李素丽
,
魏正英
,
杜军
,
赵光喜
,
王鑫
,
刘伟
,
卢秉恒
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160601
针对传统采用多个零件拼接而成具有悬垂嵌套结构的零件,提出了金属均匀喷射熔滴沉积"双喷头"3D打印成形工艺,开发了金属微喷熔滴沉积成形试验平台,通过对新型支撑材料的配比和成形工艺研究,实现了金属以及支撑材料成形的联动控制,成形出较高精度悬垂嵌套的金属制件,与传统成形工艺相比,具有成形周期短,制造成本低等优点,实现了此类零件的即用即打,此类零件成形提供了实现的途径与条件.
关键词:
双喷头
,
悬垂嵌套
,
金属熔滴
,
支撑
李世泽
,
魏正英
,
杜军
,
唐一平
,
楚华丽
高分子材料科学与工程
为了提高纳米压印的成型质量,采用粗粒化分子动力学方法,研究纳米压印中抗蚀剂的变形行为.计算模型包括线宽结构的硅模具,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物薄膜以及硅基板.模型的x,y方向采用周期性边界条件,z方向采用非周期性边界条件.分析不同压印条件下,模具所需要的压印力及不同区域抗蚀剂密度的变化.结果表明,随着模具槽宽的增大,压印温度的上升,在下压过程中所需要的压印力逐渐减小;在脱模初始阶段,模具和抗蚀剂之间的相互作用力出现阶跃式的递减;下压阶段,抗蚀剂局部密度增加;脱模阶段,抗蚀剂出现回弹现象.
关键词:
纳米压印
,
粗粒化分子动力学
,
抗蚀剂变形行为
胡福胜
,
魏正英
,
刘伯林
,
杜军
,
谭超
,
韩志海
材料科学与工艺
基于新开发的内送粉高效能超音速等离子体喷枪,本文建立内送粉全三维计算模型,利用数值方法、氩等离子体的性质、枪内工作等离子体的电离与复合反应等研究喷枪内外部多物理场下的高温高速等离子体气流特性.从得到的计算结果可以看出,喷枪内部的高温区主要在阴极附近,且呈现出三维不对称分布,内送粉结构的喷枪使得主气在经过送粉口后中心最高温度偏离轴线1 mm左右,而气流的速度分布也受内送粉气流的影响使其偏离中心轴线并在喷枪口外出现较强的速度梯度.从喷枪内的氩离子分布可以看出,从送粉口加入的粉末颗粒有带电的可能.
关键词:
热喷涂
,
内送粉
,
多物理场
,
数值分析
,
等离子体
熊孝东
,
魏正英
,
杜军
,
丁玉成
高分子材料科学与工程
在纳米压印中,模具和聚合物之间的相互作用能对压()特征的图型转移质量有着重要影响,文中利用分子动力学分别选择聚二甲基硅氧烷(PDMS),聚乙烯(PE),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)研究了他们和模具壁面之间在不同距离时,壁面和聚合物之间相互作用能的变化关系,并考虑聚合物填充过程中压强对模具壁面和聚合物之间相互作用的影响,以及聚合物聚合度对他们之间的影响.通过研究得出,聚合物和壁面之间相互作用能随距离的增大而减小,随聚合物聚合度的增加而增大;对于常温紫外压印,压强在233 kPa左右时聚合物和模具壁面间的相互作用能出现了峰值点.
关键词:
纳米压印
,
分子动力学
,
聚合物
,
吸附
,
相互作用能
陈祯
,
杜军
,
魏正英
,
方学伟
,
李俊峰
稀有金属材料与工程
采用半隐式压力关联算法,通过引进VOF函数和分段线性界面结构(PLIC)构建自由曲面,建立了微喷金属熔滴流动和传热数值模型,模拟了7075铝合金熔滴成形过程中撞击速度、熔滴间距、基板温度和熔滴尺寸等工艺参数对成形形貌的影响规律,并对模拟结果进行了实验验证.结果表明:确定合理的撞击速度和熔滴间距是获得好成形精度和质量的关键,熔滴直径为100 μm,间距为200 μm的7075铝合金熔滴在初始温度为350K的不锈钢基板上以1.5 m/s的初速度沉积成形时,可获得较好的成形效果.模拟结果与试验结果基本吻合,较好反映了实际成形过程中熔滴撞击、铺展和固化行为,为该工艺的实际应用提供了参考依据.
关键词:
微喷熔滴沉积成形
,
铝合金
,
最终成形形貌
,
数值模拟
