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oe1(光电查) - 科学论文

107 条数据
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  • 一种利用激光预沉积加热改善FFF-3D打印Ultem 1010界面愈合的方法

    摘要： 熔融沉积成型（FFF）3D打印已成为低成本快速制造定制零件的有效方法。然而由于FFF打印件存在各向异性特性，其机械强度与传统工艺制造的零件相比不尽如人意。为解决这一问题，本文报道了一种原位激光局部预沉积加热（LLPH）方法，通过增强层间界面的热松弛效应来改善层间结合力，从而提升打印方向的拉伸强度。研究展示了激光功率对拉伸强度的影响，并深入分析了聚合物松弛、蛇行运动及缠结现象。实验实现了178%的拉伸强度提升，各向异性值达到82.8%（打印方向强度与打印平面强度之比）。扫描电子显微镜观测证实了层间界面呈现各向同性特征。

    关键词： 增材制造，3D打印，熔融沉积成型，层间强度，层间结合力

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [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年IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS）- 采用激光增强直印增材制造技术（LE-DPAM）的W波段有限地共面波导（FG-CPW）

    摘要： 采用增材制造技术实现了工作频率高达110GHz的有限地共面波导(FG-CPW)的设计、制作与测量。通过激光增强直印增材制造工艺制备FG-CPW，该工艺在同一数字制造平台上集成了355nm或1064nm波长激光加工、熔融沉积成型和微滴喷射技术。该方法提供了毫米波封装系统所需的高尺寸精度。重点考察了355nm和1064nm波长激光加工的特征尺寸与尺寸精度特性。测试并对比了多种50欧姆和60欧姆阻抗的FG-CPW设计，与商用校准基板上的FG-CPW传输线进行参比。实测获得110GHz频段低至~0.3dB/mm的衰减指标。据作者所知，这是首次报道采用激光增强直印增材制造(LE-DPAM)技术实现的W波段传输线实验成果。

    关键词： 传输线、W波段、激光加工、增材制造、FG-CPW、毫米波、3D打印、110 GHz

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 多功能激光器

    摘要： 美国国家航空航天局（NASA）与火箭制造商维珍轨道公司合作，3D打印了一个可用于搭载小型卫星进入太空的火箭燃烧室。两家公司旨在以比传统方法更快的速度，制造出采用多种材料的3D打印铜合金燃烧室。该燃烧室采用NASA的添加剂铜合金GRCop - 84打印而成，并使用维珍轨道公司的混合增材/减材机器添加了第二层双金属超级合金层。在使用高压液氧/煤油推进剂的测试中，该燃烧室在近24次、每次60秒的测试点火中成功产生了超过2000磅的推力。

    关键词： 增材制造，美国国家航空航天局，维珍轨道公司，3D打印，火箭燃烧室

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 全息飞秒激光加工技术用于三维结构制造；通过全息飞秒激光加工制备三维微细结构；

    摘要： 全息飞秒激光加工技术用于三维结构制备

    关键词： 空间光调制器，3D打印，3D设备，计算机生成全息图

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过3D打印和激光刻写技术制造智能组件

    摘要： 具有自监测能力的智能3D打印结构组件在深海、太空等极端环境中展现出应用潜力。熔融沉积成型（FDM）虽提供了可行方案，但由于层间结合力弱和孔隙问题，打印兼具高弯曲与拉伸力学性能的结构组件仍面临重大挑战。本研究报道了一种结合FDM与激光刻写技术的低成本智能组件简易制备策略：在打印的PEEK组件表面可形成厚度小于50微米的薄层激光诱导石墨烯（LIG），该活性材料层使PEEK-LIG智能组件（PEEK-LIG SCs）能实时高灵敏度监测工作状态与双向弯曲/拉伸形变。例如其外弯与拉伸工况下的应变灵敏系数分别高达155.36（2%-5%应变）和212.35（2%-5%应变）。该组件还具备优异可靠性（>1000次循环）、快速响应（60毫秒）与恢复特性（247毫秒）。进一步展示的PEEK-LIG智能齿轮在旋转监测和磨损监测中的卓越性能，证实了该策略的广阔应用前景。

    关键词： 聚醚醚酮、3D打印、智能元件、激光诱导石墨烯、传感器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 3D硅藻设计及选择性激光熔化（SLM）制造的金属结构

    摘要： 硅藻的硅质壳具有多样的三维规则二氧化硅结构和纳米至微米级尺寸，是仿生材料与器件制造的完美模型系统。本研究首次采用纳米X射线计算机断层扫描(XCT)无损呈现了双眉藻(Didymosphenia geminata)硅质壳结构，并将其转化为CAD文件。随后将该CAD文件作为输入参数，采用钛粉通过增材制造技术(3D选择性激光熔融SLM)制备出工程实体。通过纳米和微米级XCT验证了天然与工程对象的自相似性。本文描述的仿生方法为基于微生物特殊属性实现制造工艺规?；⒄固峁┝烁拍钛橹?。

    关键词： 选择性激光熔化、3D打印、硅藻壳、纳米X射线计算机断层扫描、仿生学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 双波长（紫外与蓝光）控制的光聚合约束用于3D打?。翰饬渴莸慕Ｓ敕治?

    摘要： 本文介绍了双波长（紫外与蓝光）控制的光聚合限制（PC）动力学及建模，并通过解析公式和数值数据对实测数据进行分析。由于不同C=C键速率常数和转化效率的差异，紫外光引发的抑制效应表现出显著的单体依赖性。在无紫外光条件下，对于给定蓝光强度，更高的引发剂浓度（C10）和速率常数（k'）会导致更高转化率，这与解析公式的预测一致——其中总转化速率（RT）是C1和k'R的增函数，且与k'[gB1C1]0.5成正比。但耦合因子B1的作用不同：仅在瞬态阶段较高B1会提升转化率，而在稳态阶段较高B1反而降低转化率。当引发剂浓度C10固定时，更高的抑制剂浓度（C20）会因抑制效应增强而导致转化率降低。不过相同转化率下?b2C20]。纯蓝光引发的转化率远高于纯紫外光及紫外-蓝光联合体系，其中高C20会显著抑制纯蓝光转化，这使得紫外光成为在紫外与蓝光重叠区域实现空间限定的关断（触发）机制。例如：采用叔胺共引发剂和亚硝酸丁酯配制的缩水甘油基二甲基丙烯酸酯树脂，在持续蓝光照射与间歇紫外光照射条件下，其甲基丙烯酸酯转化率受光强与浓度双比值[I20C20]/[I10C10]这一新理论判据控制。

    关键词： 增材制造、动力学模型、光聚合、双波长、空间确认、3D打印

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过多闭环模态控制Ti-6Al-4V激光线材定向能量沉积中的熔池尺寸

    摘要： 感知与闭环控制是定向能量沉积（DED）等稳健3D打印工艺的关键特性，该工艺需管理几何形态、材料属性及残余应力与变形。本研究展示了基于激光送丝DED（一种大规模金属增材制造形式）的多模式熔池尺寸闭环控制方法。首先，通过激光功率调制实现了层内熔道几何形态的实时熔池尺寸闭环控制，阐述了控制器调谐、响应时间、与主要工艺变量的交互作用及干扰抑制等要素。随后记录了分层构件打印过程中激光功率的层间趋势，由此开发出新型控制模式——基于逐层调节打印速度与沉积速率的控制器，既能单独控制平均熔池尺寸，亦可配合实时熔池尺寸控制来协同调节平均激光功率。研究表明，在闭环控制下自动提升打印速度与沉积速率时，可利用构建构件的累积热量维持工艺稳定性，这对整体生产效率具有重大意义。研究从局部熔道几何、整体构件几何、层间能量密度影响等维度表征了各控制模式特性。

    关键词： 定向能量沉积、监测、金属、闭环、3D打印、Ti-6Al-4V、激光、控制、增材制造、熔池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过3D打印实现空间取向有序图案化的等离子体超材料凝胶

    摘要： 通过图案化主体材料并有序排列其纳米颗粒包合物，可在介观尺度上编程光学特性。虽然液晶常被用于定义分散于其中的纳米颗粒的有序排列，但这种方法通常仅限于经典几何结构中受限的液晶。本研究将液晶胶体主体对各向异性纳米颗粒包合物施加的取向序，与一种增材制造方法相结合，从而实现了共取向金纳米棒与纤维素纳米晶体的工程化宏观三维（3D）图案构建。这些凝胶展现出偏振依赖的等离激元特性——该特性源于由取向有序纤维素纳米晶体定义的主体介质各向异性光学特性、液晶中的金纳米棒包合物，以及通过3D打印实现的复杂空间图案三者间的独特相互作用。通过调控凝胶的有序度（即调节纤维素纳米晶体浓度），可精确控制这些由多重效应相互作用决定的光学特性。此类复合凝胶对偏振辐射的光学响应性，有望催生偏振敏感光学元件等独特技术应用。

    关键词： 液晶、光学特性、纳米粒子、等离子体特性、纤维素纳米晶体、金纳米棒、3D打印

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 一种基于紧凑型LED的投影微立体光刻技术，用于制造三维微结构

    摘要： 投影微立体光刻技术（pμSL）因其低成本、高精度、快速成型以及材料多样性而成为一种极具前景的增材制造技术。近年来，该技术在微流控、组织工程、微光学、生物医学微器件等诸多领域展现出巨大应用潜力。然而，关于pμSL构建过程的质量与精度研究仍在持续深入——这些因素直接影响复杂三维微结构的制造效果，使其商业化应用前景尤为引人注目。本文开发了一款基于LED的紧凑型pμSL三维打印机用于微结构制备，系统研究了影响构建质量的关键参数并完成优化。通过运用光学工程原理，专门设计了包含照明光学与投影光学的定制化光学系统。该定制打印机不仅提升了构建质量，还实现了设备小型化、成本效益优化及性能可重复性提升。为验证设备性能，成功制备了多孔、中空、螺旋及自支撑等多种复杂三维微结构，并通过微结构阵列制备评估了设备重复性。测试表明：打印横向精度优于5微米，最小层厚达1微米，最大可打印尺寸为6.4毫米×4毫米×40毫米。

    关键词： 增材制造、投影微立体光刻、光学工程、微结构、3D打印

    更新于2025-09-12 10:27:22