2018年增材制造与激光制造重点专项将获7亿国拨经费支持

日前，滚球体育 部发布《增材制造与激光制造重点专项2018年度项目申报指南》。根据指南，2018 年在 2 个技术方向启动 30 个研究任务，拟支持 30-60 个项目，拟安排国拨经费总概算为 7 亿元左右。

以下是30个研究方向的研究内容

1．增材制造

1.1 基于增材制造的智能仿生结构设计技术（基础前沿类）

研究内容：探索形状记忆材料增材制造新原理和新工艺，形成与制造工艺匹配的改性技术和可实现热/光/电/磁等激励响应的专用材料；研究形状记忆材料增材制造结构的智能变形行为，揭示从成形材料组织、性能、功能到制品行为的映射规律；发展基于形状记忆材料增材制造的智能仿生结构设计技术，在满足系统轻量化、功能融合等要求下，实现包括精确智能变形在内的功能和效能提升；在生物医疗、航空航天、汽车等领域开展功能应用验证。

1.2 大功率高精度数字式扫描电子枪系统（重大共性关键技术类）

研究内容：面向金属粉末床增材制造工艺需求，提升电子枪的使用寿命，研发电子加速与束流强度的精确控制技术，提高电源的可靠性和加速电压的稳定性；研究适于选区熔化的电子光学设计及高精度数字式扫描系统，提高束斑质量和扫描精度；研发四枪以上阵列式电子枪系统，扩大电子束精确扫描的范围；研发电子枪运行状态的监控和自诊断、自恢复技术，提高其运行的可靠性。

1.3 面向增材制造的模型处理以及工艺规划软件系统（重大共性关键技术类）

研究内容：适用于各种增材制造技术的普适性数字模型处理方法（包括适应多材料、多尺度结构的数字模型）；针对数字模型的高效切片算法（包括曲面切片）；增材制造典型结构件的高效路径规划算法；工艺仿真优化工具软件；算法和软件工艺验证，形成软件工艺库系统。形成国产增材制造通用软件系统。

1.4 微纳结构增材制造工艺与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：研究复杂三维微纳结构增材制造新原理和新工艺，解决三维微纳结构制造的共性科学与技术问题，研发与微纳结构增材制造工艺及器件功能需求匹配的成形材料体系，实现功能化的微纳结构与宏观结构一体化快速制造，开发微纳增材制造装备样机；以微机电系统、传感器、微纳光学，精密医疗器件，柔性电子器件等为应用对象，开展器件制造应用实验，形成具有重大应用前景的新型功能器件样件，实现具有微纳特征的三维结构与功能一体化制造。

1.5 可降解个性化植入物的增材制造技术与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：可降解生物材料的增材制造设备、工艺与植入物个性化设计软件；与增材制造工艺匹配的可降解材料；个性化可降解医学植入物设计原理、增材制造和临床试验应用研究。

1.6 多细胞精准 3D 打印技术与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：多细胞体系的 3D 打印设备和细胞存活维持系统；细胞与基质材料一体化的生物打印墨水体系；以复杂人体组织和器官为对象的药物模型和动物试验研究。

1.7 高性能聚合物材料医疗植入物增材制造技术（重大共性关键技术类）

研究内容：研发高性能聚合物材料医疗植入物增材制造技术；适用医疗植入要求的聚合物材料增材制造材料体系；增材制造聚合物医疗植入物临床试验应用。

1.8 移动式增材修复与再制造技术与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：针对等大型高价值装备的快速现场维修需求，研究现场增材修复与再制造工艺与装备；针对现场增材修复与再制造的快速三维测量、数模分析、成形策略、数模分层及路径规划软件；零件现场可修复性与再制造性的定性和定量评价方法；适用于现场增材制造维修的集约化材料设计；现场热处理及后续加工策略；修复件无损检测与服役寿命预测，以及性能评价和考核。

1.9 增材制造件后续电化学精整加工的整体制造策略与工艺技术（重大共性关键技术类）

研究内容：针对现有金属增材制造技术难以同时兼顾高效率和高精度制造的瓶颈问题，研究兼备高效率和高精度的增材制造与电化学精整加工的整体最佳制造策略与工艺技术，建立增材制造金属零件结构特征、材料组织、应力状态与电化学精整加工的工艺匹配关系。

1.10 在传统制造结构件上增材制造精细结构（重大共性关键技术类）

研究内容：针对现有金属增材制造技术难以兼顾高效率和低成本制造的瓶颈问题，研究在锻件上增材制造局部精细结构；在机械加工件上增材制造局部精细结构；在铸件上增材制造局部精细结构。

1.11 金属增材制造的高频超声检测技术与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：不同时、空调制下，超声激励方法在金属增材制件中激发超声的作用机理和规律；增材制造的材料组织、冶金缺陷、应力状态与高频超声的相互作用规律、数据分析与特征提取方法；高抗干扰性的在线及离线的非接触式高频超声测量方法与装备技术。

1.12 基于 Web 环境的消费级 3D 打印在线处理外围是什么意思 技术应用示范（应用示范类）

研究内容：针对消费级 3D 打印应用的并发性高、价格敏感性高、个性化要求高以及用户专业化程度低的特点，研究基于Web 的轻量化在线建模技术；超大规模三维数据并行处理技术；个人消费级的 3D 打印物体精准彩色上色技术。

1.13 高强铝合金增材制造技术在大型客机和民用航天制造中的应用示范（应用示范类）

研究内容：针对国产大型客机和民用航天高强铝合金结构件，研究基于增材制造工艺的大型客机和民用航天结构件优化设计方法；批量化增材制造的工艺稳定性和性能评价；基于增材制造工艺的专用高强铝合金设计许用值；民机适航条款符合性验证方法以及可靠性评价方法；基于增材制造的大型客机“材料-设计-工艺-检测-评价”全流程技术体系。

1.14 增材制造支撑动力装备设计、制造和维修全流程优化的应用示范（应用示范类）

研究内容：针对航空发动机和燃气轮机等动力装备，研究基于增材制造的创新设计、快速研发、高性能制造和快速维修全流程优化技术，并进行应用示范，包括面向系统级、性能优先的功能集成化设计，新产品研发的快速迭代技术，高性能、高效率和经济可行的增材制造技术。

1.15 超大结构件高效率低成本增材制造技术的应用示范（应用示范类）

研究内容：针对国家重点工程任务，或其它量大面广、经济效益显著的工业应用需求，进行高效率低成本增材制造技术的应用示范研究，综合应用各种增材制造技术及其与传统制造技术相结合的方法，研究基于增材制造的结构优化设计，高效率、低成本的制造方法，后处理技术与分析检测技术，增材制造零部件的性能、效率与成本的综合评价。

1.16 增材制造陶瓷铸型在熔模精密铸造中的应用示范（应用示范类）

研究内容：针对高端装备领域高性能、精密复杂结构铸件采用传统熔模精密铸造工艺存在的质量不稳定和生产周期长的问题，开展增材制造整体结构陶瓷铸型（模壳与型芯一体化增材制造）的应用示范研究，包括陶瓷铸型结构设计，陶瓷材料优化设计，陶瓷铸型的增材制造，增材制造陶瓷铸型熔模精密铸造全流程工艺技术，陶瓷型高温性能、精度、制造效率与成本的综合评价，在国家重大工程任务中开展应用示范。

1.17 高性能聚合物零部件增材制造技术的应用示范（应用示范类）

研究内容：针对航空航天、汽车、船舶等领域高性能复杂结构聚合物零部件的制造需求，在产品优化设计、高性能聚合物材料、增材制造装备、工艺数值模拟与优化、环境适用性和环保性、性能检测与质量评价方法等方面开展系统的增材制造示范应用，实现显著缩短制造周期，降低制造成本的产业化应用目标。

1.18 砂型 3D 打印支撑的智能铸造产业化应用示范（应用示范类）

研究内容：针对传统铸造业绿色化和智能化转型的国家重大需求，进行砂型 3D 打印（包含基于 3D 打印的复合造型技术）支撑的智能铸造产业化应用示范研究，包括作为智能铸造车间核心单元的砂型 3D 打印生产线，砂型 3D 打印应用于智能铸造的全流程工艺技术，3D 打印砂型在工业规模智能化铸造生产中的应用示范。

1.19 口腔修复体 3D 打印应用示范（应用示范类）

研究内容：面向口腔修复开展 3D 打印技术应用示范，研究满足口腔修复体力学性能和精度需要的材料以及 3D 打印工艺，建立从牙齿数字三维数据高精度测量、口腔修复体设计、3D 高精度打印以及功能匹配评价的系统应用，形成高效低成本的口腔修复应用系统。

1.20 个性化医学假肢与肢具的增材制造应用示范（应用示范类）

研究内容：以假肢、肢具、矫正器等个性化康复与治疗为目标，进行增材制造技术应用示范，建立高效三维测量和个性化设计软件、增材制造、适用评估和临床应用系统。

1.21 个性化医疗功能模型 3D 打印技术应用（应用示范类）

研究内容：开展复杂人体组织器官手术规划和技能培训的 3D打印功能模型应用示范，显著提高人体复杂模型 3D 打印的色彩精准性、影像对比度、质感及功能拟人化程度，推动多组织器官功能模型的大规模应用。

2．激光制造

2.1 飞秒激光精密制造应用基础研究（基础前沿类）

研究内容：面向信息、欧洲杯线上买球 、交通、医疗等领域中的国家重大需求和国民经济主战场中核心结构关键制造挑战，搭建飞秒激光与材料相互作用的亚飞秒时间分辨率检测系统，揭示加工中的调控规律；研究激光与材料相互作用三维微纳米尺度成形和性能调控规律，调控加工中的物理化学过程，发展飞秒激光共振吸收等微纳加工新方法；解决高深径比微孔、高保真集成量子门、新型高温振动传感器等制造技术瓶颈，开发飞秒激光制造装备，解决相关制造挑战，实现重大应用。

2.2 面向制造业的大功率半导体激光器（重大共性关键技术类）

研究内容：基于国产的半导体激光芯片，开展双微通道散热、热沉、大功率多光束合成、光纤耦合、光束整形等关键技术及半导体激光器失效机制等研究，突破芯片腔面特殊处理技术与工艺、大功率半导体激光器制造、集成、封装、测试及可靠性等国产化、批量化生产技术。在增材制造/激光制造装备上进行应用示范。

2.3 微纳结构激光跨尺度制造工艺与装备（共性关键技术）

研究内容：研究激光与材料相互作用的物质瞬态弛豫过程，探索激光诱导自组干涉微纳结构的调控机制，研究微细结构、功能阵列微孔高效制造、减阻功能微结构制造新方法，突破宏-微-纳跨尺度激光纳米级加工中运动基准与驱动系统存在的耦合干扰问题，攻克光束零位漂移补偿与激光器参数优化控制等关键技术，开发成套装备。实现不少于 3 类具有重大应用前景的跨尺度微纳功能器件制造。

2.4 基于衍射光学元件的激光并行制造工艺及装备（重大共性关键技术类）

研究内容：探索激光与纤维类复合材料的相互作用机理，研究基于衍射光学元件的激光并行制造新方法，研究并行激光加工智能监测及反馈系统，研究激光并行制造成套装备技术。

2.5 激光高精度快速复合制造工艺与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：研究激光与多种制造方法的复合（如等离子体、机械等）协同制造技术，攻克精密表面的高分辨检测与激光制造同步技术，高效率低缺陷激光复合加工技术，探索多物理量复合技术以及激光复合制造过程原位检测技术和质量控制方法，开发激光复合制造装备。

2.6 激光精密去除技术与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：探索 IC 领域激光高效窄槽切割、精细抛光新方法，研究先进精密零件曲面高精度选择性区域雕刻等制造技术，攻克电光调制等精密控制、界面强度激光检测等关键技术，研究宏微跨尺度激光加工和先进封装工艺，开发激光加工成套装备。

2.7 大型薄壁构件激光焊接技术应用示范（应用示范类）

研究内容：针对大型薄壁金属构件，研究高安全和高质量要求的激光焊接工艺、激光焊接机理与焊缝的主要失效行为、激光焊缝跟踪定位技术及焊接变形控制技术，研究高可靠性成套装备技术。

2.8 厚板、中厚板激光焊接技术应用示范（应用示范类）

研究内容：针对厚板（厚度≥70mm）、圆周中厚板（厚度≥8mm）金属管材，探索激光焊接和激光电弧复合焊接新方法，设计集激光焊与电弧焊于一体的复合焊炬；研究焊缝缺陷形成机理及其检测与控制技术、热应力调控技术、焊接精度控制技术，以及激光/电弧合焊接系统的运动控制技术。完成系统激光器起停及输出功率的变化、弧焊参数的变化等控制任务，研究高可靠性成套装备技术。

2.9 激光金属制孔技术应用示范（应用示范类）

研究内容：研究圆孔激光精细制造新方法和高精度装夹与自适应定位技术，攻克光束高速制孔扫描、喷孔等空腔零件加工对壁防伤等关键技术，探索激光加工工艺参数与小孔加工质量、倒锥孔精度控制、制造效率的关联性，开发激光制孔成套装备。

完整的指南请参考：“增材制造与激光制造”重点专项2018年度项目申报指南

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