本发明涉及一种增材构件成形过程形貌采集与控制装置及方法,该装置中的传感器纵向直线轨道部分铰接连接传感器横向直线轨道部分,并通过支撑杆铰接支撑；传感器横向直线轨道部分中的滚珠丝杠连接伺服电机,并通过滚珠丝杠移动滑板及连接支架固定连接形貌采集装置,形貌采集装置由伺服电机驱动进行横向直线移动,实现形貌采集装置实时到达指定位置测量增材制造加工外轮廓信息,并将测得增材制造加工外轮廓信息传送到增材制造加工系统,增材制造加工系统可根据测得的外轮廓信息及时调整激光加工参数,并根据激光加工工艺参数实时控制并调整形貌采集与控制装置的测量位置,有效实现增材制造加工过程的高精度一体化测量及实时反馈。

本发明涉及一种高分辨率二维光栅准直器制造系统,包括：控制系统,所述控制系统为闭环反馈系统,所述控制系统通过感应器件对制造参数进行实时监控；多工艺参数包联动模块,所述多工艺参数包联动模块用于控制产品力学性能与尺寸精度；所述多工艺参数包用于对零件的不同位置设置不同的工艺参数,智能供料模块,所述智能供料模块用于控制供料参数,所述智能供料模块用于提高零件加工中原材料的利用率；3D打印模块,所述3D打印模块通过逐层铺粉的方式进行零件打印生产,并进行控制零件特征尺寸及高致密度；冷却系统,所述冷却系统能够将3D打印模块加工后的成品进行冷却,通过3D打印技术研发、生产的新型二维光栅准直器提高CT成像清晰度并降低有害辐射量。

本发明公开了一种增材制造多尺度温度场在线监测的装置和方法,属于增材制造技术领域,方法首先通过热电偶监测基板预热温度,然后由红外测温仪测试打印过程中熔池温度分布,接着热像仪扫描成形件上表面,获得每一层试样的实时温度分布；根据所述基板预热温度、所述熔池温度分布、所述每一层试样的实时温度分布实时调控下一层打印参数,改善打印质量。还相应地提供了增材制造多尺度温度场在线监测的装置。本发明能够从三个尺度在线监测成形件在增材制造过程中出现的裂纹、飞溅、孔洞和几何变形缺陷,通过温度反馈实时调控工艺参数,能够提高打印质量。

本发明公开了一种4D打印折叠空间结构智能建造方法：根据结构功能需求和服役标准确定高强建筑材料和形状记忆材料,确定正常使用状态空间结构造型,对结构框架进行空间优化与力学分析；结合功能要求确定使用工况,设计不同结构折叠状态并确定空间定位关键节点形态、数量和转动变形参数；根据空间框架结构受力和折叠过程需求确定形状记忆材料的空间节点形态和质量分配；以高强建筑材料增材制造空间框架,以形状记忆材料增材制造节点,与轻质膜材料按初始状态组合制造；根据结构不同折叠设计状态控制分步骤变形,实现自适应智能建造。该方法可适用于环境恶劣地区的建筑施工、更高效率建造建筑结构和最大化使用材料的力学性能,变形性能。

本发明提供了一种航天发动机大型框梁构件的制造方法,针对大型框梁构件结构特点,设计多用途的激光熔化沉积专用基板；针对不同结构选取合适的成形工艺完成特征部位的高精度成形；采用特定热处理工艺进行热处理,实现力学特性与电解加工特性的有效匹配；设计专用电解割工具电极,采用电解割加工完成支撑的高效割除；设计专用电解铣削工具电极,采用电解铣削的方式完成增材制造框梁构件的大余量铣削去除；设计专用电解铣磨工具电极,优化较低的电压,通过电解铣磨的加工方式,完成大尺寸框梁结构的高精度成形,实现制造精度优于±0.05mm、表面粗糙度优于Ra1.6m,解决大型框梁构件机械加工方法中加工周期长、刀具磨损严重、加工尺寸精度不高、成本高的问题。

本发明涉及一种多激光粉末床增材制件的拼接区域成形精度补偿方法,包括：获得当前多个振镜系统的拼接情况并得到相应的轮廓尺寸精度补偿方案；获取分配给各个振镜的零件轮廓信息；对每一个零件轮廓信息进行尺寸精度补偿,然后将其作为实际扫描中的轮廓,进行零件成形。该多激光粉末床增材制件的拼接区域成形精度补偿方法的目的是解决采用多振镜系统进行拼接时因拼接区域校准不一致而导致制件拼接区域的表面质量与成形精度较差的问题。

本发明提供了一种大尺寸零件激光选区熔化成形方法,包括如下步骤：步骤1,对成形产品的三维模型进行余量设计；步骤2,对余量设计后的三维模型进行支撑添加；步骤3,准备激光选区熔化设备并进行预热；步骤4,对待成形零件进行激光选区熔化成形；步骤5,对成形零件进行后续清洁、机加工处理,得到所需的产品。本发明通过三维模型余量设计、添加复合支撑、施加成形预热、降低能量输入及优化扫描策略等措施,对成形过程中的温度梯度、应力应变等影响产品成形质量、尺寸精度、变形开裂的因素进行控制,获得高精度的激光选区熔化制件。

本发明公开了一种水轮机转轮增减材复合制造方法,转轮叶片的制造包括以下步骤：a、将叶片模型按STL格式导入至增材设备,并将该模型基自适应分层切片,确定增材制造参数,设定增材制造参数完成；b、设定增材制造参数完成后,增材设备利用高能束制造所有叶片至设定好的层数；c、增材所有叶片至设定好的层数后,利用刀具切削对所有叶片同步进行加工,去除多余的余量,并修正叶片变形,叶片修正完成后,再次利用高能束增材制造所有叶片至下一设定的层数；d、循环上述增材所有叶片至设定好的层数,利用刀具切削对所有叶片同步进行加工,去除多余的余量,并修正叶片完成变形的步骤,直至所有的叶片整体完成并修正完成。还包括制造上冠的步骤和制造下环的步骤。通过本方法制造水轮机转轮拥有整体一致性更好,避免了材料浪费,表面光洁度高和尺寸精度好的优点。

本申请是关于一种3D打印缺陷修复方法。该方法包括：对成型缸中的打印制品进行缺陷检测,确定需要进行修复的缺陷类型和缺陷区域；对缺陷区域的周围粉末进行吸取、收集和保存；将电磁线圈环绕在成型缸上,根据成型缸中剩余粉末的情况、成型缸的情况以及电磁线圈的情况调整通过电磁线圈的电流强度,得到适合的磁场来固定剩余粉末；对机加工模块和成型缸的相对位置进行调整；采用机加工模块及激光对不同类型的缺陷进行修复。本申请方案使得成型缸中的金属粉体在电磁场的作用下维持自身形貌,在成型缸旋转尤其是大角度旋转调整方位时,避免粉末从粉体上掉落、塌陷或倾撒对缺陷区域产生干扰,有效提高缺陷尤其是大角度缺陷的修复质量和效率。

本发明涉及3D打印的技术领域,更具体地,涉及一种多材料激光诱导转移3D打印方法及装置,包括以下步骤：激光器产生激光束,将激光束调整为水平偏振状态,后对激光束进行扩束准直；经准直的激光束经反射进入空间光调制器调制得到目标光光束形状；对调整好的激光束进行收拢聚焦,使得激光束发散角度变小,并对收拢的激光束进行再次准直得到平行激光束；平行激光束中特定波长的激光经物镜再次聚焦用于加工,同时,CCD视觉系统实时监测加工过程。本发明的多材料激光诱导转移3D打印方法及装置,通过空间光调制器对激光光束整形并结合激光诱导转移技术,实现对任意形状、多材料的3D微结构的制备,扩大了激光诱导向前转移技术的适用范围。