增材制造與激光制造重點專項2018年度項目申報指南（征求.doc

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1、附件6"增材制造與激光制造”重點專項2018年度項目申報指南建議為落實《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》和《中國制造2025》等提出的任務(wù)，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(jù)本專項實施方案的部署，現(xiàn)提出2018年度項目申報指南建議。本重點專項總體目標(biāo)是：突破增材制造與激光制造的基礎(chǔ)理論，取得原創(chuàng)性技術(shù)成果，超前部署研發(fā)下一代技術(shù)；攻克增材制造的核心元器件和關(guān)鍵工藝技術(shù)，研制相關(guān)重點工藝裝備；突破激光制造中的關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)高可靠長壽命激光器核心功能部件、國產(chǎn)先進激光器，研制高端激光制造工藝裝備；并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范；到2020年，基本

2、形成我國增材制造與激光制造的技術(shù)創(chuàng)新體系與產(chǎn)業(yè)體系互動發(fā)展的良好局面，促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)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(chǎn)業(yè)鏈，部署創(chuàng)新鏈"的要求，從增材制造與激光制造的基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù)、關(guān)鍵工藝與裝備、創(chuàng)新應(yīng)用與示范三個層次，圍繞增材制造與激光制造兩個方向，共部署10個重點研究任務(wù)。專項實施周期為5年（2016-2020年I□□1.1基于增材制造的智能仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)（基礎(chǔ)前沿類）研究內(nèi)容：探索形狀記憶材料增材制造新原理和新工藝，形成與制造工藝匹配的改性技術(shù)和專用材料；研究形狀記憶材料增材制造結(jié)構(gòu)的智能變形行為，揭示從成形材料組織、性能、功能到制品行為的映射規(guī)律

3、；發(fā)展基于形狀記憶材料增材制造的智能仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，在滿足系統(tǒng)輕量化、功能融合等要求下，實現(xiàn)包括精確智能變形在內(nèi)的功能和效能提升；以生物醫(yī)療、航空航天、汽車等領(lǐng)域的復(fù)雜結(jié)構(gòu)及傳感器或作動器等為目標(biāo)開展功能應(yīng)用驗證?？己酥笜?biāo)：形狀記憶材料在增材制造工藝中功能參數(shù)損失不超過5%,非金屬成形結(jié)構(gòu)可調(diào)變形量不小于40%,金屬結(jié)構(gòu)可調(diào)變形量不小于8%；系統(tǒng)體積降低50%以上，智能形變效能提升15%以上。1.2大功率高精度數(shù)字式掃描電子槍系統(tǒng)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：面向金屬粉末床增材制造工藝需求，提升電子槍的使用壽命，研發(fā)電子加速與束流強度的精確控制技術(shù)，提高電源的可靠性和加速電壓的穩(wěn)

4、定性；研究適于選區(qū)熔化的電子光學(xué)設(shè)計及高精度數(shù)字式掃描系統(tǒng)，提高束斑質(zhì)量和掃描精度；研發(fā)陣列式電子槍系統(tǒng)，擴大電子束精確掃描的范圍；研發(fā)電子槍運行狀態(tài)的監(jiān)控和自診斷、自恢復(fù)技術(shù)，提高其運行的可靠性。考核指標(biāo)：單電子槍功率不小于3kW,最小束斑直徑200pm；掃描范圍不小于400mmx400mm,精度優(yōu)于100pm；電子槍系統(tǒng)無故障工作時間大于200小時；在電子束增材制造裝備中得到應(yīng)用驗證。1.3面向增材制造的模型處理以及工藝規(guī)劃軟件系統(tǒng)C重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：適用于各種增材制造技術(shù)的普適性數(shù)字模型處理方法；針對數(shù)字模型的高效切片算法；增材制造典型結(jié)構(gòu)件的高效路徑規(guī)劃算法；工藝

5、仿真優(yōu)化工具軟件。考核指標(biāo)：建立普適性的模型處理軟件，可自動生成不少于5種工藝支撐和不少于5種點陣結(jié)構(gòu)；GB級數(shù)字模型切片時間不大于30分鐘；適用于3種以上主流增材制造工藝的高效路徑規(guī)劃算法，能夠自動識別增材制造模型工藝特征不少于5種，GB級數(shù)字模型自動工藝路徑規(guī)劃時間不大于1小時；開發(fā)不少于三種以上主流增材制造工藝（包括金屬和非金屬）的仿真優(yōu)化工具軟件。1.4高負(fù)載旋轉(zhuǎn)件增材制造技術(shù)與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：針對動力、能源等領(lǐng)域的葉片、葉盤、葉輪等高負(fù)載（高轉(zhuǎn)速與高溫）旋轉(zhuǎn)件的增材制造需求，研究：基于增材制造的旋轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法；旋轉(zhuǎn)件增材制造工藝特性及組織和性能調(diào)

6、控技術(shù)；高預(yù)熱溫度激光選區(qū)熔化增材制造裝備；增材制造旋轉(zhuǎn)件后續(xù)熱處理、精整加工、檢測與綜合評價技術(shù)。考核指標(biāo)：增材制造旋轉(zhuǎn)件綜合力學(xué)性能（包括疲勞、斷裂韌性和高溫蠕變性能）滿足相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計要求，中低溫旋轉(zhuǎn)件性能與鍛件性能相當(dāng)，高溫轉(zhuǎn)動件性能不低于鑄件；粉末床預(yù)熱溫度達到600°C以上的激光選區(qū)熔化增材制造裝備；建立相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、增材制造工藝、檢測與評價體系及標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。1.5微纟內(nèi)結(jié)構(gòu)增材制造工藝與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究復(fù)雜三維微納結(jié)構(gòu)增材制造新原理和新工藝，研發(fā)與微納結(jié)構(gòu)增材制造工藝匹配的成形材料體系，實現(xiàn)功能化的微納結(jié)構(gòu)與宏觀結(jié)構(gòu)同步制造，開發(fā)微納增材制造裝備

7、樣機；以微機電系統(tǒng)、傳感器、微納光學(xué)，精密醫(yī)療器件等為應(yīng)用對象，開展器件制造應(yīng)用實驗，形成具有重大應(yīng)用前景的新型功能器件原型，實現(xiàn)具有微納特征的三維結(jié)構(gòu)與功能一體化制造?？己酥笜?biāo)：層厚精度優(yōu)于2pn,表面粗糙度Ra優(yōu)于300nm；制造范圍不小于100x100x50mm；實驗應(yīng)用器件不少于5類；形成材料、工藝、裝備等規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。1.6可降解個性化植入物的增材制造技術(shù)與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：可降解生物材料的增材制造設(shè)備、工藝與植入物個性化設(shè)計軟件