激光标刻二维码图像工艺及加工参数研究

激光标刻技术作为一种高效、环保的标刻技术,其标刻的图像质量、颜色受到激光器参数的影响较大,该文研究了利用激光在铝合金表面标刻二维码的图像质量与激光标刻参数之间的关系,通过试验发现,低功率、高扫描速度和短脉冲宽度可以在试件表面加工出白色二维码,高功率、低扫描速度和长脉冲宽度则可以加工出呈黑色的二维码图像,对其他金属材料表面标刻二维码提供了重要参考价值。研究了激光在铝合金表面标刻黑底白码、白底黑码两种组合图像的二维码图像质量、读识质量、制作效率以及激光标刻工艺参数之间的关系,获取了结合读识质量、制作时间综合最优的组合二维码图像激光标刻工艺参数,并利用超景深光学数码显微镜对标刻区域的表面形貌进行扫描,从而从微观上解释激光在铝合金表面标刻二维码颜色与激光工艺参数之间的关系,为铝合金以及其他金属材料表面标刻高图像质量和高识别质量组合式二维码提供理论基础和实现方法。所获得的结果为其他金属材料表面标刻二维码提供了参考价值。

基于磁场连续可调光固化成型机的磁场形式研究

基于光固化打印磁性复合材料对各向异性磁性物质的定向排布需要,提出三种不同磁场实现方式的装置,并对不同磁场实现方式的磁性特征进行数值模拟及实验研究,结果表明:矩形永磁体可实现磁性物质在XY平面的规则排列,环形永磁体仅能实现在Z轴方向的规则排列,通电螺线管可以实现任意平面的规则排列,而可调节磁场方向的通电螺线管制备工艺困难,因此选择矩形永磁体作为磁性装置,并通过实验验证了矩形永磁体的仿真结果,同时进行打印实验,打印后磁性碳纤维沿磁感应线方向规则排列。该文针对不同磁场形式的数值模拟与实验探究可为光固化成型工艺中磁性纤维的排布提供理论基础。

约束面投影成型室基底微观特征对透光性的影响

为了探明约束成型室基底微观孔隙特征对固化光源传播特性的影响规律,从而对光固化成型精度进行分析和预测,采用时域有限差分软件对成型室约束基底引入微孔特征条件下的透光性及在固化区光能量分布特性进行了数值模拟,并通过实验对模拟结果进行了验证.结果表明,约束基底引入微孔的形状、尺寸以及周期等微观几何特征影响基底的透光性及其透过基底在成型区的光强分布;相对于基底微孔形状,其尺寸和周期的影响更显著,减小微孔尺寸和周期有利于透光性以及光强在成型区分布的均匀性;微孔直径小于半波长、微孔边缘间距与微孔直径的比值小于1∶1时可以显著减小微孔的负面影响;微孔直径远大于半波长时,基底上的微孔将在成型零件表面形成不期望的附加特征,从而影响成型精度.研究结果可以为基底制备提供工艺改进的方向和理论依据.

科研单位机加外协管理策略转变与实践

随着所内产出需求的连年增长,工序外协的生产组织模式已无法解决在制品数量连续增加带来的内部周转和管理压力,需要通过转变外协管理策略来提高外协资源利用率。本文分析了工序外协生产组织模式的优缺点,结合当前需求,转变了外协管理策略,实践了以集中计划为牵引,成品外协为主,分散执行的工序外协为辅的互相协调的生产组织方式,过程中实施的提升外协单位成品加工和过程管控能力、特殊过程管控要求以及计划监督执行管控的措施,有效提升了结构件产出量,缓解了内部管理压力。

连续液面成型工艺中约束基底微观特征对阻聚气体传质行为的影响

连续液面成型(continuous liquid interface production, CLIP)工艺给3D打印成型速度带来了颠覆性的进步,为光固化3D打印用于功能零件直接打印提供了可能. CLIP工艺的关键点在于巧妙地利用了氧气对固化过程的阻聚作用,因而阻聚气体在成型室基底的传质行为是影响阻聚区厚度及其稳定性的关键因素.本文提出了一种多孔玻璃支撑板+微孔浇注PDMS膜低成本实现阻聚区的方案,并围绕PDMS特性及基底微观孔隙特征对阻聚氧气在基底传质行为的影响规律进行了系统研究.在通过分子动力学模拟对PDMS膜的氧扩散系数计算的基础上,采用COMSOL软件对基底透氧性的影响因素及影响规律进行了数值模拟,制备了透氧基底,并搭建了试验装置对基底的透氧性进行了试验测量.结果表明, PDMS膜具有较好的透氧性,氧气在PDMS膜中的扩散系数为4.018×10–5cm2/s;PDMS膜厚度、支撑玻璃基底上的微孔面积率及微孔孔径影响氧气的渗透性,在满足强度要求的前提下,通过减小PDMS膜的厚度、增加孔隙面积率或同样面积率条件下减小微孔孔径均有利于提高氧气的透过率.研究结果可以为约束基底的制备提供工艺改进的方向和理论依据.