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粉末注射成形（Powder Injection Molding，簡稱PIM）是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練，經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下用注射成形機(jī)注入模腔內(nèi)固化成形，然后用化學(xué)或熱分解等方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除，最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品，其工藝過程如圖1所示。它不僅保持了粉末冶金技術(shù)可以制備用熔鑄方法無法或很難制備的材料的特點(diǎn)，還可以像成形塑料產(chǎn)品一樣制備金屬或陶瓷零件，把粉末冶金技術(shù)的成形能力提高到了前所未及的程度。它是小型復(fù)雜零部件成形與加工技術(shù)的一場革命，成為了新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域，代表著粉末冶金技術(shù)發(fā)展的主要發(fā)展方向。近年來得到了世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家的高度重視，被國際上譽(yù)為“當(dāng)今最熱門的零部件成形技術(shù)”和“21世紀(jì)的成形技術(shù)”。美國已將其列為對國家經(jīng)濟(jì)繁榮和持久安全起至關(guān)重要的“國家關(guān)鍵技術(shù)”之一。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵器及航空航天等眾多工業(yè)領(lǐng)域。 粉末注射成形技術(shù)的特點(diǎn)主要有： 能直接成形幾何形狀復(fù)雜的小型零件； 零件尺寸精度高（±0.1%~±0.5%），表面光潔度好（粗糙度1~5μm）； 產(chǎn)品相對密度高（95~100%），組織均勻，性能優(yōu)異； 適合各種粉末材料的成形，產(chǎn)品應(yīng)用十分廣泛； 原材料利用率高，生產(chǎn)自動化程度高，工序簡單，可連續(xù)大批量生產(chǎn)； 無污染，生產(chǎn)過程為清潔工藝生產(chǎn)。 十多年來，北京科技大學(xué)粉末冶金研究所的曲選輝教授課題組在國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃、國家軍工科研計(jì)劃、北京市科委重大科研項(xiàng)目和國家杰出青年基金等的資助下，在粉末注射成形關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)與裝備等方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，并取得了一系列創(chuàng)新性成果，開發(fā)出了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新工藝、新配方，研制的許多產(chǎn)品已成功應(yīng)用于我國國防和民用領(lǐng)域。目前已擁有7項(xiàng)國家發(fā)明專利，多項(xiàng)研究成果獲省部級以上科技進(jìn)步獎。其技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。本技術(shù)現(xiàn)已成為國家科技部重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一。

本項(xiàng)目創(chuàng)新性提出利用七臺電缸作為模壓機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動元件，相比國外氣缸驅(qū)動的玻璃模壓成形設(shè)備，更有利于對模壓速度、模壓位置與成形壓力的精密控制。設(shè)備使用的工業(yè)控制系統(tǒng)，比可編程邏輯控制器更利于對模壓成形過程進(jìn)行工藝調(diào)試、條件優(yōu)化以及對工藝數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出。此外，設(shè)備還對加熱模塊進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，有更寬的溫度調(diào)控范圍。 課題組通過技術(shù)攻關(guān)，在模具材料制備、微納模具超精密加工與微納光學(xué)器件超精密模壓成形方面，已經(jīng)形成了具完全自主知識產(chǎn)權(quán)的玻璃模壓加工工藝。基于開發(fā)的全電機(jī)伺服驅(qū)動精密模壓成形機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在可見光玻璃和紅外玻璃材料上加工自由曲面透鏡、非球面透鏡、微溝槽、微柱面鏡陣列、微棱鏡陣列、微透鏡陣列等光學(xué)器件。對于國內(nèi)微納光學(xué)器件制造意義重大。

本課題組創(chuàng)新性提出利用七臺電缸作為模壓機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動元件，相比國外氣缸驅(qū)動的玻璃模壓成形設(shè)備，更有利于對模壓速度、模壓位置與成形壓力的精密控制。設(shè)備使用的工業(yè)控制系統(tǒng)，比可編程邏輯控制器更利于對模壓成形過程進(jìn)行工藝調(diào)試、條件優(yōu)化以及對工藝數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出。此外，設(shè)備還對加熱模塊進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，有更寬的溫度調(diào)控范圍。 課題組通過技術(shù)攻關(guān)，在模具材料制備、微納模具超精密加工與微納光學(xué)器件超精密模壓成形方面，已經(jīng)形成了具完全自主知識產(chǎn)權(quán)的玻璃模壓加工工藝。基于開發(fā)的全電機(jī)伺服驅(qū)動精密模壓成形機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在可見光玻璃和紅外玻璃材料上加工自由曲面透鏡、非球面透鏡、微溝槽、微柱面鏡陣列、微棱鏡陣列、微透鏡陣列等光學(xué)器件。對于國內(nèi)微納光學(xué)器件制造意義重大。

二、成果介紹1、 成果簡介：（500字以內(nèi)） 本項(xiàng)目針對國內(nèi)外對特種高分子樹脂及膜材料的重大需求，在傳統(tǒng)聚芳醚酮和聚醚砜樹脂的基礎(chǔ)上，制備高附加值和高性能的功能型改性聚芳醚樹脂及功能膜材料。具體的研究內(nèi)容和完成情況包括：（1）功能型聚芳醚樹脂合成、化學(xué)改性及放大；（2）適合耐高溫樹脂的膜制備工藝；（3）針對功能膜材料在分離膜、質(zhì)子交換膜、功能涂層和生物醫(yī)用材料方面的應(yīng)用性開發(fā)。研制

本發(fā)明公開了一種提高鋁合金熱成形效率及成形性的方法，包 括如下步驟：(1)在鋁合金坯料表面涂覆具有高吸收率且具有潤滑作用 的涂料；(2)將所述鋁合金坯料置于設(shè)定特定加熱溫度的第一加熱爐中 加熱并保溫；(3)將所述鋁合金坯料從第一加熱爐中取出后轉(zhuǎn)移至成形 模具上；(4)所述成形模具在壓力機(jī)的帶動下閉合使所述鋁合金坯料成 形并保壓冷卻；(5)將成形冷卻后的零件置于設(shè)定特定加熱溫度的第二 加熱爐中加熱并保溫，進(jìn)行人工時效后

本發(fā)明公開了一種聲學(xué)鑷子壓力聚焦球面的成形裝置，包括下 座，下座向上安裝有多根導(dǎo)柱，有上座活動穿裝在該多根導(dǎo)柱上，每 根導(dǎo)柱上均螺紋連接有旋鈕，下座向上安裝有導(dǎo)向座，所述導(dǎo)向座內(nèi) 設(shè)置有用于套裝超聲換能器的外殼的定位圓通孔，所述定位圓通孔內(nèi) 套裝有限位片，限位片上設(shè)置有限位圓通孔，限位圓通孔處放置有壓 力球，上座的底端向下安裝有壓力座，壓力座的底端設(shè)置有球形槽。 本成形裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易在超聲換能器的壓電片上形成聚焦

本發(fā)明公開了一種聲學(xué)鑷子壓力聚焦球面的成形工裝，包括下 座，下座向上安裝有多根導(dǎo)柱，有上座活動穿裝在該多根導(dǎo)柱上，導(dǎo) 柱上螺紋連接有用于向下推動上座移動的旋鈕，所述下座向上安裝有 圓柱臺和導(dǎo)向座，圓柱臺的頂端設(shè)置有球形槽，球形槽處放置有壓力 球，所述導(dǎo)向座上設(shè)置有通孔，所述通孔包括相互連通的柱臺導(dǎo)向圓 孔和換能器導(dǎo)向圓孔，導(dǎo)向座在柱臺導(dǎo)向圓孔處的內(nèi)壁與圓柱臺的外 側(cè)接觸，所述換能器導(dǎo)向圓孔用于使超聲換能器的壓電片的整

團(tuán)隊(duì)利用單點(diǎn)超精密五軸金剛石車床(Nanotech 350FG)開展相關(guān)研究，解 決了高精度大尺寸光學(xué)元件的加工問題，提出了刀具補(bǔ)償技術(shù)、大口徑鏡片去應(yīng) 力技術(shù)和高精度自由曲面加工技術(shù)?；谶@三項(xiàng)技術(shù)，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的自由曲面反射 鏡和魚眼透鏡，已經(jīng)為深圳與宜興的光學(xué)公司制備短焦投影儀用核心元器件，面 型精度均優(yōu)于 0.5 微米以下，粗糙度優(yōu)于 8 納米。自由曲面反射鏡和魚眼透鏡的 配合，在保證圖像質(zhì)量的同時，實(shí)現(xiàn)了短焦距和高投射比。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的自由曲面 反射鏡，雙自由曲面反射鏡，窄邊平面反射鏡及凸面反射鏡

自由鍛工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)是結(jié)合全國幾十家大型鍛造企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 開發(fā)的智能化通用系統(tǒng)。該系統(tǒng)可進(jìn)行光軸、臺階軸、盤環(huán)套、柱、連桿、斜楔、 方塊、螺栓螺母、座類、桿、鉤環(huán)、鉚釘銷子、法蘭、扳手、曲軸、車軸、彈簧等 自由鍛工藝的自動編制；對法蘭鍛件快速的進(jìn)行胎模設(shè)計(jì)，并根據(jù)法蘭鍛件快速選 擇胎模庫中最合適的胎模。 軟件發(fā)展歷程： 1989-1996：基于 DOS 操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件； 1996 至今：基于 Windows 操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及管理軟件。 軟件特點(diǎn)： 1． 方便快捷：設(shè)計(jì)人員只需輸入圖號、材料、鍛件尺寸等基本信息，軟件自 動設(shè)計(jì)鍛造工藝；對工藝卡可進(jìn)行快速提??； 2． 強(qiáng)大的專家系統(tǒng)：系統(tǒng)根據(jù)基本信息自動進(jìn)行余量公差處理、重量計(jì)算（鍛 件重量、下料重量、火耗、工藝損耗）、坯料規(guī)格選擇、鍛造設(shè)備選擇、鍛 造溫度、加熱規(guī)范、裝爐方式、變形工歨說明、制坯圖、鍛后冷卻方式、 鍛后熱處理等相關(guān)工藝計(jì)算；多級臺階軸的優(yōu)化功能可以提供高效工藝方 案；胎模設(shè)計(jì)和管理模塊可以快速選用和設(shè)計(jì)胎模。 17 3． 工藝合理實(shí)用：專家系統(tǒng)中吸收了全國幾十家大中型自由鍛造企業(yè)的生產(chǎn) 經(jīng)驗(yàn)，工藝參數(shù)合理、優(yōu)化； 4． 強(qiáng)大的技術(shù)支持：擁有技術(shù)力量雄厚的技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行開發(fā)及服務(wù)。