基于电子束扫描辅助双丝增材原位合成NiTi形状记忆合金的方法

    公开(公告)号:CN113770377A

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202110982201.6

    申请日:2021-08-25

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明提供一种基于电子束扫描辅助双丝增材原位合成NiTi形状记忆合金的方法。包括:确定目标NiTi合金构件的沉积路径;以纯Ni丝、纯Ti丝为打印丝材,NiTi合金板为增材基板,并进行固定;确定纯Ni丝和纯Ti丝在真空室内的空间位置;启动真空泵组;设定电子束熔丝增材制造参数,控制电子束偏转扫描;根据目标NiTi合金成分确定纯Ni丝和纯Ti丝的送丝速度,按照设定的沉积路径逐层打印,完成所有层数即获得目标NiTi合金构件。本发明可实现按成分所需,灵活高效地制备高纯度、均质、致密和性能优良的NiTi合金构件。

    基于电子束熔丝增材制备NiTi形状记忆合金构件的方法

    公开(公告)号:CN111843159B

    公开(公告)日:2021-09-21

    申请号:CN202010664885.0

    申请日:2020-07-10

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种基于电子束熔丝增材制备NiTi形状记忆合金构件的方法,包括,基于目标NiTi形状记忆合金构件建立三维实体模型,切片处理并确定各层的沉积路径;以NiTi合金板作为增材基板,以NiTi合金丝作为打印丝材;开启设备并抽真空至真空度小于4*10‑2Pa,设定制造参数后逐层打印。本发明的方法采用丝材作为打印材料,成本低且效率高,可快速直接成形复杂的NiTi形状记忆合金构件;制备过程在真空中进行,所制得的构件无氧化和其他杂质气体的拾取;所制得构件的力学性能优异,致密度高,无明显缺陷;可打印出兼具优异功能特性和大拉伸应变的NiTi合金构件,经固溶退火和时效处理后功能特性得到显著提升。

    基于电子束熔丝增材制备NiTi形状记忆合金构件的方法

    公开(公告)号:CN111843159A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010664885.0

    申请日:2020-07-10

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种基于电子束熔丝增材制备NiTi形状记忆合金构件的方法,包括,基于目标NiTi形状记忆合金构件建立三维实体模型,切片处理并确定各层的沉积路径;以NiTi合金板作为增材基板,以NiTi合金丝作为打印丝材;开启设备并抽真空至真空度小于4*10-2Pa,设定制造参数后逐层打印。本发明的方法采用丝材作为打印材料,成本低且效率高,可快速直接成形复杂的NiTi形状记忆合金构件;制备过程在真空中进行,所制得的构件无氧化和其他杂质气体的拾取;所制得构件的力学性能优异,致密度高,无明显缺陷;可打印出兼具优异功能特性和大拉伸应变的NiTi合金构件,经固溶退火和时效处理后功能特性得到显著提升。

    一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控系统

    公开(公告)号:CN109465531B

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN201811383622.1

    申请日:2018-11-20

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23K15/00 B23K15/02 B33Y50/02

    摘要: 本发明涉及一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控系统,属于电子束成形制造监控技术领域。在进行电子束熔丝沉积过程同时,对工件进行预热和随行热处理。同时实时采集预热区域、熔池区域和随行热处理区域的背散射电子信号,分别将生成的预热区域图像用于沉积过程的路径规划,熔池区域图像用于熔池热输入的闭环控制,随行热处理区域图像用于成形件的缺陷检测。本发明监控系统,可以根据需要,方便的调整预热、加工和热处理的功率大小。本发明的监控系统基于背散射电子成像原理,可以适应大束流高金属蒸气的环境。同时可实时成像,无需离线进行单独的成像扫描,提高了生产效率。

    一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控方法

    公开(公告)号:CN109465530B

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201811383024.4

    申请日:2018-11-20

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23K15/00 B23K15/02 B33Y50/02

    摘要: 本发明涉及一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控方法,属于电子束成形制造监控技术领域。本发明监控方法通过分时复用的方式,实现了在进行电子束熔丝沉积过程同时,对工件进行预热和随行热处理。同时实时采集预热区域、熔池区域和随行热处理区域的背散射电子信号,分别将生成的预热区域图像用于沉积过程的路径规划,熔池区域图像用于熔池热输入的闭环控制,随行热处理区域图像用于成形件的缺陷检测。本发明提出了三种电子束束流控制模式,可以根据需要,方便的调整预热、加工和热处理的功率大小。本发明的监控方法基于背散射电子成像原理,可以适应大束流高金属蒸气的环境。同时可实时成像,无需离线进行单独的成像扫描,提高了生产效率。

    一种柔性板带材连续输送多辊速度同步控制装置及方法

    公开(公告)号:CN106698041B

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201710050158.3

    申请日:2017-01-23

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B65H20/02 B65H43/00

    摘要: 本发明涉及种柔性板带材的多辊速度同步控制装置及方法,其中,所述装置它包括前辊和后辊,所述后辊与所述前辊呈间隔、平行布置,所述前辊和所述后辊分别连接前、后辊驱动装置,在所述前辊和所述后辊的上方固定设置有用于测量柔性板带材位于所述前辊、所述后辊之间部分悬垂量的距离传感器,所述前辊和所述后辊的轴线与所述距离传感器之间的距离均相等,所述距离传感器的测量方向朝向柔性板带材且与柔性板带材的输送方向垂直,所述距离传感器与所述后辊驱动装置之间通过控制器电连接。本发明能够保证柔性板带材在连续输送时内部张力得到有效控制。

    一种用于复杂曲面焊接的焊道位姿实时检测方法

    公开(公告)号:CN108332658A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810072347.5

    申请日:2018-01-25

    申请人: 清华大学

    摘要: 一种用于复杂曲面焊接的焊道位姿实时检测方法,属于焊接自动化技术领域。本方法借助面光源获取清晰的细隙焊道图像并提取焊道中心线位置;采用光斑图案为多重封闭曲线的激光光源照射焊道,根据焊道中心线与激光光斑的图像特征确定焊道中心线上一点为待检测位姿的焊道中心点,基于光学三角法确定焊道中心点邻域内激光光斑上各点在视觉传感器坐标系内的坐标,拟合得到焊道中心点所在局部区域相对焊枪的位姿。本发明充分利用面光源下细隙焊道特征明显的特点和多重封闭曲线激光光斑信息量大的优势,保证位姿检测时采用的焊道局部区域面积与实际焊接要求匹配,可应用于航空航天领域复杂曲面零件的自动化焊接,尤其适用于坡口间隙小的焊道自动跟踪场合。

    一种多热风循环炉协调控制系统及方法

    公开(公告)号:CN106871657A

    公开(公告)日:2017-06-20

    申请号:CN201710200506.0

    申请日:2017-03-29

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: F27D19/00

    CPC分类号: F27D19/00 F27D2019/0003

    摘要: 本发明涉及一种多热风循环炉协调控制系统及方法,其包括热传感器,热传感器安装在被控热风循环炉燃烧器出风口处,将测量到的由燃烧器加热之后循环气体温度信号传输至模拟量变送器;模拟量变送器将热传感器输出信号转换为工业总线信号;模拟量变送器输出端通过工业总线与数字量变送器输入端、模拟量变送器输出端并联后连接至工业控制器,将工业总线信号传输至工业控制器;数字量变送器输入端经工业总线与工业控制器输出端连接,数字量变送器将接收到的工业总线控制信号转换为被控热风循环炉所用燃烧器能识别的开关量数字信号;数字量变送器输出端与燃烧器连接。本发明能达到减小串联热风循环炉加工效果波动的效果,使串联热风循环炉加工产品质量波动减小。

    一种用于空间曲线轨迹稳定位姿恒速焊接的运动规划方法

    公开(公告)号:CN105149833B

    公开(公告)日:2017-01-25

    申请号:CN201510632689.4

    申请日:2015-09-29

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23K37/02 B23K37/047

    摘要: 一种用于空间曲线轨迹稳定位姿恒速焊接的运动规划方法,属于焊接自动化领域。该发明在焊接过程中使用三维平移机构调整焊炬位置,使用双自由度旋转机构调整工件姿态,在任意空间曲线轨迹焊接中实现了焊接速度、焊炬倾角、焊炬末端与待焊点距离均可焊前预设且在焊接过程中保持恒定等要求,焊接过程中熔池或搅拌区与世界坐标系保持相对稳定姿态,保证焊接过程的稳定性和产品质量的一致性。系统结构简单,成本低,适于任意空间曲线轨迹焊缝电弧焊、激光焊、搅拌摩擦焊等多种焊接场合。

    基于条形光源的强镜面反射工件细窄坡口检测装置及方法

    公开(公告)号:CN103954217B

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201410212384.3

    申请日:2014-05-20

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01B11/00

    摘要: 基于条形光源的强镜面反射工件细窄坡口检测装置及方法,属于焊接自动化领域。该装置及方法采用条形光源阵列照射工件表面,获得灰度均匀的工件表面图像,并采用激光阵列确定焊枪与工件之间的相对位姿,实现强镜面反射工件细窄坡口的自动检测。本发明采用条形光源阵列照射强镜面反射的工件表面,获得均匀光照的工件表面图像,图像中的坡口特征明显,便于准确提取坡口中心位置,检测精度可达0.03mm;工件与焊枪的相对位姿关系可通过激光阵列快速、准确地获得;系统结构简单,检测精度高,实时性好,成本较低,可应用于强镜面反射表面工件坡口的自动检测,尤其适用于坡口间隙小于0.1mm的细窄坡口工件高能束焊接自动跟踪场合。