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本發(fā)明提出一種接觸式機(jī)械振動條件下增材制造方法，通過在電弧送絲增材制造或者激光送粉熔化增材制造的過程中，同步引入一定頻率的機(jī)械振動，使零件處于一種微振動狀態(tài)，通過機(jī)械振動作用于增材制造過程中形成的微小液態(tài)熔池，起到細(xì)化晶粒，使組織變得更加均勻和減少甚至消除氣孔、夾雜及未熔合現(xiàn)象。同時振動作用于剛凝固的金屬，使振動產(chǎn)生的應(yīng)力和增材制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力疊加產(chǎn)生局部塑形變形，達(dá)到減小增材制造零件的殘余應(yīng)力和變形的

本發(fā)明公開了一種基于輪廓特征的金屬零件增材制造方法，包括以下步驟：①建立金屬零件 CAD 幾何模型，并提取 STL 模型；②根據(jù)零件輪廓特征及復(fù)雜程度確定其制造方向，并進(jìn)行零件增材制造的路徑規(guī)劃；③利用分層切片軟件對 STL 模型進(jìn)行合理切片，由計算機(jī)根據(jù)這些輪廓信息生成控制指令；④板料送料機(jī)構(gòu)在控制指令的控制下送出設(shè)定寬度及厚度的板料并剪斷；⑤在電阻焊或摩擦攪拌焊產(chǎn)生的熱量及輥壓作用下完成層與層之間的焊合，同時復(fù)合同工位銑削完成輪廓毛刺的去除；重復(fù)上述④至⑤過程，直至完成整個零件的成形加工，如未達(dá)

本項(xiàng)目主要解決此市場痛點(diǎn)，將3D打印技術(shù)和液壓系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計一套輕量化的液壓機(jī)械臂，特別適用于航空航天、軍工、勘探、安防、排爆、物流搬運(yùn)等特種機(jī)器人領(lǐng)域。對比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動馬達(dá)，扭矩可增加4倍以上。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 已注冊公司運(yùn)營 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 上海埃曼機(jī)器人有限公司 企業(yè)法人 唐鋒 注冊時間 2021.8.19 注冊所在省市 上海 組織機(jī)構(gòu)代碼 91310113MA7B0CQ912 經(jīng)營范圍 機(jī)器人及其配件的研發(fā)、銷售 企業(yè)地址 上海市寶山區(qū)上大路668號 獲投資情況 EFG天使基金 三、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 唐鋒 材料科學(xué)與工程/冶金工程 2020.09 黃夢婷 材料科學(xué)與工程/冶金工程 2020.09 劉翔 材料科學(xué)與工程/冶金工程 2020.09 四、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 王江 材料科學(xué)與工程 教授 陳超越 材料科學(xué)與工程 講師 五、項(xiàng)目簡介 目前市面上使用的機(jī)械臂、機(jī)器人95%以上為電機(jī)驅(qū)動，存在負(fù)載小，抗干擾能力差，續(xù)航短的問題，難以滿足人們對負(fù)載日益增長的需求。而液壓驅(qū)動的機(jī)械臂、機(jī)器人在相同功率下可以提供更大負(fù)載，對外界干擾不敏感，但同樣存在一些問題，比如液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓元器件體積大，質(zhì)量大，漏油，散熱差等，因而很少被采用。在大負(fù)載、移動式機(jī)器人領(lǐng)域二者難以兼顧。 本項(xiàng)目主要解決此市場痛點(diǎn)，將3D打印技術(shù)和液壓系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計一套輕量化的液壓機(jī)械臂，特別適用于航空航天、軍工、勘探、安防、排爆、物流搬運(yùn)等特種機(jī)器人領(lǐng)域。對比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動馬達(dá)，扭矩可增加4倍以上。 從最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計就采用增材制造思維，打破傳統(tǒng)加工工藝的限制，因而設(shè)計更加多樣化。然后將關(guān)鍵液壓元器件也采用輕量化設(shè)計，金屬3D打印工藝加工，部分液壓元件外殼可進(jìn)一步與機(jī)械結(jié)構(gòu)件集成，使整體更加輕量化，簡潔化。 團(tuán)隊(duì)目前已為中電X所開發(fā)一套原型機(jī)，產(chǎn)品于2021年7月交付，目前在開發(fā)第二代產(chǎn)品。今年1月與浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院簽訂三年合作開發(fā)協(xié)議，開發(fā)一款用于軍工的機(jī)械狗腿部關(guān)節(jié)等項(xiàng)目。

廣泛應(yīng)用于汽車、鍋爐及裝備制造等行業(yè)的不銹鋼焊管是我國鋼鐵行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的高端不銹鋼精品深加工產(chǎn)品，其由鋼帶卷制成管而由鎢極氬弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)咬邊和駝峰焊道成形缺陷，成為不銹鋼管高效焊接生產(chǎn)的技術(shù)“瓶頸”和行業(yè)技術(shù)發(fā)展的堵點(diǎn)、難點(diǎn)。基于此，通過研究揭示不銹鋼管TIG焊接生產(chǎn)提速后出現(xiàn)的咬邊、駝峰焊道表面成形缺陷形成機(jī)理，提出利用輔助TIG電弧對熔池進(jìn)行熱力聯(lián)合調(diào)控抑制高速TIG焊接過程中咬邊和駝峰焊道的形成，發(fā)明了列置雙TIG電弧（Tandem TIG）高效低能耗焊接工藝，將咬邊和駝峰焊道缺陷防止在萌芽狀態(tài)；與單TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解決了焊接高質(zhì)量和高效率難平衡的問題；開發(fā)了鎢極燒蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)和不銹鋼管在線固溶熱處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了不銹鋼管高效、低能耗、低成本焊接生產(chǎn)，提升了不銹鋼焊管行業(yè)技術(shù)水平。在此基礎(chǔ)上，基于相同熱力調(diào)控理念開發(fā)了TIG電弧輔助MIG/MAG電弧高速焊接工藝，焊接速度提高75%。項(xiàng)目累計授權(quán)發(fā)明專利5件，制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，工信部認(rèn)定節(jié)能技術(shù)1項(xiàng)，獲中國專利優(yōu)秀獎等科技獎勵6項(xiàng)。項(xiàng)目成果推動和引領(lǐng)不銹鋼焊管生產(chǎn)向高效、低能耗方向發(fā)展，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景。 （a）工藝原理 （b）列置雙TIG電弧和熔池圖像 圖1 列置雙TIG電弧高速焊接工藝原理 （c）鐵素體不銹鋼焊管 （d）奧氏體不銹鋼焊管 圖2 不銹鋼管列置雙TIG電弧高速焊接生產(chǎn) 圖3 鎢極燒損在線監(jiān)測系統(tǒng) 圖4 奧氏體不銹鋼管高速焊接生產(chǎn)過程中在線固溶熱處理工藝流程

將城市污水處理廠的脫水污泥利用中水調(diào)制到適當(dāng)濃度，然后對污泥進(jìn)行熱堿預(yù)處理，使污泥細(xì)胞破壁，充分釋碳。在中溫條件下進(jìn)行堿性厭氧發(fā)酵生產(chǎn)VFAs（揮發(fā)性脂肪酸），發(fā)酵后污泥在利用木屑和氯化鎂聯(lián)合調(diào)理后通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行高干脫水實(shí)現(xiàn)發(fā)酵液的回收并去除發(fā)酵液中部分的氮和磷。回收得到的 富含 VFAs 的發(fā)酵液添加到城市污水處理廠的生物處理單元，作為補(bǔ)充碳源，強(qiáng)化污水的生物脫氮除磷，從而達(dá)到去除污染物的目的。具體技術(shù)內(nèi)容包括污泥預(yù)處理、污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸、污泥深度脫水以及有機(jī) 酸強(qiáng)化污水脫氮除磷技術(shù)。

隨著我國煉油加工深度的不斷提高，作為主要的二次加工裝置—催化裂化的原料也隨之變的越來越復(fù)雜，由于原料油性質(zhì)的惡化，導(dǎo)致催化裝置油漿系統(tǒng)結(jié)焦問題日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為影響裝置長周期安全運(yùn)行的主要障礙之一。由于油漿系統(tǒng)堵塞而造成的裝置被迫降量、甚至停工的事情時有發(fā)生。因此，解決好油漿系統(tǒng)結(jié)焦問題是保證催化裝置正常運(yùn)行的主要課題。 研制開發(fā)了高效油相抗垢劑，通過在多個常減壓合合催化裝置上長期應(yīng)用，取得了很好的效果。該藥劑不但有明顯的防垢功能，而且具有一定的除垢效果。 該藥劑還可用于常減壓裝置塔底及加氫裝置的阻垢，阻垢率達(dá)90%以上。

"在高溫環(huán)境下工作人員由于熱應(yīng)激效應(yīng)導(dǎo)致體能消耗過快而使得作業(yè)能力下降甚至出現(xiàn)生命危險，為此近年來國內(nèi)外在個體冷卻方面做了大量的研究工作。我國在這方面的研究工作起步較晚，但也取得了一定的進(jìn)展并研制出多種形式的冷卻裝置，多用于航空航天、軍用等領(lǐng)域，而醫(yī)用和民用相對較少。目前主要存在設(shè)備笨重，制冷效率不高，無法持續(xù)制冷等問題。 本項(xiàng)目攻克了制冷機(jī)微型且高效的關(guān)鍵技術(shù)難題，開發(fā)出可穿戴式個體冷卻裝置系統(tǒng)，具有重量輕、體積小、效率高等優(yōu)勢（僅重2.75kg，制冷量240W）。在單位重量制冷量（W/kg）、單位體積制冷量（W/L）等關(guān)鍵綜合技術(shù)指標(biāo)上，均超過國內(nèi)外已報道的最好水平。該裝置系統(tǒng)在軍機(jī)、坦克、裝甲車等高溫作業(yè)環(huán)境下人員個體冷卻以及軍用電子設(shè)備高效冷卻等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，同時在在可穿戴設(shè)備、醫(yī)用便攜式冰箱和降溫裝置、太陽能制冷等民用領(lǐng)域也有巨大應(yīng)用潛力。"

成果描述：高效無偶氮黑液體染料，系本研究室開發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型染料。其主要技術(shù)創(chuàng)新性在于安全性和高效性，即絕對不含偶氮化合物或任何芳香性組分，其染色強(qiáng)度為普通酸性染料的5－10倍。 該染料的其它特性如下： a. 適應(yīng)國際市場的要求 b. 質(zhì)量特色：染色強(qiáng)度高，耐光，色純正，環(huán)境友好 c. 價格低廉：僅為普通染料的40% d. 使用方便：不改變現(xiàn)有工藝，易分散市場前景分析：該染料可用于皮革及棉纖維染色。 按黑色染料需求的1/3計，年銷售規(guī)模可能達(dá)到1200噸（約折合常規(guī)染料1000噸）。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：（1）染色純度：純黑，不含可察覺的副色 （2）染色強(qiáng)度（與酸性黑ATT相比較）：5－10倍 （3）耐光性：優(yōu) （4）耐濕擦：≥3級 （5）抗敗色作用：優(yōu)于酸性黑ATT （6）固含量：10~15%，高分散體系 （7）環(huán)保特性：不含有毒組分，生產(chǎn)過程安全，少排放 （8）原料：全部國產(chǎn)，價格低廉，以固體物計≤1.5萬元/噸 （9）生產(chǎn)周期：約24小時 國際先進(jìn)。

1）質(zhì)子交換膜燃料電池電堆 質(zhì)子交換膜燃料電池是指一類以質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)的燃料電池體系，這種燃料電池也經(jīng)常被稱為固態(tài)聚合物燃料電池，電池中包括質(zhì)子交換膜、催化劑層、氣體擴(kuò)散層、雙極板，一般將質(zhì)子交換膜、催化劑層及氣體擴(kuò)散層電極壓成一體，并稱為膜電極集合體。 研究組目前掌握質(zhì)子交換膜燃料電池電堆的關(guān)鍵技術(shù)，包括各關(guān)鍵材料的結(jié)構(gòu)、特性，并開展了大量研究實(shí)驗(yàn)分析環(huán)境濕度、工作壓力、工作溫度、反應(yīng)氣體條件、燃料利用率和空氣利用率等對電池電壓-電流性能的影響。已有定型產(chǎn)品，具備科技成果的技術(shù)轉(zhuǎn)化能力。 2）車用燃料電池系統(tǒng) 用燃料電池做電源驅(qū)動汽車是電動汽車的一種，其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能或的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。具備產(chǎn)業(yè)化技術(shù)能力。 3）軍用燃料電池系統(tǒng) 軍事上的應(yīng)用是燃料電池最主要的也是最適合的市場之一，其最初就是作為宇宙飛船或潛艇使用的數(shù)千瓦級能源而開發(fā)的。此后,由于各國政府尤其是加拿大、美國和德國對質(zhì)子交換膜燃料電池用于航空航天和軍事領(lǐng)域研究的重視和資助,使得其技術(shù)越來越成熟,性能日益提高。 針對軍事應(yīng)用領(lǐng)域的潛艇動力源、通信指揮系統(tǒng)電源、軍事備用電源、應(yīng)急照明電源以及航空航天領(lǐng)域等，研制一款氫能備用電源產(chǎn)品，采用箱柜式機(jī)體外殼，內(nèi)部可根據(jù)需要配置單個或多個質(zhì)子交換膜燃料電池電堆模塊，并外置多個固態(tài)氫存儲裝置，滿足各種用電需求。

一、團(tuán)隊(duì)（專家）簡介高秀峰，男，工學(xué)博士、副教授，2000 年 12 月獲西安交通大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位并留校任教。曾主持國際合作科研項(xiàng)目 3 項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 1 項(xiàng)、作為骨干成員參與國家 863 計劃 3 項(xiàng)、主持省部級及企業(yè)橫向科研課題 30 余項(xiàng)。參編手冊、專著、教材共 6 部，累計撰寫 100 余萬字。獲陜西省科學(xué)技術(shù)二等獎兩項(xiàng)（№1、№3）、陜西省高校科學(xué)技術(shù)二等獎兩項(xiàng)（№4、№5）、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明三等獎一項(xiàng)（№1）。累計發(fā)表學(xué)術(shù)論文近 70 篇，其中SCI 和 EI 收錄 20 余篇，累計獲批發(fā)明與實(shí)用新型專利 20 余項(xiàng)，獲 CNG 加氣站壓縮機(jī)科技成果鑒定一項(xiàng)（№1）。先后從事《過程流體機(jī)械》、《過程設(shè)備設(shè)計》、《密封技術(shù)》、《粉體工程》、《過程裝備課程設(shè)計》等近 10 門專業(yè)主干課程的教學(xué)工作。擅長從事工程實(shí)踐類研究項(xiàng)目與實(shí)際產(chǎn)品的研發(fā)，擅長從事科研成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化推廣工作，主持研發(fā)的多項(xiàng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和市場推廣。主要研究方向1) 過程流體機(jī)械：石油、化工、動力、制冷用各種容積式壓縮機(jī)與流體輸送泵，主要專長為往復(fù)式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)