先進(jìn)制造技術(shù) 課件 第四章 先進(jìn)加工技術(shù)與工藝

第四章先進(jìn)加工技術(shù)與工藝先進(jìn)制造技術(shù)Contents4.1概述4.3高速/超高速切削技術(shù)4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)4.2超精密加工技術(shù)4.4特種加工技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)4.7生物制造技術(shù)4.8本章小結(jié)4.1先進(jìn)加工技術(shù)概述-3--4-4.1概述目前對先進(jìn)加工技術(shù)至今尚無統(tǒng)一的、明確的、公認(rèn)的定義，但近些年來將其定義為：先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)及現(xiàn)代化管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程核心：優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)制造技術(shù)目的：滿足用戶個性化、多樣化的市場需求，提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，高得激烈的市場競爭。數(shù)字加工技術(shù)增材制造技術(shù)-5-先進(jìn)加工技術(shù)的發(fā)展歷程先進(jìn)加工技術(shù)從20世紀(jì)50年代末60年初就已開始發(fā)展先進(jìn)加工可達(dá)到的精度已從60年代初的0.1mm逐步發(fā)展到20世紀(jì)80年代初的加工精度10nm，乃至當(dāng)代的0.001μm，并將進(jìn)一步向原子級發(fā)展。4.1概述-6-括精密/超精密加工技術(shù)先進(jìn)加工技術(shù)高速/超高速切削技術(shù)發(fā)展趨勢高精度加工高效率生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工多功能性和靈活性自動化和智能化資源節(jié)約與環(huán)保特種加工技術(shù)綠色制造技術(shù)生物制造技術(shù)4.1概述4.2超精密加工技術(shù)-7--8-超精密切削加工指采用金剛石刀具等超硬材料進(jìn)行超精密切削，加工各種鏡面，典型代表為采用金剛石刀具，進(jìn)行有色金屬、合金、光學(xué)玻璃、石材和復(fù)合材料的超精密加工。金剛石刀具金剛石刀具的超精密切削加工鋒利的切削刃高強(qiáng)高硬的刀具材料切削刃應(yīng)無缺陷與普通切削加工區(qū)別：切削深度小，一般在微米級；進(jìn)給量很小，一般在微米級；刀具實(shí)際工作前角為負(fù)值。超精密切削加工技術(shù)4.2超精密加工技術(shù)-9-超精密磨削指采用細(xì)粒度或超細(xì)粒度的固結(jié)磨料砂輪，以及高性能磨床實(shí)現(xiàn)去除，加工精度可達(dá)到或者高于0.1μm，加工表面粗糙度小于0.025μm的加工方法。加工材料一般為難加工、高硬度、高脆性材料陶瓷半導(dǎo)體硅片寶石超硬磨料砂輪人造金剛石砂輪CBN砂輪剛玉砂輪銳利、耐磨顆粒大小均勻分布密度均勻加工機(jī)理極薄切削，切屑厚度極小，磨削深度小于晶粒大小不同磨削顆粒有不同的受力情況工件持續(xù)轉(zhuǎn)動，砂輪持續(xù)切入，磨削系統(tǒng)存在彈性變形超精密磨削加工技術(shù)4.2超精密加工技術(shù)-10-超精密研磨拋光技術(shù)是一種具有均勻復(fù)雜軌跡的精密加工，它同時具有研磨、拋光和超精密加工的特點(diǎn)。研磨和拋光技術(shù)示意圖加工精度高加工設(shè)備簡單、投資少加工精度不穩(wěn)定加工成本高、效率低技術(shù)特點(diǎn):彈性發(fā)射加工磁力研磨幾種納米級研磨加工方法超精密研磨拋光技術(shù)4.2超精密加工技術(shù)4.3高速/超高速切削技術(shù)-11--12-4.3高速/超高速切削技術(shù)高速加工是高速切削加工技術(shù)和高性能切削加工技術(shù)的統(tǒng)稱，指在高速機(jī)床上，使用超硬高強(qiáng)材料的刀具，采用較高的切削速度和進(jìn)給速度以達(dá)到高材料切除率、高加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。這種加工方式具有加工效率高、表面質(zhì)量好、加工精度高、工具磨損小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、模具、機(jī)械等領(lǐng)域的制造業(yè)中。高速加工技術(shù)13目前，不同加工方法和不同工件材料的高速/超高速切削速度范圍如表所示。加工方法切削速度范圍/(M/min)工件材料切削速度范圍/(M/min)車700-7000鋁合金2000-7500銑300-6000銅合金900-5000鉆200-1100鋼600-3000拉30-75鑄鐵800-3000鉸20-500耐熱合金500以上鋸50-500鈦合金150-1000磨5000-10000纖維增強(qiáng)塑料2000-90004.3高速/超高速切削技術(shù)切削速度范圍14薩洛蒙曲線超高速切削概念示意圖4.3高速/超高速切削技術(shù)薩洛蒙曲線描述了在切削過程中，隨著切削速度的增加，切削溫度的變化趨勢。切削速度范圍15切削速度與切削溫度的關(guān)系曲線4.3高速/超高速切削技術(shù)薩洛蒙曲線薩洛蒙曲線描述了在切削過程中，隨著切削速度的增加，切削溫度的變化趨勢。切削速度范圍16與常規(guī)切削加工相比，高速/超高速切削加工具有下列優(yōu)勢：（1）加工精度高（2）加工表面質(zhì)量好（3）加工效率高（4）可加工各種難加工材料（5）加工成本降低（6）可實(shí)現(xiàn)綠色制造高速加工是綠色制造技術(shù)4.3高速/超高速切削技術(shù)優(yōu)勢高速超高速切削優(yōu)勢17目前，高速主軸的轉(zhuǎn)速范圍為10000-25000r/min，加工進(jìn)給速度在10m/min以上。為適應(yīng)這種切削加工，高速主軸應(yīng)具有先進(jìn)的主軸結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的主軸軸承及良好的潤滑和散熱條件等。常規(guī)高速主軸包括以下幾類：電主軸靜壓軸承高速主軸磁浮軸承高速主軸4.3高速/超高速切削技術(shù)高速主軸系統(tǒng)18電主軸結(jié)構(gòu)4.3高速/超高速切削技術(shù)高速主軸系統(tǒng)電主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸，主軸單元的殼體就是電動機(jī)機(jī)座，并且配合其他零部件，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。電主軸實(shí)物19磁浮電主軸4.3高速/超高速切削技術(shù)高速主軸系統(tǒng)磁軸承的工作原理是在軸頸圓周方向上布置多個互為180度的電磁鐵，在軸的徑向產(chǎn)生多對均布的吸力（或斥力），從而把主軸懸浮在空氣中。磁軸承的工作原理204.3高速/超高速切削技術(shù)超高速切削進(jìn)給系統(tǒng)超高速切削進(jìn)給系統(tǒng)是超高速加工機(jī)床的重要組成部分，是維持超高速切削中刀具正常工作的必要條件。超高速切削進(jìn)給系統(tǒng)的性能是評價超高速機(jī)床性能的重要指標(biāo)之一。使用直線電動機(jī)作為進(jìn)給伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件，由電動機(jī)直接驅(qū)動機(jī)床工作臺，并且不受離心力的影響，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，容易實(shí)現(xiàn)很高的進(jìn)給速度。直線電機(jī)高精度運(yùn)動平臺21刀具材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)用途陶瓷（氧化硅、晶須增強(qiáng)材料、氧化鋁、氮化硅）耐磨性好、抗（熱）沖擊性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗黏結(jié)性好、干式切削韌度低，脆性強(qiáng)，容易產(chǎn)生崩刃；和鋁的高溫親和力大用于切削淬火鋼、硬鋼、鎳基高溫合金、不銹鋼CBN硬度高、熱穩(wěn)定性好、摩擦因數(shù)小、熱導(dǎo)率高、易產(chǎn)生積屑瘤強(qiáng)度和韌度低，抗彎強(qiáng)度低，易崩刃，一般只用于高硬材料的精加工用于切削淬硬鋼、高溫合金、工具鋼、高速鋼金剛石硬度極高、摩擦因數(shù)很小，熱導(dǎo)率高、耐磨性極好﹑鋒利性極好強(qiáng)度和韌度低，抗彎強(qiáng)度低，易崩刃，價格昂貴，不宜用于切削含鐵和鈦的材料用于切削單晶鋁、單晶硅、單晶鍺、鋁合金、黃銅，以及用于鎂合金的精密/超精密切削涂層表面硬度高、耐磨性好﹑抗沖擊性能好耐熱性和耐磨性比CBN和金剛石差，不宜用于切削高硬度的材料用于切削高硬鋁合金、鈦合金表4-2高速切削常用刀具材料的性能和用途4.3高速/超高速切削技術(shù)高速切削刀具22人工智能技術(shù)的應(yīng)用。未來的高速/超高速加工技術(shù)將更多地應(yīng)用人工智能技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，提高加工效率和精度。新材料的加工技術(shù)。未來的高速/超高速加工技術(shù)將更多地應(yīng)用于新材料的加工，如復(fù)合材料等，具備更加先進(jìn)的加工技術(shù)和設(shè)備，以滿足新材料加工的要求。精度與效率的平衡。未來的高速/超高速切削加工技術(shù)將更加注重精度與效率的平衡，既要保證加工效率，也要提高加工精度，這將需要更加精密的加工設(shè)備和更高級的控制系統(tǒng)。切削液的環(huán)保性。未來的高速/超高速加工技術(shù)將更加注重環(huán)保，開發(fā)出更加環(huán)保的切削液，減少對環(huán)境的影響，同時提高加工質(zhì)量和效率。4.3高速/超高速切削技術(shù)高速切削發(fā)展方向4.4特種加工技術(shù)-23--24-4.4特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)是指在傳統(tǒng)加工技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一系列高效、精密、復(fù)雜的先進(jìn)制造技術(shù)。這些技術(shù)在很多方面具有顯著優(yōu)勢，包括提高生產(chǎn)效率、保證制品質(zhì)量、降低成本等。應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天、生物醫(yī)學(xué)、精密儀器制造、新能源、汽車制造等特種加工的金屬零件電鍍金屬零件特種加工技術(shù)概述-25-電火花加工電化學(xué)加工激光加工電子束加工…特種加工技術(shù)超聲波加工等離子加工化學(xué)加工根據(jù)工作原理和特點(diǎn)可以將特種加工劃分為以下幾大類別：電化學(xué)加工、電火花加工、激光加工、電子束加工、超聲波加工、等離子加工和化學(xué)加工等。電火花加工電化學(xué)加工激光加工離子束加工超聲波加工等離子加工4.4特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)分類電火花加工具有適用范圍廣、加工精度高、表面質(zhì)量好、可加工復(fù)雜形狀、無力學(xué)應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)。-26-…電火花加工技術(shù)(ElectricalDischargeMachining，EDM)是一種通過瞬間放電產(chǎn)生的高溫等離子體來加工材料的非傳統(tǒng)加工技術(shù)。加工原理：在一定工作介質(zhì)中，利用工具電極和工件電極之間的脈沖性火花放電時的電腐蝕作用來蝕除多余的材料，以達(dá)到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量加工要求的一種工藝。電火花加工原理示意圖4.4特種加工技術(shù)電火花加工技術(shù)-27-極間介質(zhì)行成放電通道介質(zhì)熱分解、電極材料熱膨脹電極材料的拋出極間介質(zhì)的消電離加工過程原理示意圖

電火花加工過程4.4特種加工技術(shù)-28-電化學(xué)加工(ElectrochemicalMachining，ECM)是一種通過電化學(xué)反應(yīng)來去除材料的非傳統(tǒng)加工方法。加工原理：在電化學(xué)加工過程中，工具電極與被加工零件之間存在一個電解液填充的間隙。當(dāng)施加電壓后，電解液中的陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移，從而實(shí)現(xiàn)材料的去除。電化學(xué)加工回路電解成形表面過程示意圖4.4特種加工技術(shù)

電化學(xué)加工電化學(xué)加工的分類-29-電化學(xué)加工分為三大類：陽極溶解加工、陰極電沉積加工和復(fù)合加工。陽極溶解加工又因工藝方法的不同而分為電解加工、電解擴(kuò)孔、電解拋光、電解去毛刺等。陰極電沉積加工又因工藝目的的不同而分為電鍍、電鑄、電刷鍍、復(fù)合電鍍等。類型與原理加工方法主要用途陽極溶解加工電解加工零件成形加工，去毛刺電解拋光表面光整陰極電沉積加工電鑄結(jié)構(gòu)與零件成形，型材制備電鍍表面裝飾與表面功能化電刷鍍表面加工與尺寸修復(fù)復(fù)合電鍍表面加工與復(fù)合材料制備復(fù)合加工電解磨削、電解研磨零件成形、表面光整加工電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合研磨表面光整與鏡面加工電解-電火花復(fù)合加工零件成形加工4.4特種加工技術(shù)-30-離子束加工(IonBeamMachining，IBM)是一種利用高能離子束去除材料的非傳統(tǒng)加工方法。應(yīng)用領(lǐng)域：微電子、光學(xué)元件制造、表面改性等。離子束加工原理及示意圖4.4特種加工技術(shù)離子束加工-31-離子束加工的分類離子束加工按照其所利用的物理效應(yīng)和達(dá)到目的的不同，可分為四類，即利用撞擊效應(yīng)和濺射效應(yīng)的離子刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍膜及利用注入效應(yīng)的離子注入。不同離子束加工原理示意圖離子注入原理示意圖離子刻蝕原理示意圖離子濺射沉積原理示意圖4.4特種加工技術(shù)-32-高壓射流加工(High-PressureJetMachining，HPJM)是一種利用高速、高壓的射流去除材料的非傳統(tǒng)加工方法。分類：根據(jù)射流的介質(zhì)不同，可以分為純水射流加工、磨料水射流加工等。應(yīng)用領(lǐng)域：切割、鉆孔、清洗、表面處理等。高壓射流加工示意圖4.4特種加工技術(shù)高壓射流加工-33-產(chǎn)生高壓射流：通常采用高壓泵將工作介質(zhì)（如水或磨料水混合物）壓縮至極高壓力。通過一個特制的噴嘴將高壓工作介質(zhì)噴射出來，形成高速、高壓射流。磨料的加入：在磨料水射流加工中，磨料（如石英砂、剛玉等）被加入到高壓水中。磨料的加入可以提高射流的切削能力，使之能夠加工更硬的材料。射流切割作用：當(dāng)高壓射流噴射到被加工材料表面時，射流對材料產(chǎn)生剪切作用，使材料表面的原子或顆粒脫落。材料去除：通過控制射流的壓力、速度和噴射角度，可以實(shí)現(xiàn)對不同材料和厚度的加工。射流控制與運(yùn)動：高壓射流需要通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行精確控制。數(shù)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)噴嘴在被加工材料表面的定向移動，從而實(shí)現(xiàn)精確加工。高壓射流加工原理4.4特種加工技術(shù)產(chǎn)生高壓射流加入磨料射流切割作用切除材料射流控制與運(yùn)動高壓射流加工原理-34-水射流加工水射流加工(WaterjetMachining，WJM)又稱為超高壓水射流加工、液力加工、水噴射加工或液體噴射加工，俗稱“水刀”，主要靠液流能和機(jī)械能實(shí)現(xiàn)材料加工。水射流加工原理4.4特種加工技術(shù)-35-能場輔助加工技術(shù)通過在傳統(tǒng)切削、銑削、磨削、拋光等加工方式的基礎(chǔ)上引入激光、超聲振動和磁場等能場，彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造技術(shù)在精密/超精密加工方面能力的不足，實(shí)現(xiàn)其高質(zhì)量低損傷的超精密制造。分類：以電化學(xué)作用為主體的電化學(xué)復(fù)合加工、以熱熔化、汽化作用為主體的熱作用復(fù)合加工、以化學(xué)作用為主體的化學(xué)復(fù)合加工、其他能場復(fù)合加工4.4特種加工技術(shù)能場輔助加工電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合拋光原理示意圖化學(xué)-機(jī)械復(fù)合拋光原理示意圖激光輔助加工原理示意圖超聲輔助磨削加工原理示意圖4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)-36--37-微細(xì)加工技術(shù)微細(xì)切削技術(shù)光刻技術(shù)刻蝕技術(shù)超薄膜形成技術(shù)離子注入技術(shù)……主要應(yīng)用于大/超大規(guī)模集成電路微細(xì)加工技術(shù)指制造微型機(jī)械和微電子器件所需的各種工藝技術(shù)的總稱。4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)技術(shù)及特點(diǎn)-38-芯片、微傳感器微執(zhí)行器微電子元件4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)MEMS是一個新興的、多學(xué)科交叉的高科技前沿研究領(lǐng)域。微機(jī)械：體積小、重量輕、能耗低、精度高、性能可靠和靈敏度及效率高技術(shù)及特點(diǎn)-39-

微細(xì)加工技術(shù)隨著微機(jī)械的迫切需求和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用而快速發(fā)展，并表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景，它是多學(xué)科交叉融合、互相推動的結(jié)果。發(fā)展趨勢多能場復(fù)合加工多材料擴(kuò)展性復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)適應(yīng)性從平面化二維加工過渡到復(fù)雜結(jié)構(gòu)三維立體加工從單一硅片擴(kuò)展到銅、鋁、碳鋼以及鈦等多種金屬復(fù)合加工有利于結(jié)合各技術(shù)優(yōu)勢4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)發(fā)展趨勢介紹微細(xì)銑削-40-微細(xì)切削技術(shù)單點(diǎn)金剛石技術(shù)超精密微細(xì)切削加工精度可達(dá)300nm，表面粗糙度10nm微細(xì)切削是目前最常用的微加工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于制造極小的高精密零件的工業(yè)。傳統(tǒng)工藝加工精度一般為微米級微細(xì)切削機(jī)床正朝著微型化和智能化發(fā)展4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)-41-微細(xì)電加工技術(shù)線電極放電磨削(WEDG)和線電極電化磨削(WECG)就是典型的兩種微細(xì)電加工方法，WEDG與WECG的加工機(jī)床和工藝基本相似。用WEDG加工微小型刀具的簡明工藝流程4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)-42-光刻加工技術(shù)

光刻加工是微細(xì)加工中廣泛使用的一種加工方法，用于微電子集成電路制造。光刻流程涂膠、前烘顯影、堅膜刻蝕去膠完成4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)-43-光刻加工技術(shù)

光刻機(jī)的研究成為了近些年重點(diǎn)方向。鏡頭光刻機(jī)EUV光刻系統(tǒng)中對鏡頭的要求

:類型：全反射鏡數(shù)值孔徑：0.33尺寸:約300mm面形精度:小于0.05nm光刻機(jī)是光刻技術(shù)的核心!4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)-44-（準(zhǔn)）LIGA技術(shù)

LIGA技術(shù)是一種使用X射線的深度光刻、電鑄成形和注射相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)深寬比大的微細(xì)構(gòu)件的成形方法。LIGA工藝制造的精密齒輪三維立體微細(xì)加工技術(shù)克服了大深寬比微結(jié)構(gòu)的加工難題成本高（準(zhǔn)LIGA技術(shù)出現(xiàn)）4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)-45-

微納加工技術(shù)（Nanomanufacturingtechnology）近些年廣受關(guān)注，它是從納米尺度按照自上而下或自下而上的方式制造器件。碳纖維管納米制造臺積電“1nm”半導(dǎo)體工藝IBM原子排列納米制造原子水平上的自我復(fù)制、去除與裝配納米制造即納米技術(shù)在工業(yè)的一項(xiàng)具體應(yīng)用！4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)微納加工技術(shù)-46-

分為傳統(tǒng)加工、非傳統(tǒng)加工和復(fù)合加工，目前復(fù)合加工在納米尺度制造的應(yīng)用是最有前景的?；贔IB的納米刀具制備相較傳統(tǒng)技術(shù)，精度更高﹑刃形復(fù)雜、表面損傷更低！微納加工技術(shù)4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)-47-微納加工技術(shù)精密機(jī)械能源化工3D/4D打印芯片微納加工技術(shù)在航空、機(jī)械、醫(yī)學(xué)和化工等領(lǐng)域均有重要應(yīng)用!生物醫(yī)藥發(fā)展與應(yīng)用4.5微細(xì)及微納加工技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)-48--49-4.6綠色制造技術(shù)綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。特點(diǎn)產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使用到報廢整個產(chǎn)品生命周期中環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護(hù)要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低。先進(jìn)制造技術(shù)制造問題環(huán)境保護(hù)問題資源優(yōu)化利用問題涉及問題綠色制造技術(shù)綠色制造技術(shù)零部件再制造是指在廢舊產(chǎn)品實(shí)施技術(shù)修復(fù)和改造中所設(shè)計的一種技術(shù)，通常以零部件的性能失效分析、壽命評估等為基礎(chǔ)，采用一系列的工程措施將損壞或失效的零部件再制造為能夠重新服役的零部件。-50-零部件再制造機(jī)電產(chǎn)品生命周期過程簡圖先進(jìn)制造技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)激光增材再制造技術(shù)等離子熔覆成形技術(shù)鐵基合金鍍鐵再制造技術(shù)類激光高能脈沖精密冷補(bǔ)技術(shù)金屬表面強(qiáng)化減摩自修復(fù)技術(shù)常見技術(shù)金屬零部件表面粘涂修復(fù)技術(shù)激光增材再制造是以激光熔覆技術(shù)為基礎(chǔ)，對服役失效零件及誤加工零件進(jìn)行幾何形狀及力學(xué)性能恢復(fù)的技術(shù)行為。-51-激光增材再制造技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)航空發(fā)動機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)鋼鐵冶金軍隊(duì)?wèi)?yīng)用:激光熔覆技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)拆解清洗分類檢測判別再制造修復(fù)熱處理后加工檢驗(yàn)等離子熔覆再制造技術(shù)是以等離子熔覆技術(shù)為基礎(chǔ)，對服役失效零件及誤加工零件進(jìn)行幾何形狀及力學(xué)性能恢復(fù)的技術(shù)行為。-52-等離子熔覆再制造技術(shù)等離子熔覆成形技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)鐵基合金鍍鐵再制造技術(shù)是一種主要用于修復(fù)各種類型零部件的再制造技術(shù),在無刻蝕鍍鐵技術(shù)的基礎(chǔ)上，在單金屬鍍鐵液中加入適量的鎳，鈷等合金元素，獲得Fe、Ni、Co合金鍍層，使其比單金屬鍍鐵層具有更好的力學(xué)性能。-53-鐵基合金鍍鐵再制造技術(shù)鐵基合金鍍鐵再制造流程圖先進(jìn)制造技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)恢復(fù)磨損零件的形位尺寸；再制造后的產(chǎn)品機(jī)械性能不低于新品；工藝流程時間短；價格低；大量節(jié)省時間和資金成本。優(yōu)點(diǎn):類激光高能脈沖精密冷補(bǔ)技術(shù)是利用鎢電極與工件之間產(chǎn)生的高能脈沖電弧熱快速熔化母材和填充焊材,實(shí)現(xiàn)精密冷補(bǔ)的種新型焊補(bǔ)技術(shù)。-54-類激光高能脈沖精密冷補(bǔ)技術(shù)類激光高能脈沖精密冷補(bǔ)技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)最大功率可達(dá)40kW；冷補(bǔ)層致密，修復(fù)成形好；冷補(bǔ)層厚度大、強(qiáng)度高；不起泡、不易產(chǎn)生裂紋;冷補(bǔ)效果可與電子束焊、激光焊相媲美。優(yōu)點(diǎn):綠色清洗是指與有競爭力的同類產(chǎn)品或服務(wù)相比對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生較小影響的清潔產(chǎn)品或服務(wù)。進(jìn)行比較的方面可以是產(chǎn)品或服務(wù)涉及到的原材料的獲取、生產(chǎn)、加工、包裝、物流、循環(huán)再利用、操作、維護(hù)，或廢物處理等。-55-綠色清洗技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)4.6綠色制造技術(shù)綠色清洗技術(shù)高壓水射流清洗技術(shù)超聲波清洗技術(shù)激光清洗技術(shù)熔鹽超聲復(fù)合清洗技術(shù)4.7生物制造技術(shù)-56--57-4.7生物制造技術(shù)生物制造是指運(yùn)用現(xiàn)代制造科學(xué)和生命科學(xué)的原理和方法，通過單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)簇的直接和間接受控組裝，完成具有新陳代謝特征的生命體成形和制造的技術(shù)。仿生制造、生物質(zhì)和生物體制造及涉及生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的制造科學(xué)和技術(shù)均視為生物制造。智能微通道陣列生物芯片制造生物增材制造技術(shù)及應(yīng)用生物制造技術(shù)-58-4.7生物制造技術(shù)《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》明確將生物制造作為生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，提出“依托生物制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)化工原料和過程的生物技術(shù)替代，發(fā)展高性能生物環(huán)保材料和生物制劑，推動化工、醫(yī)藥、材料、輕工等重要工業(yè)產(chǎn)品制造與生物技術(shù)深度融合，向綠色低碳、無毒低毒、可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型”。《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》-59-4.7生物制造技術(shù)具體到機(jī)械制造領(lǐng)域，生物制造可以理解為直接利用生物大分子、細(xì)胞、組織、結(jié)構(gòu)及生命過程等生物手段或采用基于生物原理的加工工具、潤滑方式、運(yùn)動方式等進(jìn)行工程材料、結(jié)構(gòu)、零件、系統(tǒng)的合成、加工、成形、操作的制造技術(shù)。生物打印生物制造生物制造技術(shù)60（1）生物活性組織的工程化制造（2）類生物智能體的制造（3）生物遺傳制造（4）用生物機(jī)能的去除或生長成型加工生物制造的主要內(nèi)容和方向包括但不限于以下幾個方面：4.7生物制造技術(shù)生物制造技術(shù)614.7生物制造技術(shù)生物制造工程的體系結(jié)構(gòu)目前生物制造工程的研究方向是如何把制造科學(xué)、生命科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)各領(lǐng)域的最新成果組合起來，使其彼此溝通起來用于制造業(yè)，是生物制造工程的主要任務(wù)。62生物成形技術(shù)的內(nèi)容4.7生物制造技術(shù)生物成形技術(shù)生物成形生物成形制造是指通過單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)簇直接和間接地受控組裝，完成具有新陳代謝特征的生命體的成形和制造。生物加工就是利用生物去除成形、約束成形、生長成形等方法達(dá)到所需制造的目的。63目前醫(yī)學(xué)上采用金屬等人工材料制成的器官替代物為醫(yī)療康復(fù)服務(wù)，但其缺點(diǎn)是異種組織器官存在人體的排異反應(yīng)，無法參與人體的代謝活動，使康復(fù)工程有很大