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AM方法实现无工具、节能的热固性复合材料生产
活性光控开环复分解聚合
前沿开环易位聚合(FROMP)是一种具有前景的节能方法,用于制备高分子材料。最近的研究进展展示了FROMP在增材制造、复合材料和泡沫等多种应用中的潜力。然而,目前前沿特性主要通过改变树脂成分或环境条件来控制。在本研究中,我们提出了一种利用光化学方法控制二环戊二烯(DCPD)FROMP的策略。通过使用光碱生成剂在紫外光下抑制DCPD的FROMP,同时利用光敏剂和共引发剂在蓝光下加速FROMP,实现了对前沿速度的正交光控。此外,研究还展示了光抑制技术在前沿聚合光刻图案化中的应用。前沿聚合在空间上得到了精确控制,可以重新定向,甚至分裂成多个分支前沿。这项工作为前沿聚合的先进控制奠定了基础,为传统制造、增材制造以及形态生成制造等新兴工艺的创新提供了可能。
特朗普集团将金属3D打印业务出售给风险投资基金
德国通快公司(Trumpf)近日宣布将其金属增材制造(AM)业务出售给风险投资基金Lenbach Equity Opportunities III(LEO III)。这一决定标志着通快在战略上的重大调整,公司将专注于其核心业务,而将增材制造视为非核心业务剥离。通快长期以来一直是工业金属增材制造领域的领军企业,其机器工具和激光技术为3D打印设备的发展提供了强大支持。 此次交易涉及德国和美国的所有员工,他们将转移到位于意大利Schio的新总部。在过渡期内,通快将继续使用“TRUMPF”和“TruPrint”品牌,但未来将逐步引入新的公司名称和独立品牌标识。尽管通快的增材制造业务在行业中具有重要地位,但此次出售可能暗示该业务并未达到预期的盈利水平。 LEO III基金专注于企业剥离业务,此次收购显示出其对增材制造领域的信心。基金表示将继续为现有客户提供服务,并致力于成为该领域的技术领先者。同时,LEO III计划简化内部结构和流程,以更快速、有效地满足全球客户需求,这可能意味着现有员工将面临裁员。 这一交易在金属增材制造领域引起了广泛关注。随着欧洲ReArm计划等军事制造项目的推进,金属增材制造市场有望迎来显著增长。LEO III基金可能希望通过优化通快的增材制造业务,抓住这一市场机遇,将其发展为更具盈利能力的业务。此次出售不仅对通快来说是一次重大战略调整,也可能对金属增材制造行业产生深远影响。
通过工程化骨化中心类器官的分治策略,招募发育细胞以实现快速骨愈合
目前骨修复的主要方法集中于局部递送生长因子,旨在实现血管生成与骨生成的耦合。然而,关键尺寸骨缺损的延迟血管化和再生仍面临挑战。在本研究中,我们构建了一种类似骨化中心的类器官(OCO),其核心由负载间充质干细胞的3D打印生成的骨形态发生和神经营养球体组成,外围则分布着促血管生成的神经营养相。研究结果表明,通过“分而治之”的方式,OCO的集体植入能够快速实现骨桥接,并在骨缺损区域连续形成类似骨化中心的骨小体。单细胞RNA测序分析揭示,OCO植入后,由Krt8+骨骼干细胞(SSCs)主导的发育模拟干细胞群体通过促再生原位类器官融合和成熟被独特招募。特别值得注意的是,OCO植入后Krt8+ SSCs的特定扩增与Has1+迁移性成纤维细胞(MFs)的同步减少相伴而生。此外,通过机器学习的跨物种比较发现,骨再生过程中Krt8+ SSCs与Has1+ MFs的相对组成与发育骨组织的公开数据高度相似。我们的研究提出了一种类似“分而治之”的方法,利用工程化的骨化中心类器官实现大尺寸骨缺损的快速再生。
特温特大学获得1360万欧元资助,用于循环3D打印和透明人工智能研究
荷兰特文特大学近日从2024年荷兰研究议程(NWA)的ORC项目中获得了1360万欧元的资助,用于领导两项研究项目,分别聚焦可持续增材制造和人工智能领域。该校将主导探索3D打印在循环经济中的应用以及开发更透明的人工智能系统。 其中,由工程技术学院的Ian Gibson教授领导的Add-reAM项目,旨在通过增材制造技术修复和再制造工业部件。研究重点是通过现场翻新工艺延长部件的生命周期。该项目将联合研究人员、行业合作伙伴和市政当局,共同开发可扩展的工作流程,以减少浪费和排放。 另一个重点项目DECIDE由行为、管理和社会科学学院的Mieke Boon教授负责,致力于创建能够向用户解释其决策过程的人工智能系统。该项目将融合计算机科学、哲学、伦理学、心理学、法学、公共管理和商业等多个学科的专业知识,并计划直接引入公民参与。 此外,特文特大学还将作为合作伙伴参与其他四个项目。其中包括与艺术家合作的气候正义倡议项目JUST ART,以及专注于纳米医学开发平台的NanoMedNL。另外两个项目分别是通过社交支持网络提升青少年心理健康的STRONGER2GETHER,以及探索个性化生物年龄反馈以促进健康生活方式的BIO-COMPaSS。 此次资助来自荷兰研究议程的ORC项目,旨在通过科学家、公民、政策制定者和企业的合作,共同开发应对社会挑战的解决方案。
专家精选解读 独家
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专家供稿人:高端装备机械传动全国重点实验室 伊浩;郎甜甜
一种中厚板靶向激光辅助TIG深熔打底焊接方法及焊接装置
目前,核级容器的等离子中厚板焊接方法存在无法单次全熔透大钝边的问题,导致焊接效率低下、焊接质量不稳定。因此,发展全自动化高效的中厚板深熔焊接方法对核级容器高效高质量制造具有十分重要的现实价值。本发明旨在提供一种中厚板靶向激光辅助TIG深熔打底焊接方法及焊接装置,涉及焊接技术领域,有助于实现中厚板高效和高质量的焊接过程。本发明的装置主要由脉冲TIG焊机、TIG焊枪、光纤激光器、激光焊接头和焊接控制平台组成,如图1。本发明利用TIG焊枪输出低频高占空比脉冲电流,其峰值和基值切换时产生的高电弧压力差将电弧熔池前端液态金属排开至熔池后端,使电弧熔池前端底部形成液态金属薄膜,再通过激光焊接头的脉冲激光对电弧熔池底部的液态金属薄膜产生周期性的冲击穿透作用,形成稳定的穿透性“小孔”,以增加TIG焊的熔深。而且脉冲激光对电弧熔池作用时间非常短,仅起到冲击穿透液态金属薄膜的作用。因此,小功率激光配合低频高占空比脉冲TIG焊即可实现对大钝边的全熔透焊接,从而实现中厚板的高效深熔打底焊接,获得连续一致的单面焊双面成形焊缝,可显著提高中厚板结构件打底焊的质量及效率。图1复合焊接系统结构示意图其中:1-脉冲TIG焊机;2-光纤激光;3- TIG焊枪;4-激光焊接头;5-基材;6-焊接控制平台;7-波形输出控制系统;8- Y型坡口;9-焊缝;10-电弧熔池。
关键词: 激光 TIG 中厚板 熔深 焊接 多能场复合增材制造
专家供稿人:机械工业信息研究院相关专家供稿
李尚洙推出数字实体雕塑
李尚洙会先制作数字模型,然后再将其转化为 3D 打印雕塑。他的作品以兔子、猫和天鹅为主题,以树脂或不锈钢制成,并以柔和的色调或自然渐变完成。这个过程突出了虚拟和物理领域的交汇,这让这位来自首尔的艺术家着迷。李的雕塑经常以不同的颜色重复图案,强调精确性和复制性。他认为,他的艺术作品的影响超越了其物理或虚拟状态。李的最新作品包括《兔子(粉彩画)》,这是一幅涂有颜料的树脂雕塑,尺寸为 27 x 26 x 42 厘米;另一幅涂有颜料的树脂作品是《天鹅,侧头》,尺寸为 60 x 30 x 62 厘米。即将推出的作品,如《坐着的暹罗猫》(2024 年)和《伸懒腰的猫(拿铁)》(2024 年),延续了这一主题,对细节一丝不苟。李正在为秋季的个人展览和即将在韩国、中国和加拿大开展的公共艺术项目做准备。
关键词: 数字雕塑 文化创意 文化创意
专家供稿人:高端装备机械传动全国重点实验室 伊浩;郎甜甜
一种双束激光电弧复合单面横焊方法及装置
激光‑GMAW复合横焊中侧壁易出现未熔合缺陷、咬边等问题。而引入多个激光和电弧装置会增大熔滴过渡频率和提高熔滴过渡的稳定性。因此,将多个热源应用于激光‑GMAW复合横焊中具有重要意义。本发明旨在提供一种双束激光电弧复合单面横焊方法及装置,涉及焊接技术领域,这有助于降低焊缝气孔率,提高焊接效率。本发明的装置主要由一个双束激光电弧复合装置和喷气装置组成。其中,双束激光电弧复合装置包括沿焊接方向依次设置的TIG焊枪、第一激光器、第二激光器和GMAW焊枪;喷气装置放置于第一激光器下方侧边;第一激光器发出第一激光束和第二激光器发出第二激光束均垂直于焊接工件表面,如图1。本发明中TIG电弧位于第一激光束的前方,对焊接工件进行预热,有利于提高激光能量利用率。第一激光束和TIG焊枪电弧共同作用形成复合热源,其中,高功率激光束牵引电弧,有效减少电弧阻力,防止电弧根部漂移,保证电弧在高速焊接过程中保持稳定。第二激光束和GMAW焊枪电弧距离较近,即光丝间距减小,可以增强激光吸引并压缩电弧的特性,提升了熔滴过渡的稳定性,从而解决横焊侧壁未熔合的问题。并且第二激光束对熔池进行二次加热,使得熔池面积变大,冷却速度减小,有利于气泡在熔池凝固前逃逸出熔池,有效降低气孔率。同时,第二激光束的功率较低,对熔池的热输入也较低,会形成小匙孔或者不形成匙孔,从而减小对熔滴过渡的阻力,进一步提高焊丝融化填充量。另外,在焊接过程中,喷气装置防止熔融金属的表面张力无法支撑其自身的重力,进一步防止焊缝出现侧壁未熔合、咬边缺陷。图1 双束激光电弧复合单面横焊方法及装置工作原理其中:1-焊接工件;2-焊缝;3-GMAW焊枪;4-第二激光束;5-第一激光束;6-TIG焊枪;7-喷气装置;8-保护气;9-GMAW电源;10-TIG电源。
关键词: 电弧 激光 横焊 侧壁 熔滴 多能场复合增材制造
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