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公开(公告)号：CN111618298B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202010360783.X
申请日：2020-04-30
Applicant: 中北大学
IPC: B22F3/105 , B22F7/08 , B33Y10/00 , B23K26/346 , B23K26/348
Abstract: 本发明为一种多材料、变刚度结构高效协同增材制造方法，属于复合增材制造技术领域。本发明方法首先是将零件结构划分为具有复杂孔隙结构的轻量化部分和需要快速加工制造的实体部分，然后利用选区激光熔化技术制备出轻量化部分，接着对轻量化部分进行表面处理，最后在轻量化部分上利用电弧增材制造技术制备出实体部分即可。本发明方法可以较快的制备处具有复杂形状的零件，减少了零件的加工周期，降低了生产成本。本发明方法充分发挥了选区激光熔化成型技术和电弧增材制造技术的优势，提高了大型零件和多材料零件的增材制造水平，为增材制造的发展开辟新的方向和领域。
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公开(公告)号：CN111974991B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN201911362379.X
申请日：2019-12-26
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及先进制造与智能装备领域，尤其涉及一种SLM制造基础零件定位图像采集装置，包括边框杆、导杠支撑座、丝杠支撑座、工业相机支撑板、箱式直线滑块轴承导杆、高精度电机、环形LED灯、工业相机、挡光板和控制器等；高精度电机、减震橡胶垫与高精度电机支架通过螺钉连接，高精度电机上的同步带轮通过同步带与丝杠的同步带轮连接，箱式直线滑块轴承导杆二上安装箱式直线滑块轴承一，工业相机连接着灯架、工业相机支撑板、相机固定件，灯架通过顶丝与工业相机支撑板连接，该装置为便携式，安装方便，重量轻；可用于目前通用型SLM装备；采用单向透光板，不收外界光干扰，图像稳定；系统光源、焦距调节方便，采集图像清晰。
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公开(公告)号：CN112642994B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202011382140.1
申请日：2020-12-01
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种环境友好型冷冻‑溶解铸造工艺，属于铸造技术领域。该工艺步骤为：用型砂和水制造模具，将模具冷冻得到冷冻模具，熔融金属液注入冷冻模具中，熔融金属在模具中凝固成壳，对模具壁厚部位喷洒冷却水，使冷冻模具局部快速溶解溃散，冷却水直接与铸件变壁厚部位接触冷却，熔融金属全部固化形成目标铸件回收型砂、冷却剂等一些原材料。本发明工艺可加快铸件的冷却速度，平衡铸件变壁厚部位的冷却速率，极大的提升变壁厚复杂铸件的机械性能；同时，随着最终冷冻模具的溶解溃散落砂，省去单独对铸件的落砂清理环节，且铸造废弃物少，是一种新型的环保铸造技术，具有很大的发展前景。
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公开(公告)号：CN114324178A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111485254.3
申请日：2021-12-07
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于低温固结的金属‑纤维包覆FBG传感器封装结构，属于结构监测制造领域。本发明包括由下而上叠置设置的金属支撑层、金属封装层和金属防护层；金属封装层中水平均布排列设置有多个传感器件，传感器件包括由镀镍碳纤维包覆的光纤光栅传感器，镀镍碳纤维与光纤光栅传感器通过低熔点金属粘连并真空热压。本发明封装结构设计科学，造价便宜，便于维护，可以作为智能金属构件的一层原材料，在真空、低温、低压的条件下进行热压不会对光纤的涂覆层造成损伤，故可实现大面积封装，多根多点式光纤光栅传感器封装后形成网络式传感阵列，可以对金属构件的多点损伤同时进行检测与反馈，对于轻量化智能金属构件的研制具有很大意义。
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公开(公告)号：CN111974992B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN201911370650.4
申请日：2019-12-27
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于环形金属零件增材制造领域，尤其涉及一种环形金属零件成型均匀加热装置，包括送粉仓、收粉仓、外壳、内芯、环形基板、加热层、隔热层、微型风扇、电机和传感器等，外壳外侧设外壳隔热层，内侧设外壳加热层，内芯中心设隔热区域，从内到外依次还设非加热区域的圆形壁、内芯隔热层、加热区域和内芯加热板，外壳、内芯与下方的固定板相连构成成型区域，在外壳两端设收粉仓和送粉仓，环形基板加热板装在升降平台内部，该装置在成型过程中基板及内外壁均加热，零件温度梯度小，内应力小，热变形小；适用于加工薄壁结构、多孔结构等已发生热变形的零件；粉末用量少，工作舱体整体尺寸小，惰性气体消耗少。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114022700A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111213591.7
申请日：2021-10-19
Applicant: 中北大学
IPC: G06V10/764 , G06V10/774 , G06K9/62 , G06N20/00
Abstract: 本发明公开了一种基于融合改进CLBP和感受野理论的煤岩图像识别分类方法，属于图像处理技术领域。首先，对煤岩图像进行灰度值转化，提取灰度图像的每一点像素值形成像素值矩阵，再使用中值处理的方法就像素矩阵进行降噪的操作，以增强算法的抗噪性能，在中值处理后得到的新的像素矩阵基础上，引入改进的完备局部二值模式（CLBP）图像特征描述子进行煤岩特征提取，最后使用网络模型进行识别分类。实验结果表明在煤岩数据库中对于煤岩的识别准确率达到94%，并且识别速率也比原始算法更优秀，本发明能有效的解决原始算法识别效率低下的问题，在煤岩识别的方法中能够高效的解决实际问题，具有一定的实用价值。
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公开(公告)号：CN113982752A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111276723.0
申请日：2021-10-30
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及氢燃料发电技术领域，具体为一种氢燃料高速旋转磁流体发电装置。包括轴部、盖板部、薄板部以及燃烧推进部。该装置巧妙利用了氢气氧化反应和未电离的氢气直燃，为旋转提供喷气反推力的同时完成氢燃料的发电。优势体现在比氢燃料电池的效率更高，且具有高功率密度，适合于大功率、高能量的动力需求，没有关键特殊组件，不需要散热等辅助系统，打破氢燃料电池受限于质子交换膜和氢内燃机受限于卡诺循环效率低的现状。
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公开(公告)号：CN113953532A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111240082.3
申请日：2021-10-25
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明提供了一种异质复层结构预制体及其增‑等材复合制造方法，属于增材制造和铸造相结合领域。首先利用ansys基于拓扑优化原理设计出满足功能需求的点阵结构单元，并对拓扑优化获得的点阵结构单元规则化；然后利用Proe绘制出带有多孔点阵结构的基体模型，并利用选区激光熔化技术制得带有多孔点阵结构的基体；最后将基体放入挤压模具中，进行固‑液挤压复合铸造，获得复合预制体。本发明通过界面结构设计、选区激光熔化一体化成型、固‑液挤压复合铸造制备出机械结合与冶金结合相配合的复合界面，提升复合预制体在承受剪切应力时的结合强度。
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公开(公告)号：CN113564576A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202010761116.2
申请日：2020-07-31
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明设计一种激光熔覆制备陶瓷相梯度的单相高熵合金涂层材料及方法，材料包括以下元素及原子比Co:Cr:Fe:Mn:Ni＝1:1:1:1:1，陶瓷含量在CoCrFeMnNi/陶瓷梯度高熵合金涂层中从内层到顶层呈连续梯度变化。步骤如下：(1)配置合金粉末，将Co、Cr、Fe、Mn、Ni粉末和不同质量分数陶瓷颗粒混合均匀；(2)对碳钢基体表面进行预处理；(3)将不同陶瓷含量的CoCrFeMnNi/陶瓷粉末按梯度递增的顺序逐一熔覆在基体表面；(4)熔覆后的基体空冷至室温。本发明在基体上制备的熔覆层，其表面具有高的硬度和耐磨性，熔覆层之间以及熔覆层与基体之间为良好的冶金结合，结合处韧性较好，残余应力与裂纹驱动力较小。
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公开(公告)号：CN111136243B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202010032313.0
申请日：2020-01-13
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种陶瓷/金属复合层的铸造方法，包括如下步骤：1）对陶瓷预制体进行表面活化处理；2）对陶瓷预制体进行热浸；3）采用失蜡铸造工艺，实现陶瓷预制体与金属的复合。本发明以陶瓷为预制体，在陶瓷与金属之间浸镀有梯度分布的颗粒过渡层，使金属液与陶瓷预制体能更好的结合，为陶瓷金属复层铸造提供了新的方法。通过化学气相沉积的方法，在陶瓷预制体表面制备金属涂层，改善陶瓷预制体与金属液之间的界面不润湿问题，使两者更好的结合。在陶瓷预制体与金属之间添加梯度分布的颗粒过渡层，可以减少由金属与陶瓷的热膨胀系数相差大，热导率相差大而引起的裂纹等铸造缺陷，使金属与陶瓷的结合处结构均匀致密完整。
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