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公开(公告)号:CN104668778A
公开(公告)日:2015-06-03
申请号:CN201510042070.8
申请日:2015-01-27
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种热作模具表面多点组合式的仿生加工设备,该设备的计算机与六自由度机器人的伺服控制系统、激光器、旋转工作台的旋转伺服装置连接;激光器包含多个光纤激光头;第一激光头夹板安装固定在六自由度机器人的旋转头上;第二激光头夹板安装在旋转工作台上方。本发明可根据模具上待处理区域的形状和面积设置旋转工作台工作方式和激光头运动轨迹,根据表面材料强度要求设计激光参数,激光路数、分光方式等。激光的输出能量与输出光路数量与运动轨迹相组合,即保证了加工路径的复杂性,又保证了加工时不同位置不同能量的需求;可以单独对工作台或地面上的模具进行加工,也可以对两个模具同时进行加工,在提高效率的同时,节约了成本。
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公开(公告)号:CN102995001B
公开(公告)日:2015-02-18
申请号:CN201110269755.8
申请日:2011-09-13
Applicant: 吉林大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 激光修复模具疲劳裂纹的方法属模具修复技术领域,本发明对宽度小于0.5mm的裂纹,采用激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法,在点状区域内施焊、裂纹两端间制备出等间距节点;对宽度等于或大于0.5mm的裂纹,采用激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法对加工出的盲孔和盲孔之间的坡口施焊,或对开有坡口的整条焊缝施焊,再在焊缝两端之间等间距加工出点状重熔区域,从而对模具疲劳裂纹实施有效修复;采用本发明修复的模具与传统堆焊修复相比,其寿命提高1.2-3.6倍,由于仅在节点位置采用综合性能好、价格昂贵的材料填充,而节间位置采用性能普通、价格便宜的材料填充,即可保证模具的使用性能要求,故具有良好的性价比。
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公开(公告)号:CN103111793A
公开(公告)日:2013-05-22
申请号:CN201310061723.8
申请日:2013-02-27
Applicant: 吉林大学
IPC: B23P9/00
Abstract: 本发明涉及金属基仿生功能表面材料的制备方法,特别涉及一种在大型部件表面制备大深度仿生异质体,从而提高部件的耐磨性与抗疲劳性的方法。技术方案是在部件表面设计出仿生异质体的形态、结构和分布,仿生异质体为模拟生物多因素耦合的体表特征,具有圆形、条形或方形表面形态的圆柱体、长方体或沟槽形结构,异质体直径或宽度为3-20mm,间距为5-50mm;异质体嵌入部件的深度范围为3-30mm;所述仿生异质体的制备包括:表面嵌入式雕刻或钻孔与异质材料堆焊合成制备,表面嵌入式雕刻或钻孔与异质材料高温浇铸自蔓沿合成制备,表面嵌入式雕刻或钻孔与异质材料镶铸合成制备,表面嵌入式雕刻或钻孔与逐次/连续激光熔覆合成制备。
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公开(公告)号:CN102995001A
公开(公告)日:2013-03-27
申请号:CN201110269755.8
申请日:2011-09-13
Applicant: 吉林大学
Abstract: 激光修复模具疲劳裂纹的方法属模具修复技术领域,本发明对宽度小于0.5mm的裂纹,采用激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法,在点状区域内施焊、裂纹两端间制备出等间距节点;对宽度等于或大于0.5mm的裂纹,采用激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法对加工出的盲孔和盲孔之间的坡口施焊,或对开有坡口的整条焊缝施焊,再在焊缝两端之间等间距加工出点状重熔区域,从而对模具疲劳裂纹实施有效修复;采用本发明修复的模具与传统堆焊修复相比,其寿命提高1.2-3.6倍,由于仅在节点位置采用综合性能好、价格昂贵的材料填充,而节间位置采用性能普通、价格便宜的材料填充,即可保证模具的使用性能要求,故具有良好的性价比。
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公开(公告)号:CN102501077A
公开(公告)日:2012-06-20
申请号:CN201110361581.8
申请日:2011-11-15
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种仿生耐磨高可靠性铸铁滚动机床导轨及其制作方法。导轨与铸铁机床底座为一体,在导轨面上的滚动部位,采用激光熔敷法,制备规律分布、具有碳化物组织、高硬度并于导轨母体呈冶金结合的圆柱形和网格形单元体,这些单元体和机床导轨母体共同构成软硬相间的仿生物体结构的仿生耦合区域。激光熔敷法是在单元体上均匀涂覆有合金粉末,通过激光直接照射熔化后再快速凝固,获得组织不同于母体的微米级碳化物、马氏体、合金碳化物、WC或TiC,硬度要求HV630-1150。本发明打破了铸铁导轨轨面硬度低不耐压不耐磨不能单独使用的限制,克服了原来在机床底座上整体镶钢或局部镶钢导轨,生产工艺复杂、成本高、易脱落剥离等缺点。
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公开(公告)号:CN102352901A
公开(公告)日:2012-02-15
申请号:CN201110293682.6
申请日:2011-10-04
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种用于轨道车辆的仿生耦合轨道车辆制动盘。它基于生物耦合的仿生原理,在制动盘的工作表面上分布有放射状、同心圆状、网络状和桩钉状非光滑形态;并采用表面下嵌入式结构;在局部区域呈现与基体材料相异的材料组织或成分,可有效抑制裂纹产生与扩展,改善耐磨性,本发明以铸铁、铸钢和锻钢为轨道车辆制动盘的基体材料,通过机械、激光、烧结、焊接等方法,在普通制动盘表面局部区域构建形状、结构、组织、材料等多元耦合作用的仿生功能单元,在整个盘体表面呈现有益于制动盘功能实现的多种形态,从而提高轨道车辆制动盘的摩擦磨损和抗疲劳性能。与相同基体材料的普通表面制动盘相比,使用寿命提高1~2倍,成本增加不超过10%。
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公开(公告)号:CN1861844A
公开(公告)日:2006-11-15
申请号:CN200610016699.6
申请日:2006-03-24
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种增强金属工件表面的仿生非光滑工艺方法和制备装置属于金属材料加工领域,目的是提供一种能有效提高金属表面抗热疲劳性和耐磨性的工艺方法及制备装置。本发明采用涂敷粉末,在金属工件表面添加的化学元素为Cr:0~20%,Mn:0~20%,Si:0~3%,Mo:0~5%,Ni:0~5%,W:0~20%,Co:0~10%,B:0~10%,并利用激光加热,使金属工件表面形成单元体形态分别为点阵、条纹、网格状的非光滑表面的工艺方法,金属工件的材料为可以激光加热的金属材料,为实施上述工艺方法,研制了由控制单元分别与激光器的通信接口和数控工作台的微机基本系统相连的制备装置,能有效提高金属表面抗热疲劳性和金属表面耐磨性,且性能价格比好,生产效率高。
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公开(公告)号:CN1557579A
公开(公告)日:2004-12-29
申请号:CN200410059935.3
申请日:2002-09-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明属于轧制型材用的轧辊。该技术方案是为提高轧辊表面耐磨性能,提供一种仿生非光滑耐磨轧辊,有效地提高型材轧辊的使用寿命。该轧辊由耐磨材料辊皮和具有较好韧性的芯部材料复合而成,其特点是辊皮具有微米级波纹状的非光滑表面,其辊皮表面的波纹形态为:波宽为50~200微米、波峰与波谷的高度为25~100微米,波纹分布方向可为径向或轴向。
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公开(公告)号:CN1557578A
公开(公告)日:2004-12-29
申请号:CN200410059934.9
申请日:2002-09-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明属于轧制型材用的轧辊。该技术方案是为提高轧辊表面耐磨性能,提供一种仿生非光滑耐磨轧辊,有效地提高型材轧辊的使用寿命。该轧辊由耐磨材料辊皮和具有较好韧性的芯部材料复合而成,其特点是辊皮具有微米级鳞片状的非光滑表面,其辊皮表面的鳞片形态是长轴为50~200微米、短轴为25~100微米、高度为25~100微米,其分布密度为200~5000个/100平方毫米。
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公开(公告)号:CN1513639A
公开(公告)日:2004-07-21
申请号:CN03127650.4
申请日:2003-07-29
Applicant: 吉林大学
IPC: B23P9/00
CPC classification number: F16C3/06 , B23K26/3584
Abstract: 本发明涉及在相对运动中易磨损机械部件的制造加工技术,具体涉及为提高其表面耐磨性能的方法。该方法将机械部件的受耐摩擦面加工制作成仿生物形态的非光滑表面,即在其基体表面上分布着与基体表面呈0.01~2mm高度差的球冠状或鳞片状、网格状、条纹状凸起单元体,该单元体的分布密度为其在基体表面上的几何投影面积之和与基体表面积之比S=10~40%,该单元体与部件基体硬度差为HB0~200。该方法突破了传统观念。是一种更为合理、行之有效的提高其耐磨性的方法。
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