技术研发
TECHNOLOGY DEVELOPMENT
再智造与再生
再智造在先进再制造技术广泛应用的基础上,随着自动化技术、深度学习技术、大数据技术、网络技术和半导体技术的发展而逐渐成熟,是再制造产业的创新发展方向。2018年我院获批沧州市智能再制造技术创新中心,基于新一代人工智能基础理论体系,以我国再制造发展过程的自动化产业升级为原点,从再制造产业体系及行业关键技术体系相结合的角度,提出了目前智能再制造发展所需解决的关键问题,对再智造的实现方式、技术体系进行梳理和研究,并对再智造体系的建立及未来发展提出展望,通过再智造提升再制造,实现资源的再生和可持续利用。
绿色清洗与强化
在废旧产品再制造过程中,清洗方法和清洗质量对鉴定零件的准确性、保证再制造质量、降低再制造成本、提高再制造产品寿命等均产生重要影响。清洗过程是再制造产生污染的主要环节,其所使用及产生的有害物常常会危害环境,为此在再制造清洗过程中要尽量采用绿色环保清洗技术,减少清洗液对环境的危害。绿色清洗技术是指借助于清洗设备或清洗介质,采用机械、物理、化学或电化学方法去除废旧零部件表面附着的油脂、锈蚀、泥垢、积炭和其他污染物,使零部件表面达到检测、分析、再制造加工及装配所要求的清洁度。我院在积极推广激光清洗技术、超声清洗技术、高温喷射清洗技术等绿色清洗技术的同时,针对这些技术存在的不足,专业人员进行强化研究,以达到提高再制造质量,减少再制造成本的同时保护好环境的目的,更好的符合当今社会对绿色环保,可持续发展的要求,助力再制造的发展。
逆向工程
逆向工程是能在拥有现有物理部件之上,利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量,再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。现有废旧零部件再制造修复过程人工参与多,经验依赖性强,修复效率低,修复质量可靠性差,且再制造修复过程不可逆。逆向工程技术能够快速精确的获取废旧零部件的数字化模型,结合其他各种先进制造技术、信息技术、数控及自动化技术,易于实现废旧零部件再制造过程的数字化、自动化。针对现有的逆向工程通用性差,自动化程度低,集成化程度低等不足,结合再制造产业实际需要,我院积极开展再制造产业逆向工程研究,帮助再制造企业缩短产品修复、开发周期,降低企业成本,加快产品的造型和系列化设计。
智能修复与升级
现代装备智能自修复技术包含了自适应、自补偿、自愈合技术。典型的智能自修复过程是装备在运行中, 能够自行感知外部的环境变化, 能够对自身的失效形式、故障等做出自诊断, 并以一种优化方式对环境变化做出响应, 不断自动调整自身的内部结构, 通过自生长或原位复合等再生机制实现对缺损部位的自补偿、自愈合。我院积极开展具有自适应、自补偿、自愈合性能的先进自修复材料研究,构建高自适应性自修复的材料体系;开展智能自修复机械系统的结构设计和控制研究,构建了满足装备发展需求的、具有自监测、自诊断、自控制、自适应的智能装备及故障自愈调控系统。高自适应性、自修复的材料体系和智能装备及故障自愈调控系统应用于再制造领域,将提高再制造产品的可靠性,增加使用寿命,减少维修成本,使装备发挥最大性能。
增材与表面工程
增材再制造是通过对缺损零件进行反求建模、成形分层、路径规划,并采用智能控制软件和适当的激光、电弧、等离子等载能束增材工艺逐层堆积,最终实现损伤零件的尺寸恢复与性能提升,它能最大限度地挖掘损伤零件所蕴含的附加值,避免废旧零件的直接回炉和再成形等一系列加工中的资源能源消耗和环境污染。表面工程技术最突出的技术特点是无需改变整体材质,就能获得本体材料所不具备的某些特殊性能,它于再制造产业的作用就是制备出由于本体材料性能的表面覆盖层,赋予工件表面耐蚀性、耐磨性即获得电、磁、光、声、热等功能。我院致力于研究开发激光增材再制造、等离子增材再制造、电弧增材再制造,以及高速激光喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂、纳米电刷镀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等表面工程技术及装备,为实现装备“起死回生,修旧胜新”提供技术基础。
围绕未来产业发展需求,创新再制造技术,探索再制造产业前沿技术与方向,对接市场打通再制造技术的最后一公里,引领再制造产业技术发展。
失效分析与检测
失效分析是一门发展中的新兴学科,近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象,通过分析和验证,模拟重现失效的现象,找出失效的原因,挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量,技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。其方法分为有损分析,无损分析,物理分析,化学分析等。我院拥有先进的仪器设备和经验丰富的研究试验人员,可以为各企业单位进行有效的失效分析:金相显微镜、电子显微镜观察失效零件的微观形貌,分析失效类型(性质)和原因;光谱仪、能谱仪等现代分析仪器,测定失效件材料的化学成分;拉伸试验机、弯曲试验机、冲击试验机、硬度试验机等测定材料的抗拉强度、弯曲强度、冲击韧度、硬度等力学性能;x光应力测定仪测定应力;x光结构分析仪分析失效件材料的组成相;在必要时,在同样工况下进行试验,或者在模拟工况下进行试验。通过这一系列的分析试验,可以提出失效性质、失效原因,提交失效分析报告,并提出预防措施或建议。我们希望通过失效分析与检测可以帮助企业减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生,保障产品质量,提高产品竞争力,通过.分析机械零件失效原因,为事故责任认定、裁定赔偿责任、修改产品质量标准等提供科学依据,为企业技术开发、技术改造提供信息,增加企业产品技术含量,从而获得更大的经济效益。