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公开(公告)号:CN119159267A
公开(公告)日:2024-12-20
申请号:CN202411597056.X
申请日:2024-11-11
Applicant: 中南大学
IPC: B23K26/70 , B23K26/342 , B33Y30/00
Abstract: 本发明提供了一种激光增材多送丝导管固定器装置,属于激光增材制造领域,该装置包括:激光沉积头、固定板、多功能送丝机、送丝固定装置和直方同轴固定架;激光沉积头通过固定板与机械臂连接,送丝固定装置主要由方形杆夹持板、方形调节杆、凹形连接件及送丝枪架板组成,直方同轴固定架由两个L型支架组成并固定在激光沉积头上,直方同轴固定架四周中心各自连接方形杆夹持板,方形调节杆插入方形杆夹持板中并与凹形连接件相连,凹形连接件与送丝枪架板连接。本发明能够在金属零件的激光沉积成形时,通过四个送丝单元相继配合送丝的方式,同时满足多根丝材或四根丝材配送,在增材制造打印过程中进行多方向、多丝材组合、多转变角度上多丝配合,有效解决了单根旁轴送丝过程效率低、难以应对多次大转角复杂路径问题,并能极大提高增材制造过程中打印效率。
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公开(公告)号:CN113235085B
公开(公告)日:2022-07-22
申请号:CN202110511309.7
申请日:2021-05-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及激光熔覆技术领域,提供一种超声辅助激光熔覆生物活性涂层的装置及方法,该装置包括:超声波发生器、熔覆激光器和反应筒;反应筒的一端设有透明板,熔覆激光器设于透明板的上方,反应筒内设有变幅杆,变幅杆靠近透明板的一端设有夹具,变幅杆远离透明板的一端设有换能器,超声波发生器设于反应筒外侧并与换能器连接,待熔覆件置于夹具上,熔覆激光器、超声波发生器和换能器同步工作以使激光束和超声波同步作用在待熔覆件的表面以形成生物活性涂层。该生物活性涂层由于利用了超声振动的空化效应、机械效应和热效应,使得该涂层性能好,具有硬度高、耐磨性好和生物活性好的优点。
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公开(公告)号:CN111005019B
公开(公告)日:2021-06-04
申请号:CN201911082993.0
申请日:2019-11-07
Applicant: 中南大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明属于材料表面强化技术领域,具体涉及一种通过激光熔覆原位制备TiC/TiB耐磨涂层的方法。本发明以混合粉末为原料,将原料制成浆料后涂覆于基底上,干燥,然后通过激光熔覆在基底上原位生成TiC/TiB耐磨涂层;所述混合粉末以质量百分比计包括下述组分:碳化硼粉10%‑40%,纯钛粉60%‑90%。本发明所得涂层组织致密,增强相分布致密,且与基材呈现良好的冶金结合。显微硬度值可达900‑1100HV0.2左右,耐磨性显著提高。
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公开(公告)号:CN117444249A
公开(公告)日:2024-01-26
申请号:CN202311294118.5
申请日:2023-10-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种超声滚压同步辅助激光沉积成形的装置,属于激光增材制造领域,该装置包括:激光沉积头、固定板、超声波发生器、超声滚压装置和同步运动固定架;激光沉积头通过固定板与机械臂连接,超声滚压装置主要由超声换能器、变幅杆及滚轮组成,变幅杆的大端与超声换能连接,小端安装有滚轮。超声波发生器产生的信号经过超声换能器产生机械振动后由变幅杆放大传递至滚轮。同步运动固定架用于超声滚压装置的固定,并实现超声滚压装置与沉积激光头的同步运动。本发明能够在金属零件的激光沉积成形时,同步引入超声振动和滚压作用在沉积层上,利用超声的空化、机械、声流等效应及滚压产生的塑性变形,实时调控熔融状态下沉积层的凝固行为,有效减少沉积层的气孔缺陷及残余应力,提高激光沉积零件的成形质量,进而提升激光增材构件的服役性能。
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公开(公告)号:CN111005019A
公开(公告)日:2020-04-14
申请号:CN201911082993.0
申请日:2019-11-07
Applicant: 中南大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明属于材料表面强化技术领域,具体涉及一种通过激光熔覆原位制备TiC/TiB耐磨涂层的方法。本发明以混合粉末为原料,将原料制成浆料后涂覆于基底上,干燥,然后通过激光熔覆在基底上原位生成TiC/TiB耐磨涂层;所述混合粉末以质量百分比计包括下述组分:碳化硼粉10%-40%,纯钛粉60%-90%。本发明所得涂层组织致密,增强相分布致密,且与基材呈现良好的冶金结合。显微硬度值可达900-1100HV0.2左右,耐磨性显著提高。
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公开(公告)号:CN117100911A
公开(公告)日:2023-11-24
申请号:CN202310941066.X
申请日:2023-07-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种仿生生物矿化成骨的亲水生物活性陶瓷涂层材料,该材料中包括HA/BaTiO3复合层。本发明还公开了其制备方法,采用宽带激光熔覆法制备。本发明在传统的生物活性陶瓷涂层材料中引入BaTiO3形成HA/BaTiO3复合层,原位构建生物电微环境制成亲水生物活性陶瓷涂层,实现电刺激与人工关节涂层的有效联合,利用压电电荷与体液中无机盐离子之间的静电相互作用,将钙和磷的无机盐吸附至涂层表面,为生命体成骨创造成骨环境,提高涂层表面的亲水性能,促进体液环境中的无机盐和水分子在材料表面浸润,增强生物活性加速骨整合,从而有利于促进关节假体与宿主骨界面骨整合快速建立。
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公开(公告)号:CN114904844A
公开(公告)日:2022-08-16
申请号:CN202210442838.0
申请日:2022-04-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于智能制造和工业机器人离线编程领域,公开了一种针对精密复杂零件的机器人激光清洗路径规划与控制方法。首先建立了工件STL模型点、边、面之间的拓扑关系,设计了区域分割和孔洞修补算法对模型进行预处理,并结合OpenGL技术实现局部区域网格的框选;然后对模型进行分层处理并精简交点。机器人程序输出前,优化了机器人加工姿态,分析了机器人奇异位型,并求解正运动学和逆运动学方程对奇异点进行修正。最后建立了机器人和计算机的通信连接。与现有技术相比,本发明精度高、灵活性好和实用性强,可以广泛应用于各种精密复杂零件的机器人激光清洗路径规划与控制,对其余机器人激光表面加工亦具有一定参考意义。
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公开(公告)号:CN113730654B
公开(公告)日:2022-06-10
申请号:CN202110868496.4
申请日:2021-07-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料及其制备方法,该涂层材料包括钛基体和覆在钛基体表面的梯度多孔生物活性陶瓷涂层,梯度多孔生物活性陶瓷涂层从内至外,依次包括Ag阻挡层、羟基磷灰石/Ag复合过渡层、羟基磷灰石生物陶瓷层,羟基磷灰石生物陶瓷层为多孔结构。该梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料中的羟基磷灰石生物陶瓷层具有多孔结构,涂层材料表面与宿主骨组织在结构上十分相似,具有更好的生物学性能;涂层材料表面的孔隙有助于蛋白质吸收和成骨细胞附着,也有助于体液环境中的离子交换、降解和HA沉积,对新生骨的形成以及良好的骨性结合有促进作用。
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公开(公告)号:CN113445045A
公开(公告)日:2021-09-28
申请号:CN202110705455.3
申请日:2021-06-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法,包括以下步骤:将钛合金基体置于恒温加热平台,然后将陶瓷浆料涂覆于钛合金基体表面,干燥,获得含涂覆层的钛合金基体,将其固定于超声振动装置上,然后在超声振动的辅助下于保护气氛下进行激光熔覆处理,即获得人工关节面陶瓷涂层。本发明在激光熔覆过程中引入超声振动,利用超声波的声流效应,加强对激光熔覆熔池的搅拌,增强熔池的流动性,同时超声波的空化效应将正在长大的枝晶打碎,起到了细化晶粒的作用,减少了气孔的数量,所获得的涂层表面平整且具有更好的力学性能和摩擦学性能。
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公开(公告)号:CN113235085A
公开(公告)日:2021-08-10
申请号:CN202110511309.7
申请日:2021-05-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及激光熔覆技术领域,提供一种超声辅助激光熔覆生物活性涂层的装置及方法,该装置包括:超声波发生器、熔覆激光器和反应筒;反应筒的一端设有透明板,熔覆激光器设于透明板的上方,反应筒内设有变幅杆,变幅杆靠近透明板的一端设有夹具,变幅杆远离透明板的一端设有换能器,超声波发生器设于反应筒外侧并与换能器连接,待熔覆件置于夹具上,熔覆激光器、超声波发生器和换能器同步工作以使激光束和超声波同步作用在待熔覆件的表面以形成生物活性涂层。该生物活性涂层由于利用了超声振动的空化效应、机械效应和热效应,使得该涂层性能好,具有硬度高、耐磨性好和生物活性好的优点。
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