2024年12月26日,“镁好之夜”三周年——迎来了轻量化领域若干新技术的发布。
活动以“镁”好未来・轻量化应用为主题,汇聚了镁合金、碳纤维、机器人领域的顶尖专家学者,上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心更是更是派出多位学者,专家们将轻量化应用领域的最新技术与趋势一一分享。
活动由浙江文镁科技有限公司总经理赵斌元主持开场,介绍了论坛嘉宾:镁合金材料专家——彭立明、付彭怀、吴玉娟、刘泓、陈娟;石墨烯碳纤维专家——高超;机器人视觉系统专家——许燕玲;工业设计专家——陈纪州;商业视觉专家——吴光绪。
他说每一次技术变革都是伴随着材料变革的,有时候我们被推着走,有时候我们需要推一把,这是困“难”的,所以我们要拥抱“变”化,并抓住“机”会,如何能够做到呢 ?他认为需要“合”成一个生态,用生态的力量来推动轻量化的进步和发展。
▲文镁科技有限公司总经理 赵斌元
紧接着,一系列精彩的行业先进轻量化解决技术专题演讲依次展开......【完整回放视频请关注视频号:文镁科技,观看教程在文末】
上海交通大学特聘教授、博士生导师彭立明介绍了高强韧镁合金集成设计及其车载应用的最新进展,以及上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心在镁合金应用于汽车领域的最新技术成果。着重阐述了一体化压铸技术的应用,这也是轻量化领域极具代表性的技术之一。
彭立明老师指出,当下大多数一体化压铸工艺采用的是铝合金,而轻合金中心目前已经具备运用镁合金进行一体化压铸的基础条件。针对汽车生产中所使用的各类相关材料,中心均有相应的镁合金不同牌号作为替代方案。预计在未来三年,镁合金在轻量化、功能特性以及价格等方面,都将展现出明显的优势。
▲上海交通大学特聘教授、博士生导师 彭立明
上海交通大学副研究员、博士生导师付彭怀介绍了镁合金3D打印技术的最新进展,令人印象深刻。镁合金激光选区熔化(SLM)增材制造技术依靠高精度的激光熔化与逐层堆积工艺,能够灵活生产出各种形状复杂的镁合金构件。该技术精度极高,保障了所制备构件的精确性与可靠性。
尤为重要的是,镁合金属于轻质且高强度的材料,凭借激光选区熔化(SLM)技术在制造复杂形状和多孔结构镁合金构件方面的卓越能力,能为生物医疗(骨内植入)、航空航天等高科技领域提供满足其特殊需求的定制化、高性能镁合金构件,很好地契合了这些领域的应用需求。
▲上海交通大学副研究员、博士生导师 付彭怀
上海交通大学副教授、博士生导师许燕玲,就 “机器人焊接智能化” 主题做了报告,介绍了焊接机器人视觉系统领域取得的最新突破性进展。他结合丰富的产学研经验,研发出一系列核心关键技术,包括机器人驱控制一体、数字孪生系统、免示教免编程、自带焊接工艺库以及视觉定位跟踪模块。
这些技术代表了当前焊接机器人视觉系统的最前沿,解决了传统焊接工艺中的诸多难题,为高性能结构件的制造提供了更为可靠、高效的连接解决方案。
▲上海交通大学副教授、博士生导师 许燕玲
上海交通大学研究员、博士生导师吴玉娟,介绍了交大在“高性能稀土镁合金研发设计与应用”方面的最新研究进展。高性能稀土镁合金是我国在全球具备绝对优势的领域,其能够显著提升材料性能并拓展应用。
吴教授分享了团队在该领域的最新成果及相关应用案例,特别是在解决镁合金强塑性匹配问题上的突破。她详细介绍了团队开发的新型高强韧耐热铸造、变形及增材制造镁合金及其复合材料,并探讨了镁合金增材制造的研究热点。
上海交大已在高性能镁稀土合金制粉、LPBF/LMD/WAAM打印工艺及显微组织调控等方面取得初步成果,还研发了镁合金3D打印专用设备,并通过工艺参数和后续处理制度调控组织性能和成型缺陷,成功制备出航空航天、汽车、3C产品及医疗等领域的镁合金构件。
▲上海交通大学研究员、博士生导师 吴玉娟
上海交通大学特别研究员、博士生导师刘泓全程高能输出最新的镁合金研发实现方法,他创新性地在研究中引入人工智能技术,提出“集成材料计算:轻合金制备工艺研究的新范式”。
一方面,结合多尺度计算模拟方法构建集成计算模型,综合性强、精确度高,能准确预测轻合金微观组织与力学性能,还可灵活调整策略揭示潜在规律。
另一方面,利用机器学习算法构建数据驱动模型,可精准拟合复杂生产过程中的映射关系,实现缺陷预测与工艺参数智能优化,基于深度学习的语义分割模型能智能识别铸件质量。未来,数字孪生技术助力的全流程智能控制技术有望推动我国高端轻合金结构件制造产业蓬勃发展。
▲上海交通大学特别研究员、博士生导师 刘泓
上海交通大学副研究员、博士生导师陈娟,讲解了“传感器用氢致变色镁基功能薄膜研究”深度探索和最新研究。
她借助氢致变色材料随氢气浓度改变光学性质的独特之处,为氢气传感器、智能窗领域提供创新解法。通过调控微结构与成分波动,成功获得如(CF)n-Pd/Mg等多系列氢致变色镁基薄膜,这些薄膜调光区间大且吸放氢速度快。通过深入研究影响薄膜光学特性的微纳结构特征,利用磁控溅射参数调控实现微区成分波动与结晶度调控,阐明纳米晶、非晶结构对吸放氢影响规律,提出理想结构模型。并且,多级次薄膜结构利于提升氢致光学转变特性,CF层兼具增透、提速作用。
▲上海交通大学副研究员、博士生导师 陈娟
浙江大学求是特聘教授、博士生导师高超,被誉为“石墨烯驾驭者”。他介绍了最新的突破性技术成果:
一是他原创的石墨制纤的全新路径(石墨-氧化石墨烯及液晶-石墨烯纤维)高柔韧性、高导热,且兼具又粗又强特点的石墨烯纤维;
二是石墨烯基碳纤维,其在强度、模量、导电率、导热率等方面表现卓越,导热率达到了1480w/mK,远超美国王牌产品K1100的950w/mK;
三是可产业化的石墨烯复合碳纤维,其成本仅为原有相关产品的三分之一,有着极大的市场应用潜力与优势。
▲浙江大学求是特聘教授、博士生导师 高超
木马工业设计的陈纪州先生对木马工业设计予以介绍,着重向大家展示了工业设计在产品开发环节所具备的重要性。木马工业设计在机器人领域的工作已经超过10年,如今接近八成的业务也来自于机器人,镁合金作为最被看好的两种机器人材料之一结合文镁机械设计和仿真模拟的轻量化设计能力,正好可与其机器人相关客户有机结合。
文镁科技与木马工业设计共同围绕新材料设计、轻量化设计和工业设计这三个关键要素,联合搭建了一个跨界合作的CMF中心 ——文镁木马工业设计中心,希望从设计角度为各个产业的发展注入新的活力。
▲杭州木马工业设计总监 陈纪州
杭州黑白影像工作室的吴光绪先生作为国内顶尖商业摄影师,带来了关于独特视觉与商业相融合的专题报告。他说,硬科技常给人遥远之感,而工业与材料蕴含的美需专业视觉作品呈现。
当下,新材料、新科技要更好地走近大众,以更直观方式亮相至关重要。吴光绪先生或许正凭借其独特视角与专业能力,用影像记录下那些硬科技背后的美,让大众能跨越距离感去领略、感受,进而提升大众对硬科技的认知与兴趣,这无疑会为硬科技的进一步发展添砖加瓦。
▲杭州黑白影像创始人 吴光绪
一年一度的“镁好之夜”,不仅聚焦于精彩的论坛讨论,还为科技与产业的搭建了直接交流的空间。专业人士可深入沟通,共同探索科技与产业的融合之道,携手推动创新生态的形成与发展。
希望一年又一年的聚会是充满能量的种子,悄然播撒在了行业发展的土壤之中,孕育着无限的希望与可能。
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