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电子束粉末床熔融增材制造装备发展综述

电子束粉末床熔融增材制造装备发展综述

摘要：电子束粉末床熔融（EB-PBF）增材制造技术具备成形效率高、成形零件应力低等优势，适用于高温合金、高熔点金属的成形，在航空航天、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。对电子束粉末床熔融装备的研究情况进行了概述，回顾了EB-PBF 装备的发展历程，汇总分析了国内外主要厂商的装备特点及研发进展，综述了抗吹粉、多材料、多束流复合3 个方面装备的关键改进与创新方法。在此基础上，着重介绍了离子中和、机械装置屏蔽、近红外预热等新型成形舱改进方案，及其对工艺过程稳定性的提升效果；介绍了新型铺送粉装置改进方案对多材料成形的潜力，即该方案可有效满足多材料成形、成形效率提高等需求；此外提出并实现了多电子枪同幅加热成形、电子束-激光复合成形等突破传统单电子枪加工思路的新型成形技术。最后，总结了该方向的研究进展并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。
机械 2024年07月19日
压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅中的应用进展

压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅中的应用进展

摘要：由于传统压力测量技术难以实现涡轮叶片表面压力分布的连续监测，因此，开发新型测量技术变得尤为迫切。压力敏感涂料作为一种非接触式的光学表面压力测量技术，其以低成本、高空间分辨率、全域测量能力以及对气动流场影响小的显著优点，已经成为压力测量领域的一个研究热点。本文从实验装置设计、测量结果分析等多个维度，详细介绍了压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅压力测量中的应用现状，深入讨论了实验设备参数选择、测量布局优化等关键问题。同时，结合国内外的研究与应用案例，探讨了压力敏感涂料技术在叶片表面压力测量领域所遇到的挑战和发展前景。
机械 2025年02月07日
国内外直线导轨用材优选及产品对比分析研究

国内外直线导轨用材优选及产品对比分析研究

摘要：直线导轨是数控机床中承担扭矩及高负载的关键零部件，对机床的精度保持性和功能可靠性起着至关重要的作用。目前国内缺乏系统的选材用材评价体系，且对国内外产品对比研究较少，导致缺乏有效的对标参考和借鉴依据。本工作首先对直线导轨用材优选进行深入阐述，并选取了国内外具有代表性的直线导轨产品为研究对象，从材料学角度出发，对产品的材料成分、显微组织、淬硬层深度、非金属夹杂、碳化物不均匀性及残余应力等进行了细致分析与对比研究，旨在找出性能差异，并从摩擦学角度出发探讨了滑动摩擦磨损机理，揭示耐磨性与组织本构关系。基于对比分析得到的数据差异，对直线导轨质量调控提出了优化策略，为国产直线导轨性能的提升提供支撑。
机械 2026年02月09日
基于视觉传感的焊接机器人焊缝识别跟踪技术研究现状

基于视觉传感的焊接机器人焊缝识别跟踪技术研究现状

摘要：焊缝识别跟踪技术是未来焊接机器人的一个重要发展方向，对于焊接机器人的自动化、智能化焊接具有重要推动作用。从机器人传感技术、焊缝识别及焊缝特征提取技术、机器人跟踪控制技术等方面，对相关技术特征、国内外发展现状及未来发展方向作了较为系统的阐述。其中，焊缝的实时识别及焊缝特征提取技术是焊缝识别跟踪控制系统的核心，而噪声处理也是焊缝识别与特征提取的关键；基于激光视觉的主动传感、优质的焊缝特征提取算法、图像去噪技术以及稳定的跟踪控制系统，是焊缝识别跟踪系统稳定可靠工作的重要保证；可进行多类型焊缝识别、自适应性好、抗干扰能力强是推动相关技术大范围推广普及的重要基础；多焊缝识别技术、多层次特征提取智能学习算法等是焊缝识别跟踪技术的未来发展方向之一。
机械 2024年07月29日
固结与游离磨粒协同作用硬脆材料磨抛加工机理

固结与游离磨粒协同作用硬脆材料磨抛加工机理

摘要:为了揭示硬脆材料弹性磨抛加工过程中固结与游离磨粒协同作用下的材料去除机理,设计了一种硅胶基体金刚石砂纸磨抛工具,通过配备不同浓度金刚石抛光浆料进行磨抛加工。研究了弹性工具工件间的接触应力场、速度场分布以及磨粒工件间的接触力学,建立了硬脆材料弹性磨抛加工过程中的材料去除模型。以SiC工件为加工对象,以磨抛压力、磨具转速、磨料浓度等工艺参数为影响因素完成单点磨抛加工验证实验,对磨抛加工表面材料去除轮廓进行表征。实验结果表明,建立的材料去除模型与实际材料去除深度的误差范围为4.68%~8.22%,材料去除深度与磨抛压力、磨具转速和磨料浓度成正相关,所建模型能够较好地预测弹性磨抛加工材料去除行为。
机械 2026年02月10日
金属3D打印技术正在成为模具制造智能化的关键技术

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。
机械 2024年07月29日
面向人本智造的人机协作：发展演变、融合应用与未来展望

面向人本智造的人机协作：发展演变、融合应用与未来展望

摘要：欧盟工业5.0 赋予了智能制造新的时代内涵——以人为本，促进了人本智造(以人为本的智能制造)的快速发展。作为人本智造的核心范式之一，人机协作已成为近年来工业制造领域的研究热点。因此，对人机协作的过去和未来进行全面分析：梳理人机关系发展与演变，探讨人机协作模式的迭代与融合，归纳人机协作在多个领域的典型应用，展望人机协作未来发展愿景与技术突破方向。从工业化发展历程与人机共情程度的耦合关联中，阐述人机关系的发展与演变过程。基于人机关系及其协作特点，对制造系统人机协作模式的迭代与融合进行分析与总结。归纳人机交互、人机协同和人机共生三种人机协作典型模式在产品装配、机器人控制、自主驾驶等领域的应用，讨论不同人机协作模式在实际应用中存在的不足与挑战。展望人机协作未来愿景与发展方向，探讨未来人机协作时代需要突破的新技术、新理论，以期促进制造系统人机协作迈向人本智造新的层级。
机械 2026年03月12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
面向人本智造的人体运动数字孪生研究与应用进展

面向人本智造的人体运动数字孪生研究与应用进展

摘要：在工业4.0迈向工业5.0的过程中，以人为本的智能制造(人本智造)是智能制造的创新发展范式，旨在以人的福祉为核心价值，重塑人在生产制造过程中的主体地位，推进未来工业迈向以人为本、可持续性、韧性。对人体运动行为进行分析，是理解人的运动意图，推动人本智造创新发展的关键。以面向人本智造的人体运动数字孪生研究为切入点，梳理人体运动建模、人体运动感知、人体运动分析等使能技术及其研究进展。重点围绕单元级、产线级、车间级三个维度，讨论人体运动数字孪生在人本智造领域的典型应用。最后，对面向人本智造的人体运动数字孪生进行展望。
机械 2026年03月13日
机器学习的发展现状及其在激光增材制造中的应用

机器学习的发展现状及其在激光增材制造中的应用

摘要：激光增材制造技术可以快速制造出形状结构复杂且尺寸精度高的零件，被广泛应用于汽车、航空航天和医疗器械等领域。在激光增材制造过程中，为了得到性能更佳的合金和适用于不同材料的工艺参数，需要进行大量的反复试验，耗时且成本较高。机器学习通过输入试验数据和采用特定的算法，建立起能泛化的模型并通过自我更新和优化来不断提高结果的准确性，可以有效预测增材制造材料的成分、性能和缺陷，在高性能辅助材料开发方面具有广阔的发展前景。从上述三方面总结了近年来机器学习在激光增材制造中的应用实例，并提出了其未来发展的趋势及应用方向。
机械 2026年03月13日