冷喷涂及电弧喷涂铁涂层工艺及其性能对比

摘要:针对在铝质锅具表面喷涂导磁涂层的2 种工艺(冷喷涂和电弧喷涂)的制备条件及涂层性能进行了较为详细的研究及分析,为铝质锅具表面涂覆高性能导磁涂层的工艺应用提供依据。借助扫描电子显微镜、拉伸试验机、盐雾试验箱、热震试验箱研究了2种工艺所制备涂层的截面形貌与成分、结合强度、耐蚀性能、耐冷热冲击性能及电磁性能变化率。结果表明,所制备涂层都具有良好的电磁加热性能。采用冷喷涂制备的导磁涂层在结合强度、耐蚀性能和耐冷热冲击性能方面都明显优于传统的电弧喷涂所制备的导磁涂层,采用冷喷涂制备的导磁涂层的电磁性能变化率明显小于传统的电弧喷涂制备的导磁涂层。但是采用电弧喷涂的铁涂层在使用过程中的噪音低于采用冷喷涂的铁涂层。

洗碗机泵体外壳复合脱模机构与模具结构设计

摘要:针对洗碗机泵体外壳的结构,设计1套具有复合脱模机构的注塑模具。产品出水管的外圆柱面有9圆环及1个扣环,该圆管外圆柱面与外壳主体沿主分型面方向存在扣位与锁紧位,且圆管抽芯脱模距离较长。将出水管动模型腔设计成具有延时开模功能、由斜导柱驱动的滑块;将出水管型芯设计成用油缸驱动的抽芯机构,动模型腔滑块与圆管抽芯机构组成复合脱模机构。为了缩短脱模距离,将型腔滑块拆分成两个,两个滑块沿不同方向运动。开模过程为圆管抽芯先完成脱模,定、动模再开始分模,斜导柱带动动模型腔滑块脱模。冷却水路采用直通+水井+圆弧形水槽的混合布局。该模具采用一模四腔,为了使产品的注塑压力相同,采用热流道、点浇口的浇注系统。该模具结构合理,为类似产品的模具设计提供参考。

工业设计在智能家电产品设计中的实践运用

摘要:当前,消费者购买力持续上升,对智能家电产品亦提出了更高的要求。设计人员应在家电产品设计中融入工业设计理念,明确工业设计意义和价值,增强智能家电产品的服务性和人性化,让智能家电走入消费者日常生活,解决消费日常使用难题,推动智能家电产品的整体发展。本文将重点针对工业设计在智能家电产品设计中的实践运用展开研究。

冰箱内胆用高光HIPS 增韧及高泽度探究

摘要:冰箱的高光HIPS内胆表面层为普通高光HIPS,高泽度偏低,而且材料耐外应力和化学腐蚀性能差,增加了冰箱内胆开裂的风险。通过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)对普通高光HIPS 的增韧作用,研究了增韧高光HIPS 的性能和对内胆光泽度的影响,结果表明SBS和SEBS能够提高高光HIPS 的韧性和耐油腐蚀性,但降低了内胆光泽度,而SBC能够在提高高光HIPS 的韧性和耐油腐蚀性的同时,提高内胆光泽度。根据测试结果,为冰箱HIPS 内胆的光泽度提升和耐油腐蚀开裂的改善,提供了研发思路。

家电行业传统点焊工序自动化转型升级

点焊工序是家电生产过程中的一个重要工序,可以实现不同金属板材紧密连接在一起的目的。随着家电行业自动化的不断实施,冲压、注塑等板块已经得到了不同程度的自动化升级,员工作业强度、作业环境得到了较大地改善,而点焊工序由于实施难度大,行业内仍旧以传统的人工点焊作业为主,近两年,通过规划和研发设计,成功实现了传统点焊工序的自动化转型升级。

微纳米塑料在典型日用塑料制品使用过程中的释放规律及机制

摘要:塑料制品由于低廉和便利性, 在生活中被广泛的应用. 然而, 塑料制品在日常使用过程中会产生并释放微纳米塑料(MNPs), 可通过呼吸、无意摄入等方式进入人体, 带来潜在的健康风险. 因此, 明确塑料制品在使用过程中MNPs的释放情况具有重要的现实意义. 本文详细总结了“食品包装及容器”“母婴用品”“医疗及防护用品”“衣服与织物”以及“其他日用品”等5类典型日用塑料制品在各自主要使用场景下MNPs的释放情况. 其中, “食品包装及容器”类塑料制品的研究最丰富, 主要释放出聚丙烯材质的、颗粒状的MNPs, 且约70%的MNPs粒径分布在0~100 μm. 进一步归纳了塑料制品在机械破碎、热降解和其他作用下(光/生物降解)的释放机制. 其中, 机械应力(如磨损、搅拌、洗涤等)导致塑料制品发生的机械破碎, 以及温度的变化(高温或冷冻)是引发塑料制品释放MNPs的主要机制. 此外, 深入分析了影响塑料降解和释放的关键因素, 发现机械应力强度的增强、温度的升高和降低、光照(紫外光)时间的延长、微波时间和强度的增加、使用时长和次数的增多以及接触物质的成分等均会促进MNPs的释放; 同时, 塑料的种类和结构也是影响MNPs释放的重要原因之一. 随后, 探讨了其他有机化合物(如, 酚类、酯类、芳香族化合物)、重金属离子(如, 砷、铬、铅离子)、金属纳米颗粒(如, 铜纳米颗粒)等添加剂在MNPs产生过程中的释放情况. 最后, 对塑料制品的未来研究方向进行了建议和展望, 为探明塑料制品对人体健康的影响提供了理论支持.

3D打印鞋底结构在行走状态下的摩擦力学性能分析

摘要:随着3D打印技术的快速发展,鞋底结构的定制化设计成为提升运动性能与舒适度的关键。然而,目前针对3D打印鞋底在不同运动环境下的摩擦力学性能研究仍存在不足,特别是鞋底花纹结构与路面条件的交互作用机制仍需进一步研究。本研究旨在通过有限元分析方法,分析行走状态下3D打印鞋底结构的摩擦力学性能,重点探究路面条件及花纹结构对橡胶摩擦性能的影响机制,并分析不同工况下鞋中底变形模式与大底摩擦性能的演变规律,为3D打印鞋底的个性化设计提供理论依据。研究结果表明:在恒定外荷载及接触面积条件下,随着路面摩擦系数的增加、挤压接触边的增加及侧向接触边的减少,摩擦作用诱发橡胶的接触边逐渐出现扭转弯曲,有效提升摩擦力,但减少摩擦相对接触面积;随着橡胶接触面积的增加,摩擦力显著提高,相对接触面积明显减少;前掌结构主要提供吸能减震,足弓结构主要连接前掌与足跟,足跟结构主要提供支撑强度。研究成果为3D打印鞋底的功能性设计提供了参考,特别是为不同运动场景下的鞋底花纹优化、材料分布和结构刚度匹配提供了理论支撑。

离子凝胶在柔性可穿戴系统中的应用研究进展

摘要:离子凝胶( IG) 是由离子液体和聚合物支撑网络构成的离子导体,具有抗冻、抗干燥、透明度好、柔韧性高、迟滞低等优点,是当前研究的热点和焦点。本文综述了IG 在柔性可穿戴系统中应用的最新进展,重点介绍了IG 的合成方法( 直接混合法、原位聚合法和溶剂交换法) 、物理/化学性能( 包括力学性能、导电性能、自愈合性能、抗冻耐热性能、生物相容性、可降解性、形状记忆性和粘附性等) 以及应用场景( 包括离子皮肤、人体运动监测、人机交互和柔性能量存储等) ,并总结了IG 性能提升和应用场景拓展的常用方法,最后提出了IG 目前存在的问题以及未来发展的方向。

纺织基摩擦纳米发电机在运动与健康领域中的最新研究进展

摘要:纺织基摩擦纳米发电机(Textile-based triboelectric nanogenerators,T-TENGs) 在能源收集和可穿戴设备领域展现出巨大潜力,尤其在运动与健康领域中尤为突出。本文针对T-TENGs 在运动与健康领域中的最新研究进行综述。首先,介绍了摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerators,TENGs) 的工作原理及模式;T-TENGs 的关键材料,包括电极和正负摩擦电材料。其次,概述了多种制备技术,如共轭静电纺丝、湿法纺丝、环锭纺纱、二维编织、3D 编织和静电纺丝膜等;以及针织、机织、非织造、刺绣和3D 打印织物等不同结构的制备方法。然后,总结了T-TENGs 在运动领域(如人体运动监测和不同运动项目中的应用)、健康领域(生命体征监测和健康监测与疾病的监测、预防与矫正),以及多功能运动与健康方面的最新进展。最后,讨论了T-TENGs 遇到的挑战、未来发展趋势及其在多功能应用中的广泛应用前景,为T-TENGs 的进一步研究和制备提供参考。

新型机电转化纤维材料与自供能可穿戴技术

摘要:随着柔性可穿戴电子设备的高速发展,众多可穿戴电子产品已成为人们日常生活的一部分。摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG) 为有效解决供电难题提供了新方法。基于TENG 技术,利用织物将身体运动转化为电能与传感信息,机电转化纤维(Mechano-electric conversion fibers,MECFs) 应运而生。MECFs 能够在高效收集身体低频、不规则机械能的同时,确保舒适、透气、安全且耐用,实现了自充电供能和自驱动传感两大功能。MECFs 催生了一个以人体为中心、自我维持的能量和信息供给系统。基于MECFs 的工作原理,起电材料的选择与设计是影响MECFs 性能的关键因素,MECFs 的多维度结构设计进一步提升了其能量转换效率。目前,MECFs 已经在智能生活中广泛应用,特别是自充电供能和自供能传感。尽管取得了显著进步,新型MECFs 的发展仍然面临着诸多挑战。展望未来,在人工智能和物联网的加持下,MECFs 将继续向智能化、个性化的道路迈进。