激光增材制造金刚石工具的研究现状与展望

摘要:金刚石拥有极高的硬度和优良的耐磨性,由其作为磨粒制作的金刚石工具在硬脆难加工材料的高效、精密加工方面具有不可替代的作用。然而,随着新型硬脆材料的推广应用及现代精密加工需求的不断提高,亟需开发形状复杂化、结构精细化和性能高端化的金刚石工具。与传统制造技术相比,激光增材制造技术从原理上突破传统工具的结构设计和制造模式,可实现复杂形状、微小尺寸、超薄厚度金刚石工具的精密成形,受到国内外研究者的高度关注。检索了对近几年国内外有关激光增材制造金刚石工具的文献报道,综述了金属基金刚石工具、树脂基金刚石工具的激光增材制造技术与工艺,最后指出激光增材制造金刚石工具研究现状存在的不足,同时展望了未来研究方向,为激光增材制造金刚石工具的研究和应用提供参考,推动超硬材料工具制造技术的革新与发展。

DLC薄膜固体超滑机理及影响因素研究进展

摘要:类金刚石碳基(Diamond-like carbon,DLC)薄膜可在干燥固体接触工况下表现出0.001 量级的极低摩擦因数(固体超滑),为解决真空、高应力及宽温域等极端工况下的摩擦学问题提供新的技术路线,近年来引起学界的广泛关注。然而,DLC的制备工艺路线及成分结构复杂多样,并且其自润滑特性同时受内在成分结构和外部工况条件的显著影响,为其工程服役性能带来较大不确定性。鉴于此,归纳了DLC 目前的结构体系、沉积工艺原理发展概况,介绍了DLC 面向固体超滑的结构调控研究进展;回顾了超滑现象的发现及DLC 超滑研究历程,并根据超滑界面材料、润滑机理汇总介绍了其最新研究进展;讨论了薄膜成分及成键结构、环境氛围、接触应力及环境温度等因素对DLC 固体超滑行为的影响规律和微观机制;从机械特性、界面元素成分及成键结构演化角度总结分析了DLC 固体超滑的机理,指明了转移膜的形成及其界面悬键钝化、类石墨结构演化对DLC 实现鲁棒性超滑的关键作用;最后对DLC 摩擦学领域科学及工程问题、未来研究方向进行了展望。研究可为新一代面向极端工况的固体润滑涂层设计提供理论支持。

涂装技术在工程机械中的应用现状与趋势

摘要:概述了工程机械前处理和喷涂工艺的现状。分析了工程机械行业在设备、工艺、涂装管理和涂装专业技术人员中存在的问题。指出零部件面漆化、先进及环保的涂装技术和专业化涂装、第二方涂装是工程机械行业涂装的未来发展趋势。

电机绝缘结构热机械应力分布研究

摘要:为探索电机绝缘结构在高温下的热机械应力分布,本文以有机硅体系绝缘结构为研究对象,测试其在不同温度下的热膨胀系数及弹性模量,分析不同温度下的热应力参数对有机硅绝缘系统热机械应力的影响。结果表明:在温度为-50~200℃内,绝缘结构的热膨胀系数随着温度的升高先增大后减小再增大,其值为0.8×10-5~1.7×10-5 K-1;弹性模量随着温度的升高呈先增大后减小的趋势,其值为0.2×103~3×103 MPa。绝缘结构承受的热机械应力随着热膨胀系数、弹性模量的增加线性增大,绝缘结构的热机械应力随着温度的升高先增大后减小,取决于不同温度下热膨胀系数和弹性模量的大小。通过线棒和电机整机应力测试,验证了测试参数及仿真分析的可行性,仿真值与测试值的偏差在15%以内。仿真分析结果显示:在120℃下,电机绝缘最大热机械应力点位置位于槽口绝缘处,最大值为11.37MPa,灌封后槽口绝缘最大热机械应力值可降低45%左右。

纳秒激光加工金属疏水性能转变的环保处理方式及机理

摘要:纳秒激光直写(NDLW)是一种通过纳秒脉冲激光束在材料表面实现局部加工的技术,广泛应用于微米尺度结构的制备。该方法通过激光烧蚀或光化材料,实现对材料表面进行刻蚀与形貌调控。通常,经NDLW 处理的抛光金属表面表现出(超)亲水性,随后通过环境空气中有机物的吸附、低温退火或激光二次处理等绿色环保处理方式,可实现表面润湿性的转变,获得(超)疏水性表面。所制备的超疏水表面具有防霜防冰、流体减阻、抗菌等多种优异性能,在航空航天、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。系统阐述润湿性调控的理论基础及纳秒激光加工金属材料的物理机制,重点综述在无化学修饰剂参与的条件下,通过环境友好型处理方式实现金属表面由(超)亲水性向(超)疏水性转变的研究进展,并探讨相关转变机制。最后对当前研究现状进行总结,并提出未来发展方向,旨在为相关领域研究人员提供全面的参考与借鉴。

工程机械水性涂料涂装生产线的工艺设计

摘要:介绍了工程机械水性涂料涂装生产线工艺设计流程和适用于不同工件的水性涂料涂装工艺,分析了工程机械水性涂料涂装的优缺点,从上件、表面处理、喷涂底漆/面漆,到流平、烘干、下线等各环节对水性涂料涂装和溶剂型涂料涂装工艺进行了对比,讨论了工程机械水性涂料涂装设备设计的技术要求及在设备选型上需要考虑的因素,指出了行业未来的发展方向。

超疏水表面加工技术及耐磨性能研究进展

摘要:当前制备的超疏水表面耐磨性能普遍较差,因而其在各领域的应用受到限制。研究表明微纳结构和低表面能是实现功能表面超疏水性能的关键因素,因此,首先基于超疏水表面作用机制,对超疏水表面织构进行了归纳,旨在通过优化表面织构来解决微纳结构易磨损难题;然后对超疏水表面加工技术进行了梳理总结,从成本和效率两个方面分析了降低表面能的措施,为拓展超疏水表面加工体系提供思路;进而详细总结了超疏水表面耐磨性的分析手段,并阐述了提高超疏水表面耐磨性的方法;最后,展望了耐磨性超疏水表面的未来发展前景,以期推动超疏水表面在工程中的大规模应用。

增材制造硬质材料的研究进展

摘要:硬质材料包括硬质合金、金刚石、氮化硼及其复合材料等,因其高硬度和强耐蚀性等优异特性,在航空航天、汽车制造、医疗器械、能源以及工业工具等诸多领域得到广泛应用。然而,随着复杂形状硬质材料零部件应用需求的日益增长,传统制造方法如粉末冶金技术等面临诸多限制。增材制造技术为此类应用提供了有效的解决方案。本文概述了硬质材料增材制造技术的基本原理并总结了其主要特点,综述了采用增材制造技术制备硬质合金、金刚石、氮化硼及其复合材料等硬质材料的研究现状,探讨了增材制造硬质材料的应用前景,并指出了当前存在的问题及未来的发展方向。

吉帕级低合金高强度推土机刀板用钢NM400焊接性能研究

摘要: 介绍了吉帕级低合金高强度推土机刀板用钢NM400 的化学成分、组织及力学性能。根据低强匹配原则,通过采用80%Ar + 20%CO2混合气保护焊接工艺以及高强度GM100 焊丝,研究了NM400 钢的焊接性能。关键词: 吉帕级; 推土机刀板; NM400; 焊接; 焊缝; 热影响区

金属3D打印技术正在成为模具制造智能化的关键技术

摘要:金属3D打印是最具代表性的增材制造技术,其工程应用有助于提高复杂精密模具的数字化、智能化设计制造水平。由于与模具制造业有着共同的产业特征,所以金属3D打印技术正在成为模具高效、高精度制造的新关键技术。我国的模具行业正在以推动3D打印制模技术创新发展为契机,提升模具产业基础高级化和产业链现代化,推动模具产业由大转强。