鐳明激光助力香港科技大學(xué)連續(xù)兩年在《JMP》發(fā)表重要研究成果

2022年，香港科技大學(xué)機(jī)械與航空航天學(xué)系引入了第一臺(tái)金屬3D打印設(shè)備——鐳明激光LiM-X150A系列設(shè)備，并借助該設(shè)備開展課題研究，取得一系列卓有成效的科研成果。

在鐳明激光金屬3D打印整體解決方案助力下，香港科技大學(xué)機(jī)械與航空航天學(xué)系陸楊龍教師（https://maeylu.people.ust.hk）團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)打印過(guò)程監(jiān)測(cè)，打印參數(shù)優(yōu)化，多孔材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化，熔池?zé)崃鲌?chǎng)的預(yù)測(cè)與控制等范疇，開展課題研究，連續(xù)兩年在加工制造頂級(jí)期刊《Journal of Manufacturing Processes》發(fā)表重要研究成果——



●A slicing and path generation method for 3D printing of periodic surface structure. Journal of Manufacturing Processes, 120, 694-702. (IF: 6.1, 中科院大類一區(qū))

●A feature-based physics-constrained active dictionary learning scheme for image-based additive manufacturing process monitoring. Journal of Manufacturing Processes, 103, 261-273. (IF: 6.1，中科院大類一區(qū))

金屬3D打印作為新興技術(shù)，完全改變了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程，被視為支撐制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航空航天、能源動(dòng)力、汽車制造、模具制造等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)核心制造技術(shù)的跨越式發(fā)展。同樣，高�？蒲袡C(jī)構(gòu)也格外重視金屬3D打印技術(shù)，充分應(yīng)用于課題研發(fā)、教育教學(xué)中。

專業(yè)化定制方案



基于科研項(xiàng)目需要，香港科技大學(xué)自主改裝了LiM-X150A系列設(shè)備，集成熱成像和高速相機(jī)。運(yùn)用熱成像技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄金屬3D打印過(guò)程中的溫度分布和熱傳導(dǎo)情況；通過(guò)分析熱成像數(shù)據(jù)，優(yōu)化打印參數(shù)、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高打印質(zhì)量和制造效率，以更好地研究金屬材料的熔融行為、凝固過(guò)程和熱應(yīng)力分析等。



使用高速相機(jī)捕捉金屬3D打印過(guò)程中的快速運(yùn)動(dòng)和變形，提供高幀率的圖像記錄；通過(guò)分析高速相機(jī)記錄的視頻，深入了解打印過(guò)程中的物理現(xiàn)象、捕捉潛在缺陷、優(yōu)化打印路徑，有助于研究打印過(guò)程中金屬粉末飛濺情況、熔池形態(tài)特征、金屬凝固過(guò)程等。

目前，陸老師團(tuán)隊(duì)正在開展新的課題研究，LiM-X150A系列設(shè)備操作難度小，打印精度、穩(wěn)定性、一致性優(yōu)良，制備的零部件能夠符合實(shí)驗(yàn)要求，有效保證了項(xiàng)目進(jìn)程。

優(yōu)化教育教學(xué)過(guò)程

在教育教學(xué)方面，LiM-X150A系列設(shè)備主要用于機(jī)械專業(yè)CAD/CAM課程日常教學(xué)中，結(jié)合金屬3D打印特點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生探索輕量化結(jié)構(gòu)、內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)等優(yōu)化設(shè)計(jì)；學(xué)生親自實(shí)踐，設(shè)計(jì)金屬零件并打印成形。理論與實(shí)踐相結(jié)合，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。



未來(lái)發(fā)展前景廣闊

在提到金屬3D打印技術(shù)未來(lái)發(fā)展前景時(shí)，陸老師認(rèn)為，隨著技術(shù)發(fā)展成熟、成本進(jìn)一步降低，金屬3D打印將在更多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

在能源動(dòng)力領(lǐng)域，可用于制造高效能源設(shè)備和部件，如燃?xì)鉁u輪機(jī)葉片、太陽(yáng)能電池板和核電設(shè)備，提高能源轉(zhuǎn)換效率、降低成本。在汽車制造領(lǐng)域，用于產(chǎn)出輕量化零部件，提高燃油效率、改善車輛性能、增強(qiáng)安全性并加速汽車原型的開發(fā)和改進(jìn)。此外，金屬3D打印技術(shù)還會(huì)在國(guó)防工業(yè)、船舶制造、3C電子等領(lǐng)域大放異彩。

目前，鐳明激光已為香港科技大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、河北科技大學(xué)、西安理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）、四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廣東輕工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高校提供金屬3D打印設(shè)備支持，助力用戶不斷深入探索課題研究，實(shí)現(xiàn)科研發(fā)展。



未來(lái)，鐳明激光仍會(huì)聚焦高校在教育科研方面的核心訴求，不斷在金屬3D打印設(shè)備設(shè)計(jì)制造及專業(yè)服務(wù)等方面持續(xù)升級(jí)，以研促產(chǎn)，持恒精進(jìn)，助力用戶深入探索科研項(xiàng)目，攻關(guān)核心技術(shù)，釋放創(chuàng)新動(dòng)力。