增材製造國家重點研發專項清單公布

2017年6月，增材製造「國家重點研發計劃專項2017年度項目公示清單發布，計劃支持的單位共有23家，支持的總經費4.5億，其中支持的項目內容涵蓋了設計演算法、噴射列印頭裝置、智能增材製造平台、大型電子束熔絲製造技術、電子束粉末床熔化製造技術、連續纖維增強複合材料製造工藝、陶瓷增強複合材料製造裝備、激光修復與再製造裝備、超聲增材製造技術、大型增材/減材製造裝備、金屬增材製造過程中監測系統、增材製造在航空航天領域的產業化研究、增材製造在個性化醫療器械領域的應用等。

西北工業大學 張衛紅 ，面向增材製造的產品創新設計技術

合作過的研究成果：基於幾何非線性的載荷可控傳遞結構拓撲優化方法

首先添加輔助桿單元，將約束節點載荷轉化為約束節點位移，再通過約束節點位移的比值來實現載荷的可控傳遞，這樣可以在幾何非線性拓撲優化中實現載荷的可控傳遞，解決了背景技術幾何非線性拓撲優化僅考慮整體剛度性能忽略結構局部性能的技術問題，同時這樣有利於優化約束的建模以及模型的快速更改，具有較高的靈活性、普適性以及準確性，實用性好。

參考專利：CN201611230295.7

西安交通大學 邵金友 ，高效寬幅壓電式微滴噴射陣列列印頭的研發

合作過的研究成果：三維微/納結構的流體介電泳力掃描壓印成形方法

屬於微納製造領域，是一種三維微/納結構的流體 介電泳力掃描壓印成形方法。 流體介電泳力是針對在電場中的介電液體而言的，該力作用在氣液界面，從液相指向氣相，拉動介電流體而運動。流體介電泳力可以有效的控制微/納流體的流動，目前在微流控中已獲得廣泛的應用。 已有研究表明，利用介電泳力來驅動預聚物填充模具腔體，以代替傳 統的機械壓力壓印過程，從而可以克服較大的機械壓力帶來的弊端。

參考專利：CN201110192995.2

南京理工大學 廖文和 ，智能化增材製造系統平台

合作過的研究成果：不同粉末複合使用的選區激光熔融送粉鋪粉裝置

不同粉末複合使用的選區激光熔融送粉鋪粉裝置：包括工作台、成形缸、噴粉裝置和鋪粉裝置，成形缸上表面設置在工作台上，噴粉裝置和鋪粉裝置分別設置在成形缸兩側，噴粉裝置特徵在於：包括噴粉電動導軌、支座、噴嘴電動導軌、噴嘴，噴嘴設置在噴嘴電動導軌上，噴嘴電動導軌通過支座設置在噴粉電動導軌上，噴粉電動導軌固定在工作台上，鋪粉裝置包括粉末漏斗、刮粉電動導軌和支架，粉末漏斗通過支架設置在刮粉電動導軌上，刮粉電動導軌固定在工作台上。本髮結合選擇性激光熔融和激光熔覆同軸送粉技術，解決了梯度材料複合增材製造中有效回收粉末、成形任何方向梯度複雜零件的問題。

參考專利：CN201410532792.7

中國航空工業集團公司北京航空製造工程研究所 鞏水利 高性能大型金屬構件電子束熔絲增材製造裝備與工藝

合作過的研究成果：中強高韌性電子束熔絲堆積快速成形構件用鈦合金絲材

參考專利：CN201210243512.1

其他成果包括，電子束快速成形填絲加工裝置，參考專利：CN201210244118.X

960MPa強度級電子束熔絲堆積快速成形構件用α+β型鈦合金絲材，參考專利：CN201210243109.9

華中科技大學 余聖甫 ，高性能大型金屬構件電子束熔絲增材製造裝備與工藝

合作過的研究成果：用於熔絲堆焊的熔池攪拌和焊絲預熱的集成方法

通過電磁感應線圈產生感應磁場，感應磁場作用於熔池對熔池產生攪拌作用，細化熔池區材料的晶粒，提高材料性能，減少堆焊缺陷，保證堆焊質量，同時感應磁場使得堆焊焊絲內部產生渦流完成了焊絲預熱，從而在不增加堆焊能量輸入的情況下，提高了堆焊速度。

參考專利：CN201611256576.X

清華大學，趙海燕，複雜精密金屬構件電子束粉末床增材製造裝備與工藝

機械科學研究總院 單忠德 ，連續纖維增強複合材料增材製造裝備與工藝

合作過的研究成果：長纖維熱塑性複合材料構件的三維列印成形方法

屬於複合材料成型技術領域，通過將增強紗線擴展成較薄的紗線帶，並與牽伸後的樹脂帶進行充分浸潤形成單層預浸紗，單層預浸紗經定型裝置擠壓後形成具有指定形狀和尺寸的預浸絲束，預浸絲束在導向裝置的牽引下經壓實裝置加熱熔融後與上一層複合材料粘結在一起，形成複合材料層合結構。該方法通過對連續纖維的展開和基體材料的牽伸，有效提高了紗線與樹脂的浸潤效果，從而提高纖維與基體的界面結合強度，預浸絲束可以任意角度列印，同時經壓實裝置壓實後，纖維體積分數顯著提高，可實現具有複雜結構高性能複合材料構件的增材製造。

參考專利：CN201610988049.1

其他成果包括，激光引導多金屬熔融沉積增材製造工藝及設備，參考專利：CN201610888181.5

鋪砂列印一體化的3D列印成形裝置，參考專利：CN201610766471.2

西北工業大學 成來飛 ，高強韌陶瓷複合材料增材製造關鍵技術與裝備

合作過的研究成果：C/SiC-HfB2-HfC超高溫陶瓷基複合材料的製備方法，參考專利：CN201410203159.3

電泳沉積CNTs增強陶瓷基複合材料的製備方法，參考專利：CN201410355693.6

浙江工業大學 姚建華 ，激光複合增材製造修復與再製造技術與裝備

合作過的研究成果：用於轉子軸頸激光再製造的鐵基合金粉末及其再製造方法

激光再製造方法包括以下步驟：(1)先對轉子軸頸失效部位進行車削加工，使表面清潔、平整，併除油；(2)將乾燥的鐵基合金粉末放入送粉器中；(3)調整激光位置至待修復區域，編輯程序；(4)設定激光工藝參數；(5)根據實際需要重複熔覆多層至超過目標尺寸並留有加工餘量；(6)採用車床車削至目標尺寸；(7)硬度及裂紋檢測。效果是：塗層性能近似於原新品，且工藝適應性寬，重複性一致，操作性強。

其他成果包括：選區激光熔化成型鈦合金的表面化學氧化方法，參考專利：CN201710128768.0

哈爾濱工程大學 姜鳳春 ，大型金屬製件超聲微鍛造輔助激光增材製造技術與裝備

合作過的研究成果：基於超聲波固結成形輔助複合材料Ti/Al3Ti的快速製備方法

將剪好的Al帶和Ti帶置於超聲波清洗器中，用酒精清洗15?20min；按照「Ti帶?Al帶」順序疊放，利用超聲波固結快速成型設備製備Ti/Al預製帶材；將超聲波固結快速成形製備的Ti/Al預製帶材從基板剝離，置於真空熱壓爐中熱壓燒結製備Ti/Al3Ti層狀複合材料本發明針對製備Ti/Al3Ti層狀複合材料傳統的金屬箔冶金技術反應速度慢，製備周期長等問題而提出，解決了傳統製備Ti/Al3Ti層狀複合材料方法反應速度低，製備周期長等問題，為進一步Ti/Al3Ti複合材料產業化提供了新的技術途徑。

參考專利：CN201610835450.1

華中科技大學，曾曉雁，大尺寸、高精度複雜金屬構件激光增材/減材複合製造技術及裝備研究

武漢大學 劉勝 ，金屬增材製造在線監測系統

合作過的研究成果：基於光柵多級衍射同步干涉實現多解析度、多自由度干涉測量的系統及方法

基於光柵多級衍射同步干涉實現多解析度、多自由度干涉測量的系統及方法。創造性的提出了一種集成屏替代通常雲紋干涉測量中的讀數柵，實現了多級次衍射光的干涉實現和利用（限於激光功率較低、讀數光柵固定的衍射角度限制，利用超過正負1級衍射光線進行干涉測量的情況較少），尤其有利於亞納米級測量，因為，對於納米級、亞納米級精度測量時其穩定性往往不好，以不同的靈敏度（利用多級衍射光進行干涉測量）、多次同步複測綜合判斷尤為重要；另一方面，最近幾年激光器製作技術有了很大發展，利用高級次衍射光進行干涉測量逐漸成為可能。

參考專利：CN201610078959.6

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