近日,中國科學院瀋陽自動化研究所在高性能金屬零件增材製造及修復領域取得新進展,提出了異質資料\工藝介面梯度緩衝層設計方法,並成功應用於大尺寸鏡面模具增材製造。
高性能模具在航空航太、軌道交通等應用廣泛,其製造難點包含:模具鋼的品質、曲面精度、表面質量、效能穩定性等。因而對制造技術、設備自動化、成形週期等提出了極高的要求。在資料、結構、成本和週期等約束下,現有制造技術已經無法滿足於大尺寸模具製造。增材科技與傳統模具製造科技融合是未來高端模具研製的重要方向,同時效能/功能/精度等苛刻要求給增材製造技術帶來新的科技挑戰和科學問題。
瀋陽自動化所增材製造團隊從多金屬及梯度資料設計、三維隨形冷卻流道的增材成形、納米級表面完整性調控、大型曲面機器人柔性磨拋等方面等,提出大型超精密構件一體化製造新技術。通過效能梯度設計緩衝層設計可以顯著改善了介面可靠性,結合機器人柔性磨拋科技與表面完整性調控機理研究可以實現整體型面粗糙度達到納米量級。上述研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計畫、軍科委基礎加强、瀋陽市雙百工程等項目支持;研究結果發表在MaterialsandDesign,CRYSTALS,VACCUM,《中國激光》《材料工程》等國內外知名期刊。
此外,研究團隊在高性能鋁合金增材修復科技領域也取得了重要研究成果,在取得缺陷衍生機理、外場調控方法、強韌化後處理方法等關鍵技術突破後,近日為某航空維修企業成功修復了某關鍵鍛造鋁合金零件,力學性能達到原件的90%,並實現了裝機應用。此次為國內首個航空鍛造鋁合金零件成功修復案例,體現了瀋陽自動化所在國內增材修復領域的科技實力和影響力。(工藝裝備與智慧型機器人研究室)
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