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增材制造与激光制造-国家科技管理信息系统公共服务平台.docx
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附件 9
“增材制造与激光制造"重点专项
2017 年度项目申报指南建议
为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020
年)》和《中国制造 2025》等提出的任务,国家重点研发计
划启动实施“增材制造与激光制造”重点专项。根据本专项
实施方案的部署,现提出 2017 年度项目申报指南建议。
本重点专项总体目标是:突破增材制造与激光制造的基础
理论,取得原创性技术成果,超前部署研发下一代技术;攻
克增材制造的核心元器件和关键工艺技术,研制相关重点工
艺装备;突破激光制造中的关键技术,研发高可靠长寿命激光
器核心功能部件、国产先进激光器,研制高端激光制造工艺
装备;到 2020 年,基本形成我国增材制造与激光制造的技术创
新体系与产业体系互动发展的良好局面 ,促进传统制造业转
型升级,支撑我国高端制造业发展。
本重点专项按照“围绕产业链,部署创新链”的要求,围
绕增材制造与激光制造的基础理论与前沿技术、关键工艺与
装备、创新应用与示范部署任务。专项实施周期为 5 年(2016
-2020)。
1.增材制造
1。1 面向增材制造的产品创新设计技术(基础前沿类)
研究内容:研究面向金属增材制造的工艺约束建模方
法,结合结构功能与承载性能约束,发展复杂整体结构的高性
能轻量化拓扑优化方法,实现结构构型、功能组件布局、多材
料梯度布局的整体匹配优化设计 ;制定面向增材制造的整体
结构、多材料梯度结构优化设计的标准规范、软件,形成可
供工程化应用的增材制造结构优化设计技术体系。
考核指标:建立增材制造工艺约束模型和实现方法、典
型零部件结构优化设计方法及其性能评估模型,可处理 100
万以上变量及 2 种以上不同类型设计变量的混合优化;整体
结构优化设计实现结构件数量减少 50%以上、功能和效能提
升 15%以上;形成相关设计软件平台、设计标准和规范;实
现在航空、航天、能源、动力等领域的应用验证。
1。2 高效宽幅微滴喷射阵列打印头的研发(重大共性关
键技术类)
研究内容:微滴喷射阵列打印头的流体输送特性、微小液
滴形成与喷射过程、打印头寿命影响因素,液滴喷射品质的评
价方法;微滴喷射阵列打印头流道结构设计、芯片封装过滤
系统设计、MEMS 制造工艺和 CMOS 工艺设计优化及集成
方法;智能芯片设计及开发,芯片模块集成方法和校准方式;
打印头微滴喷射控制技术。
考核指标:模块化设计,微滴喷射阵列打印头喷嘴密度
大于 1200 个/英寸;单位打印头模块≥100mm , 集成打印宽
幅≥900mm,打印头最高工作频率≥20 kHz,打印喷嘴寿命大
于 2。5 亿次;可喷液体粘度范围 1-100 CP。
1。3 智能化增材制造系统平台(重大共性关键技术类)
研究内容:增材制造元器件、材料工艺数据库、在线检
测反馈系统、系统决策控制融合,构建增材制造智能化平台
技术.建立工艺参数库和知识库 ,开发支持高精度成形的数据
处理算法和工艺数据库;建立在线检测系统与信息反馈系
统,形成保证成形精度和制件质量的智能化工艺参数系统 ;
研究装备系统的自诊断和自检测系统,形成智能在线预警和
设备自保护系统;建立增材制造过程的工业标准体系,实现
制造精度和质量的在线智能化控制。
考核指标:工艺数据库和工艺参数系统匹配不少于 10
种金属、高分子(含覆膜砂)和陶瓷材料,以及 5 种以上的
增材制造工艺或装备;在线检测和反馈系统实施后,增材制
造制件的变形、孔隙和裂纹等缺陷工艺可控,制件质量稳定
性提高1 倍;在工程中得到实际应用,实施不少于100 个案例。
1。4 高性能大型金属构件电弧/电子束熔丝增材制造装
备与工艺(重大共性关键技术类)
研究内容:针对电弧/电子束熔丝增材制造的三维数模分
析、成型策略优化、数模分层及路径规划软件;大跨度机器
手或 6 轴 CNC 运动控制技术与装备;高性能大型金属构件
电弧/电子束熔丝成形构件质量控制及性能预测评估方法;成
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