机器学习在电弧增材制造中的应用

摘要：电弧增材制造技术具有成形效率高、成本低等优势，已成为金属增材制造技术不可或缺的一部分。然而，电弧增材制造稳定性较差，成形过程需大量人工干预，存在智能化程度低等难题。基于机器学习的电弧增材制造分析方法，对于促进电弧增材制造技术智能化具有重要意义。主要围绕电弧增材制造设计、过程监测、工艺参数与成形零件性能关系这3个方面，总结了机器学习在电弧增材制造工艺流程中的应用。通过对该领域文献调研，综述了在上述3个方面的机器学习方法研究及应用进展。在此基础上，指出了该领域面临的挑战与发展前景。

机械 2026年07月28日 1 点赞 0 评论 112 浏览

具身智能机器人防护的研究进展

摘要: 具身智能机器人防护( embodied intelligent protection in robotics，EIPＲ) 是一种将机器人结构防护与智能决策深度融合的新型防护范式，旨在赋予机器人在复杂与不确定环境中自主感知、学习与交互的能力，从而实现对外部风险的快速响应与自我保护。与依赖预设规则的传统“定义式防护”相比，EIPＲ 强调“本体—环境—智能”的协同演化，使防护机制由单纯的被动抵御向主动感知、自主优化与自适应防护转变。本研究系统梳理了机器人主动防护与被动防护两部分的研究进展:在主动防护方面，重点介绍基于避障与路径规划、碰撞检测、防跌倒控制、故障预测以及多机器人协作安全通信的智能防护策略; 在被动防护方面，总结防护材料与结构设计在缓冲吸能、热防护及水下防护中的应用。最后，探讨EIPＲ 在物理结构设计、环境感知以及智能决策与学习算法等方面的未来趋势。

机械 2026年09月17日 1 点赞 0 评论 67 浏览

基于多丝电弧增材制造研究现状

摘要：多丝电弧增材制造技术具有成本低、效率高等优势，尤其在成分设计与调控方面具有高度的灵活性，成为制备大型金属结构件的主流技术之一。多个丝材（同种或异种）同时进给，在熔池中实现原位合金化，该方法为复杂成分的先进金属材料的制备过程提供了可行性路径。本文综述了国内外多丝电弧增材制造制备高性能钛合金、铝合金、不锈钢等传统材料以及功能梯度材料、高熵合金、金属间化合物等先进金属材料的研究进展。针对多丝电弧增材制造成形构件微观组织不均匀、力学性能存在各向异性以及成形精度不足等问题进行讨论。提出了建立多丝电弧增材制造工艺窗口、多种工艺耦合以及建立成形过程监测和控制系统等发展方向，为多丝电弧增材制造工艺改进与发展提供理论依据。

机械 2026年04月22日 1 点赞 0 评论 175 浏览

激光加工技术在工业制造中的最新发展和未来趋势

摘要：激光技术彻底改变了工业制造，相较于传统工艺，在精度、效率和多功能性方面实现了质的飞跃。探讨了激光技术的最新进展，重点介绍了其在工业制造中的应用。深入研究了超快激光、增材制造、激光焊接、切割和表面处理等前沿发展。提供了来自汽车、航空航天、电子、医疗及农业等各个行业的真实案例，反映出激光技术的变革性影响。此外，还讨论了人工智能驱动的激光系统、绿色和蓝光激光，以及混合制造工艺等新兴趋势；展望了激光技术在工业制造中的未来，指出了潜在的挑战和机遇。

机械 2026年05月21日 1 点赞 0 评论 179 浏览

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。

机械 2026年07月01日 1 点赞 0 评论 116 浏览

从机理到数据：超快激光加工工艺建模方法研究综述

摘要：超快激光加工凭借高精度、非热熔特性成为微纳制造的关键技术，但复杂的多物理场耦合机理给工艺优化带来挑战。综述了超快激光加工建模方法的演进路径：机理模型（如双温方程、分子动力学）虽具物理可解释性，但面临计算复杂、跨尺度建模难的问题；数据驱动模型（机器学习、深度学习）通过挖掘实验数据提升预测效率，但依赖数据质量且缺乏物理一致性；混合模型融合机理与数据优势，通过物理约束机器学习等方法平衡可解释性与计算效率。研究指出，未来需突破跨尺度物理嵌入、动态工艺自适应建模及智能优化等关键方向，推动超快激光加工从“经验试错”向“模型驱动”范式转变，为航空航天、生物医疗等领域的精密制造提供理论支撑。

机械 2026年07月29日 1 点赞 0 评论 115 浏览

面向工程实践的热障涂层去除技术研究及应用现状

摘要：热障涂层作为燃气涡轮发动机高温部件的关键防护屏障，通过显著降低热负荷，有效提升高价值涡轮叶片的服役耐久性。目前，对于高温部件周期性维修过程中所需的热障涂层去除技术仍缺乏系统性总结。综述了当前主流的热障涂层去除技术: 涵盖以机械磨削、磨料喷射、水射流为代表的物理方法; 以酸洗、熔融碱为核心的化学方法; 以及近年来快速发展的激光清洗技术。在此基础上，重点剖析了上述技术途径的作用机理、效率、局限性及可靠性等对工程实践具有指导意义的要素，并进行了综合对比与批判性讨论。研究表明，目前尚无一种普适性的热障涂层去除方法; 涂层的高效去除需根据基材特性、涂层结构/厚度以及最终的修复目标，科学策划由多种物理/化学方法构筑的联合工艺方法。基于对现有涂层去除方法的总结，期望推动温和、高效的涂层去除技术发展，最大限度避免基体损伤，为涡轮叶片等高温部件表面热障涂层的高质量修复提供前提条件。

机械 2026年08月20日 1 点赞 0 评论 112 浏览

多光束激光选区熔化研究进展

摘要：激光选区熔化（selective laser melting，SLM）作为一种常见的增材制造（additive manufacturing，AM）技术，在多孔和薄壁等异形零件的成形领域受到广泛关注。然而，传统的单光束SLM 成形因成形尺寸小、成形效率低等问题而发展缓慢。多光束激光选区熔化（multi-beam selective laser melting， MB-SLM）在单光束SLM 成形的基础上，通过多光束、多振镜分区扫描并进行拼接成形，实现了成形尺寸和成形效率的大幅同步提升，有效地解决了单光束SLM 成形存在的固有难题，有望成为进一步拓展金属增材制造应用领域的新兴技术。本文综述了多光束激光选区熔化在成形原理、成形设备以及工艺缺陷的形成及控制方面的研究进展，归纳了多光束激光选区熔化成形不同合金的显微组织和力学性能，重点阐述了工艺缺陷和力学性能调控的主要策略。最后对其未来发展趋势进行了展望，如应关注多光束间的时空差异特性对力学性能的影响、改变不同区域间工艺参数的一致性以减少成形件的工艺缺陷等。

机械 2026年04月23日 1 点赞 0 评论 150 浏览

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。

机械 2026年05月25日 1 点赞 0 评论 177 浏览

光学窗口材料飞秒激光加工研究进展

摘要：金刚石、硫化锌和碳化硅等光学窗口材料具有良好的机械和光学特性， 是红外成像制导系统的关键材料。超短脉冲、高瞬时功率的飞秒激光已成为金刚石等光学窗口材料的加工利器， 解决了机械加工、化学刻蚀和微放电加工等传统加工技术存在的机械损伤、裂纹、粗糙度和残余应力高等问题。梳理了飞秒激光与宽禁带光学窗口材料相互作用的非线性能量吸收、非平衡态能量传递与转移机理和材料去除机制。分析了金刚石、硫化锌和碳化硅等光学窗口材料飞秒激光工艺研究及其典型应用。最后， 总结了金刚石等光学窗口材料飞秒激光加工仍存在的问题及其应对策略。

机械 2026年07月29日 1 点赞 0 评论 92 浏览