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《增材制造與激光制造重點專項.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、“增材制造與激光制造”重點專項2017年度項目申報指南建議為落實《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》和《中國制造2025》等提出的任務,國家重點研發(fā)計劃啟動實施“增材制造與激光制造”重點專項。根據本專項實施方案的部署,現提出2017年度項目申報指南建議。本重點專項總體目標是:突破增材制造與激光制造的基礎理論,取得原創(chuàng)性技術成果,超前部署研發(fā)下一代技術;攻克增材制造的核心元器件和關鍵工藝技術,研制相關重點工藝裝備;突破激光制造中的關鍵技術,研發(fā)高可靠長壽命激光器核心功能部件、國產先進激光器,研制高端激光制造工藝裝備;到2020年,
2、基本形成我國增材制造與激光制造的技術創(chuàng)新體系與產業(yè)體系互動發(fā)展的良好局面,促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級,支撐我國高端制造業(yè)發(fā)展。本重點專項按照“圍繞產業(yè)鏈,部署創(chuàng)新鏈”的要求,圍繞增材制造與激光制造的基礎理論與前沿技術、關鍵工藝與裝備、創(chuàng)新應用與示范部署任務。專項實施周期為5年(2016-2020)。1.增材制造1.1面向增材制造的產品創(chuàng)新設計技術(基礎前沿類)研究內容:研究面向金屬增材制造的工藝約束建模方法,結合結構功能與承載性能約束,發(fā)展復雜整體結構的高性能輕量化拓撲優(yōu)化方法,實現結構構型、功能組件布局、多材料梯度布局的整體匹配優(yōu)化設計;制定面向增材制造
3、的整體結構、多材料梯度結構優(yōu)化設計的標準規(guī)范、軟件,形成可供工程化應用的增材制造結構優(yōu)化設計技術體系??己酥笜耍航⒃霾闹圃旃に嚰s束模型和實現方法、典型零部件結構優(yōu)化設計方法及其性能評估模型,可處理100萬以上變量及2種以上不同類型設計變量的混合優(yōu)化;整體結構優(yōu)化設計實現結構件數量減少50%以上、功能和效能提升15%以上;形成相關設計軟件平臺、設計標準和規(guī)范;實現在航空、航天、能源、動力等領域的應用驗證。1.2高效寬幅微滴噴射陣列打印頭的研發(fā)(重大共性關鍵技術類)研究內容:微滴噴射陣列打印頭的流體輸送特性、微小液滴形成與噴射過程、打印頭壽命影響因素,液
4、滴噴射品質的評價方法;微滴噴射陣列打印頭流道結構設計、芯片封裝過濾系統(tǒng)設計、MEMS制造工藝和CMOS工藝設計優(yōu)化及集成方法;智能芯片設計及開發(fā),芯片模塊集成方法和校準方式;打印頭微滴噴射控制技術。考核指標:模塊化設計,微滴噴射陣列打印頭噴嘴密度大于1200個/英寸;單位打印頭模塊≥100mm,集成打印寬幅≥900mm,打印頭最高工作頻率≥20kHz,打印噴嘴壽命大于2.5億次;可噴液體粘度范圍1-100CP。1.3智能化增材制造系統(tǒng)平臺(重大共性關鍵技術類)研究內容:增材制造元器件、材料工藝數據庫、在線檢測反饋系統(tǒng)、系統(tǒng)決策控制融合,構建增材制造智能
5、化平臺技術。建立工藝參數庫和知識庫,開發(fā)支持高精度成形的數據處理算法和工藝數據庫;建立在線檢測系統(tǒng)與信息反饋系統(tǒng),形成保證成形精度和制件質量的智能化工藝參數系統(tǒng);研究裝備系統(tǒng)的自診斷和自檢測系統(tǒng),形成智能在線預警和設備自保護系統(tǒng);建立增材制造過程的工業(yè)標準體系,實現制造精度和質量的在線智能化控制??己酥笜耍汗に嚁祿旌凸に噮迪到y(tǒng)匹配不少于10種金屬、高分子(含覆膜砂)和陶瓷材料,以及5種以上的增材制造工藝或裝備;在線檢測和反饋系統(tǒng)實施后,增材制造制件的變形、孔隙和裂紋等缺陷工藝可控,制件質量穩(wěn)定性提高1倍;在工程中得到實際應用,實施不少于100個案例
6、。1.4高性能大型金屬構件電弧/電子束熔絲增材制造裝備與工藝(重大共性關鍵技術類)研究內容:針對電弧/電子束熔絲增材制造的三維數模分析、成型策略優(yōu)化、數模分層及路徑規(guī)劃軟件;大跨度機器手或6軸CNC運動控制技術與裝備;高性能大型金屬構件電弧/電子束熔絲成形構件質量控制及性能預測評估方法;成形過程實時監(jiān)控技術;工藝和裝備的相關標準規(guī)范??己酥笜耍貉b備最大成形尺寸≥3500mm,成形效率≥500cm3/h,變形控制在0.4mm/100mm以內,構件主要力學性能指標不低于同成分鑄件或者鍛件,裝備連續(xù)工作時間不低于240小時;實現應用驗證。1.5復雜精密金屬構
7、件電子束粉末床增材制造裝備與工藝(重大共性關鍵技術類)研究內容:高精度電子束掃描系統(tǒng)設計原理與實現方法;粉床電子束增材制造裝備系統(tǒng)集成與效能提升技術,包括定量送鋪粉技術、輻射防護技術、快速冷卻與氣氛控制系統(tǒng)集成技術,成形過程實時可視監(jiān)控與在線質量診斷技術等;復雜精密構件粉床電子束成形工藝與軟件;復雜精密金屬構件電子束粉末床增材制造裝備。考核指標:增材制造裝備支持鈦合金、難熔金屬和金屬間化合物等多種金屬材料的精確成形;成形區(qū)域尺寸≥Ф350mm×380mm,幾何精度≤±0.2mm,成形效率≥80cm3/h(以成形標準鈦合金試樣塊為參考);裝備與工藝實現應
8、用驗證。1.6高性能非金屬材料增材制造工藝與裝備(重大共性關鍵技術類)研究內容:高性能陶瓷及其