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公开(公告)号：CN115508376A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211019292.4
申请日：2022-08-24
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
Abstract: 本发明公开了一种激光熔覆头加工状态实时监测系统及方法，系统包括：激光头单元，采用送粉或送丝的形式进行激光熔覆加工；同轴监测单元，传输熔池发出的图像信号；工业相机单元，采集熔池图像；图像在线处理单元，去除工业相机单元所采集熔池图像中的噪声干扰，并提取关键图像特征；保护镜片状态识别单元，对激光头保护镜片的污损程度进行识别判断；送粉状态识别单元，对激光头送粉喷嘴状态进行识别，判断送粉状态及是否存在堵粉问题。本发明能够对激光熔覆头保护镜片和送粉喷嘴状态进行实时监测，准确识别长期加工及意外所导致的镜片污损和喷嘴堵粉情况，进而及时进行调整，避免影响加工质量，适用性强，集成化程度高，实现成本较低。
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公开(公告)号：CN114178697B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202111566393.9
申请日：2021-12-20
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
Abstract: 本发明公开了电机定子叠片的脉冲激光微点焊焊接系统及焊接方法。该系统包括承载模块、压紧模块、传感监测模块、焊接模块和中央控制模块。承载模块包括放置定子叠片的承载平台和导针，导针插入待焊的定子叠片中。压紧模块包括定子压紧机构、连接轴和动力单元，定子压紧机构压设在定子叠片套入承载平台定位轴的上侧，其上设置压力传感器，压力传感器和动力单元分别与中央控制模块连接。传感监测模块与中央控制模块相连。焊接模块包括两个对称设置在承载模块两侧的焊接单元，中央控制模块连接两个焊接单元，控制脉冲输出。本发明能够保证定子叠片表面良好状态和较小间隙，获得热输入小，残余应力小，磁性能明显改善、焊接质量良好的电机定子叠片。
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公开(公告)号：CN115430843A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210978853.7
申请日：2022-08-16
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
Abstract: 本发明设计了一种双相颗粒增强增材制造铝合金及其制备方法，所述RE/TiB2‑Al‑M合金粉末球形度高，组织内同时具有两种弥散分布的纳米陶瓷颗粒，且适用于各体系铝合金。本发明采用超声辅助的原位自生方法和高能球磨工艺分别引入增强相颗粒和细化剂元素，原位自生有利于促进材料内形成的微纳米TiB2颗粒的均匀分散，发挥其异质形核作用和增强作用；球磨引入有利于充分发挥Ti/Zr等RE细化剂的异质形核和晶粒细化作用，获得球度较高，可实现大规模生产的铝合金粉末。合金粉末通过激光增材制造的快速凝固后获得高致密度，无裂纹，近全等轴细晶组织的高性能构件。
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公开(公告)号：CN113976920B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202111138181.0
申请日：2021-09-27
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
Abstract: 本发明提供一种选区激光熔化成形结构残余变形的跨尺度控制方法及系统，涉及激光选取熔化技术中的计算机辅助工程技术领域，该方法包括：微观尺度步骤：建立微观尺度的单层单道扫描模型，选定粉末材料属性和高斯热源模型参数；介观尺度步骤：建立介观尺度的多层多道扫描模型，将得到的温度场作为输入载荷，提取各向平均塑性应变；宏观尺度步骤：建立宏观尺度的结构件模型，对结构有限元模型单元沿成形方向逐层激活，控制结构打印过程中因残余变形产生的几何偏差。本发明能够体现成形过程中的温度场或应力场特征，且能够体现激光工艺和扫描策略对大型结构的残余变形影响，控制大型结构打印过程中的残余变形。
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公开(公告)号：CN115383140B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202211020375.5
申请日：2022-08-24
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
IPC: B22F12/90 , B22F10/20 , B22F10/25 , B22F10/85 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y50/02 , C22C1/04 , C23C24/10 , C23C26/02
Abstract: 本发明公开了一种蓝激光熔化沉积铝合金材料沉积状态监控系统与方法，系统包括激光头单元、同轴监测单元、工业相机单元、图像在线处理单元、沉积状态识别单元、实时反馈调控单元。激光头单元传输激光束和铝合金材料至待加工区域；同轴监测单元将熔池发出的图像信号经由同轴光路传输至单元出光口；工业相机单元采集熔池图像信号；图像在线处理单元去除熔池图像噪声干扰，提取所需关键图像特征；沉积状态识别单元对沉积状态进行识别判断，判断其类型；实时反馈调控单元根据异常沉积状态类型进行基于工艺参数的实时调控。本监控系统与方法通过高实用性的同轴监测方式，实现铝合金这一难
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115326811A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211019262.3
申请日：2022-08-24
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
IPC: G01N21/88
Abstract: 本发明公开了一种激光熔化沉积铝合金薄壁结构形貌缺陷监控系统与方法，包括激光熔化沉积同轴监测系统、图像在线处理单元、形貌缺陷识别单元、原位反馈调控单元，图像在线处理单元去除所采集图像信号的噪声干扰，提取用于形貌缺陷识别单元所需的关键特征；形貌缺陷识别单元根据图像在线处理单元处理后的图像数据对形貌缺陷进行识别判断，判断其属于哪类缺陷及所处阶段；原位反馈调控单元根据形貌缺陷识别单元所得结果，判断上述缺陷是否具有通过原位调控进行抑制的可行性，对于可抑制缺陷，进行基于工艺路径参数的原位调控。本监控系统与方法在现有监测系统基础上完成，成本低、适用性广，可解决激光熔化沉积铝合金时形貌缺陷难抑制的工业难题。
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公开(公告)号：CN113976920A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111138181.0
申请日：2021-09-27
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
Abstract: 本发明提供一种选区激光熔化成形结构残余变形的跨尺度控制方法及系统，涉及激光选取熔化技术中的计算机辅助工程技术领域，该方法包括：微观尺度步骤：建立微观尺度的单层单道扫描模型，选定粉末材料属性和高斯热源模型参数；介观尺度步骤：建立介观尺度的多层多道扫描模型，将得到的温度场作为输入载荷，提取各向平均塑性应变；宏观尺度步骤：建立宏观尺度的结构件模型，对结构有限元模型单元沿成形方向逐层激活，控制结构打印过程中因残余变形产生的几何偏差。本发明能够体现成形过程中的温度场或应力场特征，且能够体现激光工艺和扫描策略对大型结构的残余变形影响，控制大型结构打印过程中的残余变形。
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公开(公告)号：CN119666926A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411836233.5
申请日：2024-12-13
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N25/48
Abstract: 本发明属于激光加工技术领域，公开了一种激光加工吸收率测量系统及方法，包括：连续光纤激光器所发射的激光通过激光聚集装置进行聚集，激光束通过同轴送粉头射入基板上；开启步进电机，步进电机带动激光聚集装置进行运动，实现对基板进行加工；当加工结束时，采集器继续收集温度随时间的变化数据，直至基板冷却至近室温；并将采集的温度数据发送至计算机中，计算机对基板温度信号进行处理，通过集总参数法计算激光加工过程中的对流换热系数和激光加工过程中基板平均温度曲线，根据温度曲线和对流换热系数获得热对流修正的吸收率。本发明实现了针对工业加工过程中吸收率的测量，使用表面散热修正，提高了吸收率测量的精度。
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公开(公告)号：CN116638099A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310629071.7
申请日：2023-05-30
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种激光增材制造搭接加工气孔缺陷在线监测系统与方法，包括：激光器、激光头、位移装置、材料进给装置、图像同轴采集单元、图像在线处理单元、搭接率在线处理单元和气孔缺陷在线处理单元；对采集的图像进行处理，包括灰度处理、图像滤波降噪、宽度特征提取和搭接处熔池特征提取；根据图像在线处理单元的数据以及气孔缺陷在线监测系统的位姿信息，对获取的搭接处特征进行实时修正，并在线得出实际搭接值及搭接率值；根据实际搭接值和搭接率值以及搭接处熔池特征信息，得出搭接处是否为气孔缺陷。本发明通过图像的标定、采集、预处理、修正和计算等实现了激光增材制造搭接加工气孔缺陷的快速可靠在线监测。
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公开(公告)号：CN113523303A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110579594.6
申请日：2021-05-26
Applicant: 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
Abstract: 本发明涉及一种消除选区激光熔化成形铝合金构件残余应力的方法，具体包括如下步骤：(S1)将选区激光熔化成形的铝合金构件浸入低温介质中，使其充分冷却；(S2)将构件快速转移至高温介质中，使其快速升温，并保温一段时间；(S3)取出构件在空气中冷却至室温；(S4)循环重复S1‑S3操作。本发明方法适用于选区激光熔化成形的具有复杂形状的铝合金构件，经处理后的构件具有较低的残余应力，可提高构件的尺寸稳定性。
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