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公开(公告)号：CN113020611A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110255244.4
申请日：2021-03-09
Applicant: 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
Abstract: 本发明属于金属材料设计领域，涉及一种基于气雾化制粉工艺元素烧损的金属粉末制造方法，包括以下步骤：根据设备结构参数、材料参数和工艺参数建立气雾化工艺过程有限元模型，获得气雾化制粉工艺过程金属液温度场和压力场历史信息，得到烧损元素的类型和含量，按新的元素配比更新材料参数，重复前述步骤，直到得到金属材料最佳元素配比，即元素烧损后，金属材料中各元素含量在目标金属材料的各元素含量区间内；在金属材料熔炼阶段，按照最佳元素配比进行熔炼，即在金属材料熔炼阶段，得到含有过量烧损元素的金属材料，得到满足设计要求的金属粉末。与现有技术相比，本发明可以避免或减少气雾化工艺过程元素烧损造成对粉末性能的影响。
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公开(公告)号：CN112676581A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011519521.X
申请日：2020-12-21
Applicant: 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
Abstract: 本发明公开了一种同轴送粉增材制造工艺过程原位观测系统及测试方法；该系统包括X射线产生装置，同轴送粉增材制造设备，X射线观测装置；通过在同轴送粉增材制造设备外搭设X射线产生装置，使用X射线对准所需观测进行同轴送粉增材制造工艺过程的位置，通过光学仪器成像，可以观测同轴送粉增材制造工艺过程中金属粉末熔化、匙孔形成、气孔和飞溅演化过程，并通过加入钨粉等高熔点颗粒作为示踪粒子的粒子图像测速法，来追踪熔池内部的流动细节，通过分析热输入量的变化对于熔池动态特征演化的影响规律以及建立激光参数与熔池动态特征以及缺陷演化的映射数学模型，从而获得无缺陷的同轴送粉增材制造参数区间。
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公开(公告)号：CN112338202A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011104744.X
申请日：2020-10-15
Applicant: 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
IPC: B22F10/28 , B22F10/18 , B22F10/85 , B22F12/00 , B22F12/41 , B23K26/082 , B23K26/21 , B23K26/70 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y40/00
Abstract: 本发明提供了一种基于混合激光源的金属材料3D打印方法、系统及设备，包括：激光源装置(1)、扫描装置(2)、滚筒(3)、成型基板(4)、基板固定装置(5)、粉末原料缸(6)、工作台(7)以及控制单元(8)；所述激光源装置(1)、扫描装置(2)、成型基板(4)平台分别连接于控制单元(8)；所述滚筒(3)与粉末原料缸(6)相接触；本发明提出的混合激光选区熔化/同步送粉式/同步送丝式3D打印方法和设备与现有技术相比，发明所提供的混合激光可以改善单一激光功率不足的缺点；本发明能够提高材料吸收率完成对金属材料的3D打印；本发明能够在一定程度上节约生产成本，本方法和系统及设备同样可以应用到混合激光焊接过程。
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公开(公告)号：CN119477861A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411592179.4
申请日：2024-11-08
Applicant: 上海交通大学
IPC: G06T7/00 , G06T7/20 , G06N3/0464 , G06N3/08
Abstract: 本发明提供了一种基于机器视觉的熔池行为可视化方法及系统，包括：步骤S1：通过同步辐射成像获取熔池内部的动态图像数据，通过高速相机摄像获取熔池表面的动态图像数据；步骤S2：利用预处理的动态图像数据对YOLOv5模型进行训练和测试，生成用于检测熔池内钨粒子的权重文件；步骤S3：将熔池内部的动态图像数据和熔池表面的动态图像数据输入训练好的YOLOv5模型，实时跟踪响应钨粒子的运动，获得钨粒子运动轨迹的可视化图像。本发明通过引入钨粒子作为示踪物，结合同步辐射成像技术和高速相机，能够实现对熔池内部和表面流动行为的多层次精确观测。该系统利用机器视觉技术与深度学习模型，自动检测和追踪钨粒子运动轨迹，显著提高了观测的准确性和效率。
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公开(公告)号：CN119115161A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411511882.8
申请日：2024-10-28
Applicant: 上海交通大学
IPC: B23K10/02
Abstract: 本发明提供了一种多丝等离子束增材制造装备及调控方法，包括：等离子束熔丝单元、万向旋转送丝单元以及闭环检测调控单元；所述等离子束熔丝单元作为热源，对位于所述万向旋转送丝单元中的丝材进行加热；所述万向旋转送丝单元包括多路送丝模块，所述多路送丝模块的送丝方向可调节设置；所述闭环检测调控单元检测所述多路送丝模块中每个送丝通路的工作情况和已成型材料的成分，根据检测情况反馈调节每个送丝通路的送丝速率。本发明能够在等离子束为热源条件下，通过数字控制模块进行成形工艺路线的预设定，并进行实时监测与防护，从而及时进行反馈调整，保证其精准成形，成分均匀，成形效率高且成本低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116618823A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310525093.9
申请日：2023-05-10
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种丝导超声辅助激光增材制造闭环调控系统及方法，该系统在原有丝导超声辅助激光增材制造系统基础上增加了丝材前端对中单元、丝材过渡监测单元、熔池流动监测单元、原位反馈调控单元，结合丝导超声辅助激光增材制造闭环调控方法，可以实现激光束中心与丝材前端的快速对中，熔滴过渡状态的识别，丝导超声下熔池流动状态的判断，以及丝材过渡和熔池流动的原位调控，最后确保激光增材制造质量。本发明可利用现有的激光头图像同轴采集单元，无需添加更多的传感器，信号受干扰少，处理速度快，适应性广，对于激光增材制造质量的提升及工业化应用具有重要帮助。
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公开(公告)号：CN113020611B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202110255244.4
申请日：2021-03-09
Applicant: 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
Abstract: 本发明属于金属材料设计领域，涉及一种基于气雾化制粉工艺元素烧损的金属粉末制造方法，包括以下步骤：根据设备结构参数、材料参数和工艺参数建立气雾化工艺过程有限元模型，获得气雾化制粉工艺过程金属液温度场和压力场历史信息，得到烧损元素的类型和含量，按新的元素配比更新材料参数，重复前述步骤，直到得到金属材料最佳元素配比，即元素烧损后，金属材料中各元素含量在目标金属材料的各元素含量区间内；在金属材料熔炼阶段，按照最佳元素配比进行熔炼，即在金属材料熔炼阶段，得到含有过量烧损元素的金属材料，得到满足设计要求的金属粉末。与现有技术相比，本发明可以避免或减少气雾化工艺过程元素烧损造成对粉末性能的影响。
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公开(公告)号：CN112730274A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011521238.0
申请日：2020-12-21
Applicant: 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
Abstract: 本发明公开了一种模拟气雾化制粉过程的设备及其原位观测系统和观测方法；该设备包括气体输出压力控制装置，液体射流装置和气液回收保存装置。气体输出压力控制装置包括压缩瓶装气体、压力表、压力控制阀，可根据实验需求设定的气压值。液体射流装置主要是通过控制水箱里液面高度来调节喷嘴里的射流速度，并通过浮子和摇杆滑块机构控制补偿液体流入的阀门；而腔体内部压力控制主要通过调压阀来控制；气体和液体的回收主要是通过设计一个倒圆锥形壁面，利于液滴流入回收水箱。可通过调节气瓶输出压力和液体压力以及更换喷嘴进行气雾化实验，并通过在液体中加入示踪粒子和辅助光源，通过观测装置或X射线等方法实现定量化观测气雾化过程。
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公开(公告)号：CN111702177A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010662960.X
申请日：2020-07-10
Applicant: 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
Abstract: 本发明公开了一种制备性能梯度金属结构的增材制造设备以及方法；该设备包括能量发射装置，扫描装置，成型平台，腔室压力调节装置，设备腔室，实验控制系统。腔室压力调节装置包括压缩瓶装气体、真空泵、气压检测件、增压阀、真空泵阀和气流过滤装置；根据实时设定的气压值和气压检测件的测量数据，实验控制系统通过控制增压阀和真空泵阀往设备腔室输入保护气体或者排出设备腔室内的气体，以调节设备腔室的压力状态。在成形同一金属结构的不同部位时，通过实时调整设备腔室压力状态,控制原材料中不同元素蒸发效应，从而达到控制成型结构材料成分、性能的目的；可满足不同部位特殊性能要求以及局部轻量化需求，实现性能梯度金属结构制备。
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公开(公告)号：CN111595783A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010475614.0
申请日：2020-05-29
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N21/17
Abstract: 本发明提供了一种材料激光吸收率测量系统及方法，包括：激光发射装置、激光聚集装置、扫描装置、量热装置、粉末台、平场聚焦镜、第一振镜、第二振镜、实验腔室、调压阀和控制系统；激光发射装置发射出的激光通过激光聚集装置使激光束聚焦，聚焦后的激光经扫描装置和平场聚焦镜实现激光在粉末台区域范围内的动态扫描；粉末台与量热装置连接，实时监测激光扫描样品所产生的温度变化。本发明实现了不同波长、不同激光功率范围内以及不同离焦量大小的激光吸收率测量；实现了不同视场的扫描；实现了激光移动平台与量热平台的集成，可以实时测量材料的激光吸收率。
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