模拟月壤原位增材制造技术研究进展

增材制造技术又称3D打印技术,它可以实现对复杂结构器件的制造,从而使其在建筑、机械加工等应用领域有一定潜力.随着人类对宇宙探索欲望愈演愈烈,各国都决定将月球作为"跳板",采用月球上丰富的月壤资源利用3D打印技术进行小型零件或大型建筑物的原位制造,以此逐步开展宇宙探索计划.目前,科研工作者们已成功配置出多种模拟月壤,其与真实月壤的成分组成、粒径分布等性质都很相似.并且利用D-shape、微挤出式墨水3D打印、激光增材制造、数字光固化等增材制造工艺已成功将模拟月壤原料打印成型.其中,采用数字光固化增材制造技术打印并经过脱脂烧结后得到的模拟月壤结构件的抗压强度及弯曲强度分别可达到428.1 MPa和129.5 MPa,验证了增材制造技术在未来行星上进行原位制造的可行性.本文意在为月球等宇宙天体的原位制造技术研究提供一定的参考.

复杂一体化陶瓷结构光固化增材制造研究进展

增材制造(AM)的出现为生产制造提供了更多的制造可能性,光固化增材制造的原理是基于层层叠加进行成型构建的,因此可以从结构设计端进行复杂一体化设计,实现复杂陶瓷零件结构的一体化制造,同时也为多个可活动单元陶瓷零件的制造提供可能性。在制造的前期,进行设计时考虑构件的特殊性,可以实现两个独立且配合使用的陶瓷零件一体化制造,无需后期进行螺栓固定连接的工序,大大降低了陶瓷零件装配的难度;并且光固化增材制造具备较优的一体化成型均匀性,给两个活动连接的陶瓷零件之间精准契合提供了优异的结构性能。对过去10年有关复杂一体化陶瓷结构光固化增材制造研究的进展进行总结归纳,对目前光固化陶瓷增材制造技术、材料及应用案例进行了介绍,并总结了复杂一体化陶瓷结构光固化增材制造发展面临的挑战。

陶瓷增材制造技术在齿科领域的应用现状

陶瓷材料因其生物相容性、化学稳定性、机械强度和美学特性而广泛用于牙科领域,以修复、替换受损或缺失的牙齿。但是,陶瓷产品在加工生产方面存在一些问题,需要对生产过程进行非常严格的控制,才能获得具有足够机械性能的牙齿件。增材制造是一项新兴技术,该技术能够以可持续、更经济的方式生产定制复杂的齿科产品。尽管增材制造前景非常光明,但目前陶瓷增材制造齿科材料的研究仍不足,需要做进一步的工作才能使其广泛应用于齿科领域,因此综述了陶瓷材料增材制造在牙科领域的应用现状,介绍了主要的可打印材料、最常用的技术以及应用案例,并总结了齿科陶瓷增材制造发展面临的挑战。

进给系统机电耦合仿真建模与误差影响规律分析

由于各种原因引起的复杂机电耦合现象对机床进给系统的动态精度有着重要的影响。进给系统作为加工中心的重要组成部分,其动态特性会直接影响到加工中心的加工质量和效率,因此对于加工中心进给系统动态性能的要求也越来越高。为了研究进给系统机电耦合作用下的动态特性,同时对滚珠丝杠进给系统进行动力学建模与三环伺服控制系统建模,对进给系统动态响应误差影响规律进行分析。首先利用Simulink仿真工具建立进给系统的动力学仿真模型;接着在所构建的机电联合Simulink仿真模型中,综合考虑了系统三环控制参数、丝杠间隙、速度、加速度等因素对系统跟随误差的影响;最后通过所搭建的单轴伺服进给系统实验平台进行了验证,明确了速度、加速度与跟随误差的相关性。

后焊PCM自动生产线的设计与开发

针对PCM板制造系统中生产效率底下,导致产能受限,质量下降的问题,以实际生产为导向,研究设计一种后焊PCM自动生产线设备。结合高度自动化和先进制造技术,优化PCM板生产中PCB与FPC的焊接与后处理流程,能显著提高生产效率并降低成本。该设备包括PCB、FPC分板机和后焊装置在内的完整生产线。在生产过程中,分板机完成原材料的铣板冲切后,产品经自动焊锡和点胶、UV固化、扫码、烧录与下料完成后处理。为确保线体的质量监控,引入CCD摄像系统进行PCM板二维码的识别,验证结果表明该系统具有高度的准确性和稳定性。与传统生产方式相比,该自动生产线生产效率提高约40%,同时在保证产品质量的前提下降低了约30%的生产成本,为PCM板的大规模生产提供了高效的技术方案。