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专利搜索结果 关键词: "增材制造"

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一种基于数据库的增材制造零件变形预测和数值补偿方法
实质审查的生效

专利号: CN115221700A

申请人: 重庆大学
发明人: 白如清;梁冠;蒲华燕;赵晶雷;易进;李雪平;元书进;罗均
申请日期: 2022-07-12
公开日期: 2022-10-21
IPC分类: G06F17/16
摘要:
本发明公开了一种基于数据库的增材制造零件变形预测和数值补偿方法。首先，通过数据库对增材制造零件的待打印路径进行变形量预测；然后，依据变形量预测值对原始几何模型进行数值补偿；最后，补偿后的几何模型在待打印路径下进行增材成型。本发明包括的关键技术有：①零件变形量数据库的建立与更新；②待打印路径节点变形量权重系数的计算；③待打印路径节点变形量的预测；④零件原始几何模型的同比反向变形补偿。本发明巧妙地通过零件变形量数据库来预测待打印路径节点变形量，通过同比反向变形补偿法改变原始几何模型来提高零件的成型精度。
主权项:
1.一种基于数据库的增材制造零件变形预测和数值补偿方法，其特征在于：(1)建立零件几何模型，并对零件几何模型进行网格化，模型单元总数为H。(2)依据离散单元和离散精度得到每个节点编号Ni,i＝1,…,n和节点坐标D＝{…,(xi，yi，zi),…},i＝1,…,n，其中(xi，yi，zi)为i节点的坐标。(3)零件变形量数据库的建立与更新。①随机生成m条打印路径，初始化第k＝1(k≤m)条路径。②计算节点应变量：根据热力耦合理论仿真分析(温度场数值模拟和应力场数值模拟)第k条打印路径的增材制造过程进而获得所有节点的应变量ε＝{ε1，ε2，…，εi，…，εn}，其中εi为i节点的总应变量。εi＝A-1σi+αΔTi其中节点i的总应变εi＝[εix εiy εiz εixy εixy εixz]T；节点i的总应力σi＝[σix σiy σizσixy σixy σixz]T；热膨胀系数α＝[αx αy αz 0 0 0]T；E、ν、G分别为杨氏模量、泊松比、剪切模量。③计算节点变形量：根据步骤②中节点应变量推导得到节点变形量Sk＝{sk1，sk2，…，ski，…，skn}，其中ski为路径k下i节点的变形量，变形量si定义如下：ski＝(skxi，skyi，skzi)skxi，skyi，skzi为路径k下i节点在x，y，z方向的变形量，其中i＝1,…,n。④更新数据库：将路径k对应的节点变形量更新到数据库中。⑤判断k是否小于等于m，若是则令k＝k+1，再重复步骤②-④，若不是则进入步骤(4)。(4)待打印路径节点变形量权重系数的计算：初始化匹配权重系数wk＝0(k＝1,…,m；k代表数据库中的第k条打印路径)。依次判断待打印路径的第T(T＝1,…,H-1)步与数据库中的每一条路径的第T步是否相等，如果相等则令wk＝wk+1。(5)待打印路径节点变形量的预测：待打印路径节点变形量的预测值s*i,i＝1,…,n，即为数据库中所有路径下该节点的变形量与匹配权重系数乘积之和与所有权重系数之和的比值。其中待打印路径节点变形量的预测值s*i定义如下：其中wk表示数据库中的第k条打印路径所对应的匹配权重系数；skxi，skyi，skzi为数据库中第k条路径下i节点在x，y，z方向的变形量。(6)零件原始几何模型的同比反向变形补偿：更新每个节点坐标，将步骤(5)中待打印路径每个节点的变形量沿反向×(-1)并与步骤(2)中的节点坐标相加从而得到每个节点的新坐标即重构节点坐标D'，扫掠重构节点坐标获得重构模型。其中重构节点坐标D'被定义为：D′＝D-S*即：D′＝{…,(xi，yi，zi),…}-{…,(s*xi，s*yi，s*zi),…}＝{…,(xi-s*xi，yi-s*yi，zi-s*zi),…}
发明专利
一种超音频脉冲方波MIG辅助三丝电弧增材工艺方法
发明专利权授予

专利号: CN115070173A

申请人: 南京理工大学
发明人: 杨东青;李涛;杨纯攀;黄勇;范霁康;王磊;彭勇;王克鸿
申请日期: 2022-07-09
公开日期: 2024-04-05
IPC分类: B23K9/133
摘要:
本发明为一种超音频脉冲方波MIG辅助三丝电弧增材工艺方法，该方法将超音频脉冲方波MIG电弧热源引入三电弧热源当中，并用于各种金属材料的增材制造。该方法提高了传统脉冲MIG增材技术的自由度，使三丝电弧增材制造能够适应更多不同的工况，并且具有丰富的增材参数调节范围，在满足增材成形件质量的要求上提高增材效率。超音频脉冲方波电弧比普通脉冲电弧的电磁收缩效应更加显著，挺度更大，熔透性增加。同时熔池受到搅拌作用可破碎内部粗大晶粒，有利于更多的晶粒形核，改善成形件内部显微组织，并提高成形件力学性能。
主权项:
1.一种超音频脉冲方波MIG辅助三丝电弧增材工艺方法，其特征在于，该方法具体为设置两台双丝MIG增材电源和一台超音频脉冲方波MIG增材电源都具有平特性或缓降特性电源，可利用电弧自身调节作用稳定电弧长度，保证增材过程的稳定性；设置双丝MIG增材电源经协同控制柜可相互通信，通过脉冲相位控制达成两电弧基值电流和峰值电流的相位控制，用于防止多个电弧之间因电磁收缩效应而相互干扰，保证电弧的稳定性。所用的直线式增材枪可将三根丝材同时接入，相邻两根丝材的中心具有一定的距离，距离在15～25mm之间。
发明专利
一种基于电弧增材多向钢节点弯管支路制造方法及系统
发明专利权授予

专利号: CN115041701A

申请人: 湖北鸿路钢结构有限公司
发明人: 陈胜元;余圣甫;汪能;余振宇
申请日期: 2022-07-08
公开日期: 2023-08-08
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明涉及一种基于电弧增材的多向钢节点弯管支路制造方法，该方法包括：获取弯管零件数模；基于弯管零件数模获取管路中心轴线，并确定所述管路中心轴线的切线斜率曲线；获取电弧增材制造工艺参数库；进行数模切片以获取多个切片层；对每个切片层，获取切片层的厚度变化曲线以及切片层中焊道的路径位置；基于焊道的熔高变化曲线以及电弧增材制造工艺参数库，获取对应的焊道对应的电弧工艺参数变化曲线；基于焊道对应的电弧工艺参数变化曲线以及切片层中的焊道位置进行当前切片层的打印；本制造方法及系统通过提取的弯管零件的管路中心轴线，实现多向钢节点弯管区域的自动切片。
主权项:
1.一种基于电弧增材多向钢节点弯管支路制造方法，其特征在于，所述方法包括：获取弯管零件数模；基于所述弯管零件数模获取管路中心轴线，并确定所述管路中心轴线的切线斜率曲线；获取电弧增材制造工艺参数库，所述工艺参数库中包括不同电弧工艺参数下制件的熔高，并在所述工艺参数库中确定熔高的上极限值与下极限值；基于所述管路中心轴线的切线斜率曲线进行数模切片以获取多个切片层，其中，每个切片层由多道焊缝搭接而成，且每道焊道的熔高不完全一致，所述切片层的厚度在所述熔高的上极限值与下极限值之间；对每个切片层，获取所述切片层的厚度变化曲线以及切片层中焊道的路径位置，基于所述切片层的厚度变化曲线以及所述焊道的路径位置确定每一个焊道的熔高变化曲线；基于所述焊道的熔高变化曲线以及所述电弧增材制造工艺参数库，获取对应的所述焊道对应的电弧工艺参数变化曲线；基于所述焊道对应的电弧工艺参数变化曲线以及所述切片层中的焊道位置进行当前切片层的打印。
发明专利
金属零部件增材制造方法及装置
实质审查的生效

专利号: CN115090898A

申请人: 河北科技大学
发明人: 张宇欣;杨立宁;崔洪斌;杨光
申请日期: 2022-07-07
公开日期: 2022-09-23
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明提供了一种金属零部件增材制造方法及装置，所述金属零部件增材制造方法包括S10：在三维软件中绘制目标成型件模型，对所述目标成型件模型进行分层得到层片数据文件，所述层片数据文件包括多个层片信息x1，x2，x3，……，xn；S20：将所述层片信息x1传输至下料设备；S30：所述下料设备向成型缸内填充金属粉末，并压实以形成成型粉末层；S40：采用感应线圈和/或激光扫描对所述成型粉末层加热，并对所述实体进行重熔处理；S50：在固化的实体顶部重复所述S20?S40步骤，固化后的所有实体组成目标成型件。本发明提供的金属零部件增材制造方法及装置消除实体内的孔隙、裂纹等缺陷，进一步改善致密性和组织均匀度。
主权项:
1.一种金属零部件增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：在三维软件中绘制目标成型件模型，对所述目标成型件模型进行分层得到层片数据文件，所述层片数据文件包括多个层片信息x1，x2，x3，……，xn；S20：将所述层片信息x1传输至下料设备；S30：所述下料设备向成型缸内填充金属粉末，并压实以形成成型粉末层，所述成型粉末层的厚度与所述层片信息x1的厚度相等；S40：采用感应线圈和/或激光扫描对所述成型粉末层加热，完成所述层片信息x1转化为实体，并对所述实体进行重熔处理；S50：在固化的实体顶部重复所述S20-S40步骤，直至所述层片信息x2，x3，……，xn全部转化为实体，固化后的所有实体组成目标成型件。
发明专利
一种增材制造高强韧不锈钢及其制备工艺
发明专利权授予

专利号: CN114855092A

申请人: 北京科技大学
发明人: 董超芳;王力;孔德成;张世元;纪毓成;李晓刚
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2022-09-09
IPC分类: C22C38/42
摘要:
本发明属于金属材料增材制造技术领域，具体为一种增材制造高强韧不锈钢及其制备工艺，能够打破了同等成分传统马氏体不锈钢强塑性的倒置矛盾，实现高强度和高塑性同时提高。本发明首先建立了增材制造不同合金成分与相组成的关系相图，之后通过合金成分设计，优化奥氏体形成元素含量，将新型合金成分优化于马氏体奥氏体双相区，最终借助增材制造制备周期性分布的异质结构马氏体不锈钢，屈服强度≥1270MPa，抗拉强度≥1380MPa，断后伸长率≥15％。
主权项:
1.一种增材制造高强韧不锈钢，其特征在于，按重量百分比计，其成分为，C≤0.05wt%、Si≤1wt%、Mn≤1wt%、Cr 14.5-15.5wt%、Ni 5.0-5.5wt%、Cu 4-4.5wt%、Nb 0.35-0.45wt%，余量为Fe和不可避免的杂质，且Cr当量Creq=%Cr+%Mo+2.2%Ti+0.7%Nb+2.48%Al，Ni当量Nieq=%Ni+35%C+20%N+0.25%Cu，所述高强韧不锈钢的屈服强度≥1270MPa，抗拉强度≥1380MPa，断后伸长率≥15％。
发明专利
一种高强度高加工硬化不锈钢增材制造方法
实质审查的生效

专利号: CN115044904A

申请人: 长沙理工大学
发明人: 仝永刚;王开心;张熙彬;胡永乐;吉希希;王开明;蔡志海;柳建
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2022-09-13
IPC分类: C23C26/02
摘要:
本发明提供了一种TIG电弧增材制造高强度高加工硬化304不锈钢材料的制备方法，属于合金涂层及其制备技术领域。本发明的具体制备方法为：将ER304焊丝放入氩弧焊机的送丝器中均匀送丝，对45号钢基材表面进行熔覆，制备得到的不锈钢熔覆层的力学性能相对于传统的304不锈钢板材有很大提高，满足实际生产需要，并促进了不锈钢材料在表面工程上的广泛应用，本发明制备304不锈钢材料的成本低、工作效率高、减少凝固缺陷、适应性强。在平面上单道电弧熔覆平均厚度为1mm左右，熔覆后未发现裂纹。严格按照本发明的制备方法制备得到的电弧熔覆工件，具有高强度和高加工硬化特点，大大提高了使用性能，减少了材料破坏，大幅提高了使用寿命。
主权项:
1.一种高强度高加工硬化不锈钢增材制造方法，其特征在于，包括：S1、对45钢基材进行预处理；S2、熔覆前将熔覆部位缓慢均匀预热；S3、将预处理后的45钢基材采用三爪卡盘固定于设备的坐标系内；S4、将焊丝安装在氩弧装置的送丝器中；S5、确定最佳熔覆工艺参数；S6、根据最佳的工艺参数采用氩弧熔覆方法通过均匀送丝在45钢基材表面制备高强度高加工硬化不锈钢材料。
发明专利
一种电弧辅助热丝空间无支撑杆高效增材制造设备及方法
发明专利权授予

专利号: CN115091000A

申请人: 北京理工大学
发明人: 刘长猛;敬晨晨;徐田秋;毛昊;李坤
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2023-04-14
IPC分类: B23K9/04
摘要:
本发明涉及一种电弧辅助热丝空间无支撑杆高效增材制造设备及方法。该设备包括：热丝机、导电嘴、送丝机、基板和工作台；送丝机用于将丝材送入至导电嘴，以在基板上制造无支撑杆件基板置于工作台上；丝材穿过导电嘴与无支撑杆件接触；热丝机与导电嘴电连接；通过采用热丝机提供的热丝电流经所述导电嘴、所述丝材、所述无支撑杆件、所述基板和所述工作台形成回路的方式，产生电阻热，将丝材熔入熔池，能够提高无支撑杆单元成形效率，以增加凝固速度，从而控制晶粒形貌。
主权项:
1.一种电弧辅助热丝空间无支撑杆高效增材制造设备，其特征在于，包括：热丝机、导电嘴、送丝机、基板和工作台；所述送丝机用于将丝材送入至所述导电嘴，以在所述基板上制造无支撑杆件所述基板置于所述工作台上；所述丝材穿过所述导电嘴与所述无支撑杆件接触；所述热丝机与所述导电嘴电连接；所述热丝机用于提供热丝电流；所述热丝电流经所述导电嘴、所述丝材、所述无支撑杆件、所述基板和所述工作台形成回路。
发明专利
任意角度空间无支撑金属杆件的电弧增材制造方法及系统
发明专利权授予

专利号: CN115091001A

申请人: 北京理工大学
发明人: 刘长猛;敬晨晨;徐田秋;毛昊;李坤
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2023-04-14
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明涉及一种任意角度空间无支撑金属杆件的电弧增材制造方法及系统，具体涉及金属增材制造技术领域。所述方法包括：获取电流计算参数、无支撑金属杆件的直径和丝材的直径，所述电流计算参数包括：电弧平均电流、电弧平均电压、焊机效率、丝材的电流、丝材的电阻、熔池表面积、丝材的比热容、熔池表面传热系数和熔池材料的热传导系数；根据所述电流计算参数计算焊枪的电流值；根据所述无支撑金属杆件的直径和丝材的直径计算送丝速度；根据所述送丝速度和所述焊枪的电流值对所述无支撑金属杆件进行电弧增材制造。本发明可以制备任意角度的空间无支撑杆件，为增材制造制造更加复杂胞元构型提供可能。
主权项:
1.一种任意角度空间无支撑金属杆件的电弧增材制造方法，其特征在于，包括：获取电流计算参数、无支撑金属杆件的直径和丝材的直径，所述电流计算参数包括：电弧平均电流、电弧平均电压、焊机效率、丝材的电流、丝材的电阻、熔池表面积、丝材的比热容、熔池表面传热系数和熔池材料的热传导系数；根据所述无支撑金属杆件的直径和所述丝材的直径计算送丝速度；根据所述电流计算参数、所述丝材的直径和所述送丝速度计算焊枪的电流值；根据所述送丝速度和所述焊枪的电流值对所述无支撑金属杆件进行电弧增材制造。
发明专利
实时光束整形激光-感应/微锻复合熔覆增材制造方法及装置
发明专利权授予

专利号: CN115090904A

申请人: 暨南大学
发明人: 周圣丰; 邱雅婷; 任盼; 张治国; 易艳良; 李卫
申请日期: 2022-06-30
公开日期: 2022-09-23
IPC分类: B22F12/82
摘要:
本发明公开了一种实时光束整形激光?感应/微锻复合熔覆增材制造方法及装置，该方法包括：激光－感应复合熔覆的同时，对光束进行实时高频振荡与光束整形以及对每道熔覆层进行超声滚压(微锻)处理，调节熔池温度梯度分布与熔池搅拌程度，细化显微组织与降低表面粗糙度，提高抗疲劳性能。本发明通过调节激光功率和波长、高频振镜控制器的振幅及频率、不同形态光束的实时自动切换、超声滚压装置的滚压力与超声频率及振幅，在相对单纯激光熔覆增材制造效率提高5?8倍条件下，实现大尺寸、复合结构、无裂纹、全等轴晶的实时光束整形激光?感应/微锻复合熔覆增材制造一体化调控。
主权项:
1.一种实时光束整形激光－感应/微锻复合熔覆增材制造方法，其特征在于，所述方法包括：(1)将基材表面进行除锈、除油、清洗与喷砂处理后，对感应加热区吹入惰性保护气体，防止其高温氧化；(2)将基材表面与感应加热线圈之间的距离控制在3.0～6.0mm内，感应温度控制在600～800℃；(3)激光器发射出的高斯激光束经过光束整形器转变为均匀强度分布的平顶光束，平顶光束通过反光镜传输至聚光镜聚焦，通过场镜调节成像光束位置，使平顶光束到达加工机床，其中，光束整形器的衍射光学元件为内置圆孔群的圆盘器件，通过电动切换装置切换衍射光学元件的圆孔用于实时调整光束形状，得到所需形状的平顶光束；(4)将平顶光束与同轴粉末喷嘴定位于感应加热区内，实现激光热源与感应加热源的耦合；根据需成形构件CAD模型分层切片，获得一系列实时光束整形激光-感应/微锻复合熔覆增材制造的二维扫描轨迹；(5)调节超声滚压装置的超声波换能器，使变幅杆产生的振动机械能与预设的静压力同时施加到滚压头接触的熔覆层表面，每一道熔覆层的变形量控制在2～8％的同时进行超声冲击，从而实现超声滚压微锻；(6)实施实时光束整形、高频振动与激光－感应复合熔覆的同时对形成的每一道熔覆层进行超声滚压微锻处理，细化显微组织与降低表面粗糙度，在表面获得压应力，提高抗疲劳性能；(7)当激光束与感应加热源移开后，熔融层冷却并凝固结晶形成熔覆层；当复合熔覆完一层之后，将复合熔覆增材制造加工头返回到当前层加工时的起始位置，并沿Z轴上升当前层的厚度距离；(8)检测熔覆层的厚度是否达到预期的厚度要求，如果没有，重复步骤(2)～(7)，直到熔覆层达到构件所要求的厚度。
发明专利
一种固体推进剂/包覆层一体化增材制造界面结构
实质审查的生效

专利号: CN115286477A

申请人: 湖北航天化学技术研究所
发明人: 石柯;任全彬;李伟;王伟;史钰;付晓梦;王凯;黄谱;曹成硕;孙鑫科;李春涛
申请日期: 2022-06-30
公开日期: 2022-11-04
IPC分类: C06B45/32
摘要:
本发明公开了一种固体推进剂/包覆层一体化增材制造界面结构，界面结构包含但不限于“L型结构”、“T型结构”、“梯形结构”、“圆形结构”、“扇形结构”、“异形结构”等，利用增材制造切片软件绘制界面结构，通过增材制造技术制备成型。设计的固体推进剂/包覆层一体化增材制造界面结构可以通过物理“咬合”的方式进一步加强推进剂/包覆层界面的粘结强度，降低界面“脱粘”风险；该结构具有简单实用，工程上实现便捷，适用于各种包覆层、固体推进剂、增材制造方式及不同工况条件。
主权项:
1.一种固体推进剂/包覆层一体化增材制造界面结构，其特征在于：包括固体推进剂(3)、包覆于固体推进剂(3)外部的包覆层(1)，固体推进剂(3)和包覆层(1)之间为界面(2)；包覆层(1)穿过界面(2)向固体推进剂(3)方向延伸，形成与固体推进剂(3)的凹槽配合的第一连接部(11)；固体推进剂(3)穿过界面(2)向包覆层(1)的方向延伸，形成与包覆层(1)的凹槽配合的第二连接部(31)；第一连接部(11)与第二连接部(31)咬合。
发明专利
基于激光增材制造技术的钢构件高容错连接方法
发明专利权授予

专利号: CN115106538A

申请人: 华南理工大学
发明人: 康澜;陈锋;张彬
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2023-09-12
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明公开了基于激光增材制造技术的钢构件高容错连接方法，包括以下步骤：步骤S1，测量待连接构件的尺寸、连接距离，确定待连接构件与主构件的搭接长度；步骤S2，根据实测的几何参数，使用有限元分析软件对待连接构件建立模型，并验证其力学性能；步骤S3，生成增材制造节点的打印数据，对待打印区域进行区域划分，并确定打印策略；步骤S4，对待连接构件的连接面进行表面处理；步骤S5，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的辅助基材部分；步骤S6，以辅助基材部分为基础，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的增材连接主体部分；步骤S7，对打印的增材制造节点进行表面处理。本发明可以允许较大的施工安装误差。
主权项:
1.基于激光增材制造技术的钢构件高容错连接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，测量待连接构件的尺寸、连接距离，确定待连接构件与主构件的搭接长度；步骤S2，根据实测的几何参数，使用有限元分析软件对待连接构件建立模型，并验证其力学性能；步骤S3，生成增材制造节点的打印数据，对待打印区域进行区域划分，并确定打印策略；步骤S4，对待连接构件的连接面进行表面处理；步骤S5，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的辅助基材部分；步骤S6，以辅助基材部分为基础，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的增材连接主体部分；步骤S7，对打印的增材制造节点进行表面处理。
发明专利
一种曲母线锥形面点阵结构及其增材制造方法和装置
发明专利权授予

专利号: CN115121809A

申请人: 华中科技大学
发明人: 余圣甫;郑博;余振宇;禹润缜
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2023-04-07
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明属于增材制造领域，并具体公开了一种曲母线锥形面点阵结构及其增材制造方法和装置，其包括步骤：S1、建立曲母线锥形面点阵构件的三维包络面，所述三维包络面表示每层点阵结构的厚度；基于所述三维包络面构建若干层点阵结构模型，所述点阵结构模型包括阵列排列的多个胞元结构，所述胞元结构包括若干底点和一个顶点，底点与顶点通过杆连接；对任意第i层点阵结构模型，其中任意一个胞元结构的底点为第i?1层点阵结构模型中若干胞元结构的顶点，i≥2；S2、基于若干层点阵结构模型，通过电弧增材工艺在曲母线锥形筒上逐层打印点阵结构，得到曲母线锥形面点阵构件。本发明可实现曲母线锥形面上点阵结构的高精度电弧增材制造。
主权项:
1.一种曲母线锥形面点阵构件的增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、建立曲母线锥形面点阵构件的三维包络面，所述三维包络面表示每层点阵结构的厚度；基于所述三维包络面构建若干层点阵结构模型，所述点阵结构模型包括阵列排列的多个胞元结构，所述胞元结构包括若干底点和一个顶点，底点与顶点通过杆连接；对任意第i层点阵结构模型，其中任意一个胞元结构的底点为第i-1层点阵结构模型中若干胞元结构的顶点，i≥2；S2、基于若干层点阵结构模型，通过电弧增材工艺在曲母线锥形筒上逐层打印点阵结构，得到曲母线锥形面点阵构件。
发明专利
基于增材制造的工艺数据库构建方法及介质
实质审查的生效

专利号: CN115237878A

申请人: 华中科技大学;
发明人: 计效园;涂先猛;周文豪;伍缘杰;杨欢庆;陈嘉龙;彭东剑;王云;周建新
申请日期: 2022-06-28
公开日期: 2022-10-25
IPC分类: G06F16/21
摘要:
本发明公开了一种基于增材制造的工艺数据库构建方法及介质，属于增材制造领域，方法包括：S1，实验获取不同工艺参数下增材制造得到的产品的工艺数据，以构建初始工艺数据库；S2，优化训练预置的神经网络模型；S3，当获取到用户的目标工艺数据，且当前的工艺数据库中不存在与其相匹配的案例时，执行S4?S5；S4，利用粒子群算法生成目标工艺参数并输入神经网络模型，以得到相应的性能数据估计值，并根据性能数据估计值调整粒子群算法中的粒子位置；S5，重复执行S4，直至得到的性能数据估计值大于目标性能数据，或者达到设定重复次数。对SLM工艺向标准化、稳定化、批量化生产转型具有重要意义。
主权项:
1.一种基于增材制造的工艺数据库构建方法，其特征在于，包括：S1，实验获取不同工艺参数下增材制造得到的产品的工艺数据，以实验过程中的工艺参数和工艺数据为案例，构建初始工艺数据库；S2，以实验过程中的工艺参数为输入、工艺数据中的性能数据为标签，优化训练预置的神经网络模型；S3，当获取到用户的目标工艺数据时，确定目标工艺数据中各特征的权重后进行案例匹配，并在当前的工艺数据库中不存在工艺数据与所述目标工艺数据相匹配的案例时，执行S4-S5；S4，利用粒子群算法生成目标工艺参数并输入所述神经网络模型，以得到相应的性能数据估计值，并根据所述性能数据估计值调整粒子群算法中的粒子位置；S5，重复执行所述S4，直至得到的性能数据估计值大于目标工艺数据中的目标性能数据，或者直到重复次数达到设定值，使得用户根据最后一次生成的目标工艺参数进行增材制造。
发明专利
一种新型增材制造用钛合金粉末及其制备方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN114959363A

申请人: 西安欧中材料科技有限公司
发明人: 张康; 唐洪奎; 马宽; 李安; 孙健豪; 瞿宗宏; 梁书锦; 赖运金; 王庆相
申请日期: 2022-06-27
公开日期: 2022-08-30
IPC分类: B22F9/14
摘要:
本发明属于增材制造技术领域，涉及一种新型增材制造用钛合金粉末及其制备方法，通过在Ti?6Al?4V合金的基础上添加0.75～1.25wt.％的Cr元素、0.75～1.55wt.％的Fe元素和0.08～0.12wt.％的B元素以代替、降低V元素含量，抑制增材制造快速凝固和热梯度对钛合金凝固过程中固液界面前沿的组织过冷能力和形核效率的影响，促进等轴晶的形成，使得Ti?6Al?2V?1Cr?1Fe?0.1B合金组织中的初生β晶粒和α板条厚度明显细化，强度和韧性同时得到提高，实现了对增材制造钛合金组织与性能的调控。
主权项:
1.一种新型增材制造用钛合金粉末，其特征在于，按重量百分比计，所述钛合金粉末的化学成分为：Al：5.50～6.75wt.％，V：1.50～2.50wt.％，Cr：0.75～1.25wt.％，Fe：0.75～1.55wt.％，B：0.08～0.12wt.％，O：0.125～0.155wt.％，C≤0.08wt.％，N≤0.05wt.％，H≤0.015wt.％，余量为Ti。
发明专利
一种原位增材再制造成形方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN114985870A

申请人: 暨南大学
发明人: 王启伟; 李杰; 张鹏; 朱胜; 程宗辉; 慈世伟; 阳颖飞; 王晓明; 杜文博; 韩国峰; 曹琳; 李卫
申请日期: 2022-06-27
公开日期: 2022-09-02
IPC分类: B23K9/04
摘要:
本发明涉及电弧增材制造技术领域，公开了一种原位增材再制造成形方法，具体工艺如下，在原位电弧增材成形过程中，利用变频励磁电源耦合磁控设备引入横向交变磁场，通过调节电流强度和磁场频率来控制电弧形态、熔滴过渡形式、熔池流动状态以及熔池金属凝固相变过程，优化基体热输入量的分布，减小熔覆焊道润湿角，减小基体的热变形，减少氧化夹杂、裂纹等组织缺陷，细化晶粒。其水平和纵向上的平均抗拉强度、平均延伸率，分别较无磁场工艺最高提升10.8％、3.2％、55.3％、15.4％。本发明可用于原位条件下增材制造和增材修复性能优化和质量控制。
主权项:
1.一种原位增材再制造成形方法，其特征在于包括以下步骤：对基材进行预热，将基板与工作台的夹角θ调整至设定值；选用与金属基材匹配的金属焊丝，采用电弧熔覆装备在基材进行熔覆成形；熔覆成形过程中焊枪始终垂直于基板，并在熔覆过程中通过变频励磁电源耦合磁控设备施加横向交变磁场。
发明专利
一种冷却装置及电子束增材制造设备
发明专利权授予

专利号: CN115070065A

申请人: 广州赛隆增材制造有限责任公司
发明人: 汪强兵; 郭瑜; 潘彦明; 张莹; 郑晓川
申请日期: 2022-06-27
公开日期: 2022-09-20
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种冷却装置及电子束增材制造设备，该冷却装置包括冷却管和循环模组，冷却管成多排多列分布，每个冷却管内均具有进气通道和回气通道，进气通道的第一端和回气通道的第一端连通，循环模组包括气体供给件和冷源件，冷源件与进气通道的第二端相连，气体供给件与回气通道的第二端相连。冷却管穿设在电子束增材制造设备的成型室的侧壁上，且冷却管的一端伸入成型室，另一端位于成型室的外侧且与气体供给件及冷源件相连。该冷却装置的降温速率较快，能够较好地解决成形零件粉堆冷却降温速率慢的问题。
主权项:
1.一种冷却装置，其特征在于，包括：冷却管(1)，所述冷却管(1)成多排多列分布，每个所述冷却管(1)内均具有进气通道(11)和回气通道(12)，所述进气通道(11)的第一端和所述回气通道(12)的第一端连通；循环模组(2)，所述循环模组(2)包括气体供给件(21)和冷源件(22)，所述冷源件(22)的换热出口与所述进气通道(11)的第二端相连，所述气体供给件(21)的回气口与所述回气通道(12)的第二端相连；其中；所述冷却管(1)穿设在电子束增材制造设备的成型室的侧壁上，且所述冷却管(1)的一端伸入所述成型室，另一端位于所述成型室的外侧且与所述气体供给件(21)及所述冷源件(22)相连。
发明专利
一种增材制造用循环使用粉末可用性的判定方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN115055695A

申请人: 上海交通大学; 上海工程技术大学; 北京动力机械研究所
发明人: 杜大帆; 董安平; 王轩; 张莹; 何林; 孔源; 孙宝德; 郑俊超; 白洁
申请日期: 2022-06-24
公开日期: 2022-09-16
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明提供一种增材制造用循环使用粉末可用性的判定方法，该方法包括以下步骤：测定待测粉末的粒径分布；对在预设粒径分布范围内的粉末，测定其宽径比fs和球形度fc；如fs、fc值大于预设值，则测定其氧含量；如氧含量低于预设氧含量值，则测定其流动性；如流动性满足预设条件，则测定其振实密度；若振实密度大于预设振实密度值，则判定待测粉末在增材制造中具备可用性。本发明利用上述的检测流程对增材制造过程中循环使用的粉末的可用性进行性能检测，对于粉末可用性的测定具有较高的准确性，在金属材料的生产、检测等领域具有广阔的应用前景。
主权项:
1.一种增材制造用循环使用粉末可用性的判定方法，其特征在于，包括：S1、测定待测粉末的粒径分布，并判断待测粉末的粒径是否在预设粒径分布范围内，若待测粉末的粒径在预设粒径分布范围内，则执行S2；S2、测定待测粉末的宽径比fs和球形度fc，并判断待测粉末的宽径比fs和球形度fc是否均大于预设值；若宽径比fs和球形度fc均大于预设值，则执行S3；S3、测定待测粉末的氧含量，并判断待测粉末的氧含量是否低于预设氧含量值；若待测粉末的氧含量低于预设氧含量值，则执行S4；S4、测定待测粉末的流动性，并判断待测粉末的流动性是否满足预设条件，若待测粉末的流动性满足预设条件，则执行S5；S5、测定粉末的振实密度，判断粉末的振实密度是否大于预设振实密度值，若粉末的振实密度大于预设振实密度值，则判定待测粉末在增材制造中具备可用性。
发明专利
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。
发明专利
一种高强铝合金粉芯丝材搅拌摩擦增材制造系统及方法
发明专利权授予

专利号: CN114951958A

申请人: 华中科技大学
发明人: 余圣甫;邱源;禹润缜
申请日期: 2022-06-23
公开日期: 2023-05-26
IPC分类: B22F12/50
摘要:
本发明属于搅拌摩擦增材制造领域，并具体公开了一种高强铝合金粉芯丝材搅拌摩擦增材制造系统及方法，其包括摩擦头，摩擦头包括从内至外依次套设的加热器、锤环和摩擦环：加热器用于对摩擦头中部送入的粉芯丝材进行预热，使粉芯丝材软化后到达下板；锤环可上下振动，用于实时固定并挤压下板上的粉芯丝材；摩擦环可旋转，用于对下板上的粉芯丝材产生剪切力，实现固相沉积。本发明在搅拌摩擦增材制造过程中，对丝材进行锤击和摩擦，实现构件的全固态成型，解决了熔化高强铝合金增材制造过程中出现气孔、裂纹等缺陷的问题，且细化了晶粒；同时解决了现有搅拌摩擦增材制造方法无法实现连续稳定增材制造、粉末易氧化、受到空间制约等问题。
主权项:
1.一种高强铝合金粉芯丝材搅拌摩擦增材制造系统，其特征在于，包括摩擦头，该摩擦头包括从内至外依次套设的加热器、锤环和摩擦环，其中：所述加热器用于对摩擦头中部送入的粉芯丝材进行预热，使粉芯丝材软化后到达下板；所述锤环可上下振动，用于实时固定并挤压下板上的粉芯丝材；所述摩擦环可旋转，用于对下板上的粉芯丝材产生剪切力，实现固相沉积。
发明专利
基于stacking的多能量场增材制造金属零件的力学性能预测方法
发明专利权授予

专利号: CN115081329A

申请人: 华南理工大学
发明人: 韩昌骏; 严佛宝; 杨永强; 王迪; 宋长辉
申请日期: 2022-06-23
公开日期: 2022-09-20
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种基于stacking的多能量场增材制造金属零件的力学性能预测方法，通过采集多能量场增材制造技术制备金属零件过程的工艺参数进行数据处理，选用皮尔逊相关度分析方法筛选关键特征量，筛选后的数据集划分成训练集和测试集，划分后的数据集用于训练和检验预测模型；对拆分后的数据集进行缺失值填补、剔除异常值、归一化数据处理，初级学习器对数据集进行k折交叉验证，构造新的数据集；将新数据集输入次级学习器进行训练，得到最终的预测模型；基于stacking集成学习方法融合不同机器学习模型，提高预测精度及稳定性，用少量数据实现金属材料的力学性能预测，为研究和优化多能量场增材制造装备的工艺参数提供有力的工具，减轻实验时耗费的人力物力。
主权项:
1.一种基于stacking的多能量场增材制造金属零件的力学性能预测方法，其特征在于，包括如下步骤：采集基于多能量场增材制造的基础方法打印的金属试件原始数据，原始数据D＝(X,Y)，X是特征变量集，Y是标签集；X＝{X1,X2,…,Xi,…,Xm}，Y＝{Y1,Y2,…,Yi,…,Ym},其中，i＝1,2…,m，是第i组样本的第k个特征变量，Yi是第i组样本对应的标签值，n是特征维度；选用基于皮尔逊相关系数的特征选择方法对所述采集的原始数据的各特征变量，按照其对力学性能的影响程度进行排序，筛选出与力学性能相关的关键特征变量，与Y构成最优特征数据集D'；根据所述最优特征集D'进行拆分，划分成训练集和测试集两部分；根据所述划分好的训练集与测试集分别进行数据处理，得到数据集；根据stacking集成策略选择学习器，选用决策树、支持向量机、K最近邻、人工神经网络作为初级学习器，将所述数据集作为初级学习器的输入数据，并进行k折交叉验证，得到新的数据集，称作元数据集；选用套索回归作为次级学习器，将元数据集作为次级学习器的输入，得到最终的力学性能预测模型；根据所述力学性能预测模型，预测多能量场增材制造金属零件力学性能。
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