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电子束粉末床熔融增材制造装备和工艺研究进展

电子束粉末床熔融增材制造装备和工艺研究进展

摘要：电子束粉末床熔融增材制造技术具有功率大、能量利用率高、扫描速度快、成形应力低、真空环境成形等突出特点，是国内外竞相发展和应用的金属增材制造技术之一。近年来，国内外在电子束粉末床熔融增材制造装备和工艺方面取得多项突破性进展，长期困扰该技术创新发展应用的成形尺寸小和电子枪阴极寿命短等问题已经得到了有效解决，并且涌现出多种新成形工艺和成形质量在线监控技术，在高熔点、高反射率、脆性难加工金属材料复杂构件增材制造方面展现出更加广阔的应用前景。本文从装备发展、在线监控和成形工艺三个方面，对国内外近年来电子束粉末床熔融增材制造技术的新进展进行了综述，并对其发展趋势、面临的技术挑战和应用前景进行了分析和展望。
机械 2026年03月05日
机器人物质：融合材料与智能的未来路径

机器人物质：融合材料与智能的未来路径

摘要：受制于静态结构与固定响应模式等因素，传统智能材料的自适应调控与学习优化能力有限，无法应对复杂环境与动态需求。而当机器人技术的微型化、廉价化、智能化发展与集群技术突破相结合后，便催生了全新的智能材料理念——机器人物质，即以机器人个体为基本单元，依托自组织集群技术实现材料功能。通过整合环境感知、信息处理、耦合连接、力学性能、多态转换、能源续航与人—材交互七大基础功能模块，机器人物质具备自主决策、环境适应、可编程性、多功能性等智能特性。通过进一步与生物功能材料、适应性演化策略等技术相融合，机器人物质或将突破传统智能材料局限，在智能制造、精准医疗及极端环境探索中催生颠覆性应用。
机械 2026年02月28日
硬质合金刀具增材制造技术发展趋势和展望

硬质合金刀具增材制造技术发展趋势和展望

摘要:综述了增材制造硬质合金刀具的两类技术路线:基于热成形的粉末床熔融技术路线和基于生坯冷打印、脱脂和烧结工艺的冷沉积烧结技术路线。粉末床熔融技术能够制备出接近理论密度的硬质合金刀具,但存在孔隙、裂纹、脱碳以及钴蒸发等问题,通过调整激光能量密度、扫描速度和粉末特性等参数能够显著改善打印件的质量;冷沉积烧结技术能够制备出表面质量优良且力学性能优异的硬质合金刀具,但存在黏结剂残留、制件收缩等问题,通过优化黏结剂种类、脱脂工艺和烧结温度等关键参数可以提高制件的密度和力学性能。同时采用真空烧结、热压、热等静压等热处理工艺能够进一步消除材料内部缺陷,提高刀具整体性能。
机械 2026年02月11日
冷喷涂技术在增材修复中的应用现状与展望

冷喷涂技术在增材修复中的应用现状与展望

摘要: 冷喷涂作为一种固态材料沉积技术，近年来成为增材制造和再制造领域热点研究和应用方向。文章介绍了冷喷涂技术的原理，总结了其主要工艺参数及对沉积层性能的影响规律，重点探讨了冷喷涂技术在航空装备、舰船装备及陆运装备领域局部损伤零部件修复方面的应用现状，围绕丰富粉末材料体系、提升沉积层性能、开发专用辅助装备以及建立健全标准体系等方面阐述了冷喷涂技术的发展前景和挑战，期待为丰富轨道交通装备的制造及修复技术手段提供有益借鉴。
机械 2026年02月05日
蜂窝芯构件表面形状精度测量技术综述

蜂窝芯构件表面形状精度测量技术综述

摘要：蜂窝夹层结构是由具有特定几何形状的蜂窝芯与上下蒙皮粘接制备而成，蜂窝芯的表面形状精度也决定了整个夹层结构的强度和性能。蜂窝芯加工表面形状精度的测量和评价是保证加工精度的重要基础，但目前仍缺少理想的测量和评价手段。蜂窝芯是一种非连续薄壁结构，其表面形状精度的测量采用接触式方法时，难以在薄壁上定位；非接触式测量时，其壁厚的尺度导致常规测量方法难以满足精度要求。针对蜂窝芯表面形状精度评价技术的研究需求，对现有的接触式和非接触式蜂窝芯表面形状测量技术的研究现状进行综述，详细介绍各个方法的测量原理、关键技术及目前的进展。预测未来蜂窝芯表面形状测量技术的发展趋势。
机械 2025年01月22日
空化水喷丸表面改性技术研究进展综述

空化水喷丸表面改性技术研究进展综述

摘要：空化水喷丸是一种利用空化现象产生的巨大能量冲击材料表面，对零件进行强化的表面改性技术。因其对诸多金属材料都具有强化作用，而被广泛应用于改善零件的表面状态，形成残余压应力层，延长零件的疲劳寿命。主要从基本原理、试验设备和研究现状3个方面对水射流空化喷丸（WJCP）、超声空化喷丸（UCP）和激光空化喷丸（LCP）进行了介绍，并从理论和试验等方面总结了不同类型金属材料进行空化水喷丸后其残余压应力、粗糙度和疲劳寿命等方面的变化情况。在上述研究内容的基础上，结合空化水喷丸技术的优势，对空化水喷丸今后的发展方向和应用前景进行了展望。研究表明，空化水喷丸技术作为一种新型的表面强化技术，具有独特的优势和广阔的发展前景。
机械 2024年12月03日
多自由度机械臂直写3D打印过程的可变角度参数影响研究

多自由度机械臂直写3D打印过程的可变角度参数影响研究

摘要: 为解决传统三轴打印在曲面领域制备能力不足的瓶颈，克服阶梯效应等缺陷，本文设计研发了一种基于多自由度机械臂的直写式3D 打印平台，并采用硅橡胶材料开展打印实验，系统研究了喷头打印角度对线条几何形状和多层线条成型效果的影响，最终制备出高保形性的结构样品。研究表明: 改变喷头引导角进行打印时，随着喷头引导角度的增大，硅泡沫线条宽度的一致性更高，且引导角大于0°时所打印的线条横截面形状规则，多层结构的成型效果良好，并可改善大跨距下的线条塌陷问题。本文实验结果揭示了打印高保形性硅泡沫的多角度工艺规律，与传统的竖直方向或法线方向相比，喷头引导角大于0°时打印的硅泡沫结构保形性更高，可为曲面传感器、共形天线等对保形性要求较高的应用场合提供借鉴指导。
机械 2024年11月27日
齿轮精密塑性成形理论技术装备研究与应用

齿轮精密塑性成形理论技术装备研究与应用

摘要: 齿轮是传动系统的核心基础件, 被广泛应用于机械、汽车、航空航天装备等领域。齿轮传统制造技术为切削加工,其材料利用率低、加工周期长, 特别是金属流线切断, 损害齿轮性能, 无法满足高端装备发展需求。齿轮精密塑性成形制造技术具有节能、节材、高效和优质等特点, 是高性能齿轮技术发展方向。阐述了齿轮精密塑性成形理论方法, 分析了国内外圆锥直齿轮、圆柱直齿轮和圆柱螺旋/ 斜齿轮精密成形技术特点; 介绍了齿轮精密成形典型装备及产线, 总结了齿轮无切削摆辗精密成形和锻造精密成形应用情况。此外, 展示了圆锥螺旋齿轮多自由度包络成形和非圆齿轮锻造成形新方法, 为高性能齿轮无切削成形制造技术装备研究与应用提供了参考。
机械 2024年11月08日
面向认知赋能的人机协作：进展、挑战和展望

面向认知赋能的人机协作：进展、挑战和展望

摘要：在工业4.0向工业5.0的发展过程中，以人为本逐渐成为智能制造领域关注的焦点之一。当前的人机协作不仅强调要聚焦于技术的进步与效率的提升，更强调将人类的高阶认知思维与机器的计算能力相结合，实现认知赋能。基于此，梳理人机协作中认知赋能在交互感知、任务规划与执行、技能学习等关键领域的现有研究，揭示了多模态信息整合、任务推理、动态决策与技能知识表征的挑战。进一步，提出通过应用知识图谱构建的相关技术来支持人与其机器认知对齐的方法，以及通过应用知识图谱推理的相关技术来支持复杂环境下人机协作的任务优化和动态决策。在分析现有人机协作认知赋能研究局限性的基础上，展望未来智能制造环境下的深度认知协同的发展方向。
机械 2025年08月11日
基于数字孪生的热处理智能化技术研究进展

基于数字孪生的热处理智能化技术研究进展

摘要： 为减少热处理智能化技术数据孤岛的状态，数字孪生的运用被广泛关注。数字孪生技术是智能化制造领域的先进智能技术，也是解决数据孤岛的重要方法之一。本文介绍了数字孪生技术与基于数字孪生的热处理研究现状。以车间数字孪生框架为基础，从物理车间、虚拟车间、车间服务系统、孪生数据4 个方面介绍数字孪生的研究现状，分析了各部分中存在的主要问题。针对基于数字孪生为基础的热处理技术，结合传统热处理技术与特殊热处理的智能化研究进展，分析数字孪生技术在热处理中的应用与进展。
机械 2024年10月14日