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本項(xiàng)目采用五電弧協(xié)同增材制造，提高成形構(gòu)件的堆積效率；利用激光約束電弧，提高成形金屬構(gòu)件的表面精度，減小加工余量；構(gòu)筑出融合五電弧協(xié)同增材制造、激光穩(wěn)定電弧、高速攝像監(jiān)測、構(gòu)件成形尺寸三維測量、工藝數(shù)字化監(jiān)控等功能的多電弧協(xié)同增材制造裝備。 1、 形成復(fù)雜空間曲面構(gòu)件分區(qū)原則、切片方法與路徑規(guī)劃策略，建立五電弧協(xié)同增材制造高性能大型金屬構(gòu)件工藝方法、模型與窗口； 2、 研制出多電弧協(xié)同增材制造工藝規(guī)劃與系統(tǒng)總控軟件； 3、 開發(fā)了專用于高性能大型金屬構(gòu)件多電弧協(xié)同增材制造的專用金屬絲材。 實(shí)現(xiàn)大型艦船艉軸架、運(yùn)載火箭過渡端框架與高層建筑多向鋼節(jié)點(diǎn)的高質(zhì)量、高效率、低成本增材制造，并進(jìn)行組織與性能預(yù)測。 圖1 多電弧協(xié)同增材制造設(shè)備圖 圖2 多電弧協(xié)同增材制造典型產(chǎn)品 【技術(shù)優(yōu)勢】 項(xiàng)目成果有效解決了高性能大型金屬構(gòu)件采用電弧增材整體制造時(shí)，面臨的堆積效率較低，制造大型金屬構(gòu)件周期長；成形金屬構(gòu)件表面精度低，加工量較大；成形金屬構(gòu)件的晶粒粗大，各相異性明顯的難題，將目前大型金屬構(gòu)件電弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技術(shù)指標(biāo)】 五束電弧協(xié)同增材制造裝備： 1）裝備包括 CMT電源5臺、六軸機(jī)器人系統(tǒng)3臺、激光系統(tǒng)、工藝數(shù)字化系統(tǒng)、三維測量系統(tǒng)、高速攝像系統(tǒng)與缺陷除去系統(tǒng)； 2）三維測量系統(tǒng)的測量范圍在300mm以內(nèi)，可測量金屬構(gòu)件壁厚最大尺寸不低于250mm，測量誤差在±1.0mm以內(nèi)； 3）可成形高度大于2m、長度大于5m、寬度大于3.5m的金屬構(gòu)件，變形控制在0.2mm/100mm以內(nèi)； 4）堆積效率≥1800cm3/h，連續(xù)工作時(shí)間不低于360小時(shí)； 五束電弧協(xié)同增材制造工藝總體軟件： 1）具有模型解析重構(gòu)、子模型選擇、分區(qū)切片與9軸工藝路徑規(guī)劃、曲面切片、G代碼及機(jī)器人離線編程代碼生成、多電弧協(xié)同增材制造系統(tǒng)控制功能與工藝數(shù)據(jù)庫； 2）可實(shí)現(xiàn)金屬構(gòu)件組織、性能預(yù)測及成形質(zhì)量主動(dòng)控制，并顯示構(gòu)件材料 CCT圖； 3）模型解析、拓?fù)渲貥?gòu)時(shí)間低于10分鐘，切片輪廓精度優(yōu)于±0.1mm，單層切片時(shí)間＜2s。 4）支持2000萬以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空間曲面模型的路徑規(guī)劃，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6軸機(jī)器人+3軸龍門式床身協(xié)同控制的9軸工藝路徑規(guī)劃，成形效率達(dá) 1800cm3/h，全程誤差≤0.5%，路徑輸出方式為G代碼、機(jī)器人離線編程代碼； 7）工藝數(shù)據(jù)庫覆蓋控制系統(tǒng)參數(shù)及工藝及材料參數(shù)，并建立典型工藝參數(shù)，加工誤差范圍≤0.5%；

我國新型顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模和在建產(chǎn)線均居世界第一，但主要核心裝備依賴進(jìn)口，制約我國新型顯示產(chǎn)業(yè)自主可控發(fā)展。新型顯示器件向大尺寸、超高清、柔性化方向發(fā)展，其面臨的重大挑戰(zhàn)是如何在大面積柔性基板上實(shí)現(xiàn)納米特征-微米結(jié)構(gòu)-米級器件跨尺度高精度制造。光刻/蒸鍍技術(shù)受限于模板尺寸和平面工藝，傳統(tǒng)噴印受制于打印分辨率低（>20μm），均無法滿足大尺寸/超高清/柔性化新型顯示高精度/高效率/高可靠制造要求，急需發(fā)明新的制造原理、技術(shù)與裝備。 針對新型顯示器件高精高效制造國際難題，本項(xiàng)目原創(chuàng)高分辨率電流體噴印新原理，發(fā)明了電流體噴印新噴頭、新技術(shù)和新裝備，國際首創(chuàng)多款柔性新型顯示器件并占領(lǐng)高端市場。 目前提出的“拉伸式”高分辨率電流體噴印新原理，實(shí)現(xiàn)<200nm結(jié)構(gòu)的噴印制造，兼具按需點(diǎn)噴、射流直寫、霧化制膜等不同噴射模式，突破了傳統(tǒng)噴墨打印技術(shù)分辨率低、材料適用范圍窄、噴射模式單一的問題。 本成果發(fā)明了陣列化獨(dú)立可控電流體噴印系列噴頭、高速視覺測量裝置等核心裝置與智能控制算法，開發(fā)了國際首臺新型顯示電流體噴印裝備。部分核心專利作價(jià)3000萬元實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)新技術(shù)支持下開發(fā)的系列裝備在顯示龍頭企業(yè)測試應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高分辨率OLED/QLED/PeLED（>300PPI）等新型顯示器件集成制造。

本發(fā)明公開了一種金屬零件的增減材復(fù)合制造裝備及方法。該裝備包含增材制造組件、減材制造組件、氣氛調(diào)控組件和控制系統(tǒng)。所述增材制造組件用于對待加工零件實(shí)施激光選區(qū)熔化；減材制造組·826·件用于對已熔化成形的金屬零件切片層實(shí)施機(jī)械加工；氣氛調(diào)控組件用于在零件制造過程中為激光輻照區(qū)域提供保護(hù)氣體和清除激光輻照區(qū)域產(chǎn)生的金屬煙塵；控制系統(tǒng)用于處理待成形金屬零件 CAD 模型，生成增材制造組件與減材制造組件的加工

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(jì)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(shí)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(gè)零件的成形加工，如未達(dá)

本實(shí)用新型公開了一種誘魚集魚裝置系統(tǒng)，包括用于容納被吸引進(jìn)來的魚類的誘魚集魚箱，所述誘 魚集魚箱端部連接有方便魚類進(jìn)入所述誘魚集魚箱中并參與誘魚流場的構(gòu)造駝峰型溢流堰。所述誘魚集 魚箱內(nèi)部設(shè)置有用于發(fā)出魚類喜愛的聲音進(jìn)而吸引魚類的水下小型音箱和用于發(fā)出綠光白光等魚類喜 愛的顏色達(dá)到輔助誘魚的 LED 燈帶。所述誘魚集魚箱中設(shè)置有將水從尾水渠中抽到集魚箱中構(gòu)造誘魚 流場的水泵。所

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在印刷制造領(lǐng)域有多年的研究基礎(chǔ)，形成“基礎(chǔ)研究-關(guān)鍵技術(shù)-應(yīng)用突破”的全鏈條研究方式，構(gòu)建了印刷電子低成本制造技術(shù)及應(yīng)用集成模式，發(fā)展了系列先進(jìn)防偽功能油墨、高性能導(dǎo)電油墨和活性儲能功能油墨，并實(shí)現(xiàn)了其在光學(xué)防偽、智能服裝以及智能包裝等領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在印刷制造領(lǐng)域有多年的研究基礎(chǔ)，形成“基礎(chǔ)研究-關(guān)鍵技術(shù)-應(yīng)用突破”的全鏈條研究方式，構(gòu)建了印刷電子低成本制造技術(shù)及應(yīng)用集成模式，發(fā)展了系列先進(jìn)防偽功能油墨、高性能導(dǎo)電油墨和活性儲能功能油墨，并實(shí)現(xiàn)了其在光學(xué)防偽、智能服裝以及智能包裝等領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。發(fā)表SCI論文80余篇，出版專著4部，授權(quán)專利23項(xiàng)（發(fā)明專利20項(xiàng)）。本成果的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面： （1）基于上/下轉(zhuǎn)換多模式光學(xué)功能油墨化策略，發(fā)展了新型長效功能防偽油墨，將傳統(tǒng)的單一顏色印刷光學(xué)防偽圖案升級為全彩色防偽圖像，在國際上率先實(shí)現(xiàn)了特定波長防偽和機(jī)密印刷圖文信息隱藏與編碼。實(shí)現(xiàn)了一系列包括近紅外激發(fā)的多色可見上轉(zhuǎn)換發(fā)光防偽功能油墨、紫外光激發(fā)多色下轉(zhuǎn)換發(fā)光防偽油墨以及兼具上/下轉(zhuǎn)換發(fā)光特性的防偽功能油墨的配制，能夠滿足多種印刷方式（絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷以及R2R印刷），在多種包裝基底材料上（PET、紙張、織物等）具有良好的印刷效果和防偽應(yīng)用。 （2）創(chuàng)新的采用同時(shí)從電極結(jié)構(gòu)內(nèi)部和功能油墨外部優(yōu)化的雙重策略，利用大面積絲網(wǎng)印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)了柔性超級電容器的全印刷工藝制備，率先揭示了印刷工藝對器件性能影響的關(guān)鍵決定機(jī)制和內(nèi)在工作機(jī)理。實(shí)現(xiàn)了多種高性能儲能材料，如金屬氧化物，導(dǎo)電聚合物，MOF類功能材料及其復(fù)合材料的制備與油墨化處理，所制備的印刷柔性超級電容器的比電容可達(dá)到16.8 mF cm-2（0.1 mA cm-2），同時(shí)具有長的循環(huán)穩(wěn)定性（＞5000次），優(yōu)異的能量密度和功率密度（0.5 mW cm-2）。本項(xiàng)目提出的印刷電子技術(shù)代表了超級電容器制造業(yè)的一種范式轉(zhuǎn)變，它為柔性超級電容器提供了一系列簡單、低成本、省時(shí)、多功能和環(huán)保的制造技術(shù)，在未來電子產(chǎn)品中具有巨大的應(yīng)用潛力。 （3）發(fā)展了系列功能傳感油墨，實(shí)現(xiàn)了高度靈敏和循環(huán)穩(wěn)定的柔性傳感器的全印刷制造，揭示了功能導(dǎo)電油墨組分與配比對傳感性能的影響規(guī)律以及印刷柔性傳感器的傳感機(jī)理，系統(tǒng)評估了印刷柔性傳感器的傳感性能，所制備的印刷傳感器的應(yīng)力傳感范圍可達(dá)到155%，最大靈敏度為6.3×104，最快響應(yīng)速度可達(dá)到18 ms，循環(huán)穩(wěn)定性＞1000次，并且成功應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)、健康監(jiān)測和智能包裝中。 （4）完善了全印刷制造相關(guān)理論，解決了印刷制造薄膜類電子器件結(jié)構(gòu)精度低共性問題，利用多種印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高性能柔性/可拉伸電極和柔性加熱器件的圖案化制造，研究并揭示了其運(yùn)行工作機(jī)理，實(shí)現(xiàn)了部分印刷電子器件的集成與成果轉(zhuǎn)化。

CIGS薄膜太陽電池具有效率高，無衰退、抗幅射、壽命長等特點(diǎn)，采用非真空技術(shù)可以進(jìn)一步降低這種電池的成本，預(yù)計(jì)可達(dá)到0.6$/W。 本項(xiàng)目產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：襯底/Mo/CIGS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ni-Al；其中光吸收層CIGS薄膜為p型半導(dǎo)體，其表面貧Cu呈n型與緩沖層CdS和i-ZnO共同成為n層，構(gòu)成淺埋式p-n結(jié)。太陽光照射在電池上產(chǎn)生電子與空穴，被p-n結(jié)的自建電場分離，從而輸出電能。工藝流程：普通鈉鈣玻璃清洗→Mo的濺射沉積→非真空法沉積CIGS薄膜預(yù)置層→快速

零件與模具的熔積成形復(fù)合制造方法及其輔助裝置，屬于零件與模具的無模生長制造與再制造方法，解決現(xiàn)有方法中，熔融材料流淌、坍塌，以及成形件易開裂、變形和殘余應(yīng)力大、組織性能不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明的方法包括模型分層、生成數(shù)控代碼和熔積成形步驟，在與熔融軟化的區(qū)域相接觸處，安裝微型軋輥或微型擠壓裝置；在進(jìn)行熔積成形步驟的同時(shí)，微型軋輥或微型擠壓裝置隨著熔積區(qū)域同步移動(dòng)，對熔積區(qū)域作壓縮成形與加工。本發(fā)明的微型軋輥，包括左、右側(cè)立輥和水平輥。本發(fā)明防止熔融材料下落、流淌、坍塌，避免成形件開裂、減輕或消除殘余應(yīng)力

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(jì)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(dòng)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(shí)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(shí)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(dòng)，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(dòng)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(dòng)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(jì)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(dòng)馬達(dá)，扭矩可增加4倍以上。 從最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)，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。

通過結(jié)構(gòu)的局部強(qiáng)度和強(qiáng)度場把結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)和抗疲勞制造技術(shù)有機(jī)的耦合起來，為結(jié)構(gòu)的材料、毛坯、熱處理、強(qiáng)化工藝等的要求設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。基于結(jié)構(gòu)和零件的局部強(qiáng)度和強(qiáng)度場提出了材料要求設(shè)計(jì)、毛坯要求設(shè)計(jì)、熱處理強(qiáng)化要求、工藝強(qiáng)化要求的設(shè)計(jì)理論和方法。提出了基于毛坯-制造-產(chǎn)品的熱處理硬度場的設(shè)計(jì)要求，包括熱處理表面硬度、硬化層深度、芯部硬度以及硬度度等。提出了基于制造工藝-熱處理-產(chǎn)品的毛坯結(jié)構(gòu)尺寸和力學(xué)特性要求設(shè)計(jì)，通過控制毛坯的力學(xué)特性進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的