激光金属沉积 (LMD) 是一种增材制造工艺,在制造和修复复杂功能部件方面表现出色。然而,为了提高表面质量和材料性能,生产的部件需要传统的机加工操作。由于样品在构建过程中受到高度局部的热输入,生产的部件中可能会出现局部材料性能的显著变化。这可能会影响 LMD 工艺生产的部件的可加工性。本研究旨在研究铣削工艺及其对 LMD 工艺生产的 Ti-6Al-4V 部件的表面完整性的影响。进行热处理是为了使材料的微观结构均匀化。以传统的 Ti-6Al-4V 作为参考材料样品。根据切削工艺参数,加工后的 LMD 部件的切削力和表面粗糙度分别比传统样品高 10-40% 和 18-65%。加工后的 LMD 样品中的压缩残余应力比传统样品高 11-30%。这些差异与测试部件之间的微观结构和晶粒尺寸差异有关。© 2020 作者。由 Elsevier BV 出版 这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)由第五届 CIRP CSI 2020 科学委员会负责同行评审
摘要:本文旨在回顾学生赛车离合器杆组件的重新设计方法,该组件经过拓扑优化并通过增材制造 (AM) 制造。在拓扑优化 (TO) 过程之前和之后进行了有限元法 (FEM) 分析,以实现优化部件的等效刚度和所需的安全系数。重新设计的离合器杆采用 AM-选择性激光熔化 (SLM) 制造,并由粉末铝合金 AlSi10Mg 打印而成。研究的最终评估涉及重新设计的离合器杆与之前赛车中使用的现有部件的实验测试和比较。使用 TO 作为主要的重新设计工具和 AM 为优化部件带来了重大变化,尤其是以下方面:减轻部件质量 (10%)、增加刚度、保持安全系数高于 3.0 值并确保更美观的设计和良好的表面质量。此外,使用 TO 和 AM 可以将多部件组装成一个由单一制造工艺制造的组件,从而缩短生产时间。实验结果证实了模拟结果,并证明即使施加的负载几乎比假设负载高 1.5 倍,组件上的最大 von Mises 应力仍低于 220 MPa 的屈服极限。
摘要:本文旨在回顾学生赛车离合器杆组件的重新设计方法,该组件经过拓扑优化并通过增材制造 (AM) 制造。在拓扑优化 (TO) 过程之前和之后进行了有限元法 (FEM) 分析,以实现优化部件的等效刚度和所需的安全系数。重新设计的离合器杆采用 AM - 选择性激光熔化 (SLM) 制造,并由粉末铝合金 AlSi10Mg 打印而成。研究的最终评估涉及重新设计的离合器杆与之前赛车中使用的现有部件的实验测试和比较。使用 TO 作为主要的重新设计工具和 AM 为优化部件带来了重大变化,特别是以下方面:减轻了部件的质量 (10%)、增加了刚度、保持安全系数高于 3.0 值并确保了更美观的设计和良好的表面质量。此外,使用 TO 和 AM 可以将多部件组装合并为一个由一种制造工艺制造的单个部件,从而缩短了生产时间。实验结果验证了模拟结果,并证明即使施加的载荷几乎比假设载荷高出 1.5 倍,部件上的最大 von Mises 应力仍然低于屈服极限 220 MPa。
人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 代表了计算机科学和数据处理系统的重要发展,可用于增强几乎所有技术支持的服务、产品和工业应用。人工智能和计算机科学的一个子领域称为机器学习,其专注于使用数据和算法来模拟机器的学习过程并提高系统的准确性。机器学习系统可应用于 CNC 机床的切削力和切削刀具磨损预测,以延长加工操作期间的切削刀具寿命。可以使用先进的机器学习系统获得 CNC 加工操作的优化加工参数,以提高零件制造过程的效率。此外,可以使用先进的机器学习系统预测和改进加工部件的表面质量,以提高加工零件的质量。为了分析和最小化 CNC 加工操作期间的功耗,机器学习被应用于 CNC 机床能耗的预测技术。本文回顾了机器学习和人工智能系统在数控机床中的应用,并推荐了未来的研究工作,以概述当前在数控加工过程中机器学习和人工智能方法的研究。因此,可以通过回顾和分析已发表论文中的最新成果来推动研究领域的发展,从而为人工智能和机器学习在数控机床中的应用提供创新的概念和方法。
本研究制定了沉积指南,该指南考虑了利用多轴激光金属沉积工艺制造悬垂和弯曲结构等复杂几何形状的部件时,激光功率等工艺变量对激光喷嘴和基板在不同倾斜角度下沉积质量的影响。该指南基于分析激光功率、光束直径和比能等工艺变量对六个空间变量下沉积质量的影响。空间变量的定义结合了基板与地面的角度(0°、45°和90°)和激光喷嘴与基板的角度(90°和45°)。焊珠接触角和稀释度被用作沉积质量评价的指标。如果两个评价指标都满足理想范围,则沉积材料可以表现出较高的表面质量和几何精度。为了防止在倾斜激光喷嘴条件下由于沉积物变宽变平而导致的过度稀释,应使用比激光喷嘴垂直于基材时更大的光束直径。对于重力影响占主导地位的情况,例如基材垂直于地面,应同时控制激光功率和比能,以保持理想的接触角和稀释度。此外,对于每次倾斜运动,都应考虑由于光束直径变化引起的熔化粉末量变化对横截面几何形状的影响。
摘要:由于其良好的材料特性(例如耐腐蚀、耐磨、生物相容性),聚酰胺 12(PA12)等热塑性材料因可用作金属部件上的功能涂层而备受关注。为确保涂层的空间分辨力并缩短工艺链,通过激光束(DED-LB/P)进行聚合物粉末的定向能量沉积是一种很有前途的方法。由于特征吸收带,在 DED-LB/P 装置中使用波长为 1.94 µ m 的铥光纤激光器进行研究,以在无需添加任何吸收添加剂的情况下在不锈钢基材上生成 PA12 涂层。通过红外热成像分析了能量密度和粉末质量流量的影响。此外,还通过差示扫描量热法、激光扫描显微镜、光学显微镜和交叉切割测试对涂层进行了表征。本研究结果首次证明了使用铥光纤激光器实现无吸收体 DED-LB/P 工艺的基本可行性。可实现孔隙率低、附着力好的 PA12 涂层。根据特定应用的要求,必须在 PA12 涂层的密度和表面质量之间进行权衡。使用红外热成像技术适用于现场检测因能量输入过多而导致的工艺不稳定性。
摘要。如今,由于其在机械和热性能方面的许多优势,聚氨酯(PU)泡沫在许多应用中成功替换了各种工程材料。在各种应用中,必须根据用户要求将PU FOAM形成各种三维模型,通过使用CAM软件和CNC铣削加工来制造产品。因此,根据材料和切割工具的性质和特征,在铣削加工过程中选择切割参数是必不可少的,并且显着影响了产生的PU泡沫产品的几何结构和表面粗糙度。根据对本文的审查,必须适当考虑几个加工参数,包括主轴旋转速度,切割深度,切割工具选择和进料速度。振动将随着主轴旋转速度的增加而增加,这带来了切割工具,但会带来更好的表面质量。可以通过选择适当的切割深度并产生低表面粗糙度值来实现连续的芯片形成。选择与材料特征相匹配的合适切割工具和几何形状可以减少加工过程中物质损害的风险,从而降低表面粗糙度值。最后,较低的切割率将使表面粗糙度最小化,但会增加尖端磨损的风险。
摘要 目的 根据 ISO 和欧盟 GMP 标准,设计和执行全面的微生物验证方案,以评估医院药房环境中的全新无菌配药机器人。方法通过使用接触板、拭子和颗粒物监测的微生物空气和表面质量评估对机器人的 A 级内部环境进行鉴定。为了评估微生物净化过程的有效性,使用了针对铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌孢子和白色念珠菌的紫外线挑战试验。使用挑战性培养基填充测试来验证无菌处理。结果 3 小时后,没有微生物保持活力。设备内部的监测表明完全没有微生物。培养基填充测试始终为阴性。结论 根据我们的研究结果,APOTECAunit 满足医院药房和整个制药行业先进无菌处理的要求,与传统的肠外制剂生产程序相比,在患者安全方面具有优势。从微生物角度来看,该协议已被证明是一种全面而有价值的工具,可用于验证无菌配制技术。这项研究可能成为制定污染控制策略的重要基准,例如,在药品制造的 GMP 性能鉴定中,这是必需的。
机械工程与技术 研究方向:金属成型技术 研究员姓名:CAPILLA GONZÁLEZ,GUSTAVO ORCID:0000-0002-6903-2567 任务:机械工程系,工程部,伊拉普阿托-萨拉曼卡校区 电子邮箱:g.capilla@ugto.mx 学术人员:机电一体化系统设计与集成。最近的研究项目:使用 3D 扫描设计和制作膝关节支撑矫形器的原型,使用增材制造改进膝关节支撑矫形器的设计和制造最近的科学文章:球抛光对 TRIP 钢板表面质量和机械性能的影响。 DOI:10.1007/s00170-021-07715-x 研究方向:具有延迟的系统 研究人员姓名:GOMEZ ALVAREZ、MARCO ANTONIO 任务:机械工程系、工程部、伊拉普阿托-萨拉曼卡校区 电子邮箱:marco.gomez@ugto.mx 学术人员:动力学与机器人学 最近的研究项目:设计和实施用于拾取和放置任务的机械手的基于延迟的控制算法。 最近的科学文章:关于具有多个延迟的微分代数系统的强 H2 范数:有限性标准、正则化和计算。 DOI:10.1109/TAC.2020.3046218 中立型时滞系统的必要充分稳定性条件(通过有限数量的数学运算)。 DOI:10.1109/TAC.2020.3008392
摘要。人为气候变化的主要影响是临界点的穿越,这可能具有严重的序列,例如格陵兰冰盖的完全质量损失(GRIS)。目前,GRIS以加速速率损失质量,这主要是由于其表面质量平衡急剧下降(SMB;雪积聚和从熔体和相关径流中降雪和表面消融之间的平衡)。先前关于Gris完全熔体阈值的大小和性质的工作仍然存在争议。在这里,我们探索了GRIS完整融化的潜在SMB阈值;表面熔体和冰川等静态式(GIA)在确定该阈值时的影响和相互作用; GRIS是否表现出通常与临界点相关的特征,例如对外部强迫的敏感性。为此,我们通过在多个高程类中循环不同的SMB气候来迫使社区冰盖模型V.2(CISM2)迫使社区地球系统模型v.2(CESM2)在高度的CESM2 – CESM2 – CISM2瞬时全球气候和GRIS在高CO下的近距离模拟。CESM2中的SMB计算已通过现代观测和高分辨率建模进行了评估,其中包括对表面熔体和雪 - 烟雾过程的高级代表。我们发现了完全GRIS熔体为230±84 Gtyr -1的正阈值,对应于