成型角度α~β应在增材制造自成型无支撑范围内、快速成型使用的一次成型的用粉量hmin、hmax应为最少;步骤7:具有空间异型面的薄壁扰流片结构与选区激光熔化金属3D打印基准平面所成角度均满足制造过程中的无支撑设计要求,摆放过程中确需调整扰流片原设计扭曲方向的,调整后需重新经过防喘性能核算,如不满足设计要求,需结合增材制造要求的角向重新布置设计扰流片扭曲方向,重复步骤1至步骤6的工作。

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