AFSD实时监控及数据分析
AFSD技术是一种基于搅拌摩擦原理的固相增材制造技术,是打开固相增材制造技术领域的一把“金钥匙”,其核心是在低于材料熔点的温度下,通过旋转工具头与金属原料的摩擦产热,使材料软化至塑性状态,并逐层沉积压实在基底上,从而形成“致密”的三维结构。 “AFSD作为搅拌摩擦焊技术的衍生技术,具备其核心优势,”苏州装备公司首席科学家、澳门大学谭立武教授介绍,“它没有激光增材和电弧增材等传统熔融增材制造过程中容易出现的气孔、裂纹、组织粗大等缺陷,更多的是热影响区小,极大降低变形风险。”正因如此,AFSD技术制备的大尺寸、高性能金属构件拥有成型质量更稳定、产品性能更高、成本控制更优的特点,其所形成的锻造组织可以超越铸件和焊件水平,甚至可以接近、超越锻件水平,对工业领域发展有着潜在推动力。此外,AFSD技术在节能减排方面也优势显著,碳排放比传统熔焊减少40%以上,更符合绿色制造的特征。

智慧刀柄定义和示意图

  • 搅拌摩擦固相加工无线采集系统,即应用于原位监测搅拌摩擦固相增材(AFSD)、搅拌摩擦焊(FSW)、摩擦堆焊(FS) 的核心功能部件;
  • 实时监控加工状态便于预测加工质量,具体涉及顶锻压力、顶锻扭矩、主轴 压力、主轴扭矩、主轴横向弯矩、主轴侧向 弯矩、加工高位温度、加工低位温度等信号的高频采集;
  • 全闭环控制智能反馈,同步输出模拟量信号控制设备;
  • 定制化解决方案,助力精密加工稳定发挥,推动科研监测和智能生产。

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AFSD过程及采集视频

增材过程中复杂多样的数据如何一目了然?

  • 自主研制控制系统
  • 智能化监测技术,实时监测增材过程中的温度、压力、扭矩等关键参数
  • 配备高清摄影头对加工形貌实时分析

加工参数变化对于构件性能(AA6061)的影响

层厚:0.5, 1, 1.5 mm

结论:高层厚对应较低热场温度,紧密层间结合,较为精细的晶粒结构以及较强的横向和纵向拉伸性能;

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YS/MPaUTS/MPaEL/%
横向10617134.4
纵向85.414228.1
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