精密微塑性成形技术的现状及发展趋势

精密微塑性成形技术的现状及发展趋势
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引言

微塑性成形技术主要是采用塑性变形的方式进行形成微型零件的工艺方法,在多种复杂形状微小零件作用下能够达到微米量级,所以在微型零件的制造上较为适用。微塑性成形技术并非是传统塑性成形工艺的简单等比例缩小,其作为新的研究领域对实际的发展有着重要促进作用,故此加强这一领域的理论研究就有着实质性意义。

1 精密微塑性成形原理特征及方法分析

精密微塑性成形原理特征分析

科技的发展带来了生产的效率提升,在微塑性成形技术的发展过程中经历了不同时期的进步,传统的成形工艺按照比例微缩到微观领域在参数上的适应性就失去了。而微塑性成形技术在现阶段已经成了多种学科交叉的边缘技术,实际成形中的润滑以及摩擦也与此同时发生了一些变化,所以宏观摩擦学当中的摩擦理论就不能有效适应。但由于微小尺度下秒面积与体积的增大,所以在摩擦力就对成形造成的影响逐渐

扩大,那么润滑就是比较关键的因素。从实际的成形原理来看,在工件进行微缩化的过程中,此时在摩擦力上就会随之加大,压力的加大那么封闭润滑包中的润滑油压强也随之加大,这样就支持以及对成形的载荷实现了传递,进而对摩擦也减小了。在工件的尺寸不断的微小化过程中,开口润滑包面积减少幅度不是很大,但在封闭润滑包的面积减少幅度就相对比较大,采用固体润滑剂的过程中由于不存在润滑剂溢出的状况所以就对摩擦系数的影响也较小。

精密微塑性成形方法分析

微塑性成形工艺及方法的相关研究主要是在微冲压以及微体积成形方面,其中的微体积成形主要是进行的微连接器以及顶杆和叶片等微型的期间精密形成。以螺钉为例,其最小的尺寸只有微米,而微成形胚料的最小直径是微米,在模压成形的微结构构建沟槽的最小宽度能够达到二百纳米。另外在微冲压成形这一方法上最为重要的就是进行的薄板微深拉伸以及增量成形等方法。微型器件的微塑性成形技术属于新兴的研究领域,在成形的方法上主要就是实现毫米级的微型器件精密微成形,在微塑性成形技术的不断发展下,这一技术会进一步的优化。

2 精密微塑性成形技术工艺发展现状及发展趋势

精密微塑成形技术工艺发展现状分析

精密微塑成形技术在实际的发展过程中也面临着一些问题,在尺寸效应问题上体现的较为显著。微塑性成形的发展领域中,试样尺寸当达到亚毫米或者四微米尺寸的时候,试样的物理特征及内部的结果就会发生变化,所以在性能参数与成形工艺参数就会存在不相协调的状况,这也就是尺寸效应。而造成这一问题的原因主要是材料的不均匀以及流动应力和延展性等,从微塑性成形的不均匀性来看,在成形件迟迅接近晶粒的尺寸过程中,那么在材料的微观组织性能不均匀就对对胚料塑性变形产生影响。

从其技术工艺发展的情况来看,主要有微冲载以及微拉深和微弯曲、微挤压。从微拉深这一层面来看,针对薄板成形主要是采取这一技术,这样就能够成形各种形状杯体以及腔体零件,这一过程中会伴随着摩擦以及各向异性等现象影响,故此从工艺的复杂上来说相对加大。而在微弯曲这一技术工艺的发展上来看,这一技术工艺成形的产品在外形尺寸和板料厚度上就相对比较接近,在微弯曲件传输中比较容易发生变形,所以这一工艺技术的制件过程中,检测就成了一个问题。再者就是微冲载,这一技术工艺主要是生产微小零件工艺之一,实际技术实施过程中的晶粒尺度和局

部尺度比率增加,就会造成局部的变形,微冲载当中的凸凹模间隙控制和工模具间的磨损问题也是解决的一个重要内容。

在微成形工艺的研究上主要集中在体积成形和冲压成形,其中的薄板材料成形主要是在拉深工艺基础上进行实施的,能够制作成筒形和阶梯形以及盒形等不规则形状薄壁零件。和其它的冲压成形工艺得到有效的配合还能够制造出更为复杂的零件,故此微拉深的工艺技术在实际的应用中是相对比较突出的。而在微体积成形过程中,主要是对微齿轮以及螺钉的微型零件精密微塑性成形进行的实际研究,通过挤压以及局部锻造等体积成形的方法能够对多种微型零件加以实现。精密微塑性成形技术对产品的精度以及缩短产品交货期限等效率提升都有着较好的作用,从近些年这一层面的发展来看,已经有着突出成果。

精密微塑成形技术工艺发展趋势分析

精密微塑性成形技术工艺在不断额发展中,随着科技的进步将会上升到新的发展阶段,在精度上将越来越高,并在应用热流道技术上将会进一步的扩大。采取这一技术能够将制件的生产率及质量得到有效提升,同时也能大幅度节约部件原材料,而在技术的标准化层面也将会进一步的提升,这样就能有效的降低

制造的成本,对质量最大化的进行提升。从我国的塑性成形技术和国外的相比较而言,还有着一定的差距,需要在多方面进行优化改进。微机电系统的提出以及技术上的实现,这对塑性微成形技术的发展就打开了大门,由于精密微塑性成形技术和传统的理论有着一定的差异性,所以要能结合实际进行改进处理,这也是精密微塑性成形技术在当前需要解决的问题。

另外就是在新型的模具加工技术以及测量、分析方法等会使塑性微成形技术在未来发展的重要方向,而成形件在尺寸上上更小化以及精度高等将会在新型的成形设备作用下进行实现,这在自动控制设备以及高精度测量方法层面将会得到有效实现。微成形作为是新兴的多学科交叉工艺技术,在当前人们对其的全面认识还相对比较缺乏,这一问题在不断的发展过程中将会得到逐步的解决。随着可持续发展观理念的深化,无色热锻润滑剂以及拉深润滑剂等相关的环保技术在精密微塑性成形技术的结合上也会呈现新的发展局面。

3 结束语

总而言之,微塑性成形技术的发展和研究的持续推进,将会在技术上得到进一步的提升,但要想将精密微塑性成形技术得到更好的应用,就需要对技术应

用中的一些实际性问题认真分析并解决。在材料的开发上进一步的加强,通过实验进行对微成形技术的发展的一保障,只有全面考虑才能促进微塑性成形技术的顺利发展。

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微电子封装技术的发展现状

Welding Technology Vol.38No.11Nov.2009·专题综述·微电子封装技术的发展现状 张 满 (淮阴工学院机械系,江苏淮安223001) 摘要:论述了微电子封装技术的发展历程、发展现状及发展趋势,主要介绍了微电子封装技术中的芯片级互联技术与微电子装联技术。芯片级互联技术包括引线键合技术、载带自动焊技术、倒装芯片技术。倒装芯片技术是目前半导体封装的主流技术。微电子装联技术包括波峰焊和再流焊。再流焊技术有可能取代波峰焊技术,成为板级电路组装焊接技术的主流。从微电子封装技术的发展历程可以看出,IC 芯片与微电子封装技术是相互促进、协调发展、密不可分的,微电子封装技术将向小型化、高性能并满足环保要求的方向发展。关键词:微电子封装;倒装芯片;再流焊;发展现状中图分类号:TN6;TG454 文献标志码:A 收稿日期:2009-06-04 文章编号:1002-025X (2009)11-0001-05 0前言 上世纪90年代以来,以“3C ”,即计算机 (computer )、通信(communication )和家用电器等消费类电子产品(consumer electronics )为代表的IT 产业得到迅猛发展[1]。微电子产业已经成为当今世界第一大产业,也是我国国民经济的支柱产业。现代微电子产业逐渐演变为设计、制造和封装三个独立产业[2]。微电子封装技术是支持IT 产业发展的关键技术,作为微电子产业的一部分,近年来发展迅速。微电子封装是将数十万乃至数百万个半导体元件(即集成电路芯片)组装成一个紧凑的封装体,由外界提供电源,并与外界进行信息交流。微电子封装可以保证IC 在处理过程中芯片免受机械应力、环境应力(例如潮气和污染)以及静电破坏。封装必须满足器件的各种性能要求,例如在电学(电感、电容、串扰)、热学(功率耗散、结温)、质量、可靠性以及成本控制方面的各项性能指标要求。 现代电子产品高性能的普遍要求、计算机技术的高速发展和LSI ,VLSI ,ULSI 的普及应用,对PCB 的依赖性越来越大,要求越来越高。PCB 制作工艺中的高密度、多层化、细线路等技术的应用越来越广 泛。微电子封装越来越受到人们的重视。目前,表面 贴装技术(SMT )是微电子连接技术发展的主流,而表面贴装器件、设备及生产工艺技术是SMT 的三大要素。SMT 元器件及其装配技术也正快速进入各种电子产品,并将替代现行的PCB 通孔基板插装方法,成为新的PCB 制作支柱工艺而推广到整个电子行业。 1微电子封装的发展历程 IC 封装的引线和安装类型有很多种,按封装安 装到电路板上的方式可分为通孔插入式(TH )和表面安装式(SM ),或按引线在封装上的具体排列分为成列、四边引出或面阵排列。微电子封装的发展历程可分为3个阶段: 第1阶段,上世纪70年代以插装型封装为主, 70年代末期发展起来的双列直插封装技术(DIP )可 应用于模塑料、模压陶瓷和层压陶瓷3种封装技术中,可以用于I /O 数从8~64的器件,这类封装所使用的印刷线路板PWB 成本很高。与DIP 相比,面阵列封装(如针栅阵列PGA )可以增加TH 类封装的引线数,同时显著减小PWB 的面积。PGA 系列可以应用于层压的塑料和陶瓷两类技术,其引线可超过1 000。值得注意的是,DIP 和PGA 等TH 封装由于引 线节距的限制无法实现高密度封装。 第2阶段,上世纪80年代早期引入了表面安装 1

2018年冷成型机行业现状及发展趋势分析报告报告材料

中国冷成型机行业现状调研分析及发展趋势预测报告(2016版) 报告编号:1807115

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容: 一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.360docs.net/doc/289098882.html,基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息 报告名称:中国冷成型机行业现状调研分析及发展趋势预测报告(2016版) 报告编号:1807115 ←咨询时,请说明此编号。 优惠价:¥7650 元可开具增值税专用发票 网上阅读:https://www.360docs.net/doc/289098882.html,/R_JiXieDianZi/15/LengChengXingJiFaZhanQuShi YuCeFenXi.html 温馨提示:如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。 二、内容介绍 《中国冷成型机行业现状调研分析及发展趋势预测报告(2016版)》针对当前冷成型机行业发展面临的机遇与威胁,提出冷成型机行业发展投资及战略建议。 报告以严谨的内容、翔实的分析、权威的数据、直观的图表等,帮助冷成型机行业企业准确把握行业发展动向、正确制定企业竞争战略和投资策略。 报告是冷成型机业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握冷成型机行业发展趋势,洞悉冷成型机行业竞争格局、规避经营和投资风险、制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一,具有重要的参考价值。 正文目录 第一章冷成型机产业概述 1.1 冷成型机定义及产品技术参数

移动互联网现状及其发展趋势

移动互联网现状及其趋势 班级: 姓名: 学号: 学院 【摘要】在我国,移动互联网正在成为主流的无线网络业务。得益于移动互联网的方便性和全面性,大量行业和企业有了快速发展。未来,移动互联网的发展将继续影响这些行业和企业。随着移动互联网的迅速发展,在业务、模式创新以及全球性战略竞争与布局围绕移动互联网全面展开。其中,由于移动互联网的发展模式和格局尚在形成之中,其发展趋势将对未来的互联网产业、移动通信产业乃至电信业和整个信息产业的影响巨大化。本文对移动互联网的特点及发展趋势,以及移动互联网迅速发展的原因进行了分析,并对深入思考了移动互联网的发展潜力。 【关键词】移动换联网、现状、发展趋势 计算机和网络技术的发展已经到了极为迅速的程度,在此基础上,随着移动通信技术的成熟和发展,我国的移动互联网成为新的发展先锋。由于移动互联网比基于PC端的“传统互联网”更加方便、快捷,因此更受人们的青睐,同样也引起了市场和企业的注意。大量行业龙头借助移动互联网实现了扩张,而一些原本发展乏力的行业焕发了生机。 一、移动互联网 广义上说,移动互联网指的是利用移动协议和设备将手持终端接人互联网的联结方式。从技术角度看,移动互联网指的是基于IP宽带技术并能够提供数据和多媒体开

放式业务的电信网络。从终端角度看,移动互联网由网络、终端和应用共同构成,即用户借助手机、平板电脑或笔记本电脑,利用移动网络,借助各类应用实现信息查询和数据的传递。 二、移动互联网的特点 便携。移动互联网终端以手机和平板电脑为主,现在市场上也出现了智能手环、智能手表和智能眼镜等随身设备,这些设备在“智能化”以前本就是人们随身携带的物品,因此这些智能设备与以往相比并没有增加用户使用中的不便,便携性能依然优越。便捷。移动互联网与“传统”互联网不同,能够通过不同的方式与互联网相连,只要有移动网络,就能联网,不再依赖于接线插口或其他端口,因此使用过程中更加便捷。即时。移动互联网使人们能够利用“碎片时间”处理一些简单事物,例如收发简单的邮件或接受工作指令,如果用户愿意的话,可以24小时都联网接收和处理信息,不会再有重要信息被错过。强制。移动互联网的“强制性”是一种相对的特点,与“传统”互联网相比,移动互联网使人们习惯于不断查看手机或其他移动设备,每一条信息都有声音或其他提示,这使用户不得不及时处理这些信息。这也体现了移动互联网的软性强制性。封闭。相对于“传统”互联网来说,移动互联网由于基于移动通信信号,因此可以说与用户的手机号码“绑定”了,而无论用户是否用手机号码在各大网站注册,相对于“传统”互联网来说,监控范围更广泛,而人们的视角也相对更加封闭。 三、移动互联网的现状 PC端流量增长出现瓶颈,移动端流量上升。从总体来看,现在整个PC互联网的用户和流量方面的增长已经出现瓶颈。虽然CNNIC的报告当中,PC互联网或者整体互联网的用户规模仍存在放缓式的增长,网民每年增长500。万左右。但根据监测,在PC互联网上用户产生的流量已经开始有下滑的趋势;许多基于PC的网络服务电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS、博客等,其日均覆盖用户开始出现不同程度的下降。在过去半年时间里,PC客户端的日均覆盖人数下降了7.9%,PC网页端的日均覆盖人数下降15.4%。而在移动APP和移动网页上,这一数字分别增长了46%和41.6%,其中以即时通讯、移动网络购物、应用商店的日均覆盖人数增长尤为迅速。使用APP和用官方浏览器去查看移动网页的用户都有快速的增长,在过去8个月当中,增长率超过了40%。据艾瑞的统计数据,用户使用APP和他们浏览网页的总时间的比例发生了非常惊人的变化。这说明目前大家在PC领域浏览网页的时间仅仅是移动互联网APP使用总时间的2倍左右,而且移动互联网的发展速度还会继续加快。整个移动互联网的发展实际上只有两三年的时间,但是用户在移动智能终端花费的时间已经出现了非常快速的增长。 PC主要服务流量下降,移动端各项服务流量上升。目前很多基于PC的网络服务时长开始出现一些下降,如电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS,以及博客等的数据都在迅速下滑,下降幅度最大的是博客。博客服务早已过了它的辉煌时期,现在还在使用博客的用户已经不多了,用户都转移到了其他的社交服务。同时,PC端的其他社交服务,比如独立SNS、社区等,也都呈现出下滑的趋势。相对来说,PC端服务下降幅度最小的是网页搜索,可见搜索仍然是PC端最重要的入口之一。相比PC端的流量全线下降,移动端各项服务都呈现出较为明显的增长,其中增速最高的是网络购物。这几年,淘宝“双11”活动对于移动购物是一个极大的促进,很有力地培养了用户在移动端的购物习惯。因此,移动网购应用的覆盖人数出现了突下漏讲的增长。 此外,移动端的即时通讯服务几年来却涨幅颇大,即时通讯服务是移动端最为重要,也是最基础的服务类型之一,这个类别的快速增长主要是由于微信的带动。微信已经成为移动端的杀手级应用,其增长是有目共睹的,因此移动端即时通讯服务也借了微信的

微电子导论论文--发展及历史

中国微电子技术发展现状及发展趋势 论文概要: 介绍了中国微电子技术的发展现状,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。 一.我国微电子技术发展状况 1956年7月,国务院科学专业化规划委员会正式成立,组织数百各科学家和技术专家编制了十二年(1965—1967年)科学技术远景规划,这个著名的《十二年规划》中,明确地把发展计算机技术、半导体技术、无线电电子学、自动化和遥感技术放到战略的重点上,我国半导体晶体管是1957年研制成功的,1960年开始形成生产;集成电路始于1962年,于1968年形成生产;大规模集成电路始于70年代初,80年代初形成生产。但是,同世界先进水平相比较,我们还存在较大的差距。在生产规模上,目前我国集成电路工业还没有实现高技术、低价格的工业化大生产,而国外的发展却很快,美国IBM 公司在日本的野洲工厂生产64K动态存贮器,1983年秋正式投产后,每日处理硅片几万片,月产量为上百万块电路,生产设备投资约8000万美元。日本三菱电机公司于1981年2月开始动土兴建工厂,1984年投产,计划生产64K动态存贮器,月产300万块,总投资约为1.2亿美元。 此外,在美国和日本,把半导体研究成果形成工业化生产的周期也比较短。在美国和日本,出现晶体观后,形成工业生产能力是3年;出现集成电路后形成工业生产能力是1—3年;出现大规模集成电路后形成工业生产能力是1—2年;出现超大规模集成电路后形成工业生产能力是4年。我国半导体集成电路工业长期以来也是停留在手工业和实验室的生产方式上。近几年引进了一些生产线,个别单位才开始有些改观,但与国外的差距还是相当大的。 从产品的产值和产量方面来看,目前,全世界半导体与微电子市场为美国和日本所垄断。这两国集成电路的产量约占体世界产量的百分之九十,早期是美国独占市场,而日本后起直追。1975年美国的半导体与集成电路的产值是66亿美元,分离器件产量为110多亿只,集成路为50多亿块;日本的半导体与集成电路的产值是30亿美元,分离器件产量为122亿只,集成电路为17亿块。1982年美国的半导体与集成电路的产值为75美元,分离器件产量为260多亿只,集成电路为90多亿块;日本的半导体与集成电路的产值为38亿美元,分离器件产量300多亿只,集成电路40多亿块。我国集成电路自1976年至1982年,产量一直在1200万块至3000万块之间波动,没有大幅度的提高,1982年我国半导体与集成电路的产值是0.75亿美元,产量为1313万块,相当于美国1965年和日本1968年的水平。(1965年美国的半导体与集成电路的产值是0.79亿美元,产量为950万块;1968年日本的半导体与集成电路的产值为0.47亿美元,产量为1988万块)。 在价格、成本、劳动生产率、成品率等方面,差距比几十倍还大得多,并且我国小规模集成电路的成品率比国外低1—3倍;中规模集成电路的成品率比国外低3—7倍。目前中、小规模集成电路成品率比日本1969年的水平还低。从经济效益和原材料消耗方面考虑,国外一般认为,进入工业生产的中、小规模集成电路成品率不应低于50%,大规模集成电路成品率不应低于30%。我国集成电路成品率的进一步提高,已迫在眉睫,这是使我国集成电路降低成本,进入工业化大生产、提高企业经济效益带有根本性的一环。从价格上来看,集成电路价格是当前我国集成电路工业中的重大问题,产品优质价廉,市场才有立足之地。我国半导体集成电路价格,长期以来,降价较缓慢,近两三年来,集成电路的平均价格为每块10元左右,这种价格水平均相当于美国和日本1965

快速成型技术与试题---答案

试卷 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 也被称为:3D打印,增材制造; 6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表

机电设备概述与发展趋势

机电设备概述与发展趋势 Electrical and mechanical equipment and an overview of trends 作者姓名: 单位名称: 摘要:机电一体化是以机为主体,将机械、电子、检测、软件等有机结合而成的系统。概述机电一体化的系统组成及核心部分。分析机电设备的发展过程、特点、基本结构及一些典型的机电设备,并提出其发展趋势。 关键词:机电一体化机电设备发展趋势 Author : Songyuanyuan Hexiaolei Liwenlong Houjinjie Guohao Huangzhaojie Zjingchao Jiwenlogn Hanjunwei Liuwanguang Name : Shanxijidianzhiyejishuxueyuan Abstract : Mechatronics is a machine as the main body, mechanical, electronics, testing, combination of software and organic systems. An overview of the composition and mechanical and electrical integration of the core part of the system. Analysis of the development process of mechanical and electrical equipment, characteristics, basic structure and some typical mechanical and electrical equipment, and to submit its development trend. Keywords : mechatronics development trend of mechanical and electrical equipment 一、机电一体化概述

微电子发展趋势及现状

1.1 引言 微电子(Microelectronics)技术和集成电路(Integrated Circuit, IC)作为20世 纪的产物,它是文明进步的体现和人类智慧的结晶。随着国际信息社会的发展,微电子技术已经广泛地应用于国民经济、国防建设等各个方面。尤其是近半个世纪以来,以微电子技术为支柱的微电子行业以每年平均15%的速率增长,成为整个信息产业的基础。集成电路也依照摩尔(Moore)定律(每隔3年芯片集成度提高4倍,特征尺寸减小30%)不断向着高度集成化、小间距化和高性能化的方向发展,成为了影响世界各国国家安全和经济发展的重要因素;它的掌控程度也已成为衡量一个国家综合实力的标志之一[1]。 电子信息产品的日益广泛应用,使得集成电路的需求也一直呈大幅度上涨的趋势。据统计,2000年世界集成电路市场总额达到2050亿美元,市场增幅高达37%;到2010年全球市场规模达到2983亿美元,市场增速达31.8%。虽然近些年来我国的技术水平了有了大幅度地提高,但是与国际的先进水平相比,差距没有得到有效缩小。而且由于我国国内市场的巨大和对集成电路的需求每年以20%的速度增长,我国集成电路产业自给能力不足,产业规模很小,市场上国内产品的占有率依旧很低。而且企业不仅规模小且分散,持续创新能力不强,掌握的核心技术少,与国外先进水平相比有较大差距;价值链整合能力较弱,芯片与整机联动机制尚不成熟,国内自主研发的芯片无法进入重点整机应用领域,所以只能大量依靠进口满足国内需求[2-4]。据海关的统计数据,2010年中国集成电路的进口额就高达1570亿美元。 因此,扩大集成电路产业规模和提高微电子技术水平发展迫在眉睫。 1.2 课题来源 本课题来源于国家重大基础研究发展计划项目(973计划)“IC制造装备基础问题研究”的课题3“超薄芯片叠层组合互连中多域能量传递与键合形成”(编号:2009CB724203)。 1.3 IC测试技术的发展与现状 集成电路产业是由设计业、制造业、封装业和测试业等四业组成[5]。测试业作为IC产业的重要一环,其生存和发展与IC产业息息相关。IC测试服务行业是测试行业的重要组成部分,从1999年开始,适应我国集成电路产业的发展正在逐渐兴起。集成电路测试是对集成电路或模块进行检测,通过测量将集成电路的输出响应和预期的输出作比较,以确定或评估集成电路元器件功能和性能的过程 [6-8]。

计算机网络发展现状和方向

计算机网络发展现状和发展方向 计算机网络的发展: 计算机网络近年来获得了飞速的发展。20年前,在我国很少有人接触过网络。现在,计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面,包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区,很多方面都离不开网络技术。可以不夸张地说,网络在当今世界无处不在。 1997年,在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上,微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。在演说中,“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位。计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。 网络的发展也是一个经济上的冲击。数据网络使个人化的远程通信成为可能,并改变了商业通信的模式。一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成,计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。另外,计算机编程已不再局限于个人计算机,而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。 计算机网络发展的阶段划分 在20世纪50年代中期,美国的半自动地面防空系统(Semi-Automatic Ground Environment,SAGE)开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试,在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年,由美国高级研究计划署 (Advanced Research Projects Agency,ARPA)组织研制成功的。该网络称为ARPANET,它就是现在Internet的前身。 随着计算机网络技术的蓬勃发展,计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。 第一阶段:诞生阶段 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 第二阶段:形成阶段 20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连,而是由接口报文处理机(IMP)转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务,构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序,提供资源共享,组成了资源子网。这个时期,网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”,形成了计算机网络的基本概念。 第三阶段:互联互通阶段

(完整版)微电子技术发展现状与趋势

本文由jschen63贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 微电子技术的发展 主要内容 微电子技术概述;微电子发展历史及特点;微电子前沿技术;微电子技术在军事中的应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 2 2010-11-26 北京理工大学微电子所 3 工艺流程图 厚膜、深刻蚀、次数少多次重复 去除 刻刻蚀 牺牲层,释放结构 多 工艺 工工艺 2010-11-26 工 5 微电子技术概述 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和;微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向;衡量微电子技术进步的标志要在三个方面:一是缩小芯片中器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;二是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 6 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明;到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件; 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路;由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点,70 年代,微电子技术进入了MOS电路时代;随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 7 微电子技术的发展特点 超高速:从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起,到2003年Intel推出的奔腾4处理器(包含5500 万个晶体管)和512Mb DRAM(包含超过5亿个晶体管),集成电路年平均增长率达到45%;辐射面广:集成电路的快速发展,极大的影响了社会的方方面面,因此微电子产业被列为支柱产业。

(整理)快速成型技术的应用与发展前景

快速成型技术的应用与发展前景 一.什么是快速成型技术 快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 二.快速成型技术的产生背景 (1)随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈,产品的开发速度日益成为主要矛盾。在这种情况下,自主快速产品开发(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)成为制造业全球竞争的实力基础。 (2)制造业为满足日益变化的用户需求,要求制造技术有较强的灵活性,能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。因此,产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。 (3)从技术发展角度看,计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础。 三.快速成形技术的特点 快速成型技术具有以下几个重要特征: l )可以制造任意复杂的三维几何实体。由于采用离散/堆积成型的原理.它将一个十分复杂的三维制造过程简化为二维过程的叠加,可实现对任意复杂形状零件的加工。越是复杂的零件越能显示出 RP 技术的优越性此外, RP 技术特别适合于复杂型腔、复杂型面等传统方法难以制造甚至无法制造的零件。 2 )快速性。通过对一个 CAD 模型的修改或重组就可获得一个新零件的设计和加工信息。从几个小时到几十个小时就可制造出零件,具有快速制造的突出特点。 3 )高度柔性。无需任何专用夹具或工具即可完成复杂的制造过程,快速制造工模具、原型或零件。 4)技术高度集成性。RP技术是计算机、数控、激光、材料和机械等技术的综合集成。CAD技术通过计算机进行精确的离散运算和繁杂的数据转换,实现零件的曲面或实体造型,数控技术为高速精确的二维扫描提供必要的基础,这又是以精确高效堆积材料为前提的,激光器件和功率控制技术使材料的固化、烧结、切割成为现实。快速扫描的高分辨率喷头为材料精密堆积提供了技术保证术产生背景。 5)快速响应性。快速原型零件制造从CAD设计到原型 (或零件 )的加工完毕,只需几个小时至几十个小时,复杂、较大的零部件也可能达到几百小时,但从总体上看,速度比传统成形方法要快得多。尤其适合于新产品的开发,RP技术已成为支持并行工程和快速反求设计及快速模具制造系统的重要技术之一

塑料机械行业状况和发展趋势

塑料机械行业状况和发展趋势 1.1行业现状 目前我国塑料机械制造厂家已超过600家,以中小型企业为多,大型二类企业仅占1%,企业集团为2%,实施股份制企业为总数的20%。专业及相关技术研究单位近20家,设置本专业的大专院校逾10家。”全行业从业人数15万人,工程技术人员的比例为10 %。全行业固定资产现值约为60亿元,年销售额为50亿元,销售利润率为7%-8%,年出口贸易额约为5 000万美元。行业主要产品可划分为19个大类,53种不同类型,数百个品种。主要有混配料设备、注射成型机、挤出生产线、中空成型机、压延生产线、各类二次加工设备及各类配套设备。产品以中低档、通用型为主,主要产品的总体技术水平相当于国际技术先进国家80年代初的水平,部分产品达到80年代中末期水平,少数产品接近90年代水平,极个别产品在理论和实践上在国际上处于领先地位。大部分资企业组织结构偏大。各种所有制企业与国外先进同类企业相比(按销售额划分)规模均较小。比照塑料工业的发达地区,塑料机械的行业布局呈现相应的比较明显的区域性。近年来,我国塑料机械工业生产在塑料工业快速发展的拉动下,呈现超常规高速发展,但基本上属于自由市场经济初期的无序发展。由于塑料加工工业的重复建设现象十分突出,因而大量设备制造厂家竞相仿制、抢产热点设备的现象也随之而来。进而经常出现结构型过剩,市场竞争方式处于恶性价格战等低水平状态。 1.2行业调鳖和发展的主要成就 我国的塑料机械工业兴起于’50年代。改革开放前,大多数企业集中在原轻工和机械系统,规模较小、装备落后、技术力量薄弱。技术上主要以对引进样机进行测绘仿制为手段,产品品种少、工艺水平低、标准不一、模具开发能力低、配套能力差,缺乏成套供应能力。改革开放后,随着塑料工业的高速发展,市场对塑料成型加工设备的需求大幅度提高。许多企业通过与国外同类企业进行合资、合作和购买生产制造许可证等方式,从国外引进先进技术和设计并进行消化吸收,使得我国塑料机械产业有了一个明显的跃升,产品开始初步满足塑料加工工业的一般需求。进入90年代,由于塑料新型材料的不断涌现,塑料的应用领域已从一般民用、农用向几乎所有工业领域,如汽车、家电、建筑、包装、装演、通讯、计算机等产业快速扩展。塑料机械生产企业也打破了原大部分局限于轻工、机械及化工系统的格局,迅速在各个工业系统及军工和乡镇企业中蓬勃兴起,并依托塑料工业的重点发展地区,产品门类与之相适应,从而形成了较为明显的区域结构布局。如注射成型机的生产相对集中在南部,的、一带,及的等地;挤出生产线相对集中在东部的、,中部的及豫南,北部的、等城市;塑料编织设备主要集中在和两地;同向双螺杆挤出机则主要在的、及;混配设备主要家港和的部分地区;挤出成型机和注射成型机的关键部件螺杆和机筒则大部在的和的;而各类模具则以黄岩地区以及一些地区较为集中。经过从“六五”开始到目前这段近20年时间的发展,我国塑料机械工业已经初具规模,并业已形成一支为塑料加工工业提供必备的装备,在轻工机械领域中排行首位、在整个机械工业中渐显其重要性的不可忽视的力量。 全行业的主要成就如下所述

中国互联网的现状与发展趋势

中国互联网的现状与发展趋势 互联网的发展始于冷战时期,在60年代末期由于美苏之间的全球争霸,为了预防核战争对本国通信系统的影响,美国开始研究如何防止核打击。这也是互联网研究的一个最基本理念——在遭受一次核打击之后,能够迅速恢复并保持通信不被中断。互联网的前身是美国陆军网络APRANET——先进网络基础结构,这个网络与传统的通信网有很大的差别。传统通信网的发展经过了磁石、步进、纵横最后发展到程控,直到现在的ISDN、BSDN、ATM等等移步转移模式这样一个宽带网络的发展趋势,再下一步可能就是NTN这种互联网络结构。 首先,互联网是没有中心的,互联网的结构是无中心的结构,这也是为了当初一个最基本的目的,没有任何一个打击能够把它的中心控制部门摧毁,它的每一个结点、每一个连接点在遭受打击之后都能够与其他结点迅速恢复并进行通信。 第二,互联网的寻址方式是全球寻址,也就说它的地址资源是在全球进行统一的配制的。现在大家所使用的互联网是IPV4的网络,这个网络现有的地址总数大概在40多亿个。互联网是由美国开发演进而产生出来的,所以网上地址资源、地址资源的分配实际上也是由所美国所控制的。现在美国所拥有的IP地址总数有20多亿,近30亿个,占全球的74%左右。中国现在拥有非常少的地址资源,也就5000万左右,只占1%多一点。 互联网在刚开始发展的时候是军方的一个系统,然后演进并逐步扩大它的应用。开始是四家大学进行互联,然后扩展到13个点,形成了10个美国国内辅根服务器放置地点。在此之后互联网尽管应用于教育和科研部门,但它的快捷性和便利性使得越来越多的部门包括许多政府部门应用起来。在商业部门开始参与之后,互联网商业化的趋势不可避免。在这种情况下,美国联邦调查局曾在1984年进行过一次调查,要求美国所有参与互联网的研究机构和当时与互联网互联的机构就以下问题提出意见和建议,如果美国把互联网推向全世界,它对美国的安全、发展会有什么影响,会有哪些不利方面,大家的建议是什么。在中国互联网协会筹备前后我们也曾与美国互联网的机构和美国一些研究互联网TCP/IP协议的专家进行沟通,他们也谈到这件事,很多人提出了建议,其中就包括互联网建立之后可能会产生的问题,如现在大家所看到的象网络病毒、黑客攻击等,这些事情在当时都有预见。在综合平衡各种意见之后,美国政府决定还是把互联网商业化,推向全球。在这里我们可以看到美国的思维和贡献,美国对互联网在全球的应用、对网络为全世界的发展做出了重要的贡献,同时美国在互联网的发展过程中把它自己的思维、自己的意志力植入到了互联网的各个领域。尤其是最基础的寻址方式,因为互联网的地址资源关系到整个互联网的发展空间。现在,地址资源由ICANN这个组织进行全球分配,ICANN是全球域名和数字资源分配的机构,这个机构是美国专门成立的,它的前身是IANA,是专门成立起来用于全球互联网资源分配的。美国的目的很清楚,就是要把互联网控制起来。那它采取的是什么方式呢,这是美国和别的国家思维不一样的地方,它提出互联网是无国界、无管理、无法律、无政府的,是民间产生的一个网络。ICANN是一个民间组织,民间组织的特点是尽管有政府部门的参与,但政府只被当作是一个政府咨询委员会,不起决定作用,由ICANN理事会的19名成员决定全球网络地址资源分配政策。通过这一点,它就可以把全球地址资源的政策掌握在自己手里。ICANN与美国商务部签订协议,由美国商务部授权它进行互联网地址的分配,ICANN在互联网管理方面制定的任何政策都必须经过美国商务部的同意。通过这一点就可以避免其它政府通过联合国或其它政府间组织去呼吁在互联网上各国应该平等的这类倡议,同时又把全球的地址资源掌握在自己的手里。对于这一点我们和世界各国都很清楚。所以从98年、99年开始在接入互联网、应用互联网之后,全球普遍要求对当时的IANA进行改革。原来ICANN的所有理事全部由美国人担任,现在则由五大洲的网民投票推举理事,中国科学院的钱华林研究员在去年6月23日经

微电子技术发展趋势及未来发展展望

微电子技术发展趋势及未来发展展望 论文概要: 本文介绍了穆尔定律及其相关内容,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。由于这是我第一次写正式论文,恳请老师及时指出文中的错误,以便我及时改正。 一.微电子技术发展趋势 微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。微电子技术的发展,大大推动了航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的迅猛发展。微电子技术的发展和应用,几乎使现代战争成为信息战、电子战。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业。如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 集成电路(IC)是微电子技术的核心,是电子工业的“粮食”。集成电路已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米(0.25μm)精度和可集成数百万晶体管的水平,现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为:微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。 1965年,Intel公司创始人之一的董事长Gorden Moore在研究存贮器芯片上晶体管增长数的时间关系时发现,每过18~24个月,芯片集成度提高一倍。这一关系被称为穆尔定律(Moores Law),一直沿用至今。 穆尔定律受两个因素制约,首先是事业的限制(business Limitations)。随着芯片集成度的提高,生产成本几乎呈指数增长。其次是物理限制(Physical Limitations)。当芯片设计及工艺进入到原子级时就会出现问题。 DRAM的生产设备每更新一代,投资费用将增加1.7倍,被称为V3法则。目前建设一条月产5000万块16MDRAM的生产线,至少需要10亿美元。据此,64M位的生产线就要17亿美元,256M位的生产线需要29亿美元,1G位生产线需要将近50亿美元。 至于物理限制,人们普遍认为,电路线宽达到0.05μm时,制作器件就会碰到严重问题。 从集成电路的发展看,每前进一步,线宽将乘上一个0.7的常数。即:如果把0.25μm看作下一代技术,那么几年后又一代新产品将达到 0.18μm(0.25μm×0.7),再过几年则会达到0.13μm。依次类推,这样再经过两三代,集成电路即将到达0.05μm。每一代大约需要经过3年左右。 二.微电子技术的发展趋势 几十年来集成电路(IC)技术一直以极高的速度发展。如前文中提到的,著名的穆尔(Moore)定则指出,IC的集成度(每个微电子芯片上集成的器件数),每3年左右为一代,每代翻两番。对应于IC制作工艺中的特征线宽则每代缩小30%。根据按比例缩小原理(Scaling Down Principle),特征线条越窄,IC的工作速度越快,单元功能消耗的功率越低。所以,IC的每一代发展不仅使集成度提高,同时也使其性能(速度、功耗、可靠性等)大大改善。与IC加工精度提高的同时,加工的硅圆片的尺寸却在不断增大,生产硅片的批量也不断提高。以上这些导致

快速成型专业技术的现状和发展趋势

快速成型技术的现状和发展趋势 1 快速成型技术的基本成型原理 近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用,使得快速成型技术 (Rapid Prototyping简称RP)得到了异乎寻常的高速发展,表现出很强的生命力和广阔的应用前景。 传统的加工技术是采用去材料的加工方式,在毛坯上把多余的材料去除,得到我们想要的产品。而快速成型技术基本原理是:借助计算机或三维扫描系统构建目标零件的三维数字化模型,之后将该信息传输到计算机控制的机电控制系统,计算机将模型按一定厚度进行“切片”处理,即将零件的3D数据信息离散成一系列2D轮廓信息,通过逐点逐面的增材制造方法将材料逐层堆积,获得实体零件,最后进行必要的少量加工和热处理,使零件性能、尺寸等满足设计要求。。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。 目前,快速成形的工艺方法已有几十种之多,大致可分为7大类,包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。其基本的原理如下图所示。 图1 快速成型原理示意图 2 快速成型技术在产品开发中的应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前,西安交通大学机械学院,快速成型国家工程研究中心,教育部快速成型工程研究中心快

速成型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面: 2.1用于新产品的设计与试制。 (1)CAID应用: 工业设计师在短时间内得到精确的原型与业者作造形研讨。 (2)机构设计应用: 进行干涉验证,及提早发现设计错误以减少后面模具修改工作。 (3)CAE功效:快速模具技术以功能性材料制作功能性模具,以进行产品功能性测试与研讨。 (4)视觉效果:设计人員能在短时间之内便能看到设计的雛型,可作为进一步研发的基石。 (5)设计确认:可在短时间内即可完成原型的制作,使设计人员有充分的时间对于设计的产品做详细的检证。 (6)复制于最佳化设计:可一次制作多个元件,可使每个元件针对不同的设计要求同时进行测试的工作,以在最短时间内完成设计的最佳化。 (7)直接生产: 直接生产小型工具,或作为翻模工具 2.2 快速制模及快速铸造 快速模具制造传统的模具生产时间长,成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具 2.3 机械制造 由于RP技术自身的特点,使得其在机械制造领域内,获得广泛的应用,多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用RP技术直接进行成型,成本低,周期短。2.4 医疗中的快速成形技术 在医学领域的应用近几年来,人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用RP技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。 2.5 三维复制 快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。 2.6 航空航天技术领域 航空航天产品具有形状复杂、批量小、零件规格差异大、可靠性要求高等特点,产品的定型是一个复杂而精密的过程,往往需要多次的设计、测试和改进,

国内外复合材料自动化成型设备的发展趋势

国内外复合材料自动化成型设备的发展趋势目前,飞机复材构件的自动化成型工艺主要包括纤维缠绕、纤维带铺放和纤维丝铺放3种类型。其中,纤维缠绕技术是最早开发并广泛使用的加工技术,亦是最成熟的生产技术。所谓纤维缠绕成型工艺,就是将浸过树脂的连续纤维,按照一定规律缠绕到芯模上并层叠至所需的厚度,然后在加热或常温条件下固化、脱模,获得一定形状制品的工艺方法。自动铺带技术采用有隔离衬纸的单向预浸带,在铺带头中完成预定形状的切割、定位,加热后按照一定设计方向在压辊作用下,直接铺叠到曲率半径较大且变化较缓的模具表面。铺带机多采用龙门式结构,其核心部件是铺带头,须完成超声切割、夹紧、衬纸剥离和张力控制等功能。铺丝技术综合了自动铺带和纤维缠绕技术的优点,由铺丝头将数根预浸纱在压辊下集束成为一条由多根预浸纱组成的宽度可变的预浸带后铺放在芯模表面,经过加热软化后压实定型。铺丝技术适用于曲率半径较小的曲面产品表面制备,铺设时没有皱褶,无须作剪裁或其他处理。铺丝可以代替铺带,相对于铺带,它的成本较高、效率也低一些,但复杂的曲面表面必须用铺丝工艺完成。 在航空制造业,纤维缠绕技术主要用于雷达罩、发动机机匣、燃料储箱、飞机副油箱和过滤器等零部件的成型,现代大型喷气客机(如波音747等)上众多的高压气瓶都是用玻璃纤维复合材料缠绕成型的,它们为飞机提供了不可缺少的气动控制动力源。 纤维带铺放技术制造的飞机复材构件典型的有飞机机翼蒙皮、垂/平尾蒙皮、翼肋、方向舵和升降舵等。F-22战斗机机翼和波音777

飞机机翼、水平和垂直安定面蒙皮、C-17运输机的水平安定面蒙皮、全球鹰RQ-4B大展弦比机翼、787机翼、A330和A340水平安定面蒙皮、A340尾翼蒙皮以及A380的安定面蒙皮和中央翼盒等,均采用铺带工艺成型。 铺丝技术的典型应用包括S形进气道、中机身翼身融合体蒙皮直至带窗口的曲面等。首先应用自动铺放技术的是波音直升机公司,它研制了V-22倾转旋翼飞机的整体后机身。在第4代战斗机的典型应用包括S形进气道和机身,F35的中机身翼身融合体蒙皮。在商用飞机方面有Premier I和霍克商务机的机身部件、大型客机波音747及波音767客机的发动机进气道整流罩试验件和波音787机身则全部采用复合材料自动铺丝技术分段整体制造等,自动铺放技术的应用大大简化了制造工艺,带来了航空制造技术的变革。 一、纤维缠绕成型设备的发展现状 20世纪40年代中期,国际上正式提出了纤维缠绕技术的概念。60年代初期,出现第一代机械式纤维缠绕机,其控制系统是由皮带、齿轮、滑轮和链条等组成的机械系统。1973年Entec公司开发了第一台微处理器控制的纤维缠绕机。1976年第一个商业化标准的缠绕机型号McClean Anderson 60型投放市场。80~90年代,更多的计算机技术投入到缠绕机的开发当中,新一代微机控制纤维缠绕机开始研制。英国的Pultrex有限公司采用通用数控系统成功开发了四轴联动纤维数控缠绕机。当时,每台缠绕机的硬件部分都必须包括计算机和运动控制卡,机床的速度控制得到了极大改善,计算机控制系统能够

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