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科研动态

走进“科学家+工程师”团队(二)“面向矿区环境的煤矿机械激光熔丝增材制造修复技术”

发布日期:2022-05-10 点击量:

    团队简介    

“面向矿区环境的煤矿机械激光熔丝增材制造修复技术”团队是以西安科技大学增材制造团队为科研主体,以西安泰辉机械科技有限公司为产业化成果转化基地,紧密合作,联合开展科学研究、成果转化与推广应用。西安科技大学杨来侠教授任团队首席科学家,徐超工程师任首席工程师。团队成员总人数 18 人,其中核心成员人数 6 人,牵头单位核心成员 3 人,协作单位核心成员3 人,副教授及以上 3 人,硕士及以上 9 人。工程师及以上 9 人,企业及相关人员 8 人。

团队依托于西安泰辉机械科技有限公司,主要研究方向为:材料—结构—功能一体化的设计制造以及相关新型 3D 打印的开发和研制,团队带头人一直与卢秉恒院士保持高度合作,一直围绕快速成型领域内的相关问题进行研究,主要研究方向包括金属、非金属等材料的增材制造工艺及材料研究、模具开发。

    首席科学家简介    

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杨来侠,女,1961年生,本团队“首席科学家”,博士,教授,博导。研究方向:3D 打印与快速模具制造。教育经历:从1994 年在西安交通大学攻读博士时开始,就一直从事于3D 打印方面的研究与开发,2001-2004年在美国做访问学者期间,也继续进行了该方面的研究开发。工作经历:2002年-至今,西安科技大学机械工程学院教授;2001-2002年美国Auburn大学访问学者,2002-2004年美国North Dakota State 大学,访问教授和研究员。科研经历及成果:主持国家高技术研究发展计划(863)项目子课题“快速模具制造工艺与性能研究(2015AA042503)”;主持陕西省自然科学基金项目重点项目“糖基快速成型机理研究(2012JZ7001)”;主持教育部留学回国基金“液态输入气态反应来抑制直接甲醇燃料电池的甲醇渗透方法的研究(LX-2006-33122006-2008)”,主持陕西省自然科学基金项目“基于生物力学的下颌骨替代物的仿生设计机理研究(2009JM7010),参与美国国家自然科学基金项目New rapid prototyping equipment等,先后承担和参加过中国和美国省部级以上项目20余项,获得专利30余项,发表相关学术论文100余篇,开发快速成型方面设备3台。在团队中主要起指导作用。

    首席工程师简介    

 

徐超,男,英国伦敦布鲁奈尔大学博士,西安科技大学机械工程学院讲师,研究方向:主要从事 3D 打印新材料开发和静电纺丝方面的研究工作。科研经历及成果:主持陕西省工业科技公关项目:用于高性能储能设备的再生型石墨烯/聚苯胺复合电极材料关键技术研究(2017GY-133),陕西省教育厅科研计划项目基于导电聚合物的分级纳米结构复合水凝胶的构筑及超级电容性能研究(17JK0512),长期与西安天元智能制造、西安增材制造研究院等保持横向合作,解决了许多企业存在的卡脖子问题。累计发表论文 10 余篇,其中 SCI 检索 6 篇,EI 检索5 篇,授权发明专利 3 项,在团队中的作用:主要负责煤矿机械修复的装备研制以及推广。

    标志性成果    

  • 快速模具制造工艺与性能研究

  • 面向矿区环境的煤矿机械激光熔丝增材制造修复技术

  • 3D 打印技术在骨科手术辅助中的应用研究

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理论研究基础

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实验研究基础

    标志性成果    

    面向矿区环境的煤矿机械激光熔丝增材制造修复技术    

针对目前煤矿设备体积大,种类多且同类的数量较少,不能对其零部件进行批量生产,只能按需生产,生产成本过大,据不完全统计每年损坏的设备价值高达上亿元人民币。当设备的零件出现故障时,需要与厂商沟通后再下单,还需将零件运输到现场,这个过程需要很长的周期和较高的成本,有时需要近3个月甚至更长时间。

本项目提供一种用于煤矿机械修复的激光熔丝增材制造技术。拟采用激光-电复合热源增材制造技术,以丝材为原材料,大大降低对激光热输入的依赖,可以实现随用随打、保证质量并减少输运中的损耗、运费以及仓储成本,其装备占地面积只有3-4平米,并且只有一个普通工人就可以操作。使用能量与效率匹配原则,通过开展损坏部位的扫描、反求,构建缺损部位零件的数字化模型,使产品加工的时间、周期得到极大缩短至1周甚至更短,大大降低了库存量,提高了生产效率,未来有很大的应用前景,预计年产值上亿元。

    协作单位简介    

 西安泰辉机械科技有限公司成立于2021年09月07日,注册地位于陕西省西咸新区沣东新城沣泾大道沣新路西咸金融港4-C座9楼901室034号。经营范围包括一般项目:3D打印服务;汽车零部件研发;机械设备研发;机械设备销售;机械零件、零部件销售;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;工程管理服务(除依法须经批准的项目外,凭营业执照依法自主开展经营活动)。