粉末床熔融增材制造难熔金属材料研究进展

摘要:增材制造技术(additive manufacturing,AM)的发展为高熔点难熔金属(如钨、钼、钽、铌及其合金)复杂构件的近净成形带来了革命性的新机遇。然而,难熔金属材料因熔点高等固有属性,使其增材制造过程呈现出显著有别于其他金属材料的特殊性。本文基于激光选区熔化(selective laser melting,SLM)和电子束选区熔化(selective electron beam melting,SEBM)等金属粉末床熔融(powder bed fusion,PBF)增材制造技术,系统综述了钨、钼、钽、铌及其合金在增材制造领域的研究进展。重点聚焦于难熔金属粉末原料制备技术,以及成形过程中工艺缺陷(如孔隙率、裂纹、晶粒粗化等)调控策略和组织性能特点。此外,本文还总结了当前增材制造难熔金属在产业化进程中面临的关键挑战,并对未来发展趋势进行了展望。

具身智能驱动的智能制造应用发展研究

摘要:本文旨在探讨具身智能技术在智能制造领域的应用与发展,为具身智能在智能制造领域的落地应用提供理论支持与实践指导,促进制造业高质量发展与转型升级。按照基于规则的自动化制造、数据驱动的数字化智能制造、具身智能赋能的智能制造的三阶段划分,系统回顾了智能制造的技术演进过程;从交互模型、技术要素、技术框架3个层面出发,构建了具身智能驱动的智能制造技术体系,重点阐述了多模态制造业数据融合感知、基于大模型的具身智能制造、力控制、机器人运动规划等技术要素。具身智能对智能制造在生产制造、仓储物流、检测维护、人机协作等方面具有直接的赋能作用,但也面临多模态数据缺乏制约实际应用成效发挥、复杂制造环境增大感知理解难度、人工智能幻觉导致应用安全风险、软硬件结合问题影响智能能力提升、伦理法律缺失带来标准合规挑战等应用难点。研究建议,加强技术攻关、突破关键瓶颈,完善产业生态、推动应用落地,制定标准规范、保障生产安全,拓展应用场景、开辟市场空间,推动具身智能驱动的智能制造应用发展。

中国塑性成形技术和装备30年的重大突破与进展

摘要: 1994以来的30年, 在国家重大需求的强劲牵引下, 我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就, 研制出一大批世界第一的成形装备, 实现了三大技术跨越, 形成了规模最大的研究队伍, 我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列, 多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果, 并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献, 分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高” 五大发展趋势进行了展望。

论我国重大技术装备轴承的自主安全可控

摘要:重大技术装备轴承的自主安全可控是国家重视,社会关注的“国之大者”,是我国轴承行业的第一要务,我国轴承行业也为此付出了艰辛的努力。“十三五”完成了一批重大技术装备轴承的开发,“十四五”期间,重大技术装备轴承的研发→工程化→产业化任重而道远。阐述了重大技术装备轴承7 种标志性产品的关键技术,市场需求,开发的重点、难点,以期推动这些高端轴承的开发,从而加快实现我国重大技术装备轴承自主安全可控的进程。

飞秒激光加工三维结构拓扑应用

摘要:飞秒激光因其超高峰值功率、超短脉冲持续时间和极小的热影响区,已成为加工三维微纳结构的强大工具。拓扑学概念与飞秒激光微纳加工技术的交叉融合,为在三维空间中构造具有独特物理特性的光子和微结构体系开辟新途径。围绕飞秒激光加工的机理及各类技术,综述飞秒激光加工三维结构在拓扑光子学、几何拓扑微纳结构等领域的应用,总结面临的挑战并对未来进行展望。

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。

因瓦合金增材制造技术研究进展

摘要:因瓦合金因其在室温至230℃范围内极低的热膨胀系数,成为航空航天、精密仪器等领域的核心材料。然而,传统制造工艺存在成分均匀性差、复杂结构难加工等问题,严重制约了因瓦合金的应用潜力。增材制造以设计灵活、近净成形等优势为高性能因瓦合金制造提供了新途径,但其工艺-组织-性能关联等仍需深入探究,相关研究近年已取得多项进展。本文系统综述了不同增材制造技术下因瓦合金的工艺特性、组织演化规律与性能调控策略,以及其目前的优势与局限,并在此基础上提出了组织性能优化策略,建议推进跨学科知识应用及标准化数据库构建,为因瓦合金增材制造技术在高精尖、新兴领域的工业级应用提供理论支撑与技术参考。

3D打印连续碳纤维增强热塑性聚合物研究进展

摘要:熔融沉积成型(fused filament fabrication,FFF)技术具备设计灵活度高、无需模具且能快速构建复杂结构的显著优势,是连续碳纤维增强热塑性聚合物(continuous carbon fiber reinforced thermoplastic polymer,CCFRTP)3D 打印的关键方法。但在实际3D 打印过程中,由于FFF 工艺本身的限制,如打印温度、层间结合、纤维浸润不充分等,常导致CCFRTP 构件出现界面结合弱、孔隙率高等问题,严重影响其力学性能。为此,本文围绕3D 打印工艺特点,重点评述了近年来在树脂改性、纤维改性及其协同优化等方面的最新研究进展,特别是多种协同改性策略在提升界面性能方面的作用机制。在此基础上,探讨FFF 最新研究进展及不同打印工艺参数对力学性能的影响及优化方式,并对其发展方向与应用前景进行了展望。

烧结金刚石锯片发展对预合金粉应用的影响

摘要:预合金粉的应用是提高烧结金刚石锯片胎体性能的一个重要手段。文章总结了预合金粉在烧结金刚石锯片胎体中应用及发展的过程以及不同阶段的应用特点,并对烧结金刚石锯片的发展对预合金粉应用的影响进行了分析,探讨了预合金粉在未来的应用及发展趋势。

智能缝制机器人的设计

摘要:本文旨在设计一种智能缝制机器人, 以解决现有设备在自动化程度、缝制精度和生产效率方面的不足。该缝制机器人的研究融合了多学科技术, 包括机械设计、机器人控制、电气设计、软件开发与机器视觉等。通过模块化结构设计、高精度视觉检测、动态协同缝制机制, 实现了对不同面料和工艺的高效适应性。牛仔裤后袋缝制实验结果表明:单件缝制耗时12s 左右, 效率较传统设备提升108.3%; 轮廓匹配误差小于0.15mm,质量合格率显著提高。