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oe1(光电查) - 科学论文

107 条数据
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  • 直接激光金属沉积研究

    摘要： 在当前全球经济形势下，随着全球范围内开发新产品的趋势日益增强，对时间和成本控制的要求与日俱增。为实现这一目标，必须最大化人机物料的协同效率。直接激光金属沉积（DLMD）正是实现该目标的重要技术之一。作为3D打印技术（增材制造）与激光熔覆工艺的典型代表，DLMD能够直接根据CAD数据制造全功能金属部件——通过喷嘴将金属粉末送入高能激光束，在固态基材表面形成熔池并注入金属粉末。该技术现已获得国际公认，并拥有激光工程化净成形（LENS）、直接光制造（DLF）、激光沉积焊接（LDW）和粉末熔覆焊接（PFW）等多种别称。 喷嘴在此工艺中的作用堪比人类心脏般关键。现有离轴式、连续同轴式和间断同轴式等多种粉末输送喷嘴构型。本文通过对比不同构型在特定应用场景中的表现，揭示了若干重要发现。DLMD工艺中，金属粉末经喷嘴喷射至基材表面，受激光加热熔化后与固态基材熔合形成金属熔池。每完成一层沉积后，激光头与粉末输送喷嘴同步上移。该过程持续进行直至获得近净成形金属部件，具有广泛的材料适用性、高质量的熔覆轨迹沉积效果及优异的机械性能。 自1995年该工艺开发以来，研究者们长期致力于提升沉积质量与尺寸精度（如优化熔覆几何形态、控制熔覆高度及研究微观结构力学性能）。本文基于文献调研，重点探讨如何通过合理选择直接激光金属沉积的装备构型配置来满足工艺需求，从而实现高质量沉积目标。

    关键词： 3D打印、激光熔覆、增材制造

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于金属有机框架和热塑性聚酰胺12的混合基质膜选择性激光烧结3D打印技术在水处理中的应用

    摘要： 基于金属有机框架（MOF）的宏观材料制备被视为实现粉末状MOF晶体实际应用的有效策略。本研究采用先进的三维（3D）粉末打印技术——选择性激光烧结（SLS），以热塑性聚酰胺12（PA12）粉末为基体材料，五种MOF晶体（包括ZIF-67、NH2-MIL-101(Al)、MOF-801、HKUST-1和ZIF-8）为填料，制备了MOF-聚合物混合基质薄膜（MMFs）。通过构建具有网格图案的三层HKUST-1-PA12复合物，验证了三维MOF-聚合物结构的可打印性。采用五种不同质量负载的MOF填料打印具有网格图案的单层MMFs，研究其独立特性、厚度、比表面积、亲水性、水渗透通量及机械稳定性。利用具有不同网格图案的NH2-MIL-101(Al)-PA12 MMFs进行亚甲基蓝（MB）吸附测试，展示了MMFs在水净化中的应用潜力。实验证实MOF组分保持了高最大吸附容量，且打印的MMFs可便捷再生以实现循环利用。本研究为利用先进3D打印技术制造宏观MOF-聚合物材料提供了实践应用思路。

    关键词： 水净化、金属有机框架、3D打印、选择性激光烧结、混合基质膜

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 采用选择性激光熔化技术制造内置冷却通道的有源相控阵天线收发器外壳

    摘要： 有源相控阵天线的冷却型收发器外壳采用基于选择性激光熔化（SLM）技术的铝材3D打印工艺制成。该外壳壁体内置冷却通道，其几何结构既确保了收发器有源电子元件的高效散热，又能在现有3D打印系统上制造出优质样品，并便于打印后对通道进行清洁。该外壳采用AlSi10Mg铝合金材质，闭孔率控制在1%以内的可接受范围内，其物理力学性能与传统制造工艺所用常规铝合金相当。此外壳适用于先进雷达系统。本研究为该技术的进一步发展提供了参考建议。

    关键词： 冷却通道、3D打印、收发器外壳、有源相控阵天线、AlSi10Mg铝合金

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 耐氧PET-RAFT催化可见光LED下聚合物材料3D打印技术

    摘要： 基于光聚合的3D打印工艺通常采用自由基聚合，这会导致制备出不可改变的材料。对于材料和聚合物科学家而言，使用三硫代碳酸酯（TTC）可逆加成-断裂链转移（RAFT）试剂进行替代性聚合物材料3D打印始终是一项挑战。本文报道了一种基于RAFT配方的3D打印方法，该方法可在标准数字光处理（DLP）3D打印机中完全暴露于空气条件下，以温和的蓝光（λ最大值=483 nm，4.16 mW/cm2）或绿光（λ最大值=532 nm，0.48 mW/cm2）可见光条件实现。我们的方法基于使用曙红Y（EY）作为光诱导电子转移（PET）催化剂，在还原剂（三乙胺（TEA））存在下激活TTC RAFT试剂，通过还原型PET引发机制实现了耐氧3D打印过程。聚合物网络内TTC的二次激活使得在第二次RAFT过程中，单体能够插入已打印休眠物体的外层，从而为设计更复杂的3D打印提供了途径。据我们所知，这是首个耐氧EY/TEA催化PET-RAFT促进聚合物材料3D打印的实例。我们相信这一策略是3D打印领域的重要突破。

    关键词： 耐氧性、三硫代碳酸酯、3D打印、可见光诱导PET-RAFT聚合、数字光处理、光诱导电子转移

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE/MTT-S国际微波研讨会（IMS 2019）- 美国马萨诸塞州波士顿（2019年6月2日-6月7日）] 2019 IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS）- 3D打印开槽矩形空心波导

    摘要： 本研究提出一种通过立体光固化3D塑料打印及后续铜电镀工艺制备高性能矩形空心波导的方法，适用于E波段和W波段应用。为优化金属沉积过程，研究确定大尺寸且密集分布的侧壁间隙是该制造策略下此类传输线设计的关键参数。实测原型在宽频带范围内总衰减约8至10 dB/m，性能与传统制造的波导相当。尽管存在较大侧壁间隙，实测辐射泄漏量级为-50 dB，表明该方法适用于多种实际应用场景。该方案为3D打印波导系统的可制造性设计提供了重要基础，并拓展了传统电镀工艺的应用范围。

    关键词： 矩形波导、3D打印、电镀、增材制造

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE第32届微机电系统国际会议(MEMS) - 韩国首尔(2019.1.27-2019.1.31)] 2019年IEEE第32届微机电系统国际会议(MEMS) - 快速多材料直接激光写入

    摘要： 增材制造技术或称"三维（3D）打印"中的直接激光写入（DLW）技术，在亚微米尺度上展现出卓越的几何结构可设计性，为光子学、超材料及三维细胞生物学等领域带来显著优势。然而DLW的关键局限在于：难以实现多材料微/纳尺度结构的3D打印。具体而言，制备多材料组件需要繁琐耗时的手动基底/材料处理与对准流程，才能维持不同光敏材料间的结构连续性。为突破这一瓶颈，本研究提出"快速多材料DLW（RMM-DLW）"策略，能以前所未有的速度和精度实现多种光敏材料的完全集成式3D纳米结构制造。该方法采用临时性弹性体键合技术构建微通道，通过该通道可依次加载、光聚合及显影不同光敏材料，最终移除弹性体。初步实验显示RMM-DLW使制备时间缩短74%，多材料对准精度达到0.14±0.17微米（ΔX）和0.20±0.15微米（ΔY）——较传统多材料DLW提升达一个数量级。这些成果为开发新型多材料乃至多功能3D纳米结构系统开辟了可行路径。

    关键词： 增材制造、直接激光写入、微流控技术、多材料、3D打印

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨USNC-URSI无线电科学会议 - 美国佐治亚州亚特兰大市 (2019.7.7-2019.7.12)] 2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨USNC-URSI无线电科学会议 - 具有滤波和极化旋转功能的3D打印Ka波段扭转波导滤波器

    摘要： 本文提出了一种集成正交馈电波导对的Ka波段扭绞带通滤波器，可同时实现滤波与极化旋转功能。为验证该方法，采用立体光固化3D打印工艺设计并制作了一款工作于34GHz、相对带宽2.9%的四阶带通滤波器。射频测试结果表明：频率偏移仅0.36%，插入损耗0.81dB，回波损耗优于15dB。

    关键词： 3D打印、扭曲波导、偏振旋转、滤波器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE国际先进应用电磁学会议(ICEAA) - 西班牙格拉纳达 (2019.9.9-2019.9.13)] 2019年国际先进应用电磁学会议(ICEAA) - 通过选择性激光熔融技术集成微波组件

    摘要： 本文探讨了选择性激光熔化技术在将微波波导组件集成于单一整体部件中的潜在应用。报告了三个工作于Ku、K或Ka波段的研究案例。每个案例中，预测与实测射频性能之间均呈现显著相关性。研究明确了在减重、缩小体积、减少接口及部件数量方面的优势。

    关键词： 增材制造、微波滤波器、天线馈电链路、3D打印、波导组件

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光束熔融（LBM）增材制造柔性机构的刚度特性

    摘要： 增材制造技术在实现复杂整体结构方面具有优势，这为开发用于精密操控的先进柔性机构提供了巨大潜力。然而，目前激光束熔融（LBM）增材制造工艺制备的柔性铰链特性鲜为人知。本文研究了采用LBM增材制造技术制备的柔性平行铰链的刚度特性，通过三维扫描评估了增材制造柔性铰链的几何精度，并结合有限元分析与实验测试探究了该柔性机构的刚度特性及有效铰链厚度。结果表明，所提出的LBM增材制造柔性机构适用于精密操控系统的开发。

    关键词： 3D打印，316L不锈钢，增材制造，柔性铰链，刚度，激光束熔融

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于3D打印共焦波导的0.1太赫兹超分辨率成像

    摘要： 该论文报道了一种基于波导的无透镜太赫兹（THz）成像方法。该方法不仅继承了传统共焦成像的优势，还实现了太赫兹波段的超分辨率成像。通过3D打印与金属包覆技术制备的波导可有效替代传统透镜，实现太赫兹波的传输与聚焦。为验证效果，研究团队制作了两根空心波导（内径8毫米，长度60毫米），并搭建了0.1太赫兹共焦波导成像系统。将成像目标置于波导焦点处并进行二维扫描后，获得了最小分辨率达1.41毫米（小于波长1/2）的高质量太赫兹图像。研究还对太赫兹在波导中的聚焦机制与传输特性进行了模拟分析，仿真结果与实验数据吻合。

    关键词： 太赫兹波导，3D打印，共焦系统，超分辨率成像

    更新于2025-09-12 10:27:22