作者单位
摘要
1 清华大学机械工程系激光加工研究中心, 北京 100084
2 清华大学先进成形制造教育部重点实验室, 北京 100084
为了解决激光连接碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)/钢异质接头中的缩孔问题,采用光纤激光对GMW2钢板进行高速毛化试验,系统研究了激光功率、扫描速度、扫描长度和扫描次数对微凸起宽度和高度的影响,并利用高速摄像实时观察了毛化过程。结果表明,微凸起宽度与熔池宽度相当,增加激光功率或减小扫描速度将导致熔池宽度增加,微凸起宽度也将增加;而扫描长度和扫描次数不影响熔池的宽度,因此微凸起宽度也不发生变化。微凸起高度由蒸气压力、表面张力和液体动压力决定,激光功率增加将导致蒸气压力的增加和表面张力的减小,液态金属向熔池尾部流动的驱动力增大,适当地增加激光功率有利于微凸起的长高,但激光功率过高将产生大量飞溅,导致微凸起高度不稳定;随着扫描速度的增加,蒸气压力、表面张力和液体动压力都将发生变化,熔池液体流动的驱动力和阻力存在竞争关系,导致微凸起高度呈先增加后减小的趋势;扫描长度增加,蒸气压力水平分量增大,驱动力增加,微凸起高度逐渐增大。
激光技术 高速激光毛化 微凸起几何形貌特征 毛化工艺控制 汽车钢板 
中国激光
2015, 42(3): 0303002
作者单位
摘要
1 上海大学 快速制造工程中心,上海 200444
2 上海大学 机械自动化及机器人上海市重点实验室,上海 200444
针对电纺丝成型纳米级纤维工艺中因供料速度与电压值不匹配而出现的不稳定现象-流涎,提出了基于目标多特征识别的纳米纤维制造在线检测系统来提高纳米纤维成型质量的稳定性并实现纤维直径的可控性。首先,使用工业CCD对喷头出口处的泰勒锥进行连续图像采集,并对其进行锐化、滤波、阈值分割等预处理; 然后,用目标多特征识别算法对泰勒锥的周长、面积和锥高等特征进行识别,实现对泰勒锥的形态和大小实时判别; 最后,以判别结果作为控制系统的反馈信号,实时在线调节供料模块或电源模块驱动供料速度与电压达到匹配。实验结果表明,当电压为8 kV,系统能在0.43 s后达到稳定,从而维持泰勒锥形状稳定,无流涎现象,得到直径均匀的纳米纤维。提出的方法有效地解决了电纺纳米纤维直径不均匀和不可控制的难题。
电纺丝 工艺控制 图像处理 泰勒锥 多特征识别 electrospinning process control image processing Taylor cone multi-featured pattern recognition 
光学 精密工程
2012, 20(2): 360
作者单位
摘要
1 华南理工大学机械与汽车工程学院, 广东 广州 510640
2 韶关学院物理与机电工程学院, 广东 韶关 512005
随着快速成型技术的进步,其研究热点转变到快速直接制造金属功能零件方面,应用范围也拓展到航空航天、医疗、汽车、模具等领域。针对选区激光熔化(SLM)技术更适合精密小批量金属零件的快速制造等特点,结合华南理工大学在该技术方面的研究进展,研究讨论了成型材料、成型工艺与过程控制、应用及其影响因素等,并对SLM技术现状、存在问题和发展趋势进行了分析。
激光技术 快速制造 选区激光熔化 成型材料 工艺控制 精密零件 
中国激光
2011, 38(6): 0601007

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