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增材智造研究室

来源：原创更新时间：2020-10-23 10:23:35 浏览：7670

增材智造研究室

简介

增材智造研究室围绕我省优势高新技术产业的原始创新、应用开发等发展方向，针对航空航天、有色冶金、能源、模具制造等产业领域，开展中高端装备修复再制造、金属3d打印技术开发以及传感技术与物联网应用研究，力争推动我省在工业生产、新材料、智慧制造等多个领域发生颠覆性改变。

一、主要研究方向

（1）航空发动机，燃气轮机、舰艇等；

（2）复杂机械零件设计验证、拓扑优化、模具设计等3d打印应用研究；

（3）机电、光电等传感器应用与测量技术研究和开发。

二、研究室主要设备

脉冲激光柔性增材制造系统(vmc850l)、连续激光柔性增材制造系统(apollo，6000w、4000w、nd:yag，800w)、大型金属3d打印机(德国eos m290金属3d打印机)、各种型号非金3d打印机(fortus 360mc™/400mc™、cubepro™、elite、ha400)等。

三、现有科技人员

科技人员16名，其中高级职称8人，博士学位9人，博士后3人。

四、研究成果

(一) 金属零件修复再制造技术：①激光柔性增材再制造技术；②微弧火花表面强化与再制造技术；③真空粉末冶金表面强化与再制造技术；④金属激光3d打印技术。

①激光表面熔覆再制造技术，是指在被涂覆基体表面上，以不同添料方式放置涂层材料，经激光辐照使之与基体表面薄层同时熔化，快速凝固后形成稀释度极低、与基体金属呈冶金结合的涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能的工艺方法。主要用于在重载条件下零件表面强化与修复一些高精度零件或者对变形要求严格的零件，恢复损伤的零部件外形尺寸，使其性能达到甚至超过新品的水平。如大型轧辊、大型齿轮、大型曲轴等零件表面强化与修复。

② 微弧火花表面强化与再制造技术，是一种电容放电、微弧熔焊方法，利用可控的能量放电所形成的短时电脉冲产生冶金结合的表面改性或成形。在高脉冲强能量流作用下，阴、阳极间通过离子弧与微弧火花发生冶金反应，电极棒自耗式转移到与基材接触区。微弧火花表面处理对基体的热影响更小，基本不会引起工件变形和基体材料的组织改变，许多用常规熔焊方法不可熔焊的材料常可用微弧火花进行熔焊。

③ 真空粉末冶金表面强化与再制造技术：是用真空钎焊的方法在工件表面增加一层新合金，用以改善工件材料原有性能的一种工艺方法，既可对新制件进行强化和改性，又能对破损件进行修复。与其它工艺相比，涂层厚度不限和对坯件形状、结构及部位不限是真空粉末冶金熔涂工艺独有的特性。

④金属激光3d打印技术：德国eos m290金属3d打印机：适合打印制造钛合金，铝合金，不锈钢，模具钢，高温合金，钴铬合金等零部件，广泛应用于航空航天、模具制造、医疗器械和骨科植入、汽车等领域的零件制造。

（二）非金3d打印增材制造技术

3d打印技术在产品个性化定制、检验外观及结构设计、直接开模，加工难成型结构等方面具有无可比拟的优势。拥有多种型号进口非金属3d打印机，可打印模型尺寸包括 200×200×200,300×300×250,400×400×300, 500×500×800等；可适用材料包括pla、abs、hips、 pc、petc、pa、pva、pom、腊丝、软性材料等；能够打印复杂的工业用机械零部件，精细模型，以及进行3d打印设计验证等。

（三）传感器应用与测量技术

传感器与物联网主要从事于传感器应用与测量技术方面的研究和开发，以及机电和光电传感器技术的设计开发，先后完成了航速测量仪、光学位置专用传感器、激光投影仪等产品的研制，产品分别装备于两栖战车、自行火炮发射车、导弹发射车、方舱指挥车等国家重点工程项目中。

五、技术服务

目前拥有多种型号的3d非金/金属打印机和金属修复增材再制造设备系统：能够打印多种模型尺寸和对缺陷复杂机械零部件进行反求建模、成形分层路径规划等，并可选用合适的激光熔覆工艺逐层堆积的方式进行再制造成形，九游会ag登录的业务范围涉及冶金、化工、建材、电力等行业领域，可对外承接金属和非金属零件的3d打印、关键零部件的修复再制造、耐磨耐腐蚀表面制备、传感器的应用与测量标定服务等加工及研发业务。具体包括：

(一) 金属修复再制造与金属3d打印技术服务

1）电机轴

设备名称：大型电机轴转子；失效形式：轴颈磨损；修复方式：利用激光金属3d打印技术，采用机械性能优于基材的铁基合金粉末，将磨损的轴颈恢复原有尺寸，并满足各项使用性能。