"修蛇有尾频年坠,小凤为翎几日成"。3月29日,电光制造团队2018届硕士学位论文答辩会在机电学院4-4308顺利举行。电光制造团队参加毕业答辩的研究生有严惠、王冠军、宦君、林会杰、赵凯林、卓威、汪川、周威威、段亚俊、潘红伟、方来久、李成让、邵俊科、陶筱天、俞晓春共15位同学。一同参加答辩的还有来自机电学院兄弟课题组的管海军、高先哲、赵劲波、池梁、王志强5位同学。答辩主席由来自南京航空航天大学材料学院的姬广斌教授担任,南京航空航天大学机电学院刘志东教授、肖冰教授、田宗军教授和沈理达副教授担任答辩委员,南京航空航天大学机电学院邱明波副教授担任答辩秘书。电光制造团队其他年级30余位同学旁听了本次毕业答辩会。

上午8:00,答辩会正式开始。第一位答辩的是严惠,他的研究课题是《激光熔化沉积分区扫描成形TC4构件应力变形控制及性能研究》,针对金属3D打印中热应力控制及零件变形问题,提出了分区扫描的优化策略,通过有限元分析和实验探索解决了大型结构件3D打印难成形问题,为航空航天大型结构件的增材制造提供了理论依据和实验支撑。

第二位答辩的是王冠军,他研究的课题是《基于激光选区熔化技术可控多孔结构设计及力学性能研究》。针对临床上人工植入体广泛存在的"应力屏蔽"和生物固定困难的问题,提出一种基于"概率球"模型的可控多孔结构设计方法,通过几何参数分析、SLM工艺探索和力学性能测试等层面的分析证实了该方法的可行性,为定制化和功能化3D打印植入体的临床应用提供了一种可行的研究思路。

第三位答辩的是宦君,他的研究课题是《激光选区熔化设备研制及钛合金成形基础工艺研究》。针对目前市场上SLM设备价格昂贵且参数封闭的缺点,自主研发了一套模块化、开放化的设备,完成了总体方案设计,构建了电气控制系统,解决了调试过程中精度校准问题,并在该设备上探索了Ti6Al4V成形的基础工艺。该设备在第十九届中国国际高新技术成果交易会上荣获"优秀产品奖"。

第四位答辩的是林会杰,他的研究课题是《激光选区熔化成形悬垂结构过程仿真及工艺研究》。针对悬垂结构区域表面质量差、翘曲严重等缺陷,对SLM成形过程进行仿真分析与工艺研究,探索了激光功率、扫描速度等工艺参数对悬垂结构成形特征的影响,为进一步提高SLM成形质量扩大SLM应用范围提供了理论依据。

第五位答辩的是赵凯林,他的研究课题是《脉冲喷射电沉积制备纳米复合镀层试验研究》。他提出了脉冲喷射电沉积的方法并改进了喷射电沉积实验平台,在改进的试验平台上进行不同电流密度下的喷射电沉积方法制备纳米复合镀层试验研究。研究结果表明,脉冲电源的引入和纳米粒子的加入均能提高镀层质量,从而获得防腐性能更佳的复合镀层。

第六位答辩的是卓威,他的研究课题是《动柔性摩擦喷射电沉积制备纳米晶镍试验研究》。他提出了动柔性摩擦喷射电沉积方法,并基于这种方法设计了多任务实时操作系统试验系统,研究了动柔性摩擦对喷射电沉积的作用机理和动柔性摩擦的接触压力对镀层性能的影响。研究表明,在适当的压力下,纳米晶镍镀层表面平整、致密,晶粒细化、硬度增加、耐腐蚀性能提高。

第七位答辩的是汪川,他的研究课题是《旋转交织喷射电沉积及Ni-CeO2复合镀层性能研究》,他提出了阴极旋转交织沉积的新型加工方法。他自行设计搭建了旋转交织喷射电沉积设备,并基于此设备研究了交织工艺对镀层的影响和交织Ni-CeO2对镀层性能的影响。研究表明,该技术能够提高镀层均匀性致密性,对基底的耐腐蚀性能有很大改善。

第八位答辩的是周威威,他的研究课题是《金刚石线电火花复合形状切割工艺及弯丝控制研究》。论文针对半导体材料的切割工艺,提出了一种金刚石线电火花复合线切割方法用于硬脆材料的形状切割,通过改造机床和提出压力检测控制方法。研究发现,金刚石线电火花复合形状切割工艺在半导体脆性材料加工方面具有显著优势。

第九位答辩的是段亚俊,他的研究课题是《半导体硅材料电火花铣削加工控制系统及工艺研究》。对半导体硅材料电火花铣削加工控制系统及工艺展开研究,搭建了三轴试验系统平台,建立了基于脉冲放电概率检测的电火花铣削加工伺服系统,提出了丙三醇工作介质并进行了工艺探索,为半导体硅材料的加工提供一种新型的加工方法。

第十位答辩的是潘红伟,他的研究课题是《基于FPGA的往复走丝电火花线切割脉冲电源及高效加工研究》。针对电火花线切割加工过程中存在的表面烧伤、效率上升慢、加工稳定性降低等难题,通过搭建试验系统,结合工艺试验及机理分析,实现了大电流高效稳定切割加工,同时进一步提高了切割效率。

第十一位答辩的是方来久,他的研究课题是《往复走丝电火花线切割绞合电极丝装置研制及切割工艺试验》。针对往复走丝电火花线切割在大能量和大厚度切割过程中由于极间工作液供给不足以及蚀除物难以排出导致加工效率低的问题,提出了用新型绞合电极丝切割的方法,以及绞合电极丝的制造装置设计方案和装置零部件的模块化设计,并制造出样机,完成切割实验。研究表明,在相同电参数下,随着工件厚度的增加,绞合电极丝的切割速度超过圆截面电极丝。

第十二位答辩的是李成让,他的研究课题是《高速往复走丝电火花线切割超高厚度切割技术的研究》。针对于1000mm以上的超高厚度工件的线切割加工中出现的加工因难,通过提高电极丝运行速度来提高超高厚度工件切缝中工作液流速,对现有电火花线切割机床的导丝器、张力机构、伺服控制方式、工作介质及电极丝等进行了改进,最终实现超厚度(>1500mm)工件的持续稳定加工。

第十三位答辩的是邵俊科,他的研究课题是《电极形式对电火花雾化烧蚀成形加工影响研究》。针对电极形式对电火花雾化烧蚀成形加工的影响进行研究,设计了雾化烧蚀实验系统,提出了壁槽电极与集束电极雾化烧蚀加工的方法,开展了工艺试验,验证了压力损失和排屑对壁槽电极雾化烧蚀效率的制约作用。

第十四位答辩的是陶筱天,他的研究课题是《电火花穿孔组合加工及再铸层研究》针对电火花小孔组合加工及再铸层研究为题研究小孔加工技术问题,高速电火花穿孔机为基础构建了电解电火花复合加工试验平台,分别进行了正极性电火花电解复合和负极性电火花电解复合加工TC4钛合金小孔的试验,设计了电火花电解复合加工小孔出口处转换极性的加工方法,提高了加工效率,改善了小孔加工质量。

第十五位答辩的是俞晓春,他的研究课题是《分立电极多通道放电雾化烧蚀加工技术研究》。针对单个放电通道不利于控制烧蚀反应和提高工件表面质量的问题,本文提出分立电极多通道放电雾化烧蚀加工技术。提出了多通道放电雾化烧蚀加工方法,构建了多通道放电雾化烧蚀加工系统,分析了多通道放电机理,建立了电极与工件之间电压和回路总电流理论模型。研究发现,多通道雾化烧蚀较单通道雾化烧蚀材料蚀除率显著提高并提高了表面质量。

下午,兄弟课题组的同学也进行了答辩。
在每位同学汇报之后,答辩组专家根据从选题背景、实验方法、研究结论等角度对答辩学生进行了提问,同学们一一进行了解答。 汇报完成后,答辩组专家进行了严谨细致的闭门决议。经讨论,与会专家一致同意通过全部硕士研究生论文答辩,建议授予工学硕士学位。同时,推荐严惠、王冠军、林会杰、赵凯林、卓威、汪川、潘红伟、李成让、陶筱天、周威威、高先哲同学参评优秀硕士学位论文。
晚上22:00时许,答辩会在严肃又不失活泼的气氛中圆满结束。
另外,杨冬雷同学与3月25日顺利通过了机电学院组织的公开答辩。他的研究课题是《电极快速进给放电烧蚀分层铣削高效加工技术研究》,针对航空难加工材料,提出一种快速进给放电烧蚀分层铣削高效加工技术,显著提升了烧蚀加工效率,为烧蚀加工的高效应用提供了一种新的思路。

"潮平两岸阔,风正一帆悬"。新的篇章即将书写,新的征程即将开启。为2018届电光制造团队毕业生送上真挚的祝福,希望他们在人生的新阶段能够牢记师恩、踏实勤奋、锐意进取、兼济天下。

2018届电光制造团队16名毕业的研究生共计完成硕士论文16篇,期刊/会议论文36篇(SCI 24篇)。论文题目和在学期间完成的重要成果如下:
严惠:激光熔化沉积分区扫描成形TC4构件应力变形控制及性能研究
[1] Hui Yan, Lida Shen, Xiao Wang, et al., Stress and deformation evaluation of the subarea scanning effect in direct laser-deposited Ti-6Al-4V[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology (录用)
[2]严惠,王霄,梁绘昕,等.选区顺序对激光直接制造TC4应力及变形的影响.红外与激光工程(EI刊源,录用)
[3]严惠,王霄,沈理达,等.岛式扫描对激光熔化沉积TC4变形及性能的影响.应用激光(录用)
王冠军:基于激光选区熔化技术可控多孔结构设计及力学性能研究
[1] Guanjun Wang, Lida Shen, Jianfeng Zhao, et al. Design and Compressive Behavior of Controllable Irregular Porous Scaffolds: Based on Voronoi-Tessellation and for Additive Manufacturing[J]. ACS Biomaterials Science & Engineering, 2018, 4 (2): 719-727. (SCI,二区,影响因子3.234, DOI: 10.1021/acsbiomaterials.7b00916)
宦君:激光选区熔化设备研制及钛合金成形基础工艺研究
[1]宦君,田宗军,梁绘昕.选区激光熔化钛合金成形工艺和表面形貌研究[J].应用激光. 2018.
林会杰:激光选区熔化成形悬垂结构过程仿真及工艺研究
[1]林会杰,沈理达,姜金辉,谢德巧,梁绘昕,范钦春.选区激光熔化成型悬垂结构特征模拟分析[J].航空学报.(已录用)
赵凯林:脉冲喷射电沉积制备纳米复合镀层试验研究
[1] Liu Xia, Shen Lida, Qiu Mingbo, Tian Zongjun, Wang Yihao, Zhao Kailin. Jet electrodeposition of nanocrystalline nickel assisted by controllable friction[J]. Surface and Coatings Technology, 305 (2016) 231-240.(SCI已发表)
[2] Kailin Zhao, Lida Shen, Mingbo Qiu, Zongjun Tian, Wei Jiang. Preparation and Properties of Nanocomposite Coatings by Pulsed Current-Jet Electrodeposition[J]. International Journal of Electrochemical Science, 12 (2017) 8578-8590.(SCI已发表)
[3] Lida Shen, Kailin Zhao, Mingbo Qiu, Xin Wang, Mingzhi Fan. Preparation and Properties of Nano-multilayer Films by Rotating Jet Electrodeposition[J]. International Journal of Electrochemical Science, 13 (2018) 984-993.(SCI已发表)
卓威:动柔性摩擦喷射电沉积制备纳米晶镍试验研究
[1] Wei Zhuo, Lida Shen, Mingbo Qiu, Zongjun Tian, Wei Jiang. Effects of flexible friction on the properties of nanocrystalline nickel prepared by jet electrodeposition[J]. Surface & Coatings Technology, 2018, 333:87-95.(SCI)
[2] Lida Shen, Wei Zhuo, Mingbo Qiu, Wei Jiang, Kailin Zhao , Chuan Wang. Jet electrodeposition with movable, flexible friction on quality of nanocrystalline nickel coatings[J]. Materials Science and Technology, 2017, 34:419-428.(SCI)
[3] Lida Shen, Wei Zhuo, Mingbo Qiu, Zongjun Tian, Chuan Wang. Preparation of Metal Nanoparticles by Jet Electrodeposition Using Monocrystalline Silicon Substrate[J]. Int. J. Electrochem. Sci., 2017, 12:9040-9050.(SCI)
汪川:旋转交织喷射电沉积及Ni-CeO2复合镀层性能研究
[1] Chuan Wang, Lida Shen, Mingbo Qiu, et al. Characterizations of Ni-CeO2 nanocomposite coating by interlaced jet electrodeposition[J]. Journal of alloys and compounds, 2017, 727: 269-277.
[2] Lida Shen, Chuan Wang, Zongjun Tian, et al. Study on the Properties of Jet Electrodeposited Nickel Coating by Rotating Interlacing Method[J]. International journal of electrochemical science, 2018, 13: 1831-1843.
周威威:金刚石线电火花复合形状切割工艺及弯丝控制研究
[1] Weiwei Zhou, Zhidong Liu, Bin Zhang, Mingbo Qiu, Haoran Chen, Lida Shen. Experimental research on semiconductor shaping by abrasive-spark hybrid machining. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018,94(5):2209-2216.(已录用)
[2] Qin Wu, Zhidong Liu, Bin Zhang, Mingbo Qiu, Weiwei Zhou. Experimental research on tension balance control of reciprocating winding diamond wire saw. International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2016,91(1-4):1-9.(已录用)
[3] Donglei Yang, Mingbo Qiu, Yunxiao Han,Linglei Kong, Weiwei Zhou, Zhidong Liu. Technology of ablation milling by fast-moving electrode. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018.(SCI源刊,DOI 10.1007/s00170-017-1260-7)
段亚俊:半导体硅材料电火花铣削加工控制系统及工艺研究
[1]段亚俊,邱明波,陈浩然,等.丙三醇水溶液电火花加工硅晶体特性研究[J].电加工与模具, 2017(5).
潘红伟:基于FPGA的往复走丝电火花线切割脉冲电源及高效加工研究
[1] Hongwei Pan, Zhidong Liu, Chengrang Li, Yueqin Zhang, Mingbo Qiu. Enhanced debris expelling in high-speed wire electrical discharge machining. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017, 93(5-8): 2913-2920. (SCI收录,IF 2.2)
[2]潘红伟,刘志东,庞昊聪.磁场辅助高效电火花线切割研究. 2016年全国电火花线切割加工技术研讨会暨江苏省特种加工学术年会交流文集,盐城.
[3] Zhang Yueqin, Liu Zhidong, Pan Hongwei, Qiu Mingbo. Dielectric fluid lifespan detection based on pulse discharge probability in wire electrical discharge machining. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017. (SCI收录,IF 2.2)
[4]张月芹,刘志东,潘红伟,邱明波. HSWEDM加工中工作液性能变化及其对电极丝损耗影响的研究[J].制造技术与机床,2017 (9):143-147.
[5] Xiaoxiao He, Zhidong Liu, Hongwei Pan, Mingbo Qiu, Yongjun Zhang. Increasing process efficiency of HSWEDM based on discharge probability detection. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017. (SCI收录,IF 2.2)
[6]贺笑笑,刘志东,潘红伟,邱明波,罗福源.基于放电概率检测的硅晶体电火花线切割加工伺服控制研究[J].电加工与模具,2017 (3):25-30.
[7] Chengrang Li, Zhidong Liu, Laijiu Fang, Hongwei Pan, Mingbo Qiu. Super-high-thickness high-speed wire electrical discharge machining. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017. (SCI收录,IF 2.2)
方来久:往复走丝电火花线切割绞合电极丝装置研制及切割工艺试验
[1] Chengrang Li, Zhidong Liu, Laijiu Fang, Hongwei Pan, Mingbo Qiu. Super-high-thickness high-speed wire electrical discharge machining[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017: 1-14.(SCI原刊)
李成让:高速往复走丝电火花线切割超高厚度切割技术的研究
[1] Chengrang Li, Zhidong Liu, Laijiu Fang, Hongwei Pan, Mingbo Qiu. Super-high-thickness high-speed wire electrical discharge machining[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017: 1-14.(SCI原刊)
[2] Hongwei Pan, Zhidong Liu, Chengrang Li, Yueqin Zhang, Mingbo Qiu. Enhanced debris expelling in high-speed wire electrical discharge machining[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017,93(5-8): 2913-2920. (SCI原刊)
[3] Hao Yan, Zhidong Liu, Lingling Li, Chengrang Li, Xiaoxiao He. Large taper mechanism of HS-WEDM[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016: 1-9.(SCI原刊) [4]张旭东,李成让.往复走丝电火花线切割的高表面质量高效切割[J].电加工与模具,2017:354-360.(已录用)
邵俊科:电极形式对电火花雾化烧蚀成形加工影响研究
[1]邵俊科,孔令蕾,邱明波,等.壁槽电极雾化烧蚀成形加工工艺研究.中国机械工程.(已录用)
陶筱天:电火花穿孔组合加工及再铸层研究
[1] Xiaotian Tao, Zhidong Liu, Mingbo Qiu, Zongjun Tian, Lida Shen. Research on an EDM-based unitized drilling process of TC4 alloy. International Journal Of Advanced Manufacturing Technology.2018.(SCI源刊,已录用)
俞晓春:分立电极多通道放电雾化烧蚀加工技术研究
[1] Xiaochun Yu, Mingbo Qiu, Jiongbo Fu, Linglei Kong, Yunxiao Han. Multi-channel aerosol dielectric electrical discharge machining ablation based on discrete electrode[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. (在审)
[2]邱明波,俞晓春.高效放电加工技术研究现状[J].航空制造技术, 2017, 522(3):46-55.
[3]邱明波,史璟云,俞晓春,刘志东.放电雾化烧蚀磨削压力伺服控制方法研究[J].上海交通大学学报.(已录用)
[4]邱明波,俞晓春,韩云晓,刘志东,沈理达,田宗军.多通道放电雾化烧蚀磨削复合加工方法.中国国家发明专利:201711102391.8(申请号).
杨冬雷:电极快速进给放电烧蚀分层铣削高效加工技术研究
[1] Donglei Yang, Mingbo Qiu, Yunxiao Han, Linglei Kong, Weiwei Zhou, Zhidong Liu. Technology of ablation milling by fast-moving electrode. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018.(SCI源刊,已录用)
编辑:王冠军 曹颖