喷射式3D打印过程微滴沉积位置建模与预测

微滴沉积位置的准确性是影响喷射成型器件形貌精度的主要因素之一,为了对微滴沉积位置进行控制,需要建立微滴沉积位置的动态预测模型。建立了微滴在下落、沉积过程中的运动与传热模型,并通过数值仿真和实验研究了单个微滴以及两个相邻微滴在沉积动态过程中的形心位置变化,结果表明,相比于数值仿真模型,所建立的理论预测模型对单个微沉积位置预测误差为.45%,相邻两个微滴间的沉积距离预测误差为0.5%,并通过实验进行了对比验证,表明所建理论模型具有足够高的位置预测精度,可用于微滴喷射3D打印过程中微滴沉积位置及打印轨迹在线控制的参考。

高温钛合金微滴沉积成形有限元分析

研究了多层微滴冷却至室温后其内部残余应力变化以及在一层金属微滴滴下时和原来已经完全冷却区域间的残余应力分布情况.通过有限元分析方法对钛合金微滴沉积成形过程中应力应变情况进行模拟仿真,以参数化设计语言建立热分析模型,采用间接耦合的方式模拟应力应变关系,即首先分析计算冷却区域的温度场,然后将温度场结果数据以温度载荷的形式加入结构分析中.结果表明:从不同时刻温度等效云图可以看出,熔滴滴落完成时温度扩散程度很小;经过一段时间冷却后,热量由液滴区域向已经冷却区域传递,温度进一步扩散;最后接近于室温.从垂直和水平方向分析应力应变可以看出:后续液滴滴落中间区域向下凹陷,明显的出现了收缩变形.在水平方向,不同层之间温度相差很小,后期整体冷却,致使应力分布比较均匀.

气压驱动金属微熔滴可控喷射及沉积精度分析?

金属微滴按需喷射成形制造中,保证喷射系统按需产生均匀微滴和喷射沉积的位置精度是成形高质量金属零件的关键。采用试验研究的方法,分析喷嘴壁附着杂质对稳定喷射以及工艺参数对微滴均匀性的影响,并对喷射系统在可控喷射情况下按需产生的锡铅合金(Sn60%Pb40%)微滴尺寸分布进行分析;研究沉积高度变化对微滴沉积精度的影响。在上述研究基础上,通过选择合适的沉积高度,沉积制造一个6×6微滴阵列,并对微滴阵列的沉积精度进行分析。结果表明,所产生微滴的平均直径为321μm,尺寸标准偏差为2.897μm,约99%的颗粒分布在平均直径±2.8%附近区间内,分布较集中,均匀性较好;得到了发散距离随沉积高度增加而增大的变化趋势;成形的微滴阵列精度满足制造要求。为后续成形高质量微小金属零件提供必要的基础。

滴西12井区呼二段Ⅵ砂组沉积微相研究

在分析滴西12井区呼二段Ⅵ砂组的岩心及测井资料的基础上,对该区呼二段Ⅵ砂组的沉积微相类型与特征及沉积微相平面展布规律进行了研究。结果表明,滴西12井区呼二段Ⅵ砂组为一套曲流河入湖形成的曲流河三角洲沉积,以三角洲前缘亚相为主,夹前三角洲亚相。主要发育水下分流河道、河口砂坝、远砂坝、支流间湾及前三角洲泥5种微相,其中水下分流河道微相分布范围较广,厚度较大,岩性以细-粉砂岩为主,为曲流河三角洲沉积主体。

7075铝合金微滴打印沉积制造中热力耦合3D动态仿真分析研究（英文）

翘曲、分层、开裂是7075铝合金微熔滴沉积制造过程中常见的缺陷,其原因主要是沉积制造过程中存在较大的温度梯度和热应力集中。为了探究热变形、翘曲和开裂的形成机理,采用有限单元法和单元生死技术,通过APDL(ANSYS)编程,建立了气动按需熔滴沉积成形温度和热应力计算模型,分析了7075铝合金微熔滴逐点、逐层沉积三维制件过程中温度和热应力的动态演变规律。并使用7075铝合金微滴,在相同初始边界条件和工艺参数下进行了沉积试验,模拟结果与7075铝合金制件微熔滴沉积试验结果基本吻合,较好地反映了实际成形过程中零件的温度和热应力场变化规律,为减少或消除铝合金微熔滴沉积制造过程的缺陷提供了理论依据,从而促进了该技术在高熔点合金零件制备中的应用。

金属微喷熔滴沉积成形工艺数值模拟与验证

采用半隐式压力关联算法,通过引进VOF函数和分段线性界面结构(PLIC)构建自由曲面,建立了微喷金属熔滴流动和传热数值模型,模拟了7075铝合金熔滴成形过程中撞击速度、熔滴间距、基板温度和熔滴尺寸等工艺参数对成形形貌的影响规律,并对模拟结果进行了实验验证。结果表明:确定合理的撞击速度和熔滴间距是获得好成形精度和质量的关键,熔滴直径为100μm,间距为200μm的7075铝合金熔滴在初始温度为350 K的不锈钢基板上以1.5 m/s的初速度沉积成形时,可获得较好的成形效果。模拟结果与试验结果基本吻合,较好反映了实际成形过程中熔滴撞击、铺展和固化行为,为该工艺的实际应用提供了参考依据。

制造科学与技术的新兴领域:生物制造——记第1届全国生物制造学术研讨会

从把生物制造作为制造科学与技术新兴领域的视角出发 ,记述了第 1届全国生物制造学术研讨会的概况。生物制造在仿生制造、康复与再生医学和其他生物工程领域有着广泛的应用前景 ,对此必须给予充分的重视。特别值得指出的是 :在当前全球的这一科技前沿 。