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精准能量调控点环光斑激光加工头
【研究背景】 图1所示高斯光斑、平顶圆光斑和环形光斑作用在材料上的光强与温度场分布示意图,常规高斯光束能量分布不均匀,中心能量强边缘能量弱,使用高斯分布聚焦光斑进行激光焊接时,由于光斑中心部分吸收的激光能量高,材料容易熔化气化蒸发,从而产生飞溅、形成凹陷和空洞等缺陷。平顶光斑作用在材料上时,用于热传导的作用,还是会造成中心与边缘的温度场分布不均匀,焊接熔深呈现月牙分布。控制飞溅、凹陷和空洞等缺陷的关键因素是控制激光束的能量分布,减少中心材料温度和以及焊点中心和边缘的温度差。合理设计的环形光斑,有利于获得相对均匀性的温度场分布和相对均匀的熔深分布,减少飞溅、凹陷和空洞等焊接缺陷,是目前高端激光焊接应用的一个技术发展方向。 图1 不同光斑的光强分布和在材料上的温度场分布 【痛点问题】 现有基于摆动扫描方式和点环形模式可调光纤激光器,在一定程度上解决了激光焊接的飞溅问题,但是存在结构复杂,设备制造成本和维护成本高,而且不太适合高精密或大功率厚板的激光焊接。 【解决方案】 本成果从激光光学聚焦头的设计上,提出了申请专利技术的基于衍射光学元件和折射光学元件的环形光斑或点环产生方法,结构设计灵活方便,可适用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。 (1)基于衍射光学元件的环形光斑产生方法 为了解决能量分布不均匀以及光束敏感性的问题,本成果通过螺旋相位板产生涡旋光束来获得环形光斑进行焊接。螺旋相位板是一种具有固定折射率的透明板,其一面是平面结构,相对面具有螺旋形状结构,类似于旋转台阶,如图2所示。 图2 螺旋相位板结构 螺旋相位板其厚度随着方位角的变化而变化。高斯分布的激光束从螺旋相位板平面端面入射,光束中心与螺旋相位板中心对齐,出射的光束相位被改变,附加一个螺旋相位因子,能量分布变为环形分布,出射的光束变为涡旋光束,其中l为涡旋光束的拓扑荷数,影响涡旋光束能量较低区域的大小。螺旋相位板的台阶高度通常为微米量级,并且初始光束都是通过扩束系统扩束的,基本没有发散,因此,螺旋相位板对光束光强基本没有衰减,而只是改变光束的相位。利用螺旋相位板产生的涡旋光束解决了能量分布均匀性的问题,同时用螺旋相位板产生的涡旋光束的稳定性好,环形的能量分布特点,不容易受到外界其他因素影响,可以较为稳定地保持光斑均匀性。本成果具体产生涡旋光束的光路图如图3所示。表1给出了不同拓扑数涡旋光束的光场分布。 图3 产生涡旋光束的光路图 表1 不同拓扑数涡旋光束的光场分布 本成果设计加工了产生涡旋光束的衍射光学元件,通过组合获得了不同拓扑数的涡旋光束,图4给出实验生产的涡旋光束,相对其他方法产生的环形光斑,采用涡旋光束方式产生环形光斑的好处是,离开焦面还能保持环状光强分布。除了在激光增材制造有用外,这种光束未来在切割、焊接、打孔等方式都有应用,可以获得更好的温度场分布和更好的激光加工效果。 图4 实验生产的涡旋光束 (2)基于折射光学元件的环形光斑或点环光斑产生方法 图5为基于折射光学元件的环形光斑的产生方法,包括透射式的和全反射式的结构,后面根据不同的焊接温度场分布设计不同组合的环形光斑。 (a)三镜方案 (b)两镜方案 (c)单镜方案 图5 基于折射光学元件的环形光斑的产生方法
华中科技大学 2022-09-27
双环型回转式活塞压缩机
双环型回转式活塞压缩机结合了常规活塞式压缩机和回转式压缩机的结构优点,将活塞的直线运动改为回转运动、消除了活塞的惯性力,且保持了活塞压缩机压比高的特点以及回转式压缩机运行效率高的特点。另外,该压缩机制作方便、成本低,如下图一所示为双环回转式活塞压缩机工作原理图。 两个气缸的横截面形状均呈圆环形状,左气缸3与右气缸4相交。在两个圆环形气缸交汇处的空间连通。左气缸3内设置有圆弧形左活塞1,右气缸4内设置有圆弧形右活塞2,左右活塞分别在左右圆环形气缸空间内作回转运动且运转方向相反。 两环相交的上交汇点处,开有排气口6;下交汇点处则开有吸气口5。图1所示状态为右气缸压缩、左气缸吸气时的情形,此时上交汇处被左活塞1占据,而在右气缸4中,右活塞2与左活塞1的圆弧面外侧形成压缩空间,右活塞2的逆时针运动形成先压缩、后排气过程;下交汇处被右活塞2占据,在左气缸中,左活塞1与右活塞2的圆弧面外侧形成吸气空间,左活塞1的顺时针运动形成吸气过程,气体从吸气口5进入气缸。同样可形成左气缸压缩、右气缸吸气的过程。 经过产品化设计,已经制造出样机,并进行了试验,证明运转可靠、噪音低。该样机排量0.15m3/min。
上海理工大学 2021-04-13
超大直径难变形材料环件碾压技术
本项目所研究的超大直径难变形环件主要应用于大型机械、船舶、石 油化工、航空航天、原子能、核能等国家重大装备制造行业。在航空航天领域, 环形件是发动机及火箭的关键零件,广泛应用在航空发动机的压气机机匣、涡 轮机匣、结合环、安装边、封严环、新一代大型运载火箭储箱结构框等重要部 位。随着国家航空航天、原子能、核电能等的发展需要,对环件尺寸要求越来 越大,精度、强度、刚度方面的要求也越来越高。因此超大直径难变形材料环 件的研究对于提升我国重大装备制造行业有着至关重要的意义,主要表现在以下 几个方面: 1 超大直径难变形环件的辗压成形工艺可显著降低环件产品内部的残余 应力水平,以满足后续机械加工的要求。结束了我国不能生产超大规格难变形 材料巨型环件的历史,对发展我国航天科技工业具有重要的意义; 2 本项目的研究成果可以解决我国大飞机项目中发动机关键零部件的生 产,保证我国大飞机项目的顺利实施; 3 本项目所展开的超大直径难变形环件的研究可以保证满足原子能等部 门对大型环的需要,结束我国对国外相关技术的依赖,对国家安全与经济社会 发展具有全面而长远的意义; 4 超大直径难变形环件的生产,可以满足核电反应堆容器环件的要求, 解决核能发展的瓶颈问题,有效改善我国的能源供应结构,有利于保障国家能 源安全和经济安全。
重庆大学 2021-04-11
高级环甲膜穿刺及气管切开插管模型
XM-50高级环甲膜穿刺及气管切开插管模型   XM-50环状软骨气管切开术训练模型主要用于ALS课程中常规气管切开、环甲膜穿刺、环甲膜切开等高级生命支持训练。   一、模型特点: ■ 高级环甲膜穿刺及气管切开插管训练模型为成人男性,解剖学标记(如甲状软骨、环状软骨、环甲膜、气管)位置准确,易触及。 ■ 模型采用高分子材料制作,质地柔软,富有弹性,形象逼真,可反复进行穿刺。 ■ 模型颈部皮肤采用环状结构,为此,当某一部位经多次穿刺、切开不能使用时,可适当地旋转环状颈部皮肤,将其移开,学生又可在新的颈部皮肤部位反复进行训练,提高了模型的使用寿命。 ■ 环状颈部皮肤与甲状软骨、环状软骨、环甲膜、气管模块可以更换。 ■ 可供学生进行环甲膜穿刺与切开术训练。   二、模型功能: ■ 模型具有标准的气管解剖位置,用手可触摸气管,进行切口定位。 ■ 模拟病人仰卧位,颈部伸展。 ■ 可以进行传统的经皮气管切开术,包括不同类型的切口:纵向、横向、十字形、U形和倒U形切口。 ■ 可进行环甲膜穿刺和气管切开训练。 ■ 模型的部位采用不同的材质,确保真实的操作手感。 ■ 模型允许用户在确定动脉位置时确定正确的切口位置,并可从头部观察颈部的内部操作情况。 ■ 配备模拟气管和颈部皮肤。   三、标准配置: ■ 高级环甲膜穿刺及气管切开插管模型:1台 ■ 可更换颈部皮肤:1块 ■ 可更换气管模块:3个 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
边压强度试验机/科宝环压机
产品详细介绍边压强度试验机/科宝环压机 产品名称:边压强度试验机 产品说明:KB-HY 边压强度试验机的设计标准:TAPPI-T472 JIS-P8126 边压强度试验机用途:检验瓦楞芯纸及牛皮纸样,其直立方向之耐压强度。配合各种附件可测试纸板之竖压强度、胶合强度及平压强度。 边压强度试验机的容量:200KG 功能选择:平压、边压、胶合强度、环压强度。 精度:0.1kg 压盘尺寸:100×100mm(或依客户指定) 试验行程:110mm 列表功能:数据打印(微打) 边压强度试验机的试验速度:12.7 ±3mm/min并可切换手动调速5~100mm/min 重量:60kg 电源:1φ、220V/50Hz 科宝试验设备有限公司 手机:常莉13538543665 电话:0769-82755898 0769-82755886 Q Q: 345123921 1106700866 传真:0769-82755887 邮箱:kb77777@126.com http://www.kb0769.com http://www.dgkebao17.cn
广东科宝试验设备有限公司 2021-08-23
山东环邦电子科技有限公司
山东环邦电子科技有限公司成立于2016-06-20,法定代表人为石来增,注册资本为5180万元人民币,统一社会信用代码为91371328MA3CCEMJ2R,企业地址位于蒙阴经济开发区汶河一路1号,所属行业为电气机械和器材制造业 ,经营范围包含:纳米晶合金及衍生品的研发、生产与销售;电子产品、电子元器件、低压电器的研发、生产与销售;计算机软硬件的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让;进出口业务。
山东环邦电子科技有限公司 2021-09-06
Beeker沉积物原状采样(柱状沉积物)
产品详细介绍Beeker取样器是在水下土壤中静态取样的工具。样本收集到透明管中,这样它就能将材料保持在原位上,可以据此做出清楚的剖面描述。技术参数采样深度:5米 采样管尺寸:直径63×57mm,长度100/150cm配置:包括一个完整的沉积物采样器,不同长度的采样管,活塞,顶部的锤击头和扩展连接杆,一个真空手泵,一个压力手泵,软管绞盘和软管,一个气动排放和分离系统(04.23.SB型),一个工具包,各种附件和铝质装运箱。采样原理在采样前,一个坚硬的切割头安装在采样管底部。一个垫圈安装在采样官顶部。切割头和垫圈用带子紧密连接,采样管被它们夹紧。这种构造可以用在不同长度的采样管上(最大1.5米)。一个橡胶隔膜装在切割头里,可以在一定压力下膨胀并完全关闭切割头,可以保证采样器提起时,样品完好保存。通过使用扩展连接杆和顶部的锤击头,可以将采样器插入到底泥中。通过使用活塞,Beeker采样器可以避免对样品产生压缩的问题。采样前,将活塞装在切割头里。当切割头位于沉积物上时,活塞通过绳子保持在一个固定高度(例如将绳子固定在船的栏杆上)。当采样管下降时,活塞保持静止状态。采样管被推入沉积物中,环绕着活塞。由于摩擦的作用而产生的压缩被部分真空产生反作用抵消。通过Beeker采样器采集的样品压缩率最大只有4-5%,其它的采样系统通常会压缩30%以上。采样管被密封以后,通过使用水-气动排放和分离系统,样品可以再细分成更小的、非破坏性的样品,用来深入研究。取样完成后,取样管密封,通过液压-气压排出和分离设备,样本可再分为更小的静态样本,以备相关的深度分析。全套装置包括:一套完整的沉积物取样工具,各种长度的取样管,活塞,顶杆和加长杆,一个真空/压力泵,真空/压力存储器,带软管的软管卷盘,一个排出/分离设备,一套工具,各种附件,以及一只铝制搬运箱。优点装备完整,并带有详尽手册。土壤剖面和密度保存较好。由于样本的真实直径,周围很少有样本撒出。沉积物的静态取样取样器重量轻,使用简便,所以一天之内可以采集多个样本。有了气压存储器和粗软管连接,取样器非常灵活,用途广泛。取样器可处理各种密度不同的沉积物,从含水很多、没有粘性到松散的沙土,不受土壤分层的影响。用液压-气压排出和分离设备,可轻松控制样本的排出以及/或者分离。标准装置可用于水中最深5米。在某些情况下,使用加长杆,还可在更深处采集样本。注意:随着取样深度的增加,流水中取样会越来越困难
成都耀华科技有限公司 2021-08-23
一种表面富含二氧化铱的氧化铜掺杂二氧化铱钛阳极及其制备方法
本发明提供一种表面富含二氧化铱的氧化铜掺杂二氧化铱钛阳极及其制备方法。该阳极通过以下步骤制备:1)钛基体的预处理2)配制涂覆溶液:将CuO的前驱体和IrO₂的前驱体溶于乙醇和异丙醇的混合溶剂中制成前驱体涂覆液;3)热分解法制备涂层:利用浸渍提拉法在预处理后的钛板上均匀覆盖上述涂覆溶液,焙烧、冷却;如此涂覆、烘干、焙烧、冷却过程循环多次,最后一次在300‑500℃下焙烧1‑3h,然后自然冷却到室温;4)后处理:将上一步制备好的涂层电极放入浓硫酸中浸渍或者放入稀硫酸中进行电化学处理即得。该阳极的电催化活性和稳定性都得到显著提高。 (注:本项目发布于2017年4月)
武汉轻工大学 2021-01-12
补骨脂提取物和淫羊蕾提取物的组合物及其复方制剂
本专利(专利号:ZL201110246292.3 ,发明人系荣昌校区教师,长期从事新中兽药的研发),涉及中 药提取物的组合物,特别涉及补骨脂黄酮提取物和淫羊霍提取物的组合物,还涉及补骨脂黄酮提取物和淫羊 蕾提取物的复方制剂及其制备方法。其目的目的之一在于提供一种含补骨脂提取物和淫羊霍提取物的组合 物,能缓解动物的疲劳及提高动物的能量代谢,提高动物竞技能力。本专利拟以独占许可方式转让企业,并为申报新兽药作准备。如果成功上市,能有效提高动物的竞技活 动,加之无抗生素残留问题,市场前景非常可观。
西南大学 2021-04-13
乳酸乙酯催化合成丙酮酸乙酯
目前工业上生产丙酮酸乙酯的工艺是以乳酸乙酯为原料,经高锰酸钾氧化合成丙酮酸乙酯。该工艺虽然反应温度温和、成本低,但是该过程中高锰酸钾的使用量很大,高锰酸钾价格较贵,投加过量会引起出厂水色度升高,长期过量投加,反应产物水含二氧化锰易使滤料板结。且高锰酸钾与皮肤接触可腐蚀皮肤产生棕色染色,粉末散布于空气中有强烈刺激性,环境污染严重。现有专利技术则多采用氮氧化合物和碱催化乳酸乙酯制备丙酮酸乙酯。但这些方法催化剂会污染环境,含氯氧化剂有毒,难储存运输,对工业生产安全存在一定威胁且溶剂难于回收。 本成果采用负载型金属催化剂,分子氧为氧化剂,在低温、低压条件下即可实现乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的高产率合成。 技术特点: 1.以氧气氧化实现乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的有效转化; 2.乳酸乙酯来源广、价格低,是理想的原料; 3.氧气是最常见的气体,性质稳定,使用安全,易于控制,具有绿色化学优势,是氧化反应中最理想的氧源; 4.采用负载型金属催化剂,在优化反应条件下,乳酸乙酯的转化率100.0%,丙酮酸乙酯的选择性99%以上,催化剂与溶剂可重复使用。
南京工业大学 2021-01-12
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