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增材制造技術路線圖范文

2023-09-30

增材制造技術路線圖范文第1篇

申報材料

規劃設計/ / 投資分析/ / 產業運營

報告說明—

增材制造(AdditiveManufacturing,AM)俗稱 3D 打印,融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數字模型文件為基礎,通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料,按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積,制造出實體物品的制造技術。相對于傳統的、對原材料去除-切削、組裝的加工模式不同,是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法,從無到有。這使得過去受到傳統制造方式的約束,而無法實現的復雜結構件制造變為可能。

該增材項目計劃總投資 2371.11 萬元,其中:固定資產投資 1734.03萬元,占項目總投資的 73.13%;流動資金 637.08 萬元,占項目總投資的26.87%。

達產年營業收入 5365.00 萬元,總成本費用 4101.60 萬元,稅金及附加 48.18 萬元,利潤總額 1263.40 萬元,利稅總額 1485.84 萬元,稅后凈利潤 947.55 萬元,達產年納稅總額 538.29 萬元;達產年投資利潤率53.28%,投資利稅率 62.66%,投資回報率 39.96%,全部投資回收期 4.00年,提供就業職位 116 個。

增材制造(又稱 3D 打印)是以數字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術,將對傳統的工藝流程、生產線、工廠模式、產業鏈組合產生深刻影響,是制造業有代表性的顛覆性技術。

目錄

第一章

項目概論

第二章

項目單位概況

第三章

建設必要性分析

第四章

產業分析

第五章

產品規劃分析

第六章

項目選址研究

第七章

土建工程設計

第八章

工藝可行性分析

第九章

環境保護概況

第十章

項目安全管理

第十一章

項目風險評價分析

第十二章

節能可行性分析

第十三章

實施安排方案

第十四章

投資方案

第十五章

經濟效益可行性

第十六章

總結及建議

第十七章

項目招投標方案

第一章

項目概論

一、項目提出的理由

3D 打印技術,又稱增材制造技術,是以數字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術,體現了信息網絡技術與先進材料技術、數字制造技術的密切結合,是先進制造業的重要組成部分。

2018 年我國增材制造產業規模有望達到 18.3 億美元左右。另據中國增材制造產業聯盟統計,2018 年中國增材制造產業增速維持在 25%以上,同時提供增材制造服務的企業數量已經超過 500 家。

二、項目概況

(一)項目名稱

內蒙古增材制造項目

(二)項目選址

xxx 保稅區

內蒙古自治區,簡稱內蒙古,中華人民共和國省級行政區,首府呼和浩特。地處中國北部,地理上位于北緯 37°24′-53°23′,東經97°12′-126°04′之間,東北部與黑龍江、吉林、遼寧、河北交界,南部與山西、陜西、寧夏相鄰,西南部與甘肅毗連,北部與俄羅斯、蒙古接壤,屬于四大地理區劃的西北地區。內蒙古自治區地勢由東北向西南斜伸,呈狹長形,全區基本屬一個高原型的地貌區,全區涵蓋高原、山地、丘陵、

平原、沙漠、河流、湖泊等地貌,氣候以溫帶大陸性氣候為主,地跨黃河、額爾古納河、嫩江、西遼河四大水系。截至 2019 年末,內蒙古總面積118.3 萬平方公里,轄 9 個地級市、3 個盟,共有 23 個市轄區、11 個縣級市、17 個縣、49 個旗,3 個自治旗;常住人口 2539.6 萬人;實現地區生產總值 17212.5 億元,第一產業增加值 1863.2 億元,增長 2.4%;第二產業增加值 6818.9 億元,增長 5.7%;第三產業增加值 8530.5 億元,增長 5.4%。

項目建設區域以城市總體規劃為依據,布局相對獨立,便于集中開展科研、生產經營和管理活動,并且統籌考慮用地與城市發展的關系,與項目建設地的建成區有較方便的聯系。場址應靠近交通運輸主干道,具備便利的交通條件,有利于原料和產成品的運輸,同時,通訊便捷有利于及時反饋產品市場信息。

(三)項目用地規模

項目總用地面積 6816.74 平方米(折合約 10.22 畝)。

(四)項目用地控制指標

該工程規劃建筑系數 68.64%,建筑容積率 1.38,建設區域綠化覆蓋率5.67%,固定資產投資強度 169.67 萬元/畝。

(五)土建工程指標

項目凈用地面積 6816.74 平方米,建筑物基底占地面積 4679.01 平方米,總建筑面積 9407.10 平方米,其中:規劃建設主體工程 6738.74 平方米,項目規劃綠化面積 533.45 平方米。

(六)設備選型方案

項目計劃購置設備共計 87 臺(套),設備購置費 677.52 萬元。

(七)節能分析

1、項目年用電量 629772.84 千瓦時,折合 77.40 噸標準煤。

2、項目年總用水量 3214.94 立方米,折合 0.27 噸標準煤。

3、“內蒙古增材制造項目投資建設項目”,年用電量 629772.84 千瓦時,年總用水量 3214.94 立方米,項目年綜合總耗能量(當量值)77.67 噸標準煤/年。達產年綜合節能量 19.42 噸標準煤/年,項目總節能率 20.77%,能源利用效果良好。

(八)環境保護

項目符合 xxx 保稅區發展規劃,符合 xxx 保稅區產業結構調整規劃和國家的產業發展政策;對產生的各類污染物都采取了切實可行的治理措施,嚴格控制在國家規定的排放標準內,項目建設不會對區域生態環境產生明顯的影響。

(九)項目總投資及資金構成

項目預計總投資 2371.11 萬元,其中:固定資產投資 1734.03 萬元,占項目總投資的 73.13%;流動資金 637.08 萬元,占項目總投資的 26.87%。

(十)資金籌措

該項目現階段投資均由企業自籌。

(十一)項目預期經濟效益規劃目標

預期達產年營業收入 5365.00 萬元,總成本費用 4101.60 萬元,稅金及附加 48.18 萬元,利潤總額 1263.40 萬元,利稅總額 1485.84 萬元,稅后凈利潤 947.55 萬元,達產年納稅總額 538.29 萬元;達產年投資利潤率53.28%,投資利稅率 62.66%,投資回報率 39.96%,全部投資回收期 4.00年,提供就業職位 116 個。

(十二)進度規劃

本期工程項目建設期限規劃 12 個月。

三、項目評價

1、本期工程項目符合國家產業發展政策和規劃要求,符合 xxx 保稅區及 xxx 保稅區增材行業布局和結構調整政策;項目的建設對促進 xxx 保稅區增材產業結構、技術結構、組織結構、產品結構的調整優化有著積極的推動意義。

2、xxx(集團)有限公司為適應國內外市場需求,擬建“內蒙古增材制造項目”,本期工程項目的建設能夠有力促進 xxx 保稅區經濟發展,為社會提供就業職位 116 個,達產年納稅總額 538.29 萬元,可以促進 xxx 保稅區區域經濟的繁榮發展和社會穩定,為地方財政收入做出積極的貢獻。

3、項目達產年投資利潤率 53.28%,投資利稅率 62.66%,全部投資回報率 39.96%,全部投資回收期 4.00 年,固定資產投資回收期 4.00 年(含建設期),項目具有較強的盈利能力和抗風險能力。

國家支持民營經濟發展,是明確的、一貫的,而且是不斷深化的,不是一時的權宜之計,更不是過河拆橋式的策略性利用。對于非公有制經濟的地位和作用,“三個沒有變”的判斷:“非公有制經濟在我國經濟社會發展中的地位和作用沒有變,我們毫不動搖鼓勵、支持、引導非公有制經濟發展的方針政策沒有變,我們致力于為非公有制經濟發展營造良好環境和提供更多機會的方針政策沒有變。”同時,公有制為主體、多種所有制經濟共同發展,是寫入黨章和憲法的基本經濟制度,這是不會變的,也是不能變的。進入新時代,中國的民營經濟只會壯大、不會離場,只會越來越好、不會越來越差。中共中央、國務院發布《關于深化投融資體制改革的意見》,提出建立完善企業自主決策、融資渠道暢通,職能轉變到位、政府行為規范,宏觀調控有效、法治保障健全的新型投融資體制。改善企業投資管理,充分激發社會投資動力和活力,完善政府投資體制,發揮好政府投資的引導和帶動作用,創新融資機制,暢通投資項目融資渠道。在我國國民經濟和社會發展中,制造業領域民營企業數量占比已達 90%以上,民間投資的比重超過 85%,成為推動制造業發展的重要力量。近年來,受多重因素影響,制造業民間投資增速明顯放緩,2015 年首次低于 10%,2016年繼續下滑至 3.6%。黨中央、國務院高度重視民間投資工作,近年來部署出臺了一系列有針對性的政策措施并開展了專項督查,民間投資增速企穩回升,今年 1-10 月,制造業民間投資增長 4.1%,高于去年同期 1.5 個百分點。

加快創新發展,實施人才驅動。堅持把發展的基點放在創新上,大力推進以科技創新為核心的全面創新,著力增強自主創新能力,破除體制機制障礙,最大程度地解放和激發創新活力,加快形成以創新為主要引領和支撐的經濟體系和發展方式。大力強化“人才是第一資源”的思想,圍繞發展需要和創新方向,著力夯實科教基礎,優化人才環境,打造高水平創新人才隊伍,為經濟社會持續健康發展提供有力支撐。

四、主要經濟指標

主要經濟指標一覽表

序號 項目 單位 指標 備注 1

占地面積

平方米

6816.74

10.22 畝

1.1

容積率

1.38

1.2

建筑系數

68.64%

1.3

投資強度

萬元/畝

169.67

1.4

基底面積

平方米

4679.01

1.5

總建筑面積

平方米

9407.10

1.6

綠化面積

平方米

533.45

綠化率 5.67%

2

總投資

萬元

2371.11

2.1

固定資產投資

萬元

1734.03

2.1.1

土建工程投資

萬元

831.93

2.1.1.1

土建工程投資占比

萬元

35.09%

2.1.2

設備投資

萬元

677.52

2.1.2.1

設備投資占比

28.57%

2.1.3

其它投資

萬元

224.58

2.1.3.1

其它投資占比

9.47%

2.1.4

固定資產投資占比

73.13%

2.2

流動資金

萬元

637.08

2.2.1

流動資金占比

26.87%

3

收入

萬元

5365.00

4

總成本

萬元

4101.60

5

利潤總額

萬元

1263.40

6

凈利潤

萬元

947.55

7

所得稅

萬元

1.38

8

增值稅

萬元

174.26

9

稅金及附加

萬元

48.18

10

納稅總額

萬元

538.29

11

利稅總額

萬元

1485.84

12

投資利潤率

53.28%

13

投資利稅率

62.66%

14

投資回報率

39.96%

15

回收期

4.00

16

設備數量

臺(套)

87

17

年用電量

千瓦時

629772.84

18

年用水量

立方米

3214.94

19

總能耗

噸標準煤

77.67

20

節能率

20.77%

21

節能量

噸標準煤

19.42

22

員工數量

116

第二章

項目單位概況

一、項目承辦單位基本情況

(一)公司名稱

xxx 投資公司

(二)公司簡介

本公司秉承“以人為本、品質為本”的發展理念,倡導“誠信尊重”的企業情懷;堅持“品質營造未來,細節決定成敗”為質量方針;以“真誠服務贏得市場,以優質品質謀求發展”的營銷思路;以科學發展觀縱觀全局,爭取實現行業領軍、技術領先、產品領跑的發展目標。

本公司秉承“顧客至上,銳意進取”的經營理念,堅持“客戶第一”的原則為廣大客戶提供優質的服務。公司堅持“責任+愛心”的服務理念,將誠信經營、誠信服務作為企業立世之本,在服務社會、方便大眾中贏得信譽、贏得市場。“滿足社會和業主的需要,是我們不懈的追求”的企業觀念,面對經濟發展步入快車道的良好機遇,正以高昂的熱情投身于建設宏偉大業。通過持續快速發展,公司經濟規模和綜合實力不斷增長,企業貢獻力和影響力大幅提升。

本公司集研發、生產、銷售為一體。公司擁有雄厚的技術力量,先進的生產設備以及完善、科學的管理體系。面對科技高速發展的二十一世紀,本公司不斷創新,勇于開拓,以優質的產品、廣泛的營銷網絡、優

良的售后服務贏得了市場。產品不僅暢銷國內,還出口全球幾十個國家和地區,深受國內外用戶的一致好評。

公司在管理模式、組織結構、激勵制度、科技創新等方面嚴格按照科技型現代企業要求執行,并根據公司所具優勢定位于高技術附加值產品的研制、生產和營銷,以新產品開拓市場,以優質服務參與競爭。強調產品開發和市場營銷的科技型企業的組織框架已經建立,主要崗位已配備專業學科人員,包括科技獎勵政策在內的企業各方面管理制度運作效果良好。管理制度的先進性和創新性,極大地激發和調動了廣大員工的工作熱情,吸引了較多適用人才,并通過科研開發、生產經營得以釋放,因此,項目承辦單位較好的經濟效益和社會效益。公司是按照現代企業制度建立的有限責任公司,公司最高機構為股東大會,日常經營管理為總經理負責制,企業設有技術、質量、采購、銷售、客戶服務、生產、綜合管理、后勤及財務等部門,公司致力于為市場提供品質優良的項目產品,憑借強大的技術支持和全新服務理念,不斷為顧客提供系統的解決方案、優質的產品和貼心的服務。公司擁有優秀的管理團隊和較高的員工素質,在職員工約 600人,80%以上為技術及管理人員,85%以上人員有大專以上學歷。

二、公司經濟效益分析

上一,xxx(集團)有限公司實現營業收入 5792.53 萬元,同比增長 15.13%(761.03 萬元)。其中,主營業業務增材生產及銷售收入為

5074.57 萬元,占營業總收入的 87.61%。

上營收情況一覽表

序號 項目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合計 1

營業收入

1216.43

1621.91

1506.06

1448.13

5792.53

2

主營業務收入

1065.66

1420.88

1319.39

1268.64

5074.57

2.1

增材(A)

351.67

468.89

435.40

418.65

1674.61

2.2

增材(B)

245.10

326.80

303.46

291.79

1167.15

2.3

增材(C)

181.16

241.55

224.30

215.67

862.68

2.4

增材(D)

127.88

170.51

158.33

152.24

608.95

2.5

增材(E)

85.25

113.67

105.55

101.49

405.97

2.6

增材(F)

53.28

71.04

65.97

63.43

253.73

2.7

增材(...)

21.31

28.42

26.39

25.37

101.49

3

其他業務收入

150.77

201.03

186.67

179.49

717.96

根據初步統計測算,公司實現利潤總額 1280.44 萬元,較去年同期相比增長 274.71 萬元,增長率 27.31%;實現凈利潤 960.33 萬元,較去年同期相比增長 156.30 萬元,增長率 19.44%。

上主要經濟指標

項目 單位 指標 完成營業收入

萬元

5792.53

完成主營業務收入

萬元

5074.57

主營業務收入占比

87.61%

營業收入增長率(同比)

15.13%

營業收入增長量(同比)

萬元

761.03

利潤總額

萬元

1280.44

利潤總額增長率

27.31%

利潤總額增長量

萬元

274.71

凈利潤

萬元

960.33

凈利潤增長率

19.44%

凈利潤增長量

萬元

156.30

投資利潤率

58.61%

投資回報率

43.96%

財務內部收益率

27.63%

企業總資產

萬元

5539.07

流動資產總額占比

萬元

31.73%

流動資產總額

萬元

1757.45

資產負債率

42.34%

第三章

建設必要性分析

一、增材項目背景分析

增材制造(又稱 3D 打印)是以數字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術,將對傳統的工藝流程、生產線、工廠模式、產業鏈組合產生深刻影響,是制造業有代表性的顛覆性技術。

3D 打印的工作原理是以計算機三維設計模型為藍本,通過軟件將其離散分解成若干層平面切片,由數控成型系統利用激光束、熱熔噴嘴等方式將材料進行逐層堆積黏結,疊加成型,制造出實體產品。

3D 打印行業產業鏈從上中下游來看,上游為塑料、金屬、蠟、石膏、砂等其他各種材料。中游為 3D 打印設備及技術,下游則為制造、醫療、建筑、軍事等應用領域。

上游:塑料、金屬、蠟、石膏、砂等其他各種材料。不同的 3D 打印技術,對材料的要求也有所不同,例如光聚合成型主要以液態光敏樹脂為主要材料;顆粒物成型的主要材料為金屬、塑料、陶瓷等;而熔融層積型的適用材料為塑料等混合物。

中游:3D 打印的中游為設備研發及制造。目前,3D 打印設備主要分為桌面級和工業級兩種。桌面級是 3D 打印技術的初級階段,可以直觀地闡述 3D 打印技術的工藝原理;工業級的 3D 打印設備主要分為快速原型制造和直接產品制造,兩者在打印速度、精確度、尺寸等方面各有不同。

下游:主要是 3D 打印服務,延伸到各個細分的實際應用方向,其中包括制造、醫療、軍事、建筑等領域均有所應用。隨著 3D 打印行業的快速發展,3D 打印技術應用場景將不斷拓展。

2018 年中國 3D 打印市場規模達到 23.6 億元,同比增長近 42%。伴隨著中國 3D 打印技術的相應成熟,在航天航空,汽車等行業需求將持續增加,預計 2019 年中國 3D 打印市場規模將近 30 億元。

3D 打印機主要分為消費級和工業級。工業級 3D 打印機速度更快、精度更高,在航空航天、汽車制造、醫療等領域廣泛應用。目前,工業級 3D 打印機在國內 3D 打印市場結構中,從銷售收入來看占比遠超消費級 3D 打印機。

我國高度重視增材制造產業,計劃到 2020 年,增材制造產業年銷售收入超過 200 億元,年均增速在 30%以上。關鍵核心技術達到國際同步發展水平,工藝裝備基本滿足行業應用需求,生態體系建設顯著完善,在部分領域實現規?;瘧?,國際發展能力明顯提升。

二、增材項目建設必要性分析

增材制造(AdditiveManufacturing,AM)俗稱 3D 打印,融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數字模型文件為基礎,通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料,按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積,制造出實體物品的制造技術。相對于傳統的、對原材料去除-切削、組裝的加工模式不同,是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法,從無到有。

這使得過去受到傳統制造方式的約束,而無法實現的復雜結構件制造變為可能。

自 1986 年,美國科學家 CharlesHull 獲得 SLA 技術發明專利,并成立全球首家增材制造公司 3DSystems 開始,3D 打印產業拉開了帷幕。

3D 打印是集材料、3D 打印設備研發以及下游應用的產業。上游為3D 打印材料研發制造層,包括輔助運行(三維掃描儀、控制軟件等)、基礎配套(步進電機、芯片等)和打印材料(鈦合金、金屬粉、尼龍材料等)。中游為 3D 打印設備研發制造,下游為應用領域,3D 打印主要應用場景于航空航天、模具鑄造、生物醫療、汽車領域等。

3D 打印設備主要分為桌面級和工業級兩種。桌面級是 3D 打印技術的初級階段和入門階段,能夠很直觀地闡述 3D 打印技術的工藝原理。工業級的 3D 打印機主要分為快速原型制造和直接產品制造兩種。兩者在打印精度、速度、尺寸等各方面都有不同,其中,打印支撐和打印實體可分參數打印的設計是區分工業機和桌面機的最重要標志。

3D 打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式,并以不同層構建創建部件。3D 打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

由于我國近年才引入 3D 打印技術,與國外相比差距非常大,目前全球已經發展至金屬 3D 打印、高分子 3D 打印、陶瓷 3D 打印以及生物3D 打印技術,我國則主要在層壓、激光燈。不過近年來我國生物 3D 打印技術不斷獲得突破,推進了 3D 打印醫療器械、人工組織器官的臨床轉化進程。

我國 3D 打印從 1988 年發展至今,呈現出不斷深化、不斷擴大應用的態勢。2015-2017 年的 3 年間,中國 3D 打印產業規模實現了翻倍增長,年均增速超過 25%。2017 年,中國 3D 打印領域相關企業超過500 家,產業規模已達 100 億元,增速略微放緩至 25%左右,但仍高于全球 4 個百分點。2018 年上半年,中國 3D 打印產業維持 25%以上增速,2018 年整體規模有望達到 18.3 億美元。

3D 打印應用領域廣泛,其在下游應用行業和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優勢和特點,同時也反映了這一技術的局限和在發展過程中尚需完善的地方。3D 打印機需求量較大的行業包括政府、航天和國防、醫療設備、高科技、教育業以及制造業。目前,應用領域排名前三的是工業機械、航空航天和汽車,分別占市場份額的 20.0%、16.6%和 13.8%。

從 3D 打印機類型來看,2017 年,國內桌面 3D 打印機出貨量增長27%,其中約 95%是個人或桌面打印機,工業級 3D 打印機出貨量雖只增加了 5%。但從銷售收入來看,工業級 3D 打印機占總收入的 80%。所以,雖然消費級設備支撐了出貨量,但工業級設備支撐了整個行業的銷售收入,未來工業級 3D 打印設備是行業收入增長的主力軍。

近幾年來,我國 3D 打印市場呈現出穩中向好的態勢。因此,越來越多的企業想要分這塊大蛋糕,紛紛進入該領域,目前中國所有 3D 打印相關企業中,約有 46.9%是 2016 年以后進入 3D 打印市場的。當前中國市場的主流設備品牌包括聯泰、EOS、華曙、鉑力特、3DSystems、GE、Stratasys、惠普等,多為國外品牌。

我國 3D 打印產業雖然取得了長足的發展,但發達國家還有較大差距,關鍵技術滯后、關鍵裝備與核心器件嚴重依賴進口的問題依然較為突出。此外,中國的專用材料發展滯后,目前國內只開發出鈦合金、高強鋼等幾十種金屬,材料成形品性能普遍不高。而行業領軍企業及巴斯夫等材料企業紛紛布局專用材料領域,突破一批新型高分子復合材料、高性能合金材料、生物活性材料、陶瓷材料等專用材料。

第四章

產業分析

一、增材行業分析

3D 打印技術,又稱增材制造技術,是以數字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術,體現了信息網絡技術與先進材料技術、數字制造技術的密切結合,是先進制造業的重要組成部分。

與傳統鑄造技術相比,3D 打印技術最大的優勢在于不需要模具即可實現各種形狀產品的制造。因此,3D 打印技術特別適合應用于利用模具鑄造困難、形狀復雜、個性化強的產品。傳統制造技術中,單個模具價格很高、加工周期長,但使用模具有助于提高產品的一致性,便于流水線生產,降低批量生產的成本。另一方面,由于研發階段產品外形常需多次調試,研發階段所用模具無法應用于隨后的生產中,故模具的使用也大大提高研發成本。3D 打印技術特別適合此類產品的研發,大大縮短研發周期,降低研發成本。

對于一切外形定制化、個性化的產品,3D 打印技術均顯示出巨大優勢。目前,3D 打印技術已被應用于醫療、模型制造、復雜零件制造、航空航天等領域,表現出巨大潛力。從以上意義上講,3D 打印技術的

出現,首先是一種生產方式的創新,解決了傳統鑄造弊端及其無法解決的問題。

從更廣闊的層面思考,3D 打印技術更是一種革命。3D 打印技術的應用可滿足消費者的定制化需求,將其與互聯網、物聯網、智能物流結合,則有可能催化產生全新的生產模式和商業模式。

在傳統生產方式的前提下,每個產業存在從原材料供應商→生產商→品牌商→分銷商→零售商→消費者的價值鏈條,在這樣的鏈條中,每一個節點滿足其下一個節點的需求,最終由零售商滿足消費者的需求,由消費者產生的消費需求無法直接傳導至生產商。隨著互聯網技術和理念的成熟,目前已允許消費者將消費需求直接傳導給生產商、品牌商,甚至原材料供應商。3D 打印的廣泛應用,恰能幫助上述信息的直接傳導產生直接的價值,即每個節點可能直接為消費需求負責,從而形成有別于傳統“價值鏈”的“價值網”。

由價值鏈向價值網轉變,是在當今市場、科技等大背景下的必然趨勢,而缺少了 3D 打印技術,此轉變無法實現。

目前,3D 打印技術仍處于技術發展階段;也由于受到技術的限制,3D 打印對新的商業模式參與仍較少。整個 3D 打印市場可分為上游 3D

打印原材料、中游 3D 打印機制造、下游 3D 打印服務、以及外圍技術培訓等。

對于一個較成熟的產業,往往是由下游需求帶動上游的供應,繼而帶動周邊產品;而對于技術仍處于發展當中、市場仍待發育的 3D 打印產業來講,境況有所不同,即:目前 3D 打印的發展仍然受到 3D 打印原材料發展及 3D 打印機技術發展的制約??捎玫脑牧?,在很大程度上決定了對應可用的 3D 打印技術,進而決定了相關產品可應用于何種領域;某些領域雖然也符合定制化、個性化等特征,但由于其對應的原材料無法在現有的 3D 打印技術下進行加工,市場就無法放開。例如,鋁合金是目前使用最廣泛的結構材料,但目前可用于 3D 打印的鋁合金僅 1-2 種。

原材料的發展仍是制約 3D 打印技術廣泛應用的主要因素。按照所使用的原材料不同,可將 3D 技術分為金屬 3D 打印、高分子 3D 打印、陶瓷 3D 打印、生物 3D 打印等。其中金屬 3D 打印技術多屬于工業級,其壁壘遠高于高分子 3D 打印;而陶瓷、生物 3D 打印技術仍多處于研發狀態。

目前無論是 3D 打印技術,還是相關市場都處于急速發展期。2011年全球 3D 打印行業整體收入約 17.14 億美元,到 2015 年行業整體收

入已達到 51.65 億美元,近五年年均增速超過 30%。未來幾年高增速有望持續,到 2018 年,全球 3D 打印行業整體收入將超過 100 億美元,我國 3D 打印市場有望超過 100 億人民幣;目前正是布局 3D 打印產業的最佳時期。

從整個產業鏈來看,上游 3D 打印材料和中游 3D 打印設備制造的產值分別占整個 3D 打印市場的 37%和 39%,遠高于 3D 打印服務 24%。這一分布特征也表現了材料和技術發展先于市場培育的特征。

在我國產業升級的大變革背景下,3D 打印技術自然而然得到國家層面的重視。特別是 2015 年工信部發布《國家增材制造(3D 打印)產業發展推進計劃(2015-2016)》,首次明確將 3D 打印列入了國家戰略層面,指出對 3D 產業的發展做出了整體計劃。到 2016 年,初步建立較為完善的增材制造產業體系,整體技術水平保持與國際同步,在航空航天等直接制造領域達到國際先進水平,在國際市場上占有較大的市場份額。

目前來看,3D 打印發展迅速,但也受到一定的制約,產業發展規模仍較小。根據我們的分析,原材料開發壁壘遠高于提供 3D 打印服務的壁壘,原材料的發展仍是主要的 3D 打印技術發展的主要制約因素。發力原材料,特別是金屬原材料,將有可能獲得產業鏈中的最厚利潤。

《國家增材制造(3D 打印)產業發展推進計劃(2015-2016)》也指出,3D 打印產業的發展,應“以材料研發作為突破口,鼓勵優勢材料企業從事 3D 打印專用材料研發和生產,針對航空航天、汽車、文化創意、生物醫療等領域的重大需求,突破一批 3D 打印專用材料。”為此,我們認為應首先看好上游材料的發展;對于下游,我們看好 3D 打印技術在附加價值更高的航空航天、醫療等領域的應用。

二、增材市場分析預測

2018 年我國增材制造產業規模有望達到 18.3 億美元左右。另據中國增材制造產業聯盟統計,2018 年中國增材制造產業增速維持在 25%以上,同時提供增材制造服務的企業數量已經超過 500 家。

事實上,中國增材制造技術經過近三十年的發展,從基礎理論研究到關鍵設備的自主研發再到應用領域的不斷拓展,都取得了較為豐碩的成果。

在我國,增材制造技術經過多年的發展,已經形成了一條完整的生態鏈。經過相關查閱資料,當下業界對增材制造技術的生態鏈有兩種表述,一種是增材制造技術的生態鏈主要涉及逆向工程、軟件提供商、服務提供商、系統提供商和材料五個部分;另一種是將增材制造技術的生態鏈概括為上游、中游、下游三層。其中,上游為增材制造

材料與軟件的研發制造層,中游為增材制造設備研發制造層,下游為面向消費者和企業的應用層。

材料是增材制造技術發展的重要物質基礎,材料的性能決定了增材制造能否有更廣泛的應用。發展至今,增材制造的材料種類已從過去的塑料成型擴展到了樹脂、石墨、陶瓷、金屬以及有機生物材料。根據 3D 科學谷的市場調研,當前中國增材制造市場在樹脂、尼龍、PLA、鈦合金、不銹鋼等材料的需求上占主導地位。

總體上,我國增材制造材料發展較為迅速,生產商大都圍繞增材制造設備以及應用展開對材料體系的研制,另外還有一些從事化工龍頭的企業加入。

目前,國內從事增材制造材料生產的代表企業有銀禧科技(塑料)、瑞熙鈦業(鈦及鈦合金)、鉑力特(金屬)、飛而康(金屬)、華曙高科(尼龍和金屬)、聯泰科技(樹脂)、極光爾沃(PLA)、閃鑄科技(ABS 和 PLA)、金石三維(光敏樹脂和 ABS)、盈普(高分子粉體)、中瑞科技(樹脂、金屬、尼龍、陶瓷、覆膜砂等)、迅實科技(光敏樹脂和光固化蠟)、長朗科技(熱塑性塑料)、敬業增材(金屬粉末)、賽隆金屬(金屬粉末及粉末冶金制品)、光華偉業(PLA)、萬華化學(光敏樹脂和 TPU)、捷諾飛(生物材料)等。

與國外發達國家相比,增材制造軟件依然是我國整個增材制造技術生態鏈發展的短板。盡管我國已經意識到軟件在增材制造過程中的重要性,但我國的增材制造軟件開發,在學術方面,更多是集中在科研課題和國家重點項目上;商業方面,通用型的增材制造軟件我國依然匱乏,期待未來能有國有軟件廠商能打破這一僵局。

當前光固化的設備占據中國市場主流,占比為 39.8%,其次是選擇性激光熔化及材料擠出設備。事實上,自 20 世紀 80 年代中期 SLA 成型技術發展以來,國內外已經出現了十幾種不同的增材制造成型技術,目前在我國主流的增材制造技術包括 SLA 技術、SLM 技術、SLS 技術、DLP 技術、FDM 技術、LMD 技術等。

具體而言,國內 SLM 設備制造的廠商主要包括鉑力特、永年激光、漢邦科技、金石三維、易加三維、數造科技、西帝摩等;SLS 設備制造廠商以銀禧科技、華曙高科、華科三維、盈普、中瑞科技、隆源成型、易博三維等為代表;SLA 設備制造廠商主要有聯泰科技、極光爾沃、中瑞科技、金石三維、數造科技、長朗三維等;DLP 設備制造廠商則以黑格科技、創必得、大族激光、閃鑄科技、迅實科技、先臨三維、恒通等為代表;FDM 設備制造的典型廠商有弘瑞、創必得、西通電子、德迪、

先臨三維、長朗三維等;LMD 設備制造的廠商代表有煜宸激光、鑫精合、輝銳集團、天弘激光等。

中國增材制造技術正處于快速發展初期,整個行業“小而散、同質化”的現象較為嚴重,即企業數量越來越多,但真正上規模的少,大部分企業都是在靠賣設備生存。與發達國家相比,我國的增材制造生態鏈建設在材料、軟件、成型技術、服務等指標上還有很大差距。

因此,我國增材制造技術的規?;瘧?,還有很長的路要走。圍繞增材制造技術的生態鏈,接下來幾年會有更多的企業通過不斷攻克新技術、建立新的合作伙伴關系,引導增材制造技術進一步向生產制造方向演化。同時,隨著物聯網、機器學習和人工智能等技術的發展,未來增材制造有望真正以附加值創造的方式與傳統制造業深度結合,重塑企業的競爭力。

第五章

產品規劃分析

一、產品規 劃

項目主要產品為增材,根據市場情況,預計年產值 5365.00 萬元。

采取靈活的定價辦法,項目承辦單位應當依據原輔材料的價格、加工內容、需求對象和市場動態原則,以盈利為目標,經過科學測算,確定項

目產品銷售價格,為了迅速進入市場并保持競爭能力,項目產品一上市,可以采取靈活的價格策略,迅速提升項目承辦單位的知名度和項目產品的美譽度。

二、建設規模

(一)用地規模

該項目總征地面積 6816.74 平方米(折合約 10.22 畝),其中:凈用地面積 6816.74 平方米(紅線范圍折合約 10.22 畝)。項目規劃總建筑面積 9407.10 平方米,其中:規劃建設主體工程 6738.74 平方米,計容建筑面積 9407.10 平方米;預計建筑工程投資 831.93 萬元。

(二)設備購置

項目計劃購置設備共計 87 臺(套),設備購置費 677.52 萬元。

(三)產能規模

項目計劃總投資 2371.11 萬元;預計年實現營業收入 5365.00 萬元。

第六章

項目選址研究

一、項目選址

該項目選址位于 xxx 保稅區。

內蒙古自治區,簡稱內蒙古,中華人民共和國省級行政區,首府呼和浩特。地處中國北部,地理上位于北緯 37°24′-53°23′,東經97°12′-126°04′之間,東北部與黑龍江、吉林、遼寧、河北交界,南部與山西、陜西、寧夏相鄰,西南部與甘肅毗連,北部與俄羅斯、蒙古接壤,屬于四大地理區劃的西北地區。內蒙古自治區地勢由東北向西南斜伸,呈狹長形,全區基本屬一個高原型的地貌區,全區涵蓋高原、山地、丘陵、平原、沙漠、河流、湖泊等地貌,氣候以溫帶大陸性氣候為主,地跨黃河、額爾古納河、嫩江、西遼河四大水系。截至 2019 年末,內蒙古總面積118.3 萬平方公里,轄 9 個地級市、3 個盟,共有 23 個市轄區、11 個縣級市、17 個縣、49 個旗,3 個自治旗;常住人口 2539.6 萬人;實現地區生產總值 17212.5 億元,第一產業增加值 1863.2 億元,增長 2.4%;第二產業增加值 6818.9 億元,增長 5.7%;第三產業增加值 8530.5 億元,增長 5.4%。

園區是 1999 月被省政府批準的省級園區。園區規劃面積 15 平方公里。全區工業企業 300 家,其中“三資”企業 65 家,骨干企業 20 家,工業總產值 80 億元,比上年增長 11.3%。園區始終把招商引資工作放在首位,2016 年利用外資 6000 萬元,今年到位境外資金 8500 萬元,建成和正在建設的合資項目 25 個。通過幾年發展,我市裝備制造業規模不斷擴大、產品種類逐步增多、產品檔次不斷提升,初步形成了以乘用車、重型汽車、專用車及零部件為主的汽車制造,以煤炭綜采設備為主的煤礦及礦用設備制造,以風機整機組裝及葉片、塔筒等零部件制造為主的風力發電設備制造

和以壓力容器為主的化工設備制造的裝備制造產業體系。園區規劃面積 50平方公里,啟動區面積為 10 平方公里,處于多條高速公路交織地帶,是貴州省東西、南北交通節點城市,也是陸路出海通道必經之地。鐵路與公路交通極其便利。目前園區內已成為全省重要的經濟增長極,是發揮自身資源優勢與產業集群效應的重要平臺。

項目建設區域以城市總體規劃為依據,布局相對獨立,便于集中開展科研、生產經營和管理活動,并且統籌考慮用地與城市發展的關系,與項目建設地的建成區有較方便的聯系。場址應靠近交通運輸主干道,具備便利的交通條件,有利于原料和產成品的運輸,同時,通訊便捷有利于及時反饋產品市場信息。

項目周邊市場存在著巨大的項目產品需求空間,與此同時,項目建設地也成為資本市場追逐的熱點,而且項目已經列入當地經濟總體發展規劃和項目建設地發展規劃,符合地區規劃要求。

二、用地控制指標

投資項目占地稅收產出率符合國土資源部發布的《工業項目建設用地控制指標》(國土資發【2008】24 號)中規定的產品制造行業占地稅收產出率≥150.00 萬元/公頃的規定;同時,滿足項目建設地確定的“占地稅收產出率≥150.00 萬元/公頃”的具體要求。建設項目平面布置符合行業廠房建設和單位面積產能設計規定標準,達到《工業項目建設用地控制指標》(國土資發【2008】24 號)文件規定的具體要求。投資項目土地綜合利用

率 100.00%,完全符合國土資源部發布的《工業項目建設用地控制指標》(國土資發【2008】24 號)中規定的產品制造行業土地綜合利用率≥90.00%的規定;同時,滿足項目建設地確定的“土地綜合利用率≥95.00%”的具體要求。

三、地總體要求

本期工程項目建設規劃建筑系數 68.64%,建筑容積率 1.38,建設區域綠化覆蓋率 5.67%,固定資產投資強度 169.67 萬元/畝。

土建工程投資一覽表

序號 項目 單位 指標 備注 1

占地面積

平方米

6816.74

10.22 畝

2

基底面積

平方米

4679.01

3

建筑面積

平方米

9407.10

831.93 萬元

4

容積率

1.38

5

建筑系數

68.64%

6

主體工程

平方米

6738.74

7

綠化面積

平方米

533.45

8

綠化率

5.67%

9

投資強度

萬元/畝

169.67

四、節約用地措施

土地既是人類賴以生存的物質基礎,也是社會經濟可持續發展必不可少的條件,因此,項目承辦單位在利用土地資源時,嚴格執行國家有關行

業規定的用地指標,根據建設內容、規模和建設方案,按照國家有關節約土地資源要求,合理利用土地。投資項目建設認真貫徹執行專業化生產的原則,除了主要生產過程和關鍵工序由項目承辦單位實施外,其他附屬商品采取外協(外購)的方式,從而減少重復建設,節約了資金、能源和土地資源。

五、總圖布置方案

1、按照建(構)筑物的生產性質和使用功能,項目總體設計根據物流關系將場區劃分為生產區、辦公生活區、公用設施區等三個功能區,要求功能分區明確,人流、物流便捷流暢,生產工藝流程順暢簡捷;這樣布置既能充分利用現有場地,有利于生產設施的聯系,又有利于外部水、電、氣等能源的接入,管線敷設短捷,相互聯系方便。按照建(構)筑物的生產性質和使用功能,項目總體設計根據物流關系將場區劃分為生產區、辦公生活區、公用設施區等三個功能區,要求功能分區明確,人流、物流便捷流暢,生產工藝流程順暢簡捷;這樣布置既能充分利用現有場地,有利于生產設施的聯系,又有利于外部水、電、氣等能源的接入,管線敷設短捷,相互聯系方便。

場區道路布置滿足安裝、檢修、運輸和消防的要求,使貨物運輸順暢,合理分散物流和人流,盡量避免或減少交叉,使主要人流、物流路線短捷、運輸安全。

2、場區綠化設計要達到“營造嚴謹開放的交流環境,催人奮進的工作環境,舒適宜人的休閑環境,和諧統一的生態環境”之目的。

消防水源采用低壓制,同一時間內按火災一次考慮,室內外均設環狀消防管網,室外消火栓間距不大于 100.00 米,消火栓距道路邊不大于 2.00米。場內供水采用生活供水系統、消防供水系統、生產補給水系統,消防供水系統在場區內形成供水管網。

3、投資項目消防對象主要是廠房、庫房、辦公場地等;因此,室外消防用水量按 25.00L/S,火災延續時間按 2.00 小時計,同一時間發生火災次數按一次考慮;室內消防栓用水量 15.00L/S,火災延續時間按 2.00 小時計,室內外的消防栓均按規范間距要求布置。

投資項目供電負荷等級為Ⅲ級,場區降壓站電源取自國家電網,電源符合國家標準《供配電系統設計規范》(GB50052)的規定。

4、短距離的運輸任務將利用社會運力解決,基本可以滿足各類運輸需求,因此,投資項目不考慮增加汽車運輸設備。場內運輸系統的設計要注意物料支撐狀態的選擇,盡量做到物料不落地,使之有利于搬運;運輸線路的布置,應盡量減少貨流與人流相交叉,以保證運輸的安全。外部運輸應盡量依托社會運輸力量,從而減少固定資產投資;主要產成品、大宗原材料的運輸,應避免多次倒運,從而降低運輸成本且提高運輸效率。

車間采用傳統的熱水循環取暖形式,其他廠房及辦公室采用燃氣輻射采暖形式。有空調要求的辦公室和生活間夏季設置空調,空調溫度范圍要求為 26.00℃-28.00℃,空調設備采用分體式空調控制器。

六、選址綜合評價

該項目擬選址在項目建設地,所選區域土地資源充裕,而且地理位置優越、地形平坦、土地平整、交通運輸條件便利、配套設施齊全,符合項目選址要求。項目承辦單位通過對可供選擇的建設地區進行縝密比選后,充分考慮了項目擬建區域的交通條件、土地取得成本及職工交通便利條件,項目經營期所需的內外部條件:距原料產地的遠近、企業勞動力成本、生產成本以及擬建區域產業配套情況、基礎設施條件等,通過建設條件比選最終選定的項目最佳建設地點―項目建設地,投資項目建設區域供電、供水、道路、照明、供汽、供氣、通訊網絡、施工環境等條件均較好,可保證項目的建設和正常經營,所選區域完善的基礎設施和配套的生活設施為項目建設提供了良好的投資環境。

第七章

土建工程設計

一、建筑工程設計原則

建筑物平面設計以滿足生產工藝要求為前提,力求生產流程布置合理,盡量做到人貨分流,功能分區明確,符合《建筑設計防火規范》(GB50016)要求。項目承辦單位本著“適用、安全、經濟、美觀”的原則并遵照國家建筑設計規范進行項目建筑工程設計;在滿足投資項目生產工藝設備要求的前提下,力求布局合理、造型美觀、色彩協調、施工方便,努力建設既有時代感又有地方特色的工業建筑群的新形象。

應留有發展或改、擴建余地。應有完整的綠化規劃。功能分區合理,人流、車流、物流路線清楚,避免或減少交叉。建筑布局緊湊、交通便捷、管理方便。本次設計融入了全新的設計理念,以建設和諧企業為前提條件,以建筑“功能、美觀、經濟”三要素前提為出發點,全盤考慮場區可持續發展、建筑節能等各方面要素,極力打造一個功能先進、生產高效的現代化企業。

二、土建工程設計年限及安全等級

建筑結構的安全等級是根據建筑物結構破壞可能產生的后果(危及人的生命、造成經濟損失)的嚴重性來劃分的,本工程結構安全等級設計為Ⅰ級。根據《建筑抗震設計規范》(GB50011)的規定,投資項目建筑物結構設計符合根據《建筑抗震設計規范》(GB50011)的規定,投資項目建筑物結構設計符合Ⅷ度抗震設防的要求,基本地震加速度值為 0.20g,設計地震分組為第一組,抗震設防類別為乙類,各建筑物均采取相應抗震構造設計。

三、建筑工程設計總體要求

建筑設計是根據生產工藝提出的設計條件結合總圖位置,進行平面布局,空間組合,結構選型,全面考慮施工、安裝及檢修要求,既要充分滿足生產經營要求,又要注重建筑的形象。該項目建筑設計及結構設計在滿足生產工藝要求的前提下,盡量貫徹工業廠房聯合化、露天化、結構輕型化原則,并注意因地制宜。對采光通風、保溫隔熱、防火、防腐、抗震等均按國家現行規范、規程和規定執行,努力做到場房設計保障安全、技術先進、經濟合理、美觀適用,同時方便施工、安裝和維修。

四、土建工程建設指標

本期工程項目預計總建筑面積 9407.10 平方米,其中:計容建筑面積9407.10 平方米,計劃建筑工程投資 831.93 萬元,占項目總投資的 35.09%。

第八章

工藝可行性分析

一、技術管理特點

按目前市場的需求情況,原料存儲時間約為 20-30 天,存放在原料倉庫內;投資項目將建設原料倉庫和輔助材料倉庫,以滿足投資項目生產的需要。驗收材料應根據領料單或原始憑證進行清點實測驗收,發現規格、質量、數量不符等問題應及時與有關人員聯系處理;做好原輔材料原始記

錄和資料積累,及時準確地做好月報、季報和各種統計報表工作。所需原料應經濟易得,就不同原料的投資、成本、生產效率進行比較,選擇最為適合、最經濟的原料。

項目產品流程化設計:在設計階段引入 CAE 分析,避免過多的“設計―分析循環”,明顯減少設計總費用和設計周期。產品的流程化設計包括從三維的幾何造型設計、ANSYS 分析到產品實驗,通過 CAD 和 CAE 的平滑過度雙向互動,進而避免 CAD 與 CAE 的重復工作,提高設計效率,通過流程化控制提高設計制造質量的穩定性。投資項目原材料采購和使用均由產品數據管理技術(PDM)軟件支持,并且完整地與企業資源計劃(ERP)軟件結合起來,在相關行業實現較高程度的技術信息化管理。項目產品制造執行系統(MES):制造執行系統的作用是在項目承辦單位信息系統中承上啟下,在生產過程與管理之間架起了一座信息溝通的橋梁,對生產過程進行及時響應,使用準確的數據對生產過程進行控制和調整。

二、項目工藝技術設計方案

增材制造技術路線圖范文第2篇

1、2012年8月,美國增材制造創新研究所成立,聯合了賓夕法尼亞州西部、俄亥俄州東部和弗吉尼亞州西部的14所大學、40余家企業、11家非營利機構和專業協會。

2、英國工程與物理科學研究委員會中設有增材制造研究中心,參與機構包括拉夫堡大學、伯明翰大學、英國國家物理實驗室、波音公司以及德國EOS公司等15家知名大學、研究機構及企業。

3、德國建立了直接制造研究中心, 主要研究和推動增材制造技術在航空航天領域中結構輕量化方面的應用;法國增材制造協會致力于增材制造技術標準的研究

4、神戶大學教授Shirase Keiichi領導的一群研究人員開發出一種機床原型,該機型能夠像3D打印機那樣制造精密部件。與大多數3D打印機或者機加工切削工具所不同的是,它可以根據一個加工信息和切削條件的數據庫,自動制訂優化加工流程。

5、歐洲航天局和伯明翰大學研發的金屬增材制造新技術:不用激光,也不用電子束,而是一個由一組反射鏡聚焦的光束;

6、2014年,臺灣清華大學動力機械工程學系與納米工程研究所教授傅建中及其團隊參與了臺灣科技部工程司當年全力推動的一項增材制造跨領域研究項目計劃,并成功開發一套納米級3D打印系統,這套平臺可以為科研人員提供快速低成本的3D微結構,精度可達150納米。這項技術將可對先進科技在生物醫學、材料工程及物理光學領域的研發產生重大影響。

7、西北工大凝固技術國家重點實驗室黃衛東,已經建立了系列激光熔覆成形與修復裝備,可滿足大型機械裝備的大型零件及難拆卸零件的原位修復和再制造。

8、北航突破了鈦合金、超高強度鋼等難加工大型整體關鍵構件激光成形工藝、成套裝備和應用關鍵技術,解決了大型整體金屬構件激光成形過程零件變形與開裂"瓶頸難題"和內部缺陷和內部質量控制及其無損檢驗關鍵技術,飛機構件綜合力學性能達到或超過鈦合金模鍛件. 中國工程院院士、北京航空航天大學教授,中航工業北京航空制造工程研究所研究員、工程院院士關橋; 北京航空航天大學教授王華明。

9、西安交大以研究光固化快速成型(SL)技術為主快速成形制造工程研究中心和快速制造國家工程研究中心,建立了一套支撐產品快速開發的快速制造系統,研制、生產和銷售多種型號的激光快速成型設備、快速模具設備及三維反求設備,產品遠銷印度、俄羅斯、肯尼亞等國,成為具有國際競爭力的快速成型設備制造單位。西安交通大學的盧秉恒院士為代表。

西安交大在新技術研發方面主要開展了LED紫外快速成型機技術、陶瓷零件光固化制造技術,鑄型制造技術、生物組織制造技術、金屬熔覆制造技術和復合材料制造技術的研究。在陶瓷零件制造的研究中,研制了一種基于硅溶膠的水基陶瓷漿料光固化快速成型工藝,實現了光子晶體、一體化鑄型等復雜陶瓷零件的快速制造。 西安交大與中國空氣動力研究與發展中心及成都飛機設計研究所合作開展了風洞模型制造技術的研究,圍繞測壓模型、測力模型、顫振模型和氣彈模型等方面進行了研究工作。設計了樹脂-金屬復合模型的結構方案,采用有限元方法計算校核樹脂-金屬復合模型的強度、剛度以及固有頻率。通過低速風洞試驗,研究了復合模型的氣動特性,并與金屬模型試驗數據相對比。強度校核試驗顯示,模型的整體性能良好,滿足低速風洞的試驗要求,研制的復合模型在低速風洞試驗下具有良好的前景。

復合材料構件是航空制造技術未來的發展方向,西安交大研究了大型復合材料構件低能電子束原位固化纖維鋪放制造設備與技術,將低能電子束固化技術與纖維自動鋪放技術相結合,研究開發了一種無需熱壓罐的大型復合材料構件高效率綠色制造方法,可使制造過程能耗降低70%,節省原材料15%,并提高了復合材料成型制造過程的可控性、可重復性,為我國復合材料構件綠色制造提供了新的自動化制造方法與工藝。

10、“南京增材制造(3D打印)研究院”是在江蘇省政府領導下,由南京市江寧區政府與盧秉恒院士共同發起創建的一個專門從事“3D打印技術、裝備及應用”的科研和成果轉化機構,成立于2013年12月8日,位于“南京紫金(江寧)科技創業特別社區”園區內,實行企業化運作。“南京增材制造研究院發展有限公司”是“南京增材制造(3D打印)研究院”的依托公司,注冊資本金1億元人民幣。目前已經建成或者正在建設的機構和平臺主要包括:西安交通大學-南京江寧區2011協同創新中心“高端制造裝備協同創新中心”合作基地、快速制造國家工程研究中心-南京示范中心、中國航天3D打印研究中心、南京市3D打印科技公共技術平臺、全國增材制造(3D打印)產業技術創新戰略聯盟。

11、重慶大學機械學院張正文教授在機械傳動國家重點實驗室217會議室作了題為“增材制造(3D打印)的現狀與發展”的講座,

12、山東大學增材制造研究中心、山東礦機集團股份有限公司3D打印聯合實驗室

13、由南京理工大學、德國ConCEPT Laser有限公司和上海福斐科技發展有限公司共同主辦的中德金屬增材制造技術聯合實驗室正式掛牌運行。這也是迄今該行業內國內高校中最高水平的國際化聯合實驗室。3D打印門類眾多。從材料上分,有樹脂、塑料、金屬、陶瓷等;從能源上分,有激光、電子束、紫外光等;從方法上分,有同軸送粉、立體平版印刷、激光分層實體制造、選擇性激光燒結/熔融等。德國ConCEPT Laser有限公司一直被視為最具前景的金屬激光熔鑄領域的先鋒,同時也是該領域的頂級供應商之一。上海福斐科技發展有限公司則始終活躍于國內三維掃描,并迅速成為該行業的國內領導者。

14、被譽為“中國立體打印機第一人”的華中科技大學材料科學與工程學院副院長、3D打印研究專家、濱湖機電董事長史玉升,湖北3D打印產業技術創新戰略聯盟理事長。華中科技大學教授史玉升團隊研發世界最大激光快速制造裝備入選。目前,全球3D打印,原理都是薄型層面堆疊,國內以華中科技大學、西安交通大學、清華大學為代表,運用技術各有側重。華科側重于金屬材料打印的研究,用金屬粉末為材料,靠激光燒結成型,這種技術難度大,但好處多。

15、西安交通大學盧秉恒院士、北京航空航天大學王華明教授、清華大學林峰教授分別針對非金屬類、金屬類、生物類增材制造技術作了主題報告,海爾集團、北京隆源自動化成型系統有限公司代表企業界作了主題報告。

16、2013年2月25日,澳大利亞莫納什大學增材制造中心掛牌成立,中心主任是莫納什大學材料工程系吳鑫華教授,吳鑫華教授同時還擔任澳大利亞聯邦輕金屬研究中心主任。莫納什大學增材制造中心的吳新華與同事們以其合作單位法國公司“賽峰微透博”的一款引擎為基礎,用3D打印技術制造了被稱為輔助動力組件的裝置,它能發電,但不產生推力,有眾多用途,包括可輔助啟動飛機的主發動機??湛凸?、BAE系統公司、賽峰集團微型渦輪公司、歐洲宇航局、NASA蘭利實驗室等企業和研究機構與吳鑫華教授以及澳大利亞聯邦輕金屬研究中心長期進行輕金屬材料領域的合作,它們對輕金屬材料的增材制造技術表現出濃厚的興趣,而且也是莫納什大學增材制造中心未來的重要合作伙伴。莫納什大學增材制造中心主要從事輕金屬粉末激光增材制造技術的研究,包括選區激光熔融(SLM)以及直接激光制造(DLF)工藝。吳教授任教于莫納什大學材料工程系,她是在航空航天和輕金屬領域具有國際聲譽的頂尖科學家,很顯然,她也是一位華人,最早是中科院金屬研究所畢業的。據天工社了解,之前她從英國來到澳洲專門負責ARC卓越中心。

17、李建軍華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室主任、教授; 邵新宇華中科技大學副校長、教授。華中科技大學武漢光電國家實驗室教授曾曉雁領導的激光先進制造研究團隊,完成的“大型金屬零件高效激光選區熔化增材制造關鍵技術與裝備(俗稱激光3D打印技術)”順利通過了湖北省科技廳成果鑒定,解決了航空航天復雜精密金屬零件在材料結構功能一體化及減重等“卡脖子”關鍵技術難題。

18、云集中國工程院盧秉恒、關橋、李培根等八位院士,吸引英國增材制造協會主席Graham Tromans,美國機械工程師學會理事長Marc Goldsmith,清華大學、北京航空航天大學、西安交通大學等高校、科研機構以及來自英國、美國、德國、新加坡等國家的200多位增材制造專家學者,第154場中國工程科技論壇——2012年增材制造技術國際論壇暨第六屆全國增材制造技術學術會議在武漢隆重召開。

19、上海大學增材制造與組織修復專業

20、西安交通大學的盧秉恒院士、清華大學的顏永年教授、華中科技大學的王樹槐教授等是我國快速原型技術研究的先行者,并且都取得了卓著的成就。而黃衛東在國內首先創造性地發展的激光立體成形技術,把快速成形技術從制造“原型”發展到直接制造具有極高力學性能的致密金屬零件。

21、國內快速成型系統的科研團隊主要包括清華大學顏永年團隊、北京航空航天大學王華明團隊、華中科技大學史玉升研究團隊、西安交通大學盧秉恒團隊和西北工業大學黃衛東團隊等。

一、顏永年團隊(清華大學)

涉及上市公司:海源機械(002529)、科達機電(600499)、南通鍛壓(300280)。號稱“中國3D打印第一人”的顏永年教授曾作為總設計師完成了5臺套世界級的我國重裝行業和國防上急需的重型液壓機設計,包括:中國最大的換熱器板片成形壓機--4萬噸板料成型壓機(廣州)、世界最大的重型厚壁鋼管垂直擠壓機--3.6萬噸垂直鋼管擠壓機(包頭)、我國最大的精密航空模鍛液壓機4萬噸航空精密模鍛壓機(西安)、遠東地區最大的具有擠壓功能的模鍛液壓機--3萬噸核電精密模鍛壓機(昆山)。2012年4月至今,顏永年為昆山永年先進制造技術有限公司董事長。

早在2003年,科達機電(600499)便與顏永年共同投資設立佛山市科達機電科技開發有限公司,該公司注冊資本為50萬元人民幣,其中公司與顏永年出資比例分別為60%、40%。采用顏永年團隊轉讓的技術,科達機電僅于2010年就生產了1200臺4800~7800噸壓機,其中許多為出口產品,創造產值約20億元,為世界壓機業界之最。

隸屬南通鍛壓(300280)的"永年重型鍛壓設備設計研究院"正式揭牌后,成功吸引我國著名工程專家、清華大學教授顏永年團隊整體加盟,是南通鍛壓(300280)近年轉型升級一大舉措,將進一步加快公司大型液壓機和機械壓力機研究與開發,加速相關品種升級換代。

1月31日,海源機械(002529)公告正式承認聯手昆山永年先進制造技術有限公司,參與建立"3D打印制造實驗室"。海源機械稱,截至公告發布之日,"3D打印制造實驗室"正在籌建中。

二、王華明團隊(北京航空航天大學)

涉及上市公司:中航重機(600765)、ST航投(600705)、南風股份(300004)

資料顯示,王華明是航空材料與結構研究部"首席科學家",國內激光制造的學術帶頭人,"北航團隊"領頭人,在鈦合金結構激光快速成型工藝、成套工藝裝備及工程化的研究方面有十多年的研究經驗。北航材料科學與工程學院王華明教授帶領他的創新團隊,圍繞大飛機等國家重大專項及重大裝備制造業發展的戰略需求,研制出代表著先進制造技術發展方向、在重大裝備制造中具有重大應用價值的“高性能難加工大型復雜整體關鍵構件激光直接制造技術”,使我國成為目前世界上唯一突破飛機鈦合金大型主承力結構件激光快速成形技術,并實現裝機應用的國家。在2012國家科技獎勵大會上,該項成果榮獲國家技術發明一等獎,這也是北航9年來獲得的第八項國家科技獎勵一等獎。多年來,團隊一直與沈陽飛機設計研究所、第一飛機設計研究院、航天一院等單位有著緊密的合作,取得了一系列的成績。如今,學校在北京市的大力支持下,和中航工業集團公司合作,在北京組建了中航天地激光科技有限公司成果產業化基地。

南風股份子公司所投資的3D打印項目中,也出現了王華明的身影。根據南風股份2012年8月發布的公告,其子公司南方風機研究所將投資"重型金屬構件電熔精密成型技術項目",總投資1.68億元,資金由南方風機研究所自籌。值得注意的是,風機研究所的二股東、持股31%的王華明就是國內3D打印領域最權威的專家之一。據公司內部人士介紹,目前該項目處于研發階段,南方風機研究所已經在工程化關鍵技術上已經取得了一定的突破性,并制成了相關樣件。一旦研發成功,公司將在技術加工、以及加工過程中所運用的設備生產方面都具備領先優勢。

三、史玉升團隊(華中科技大學)

涉及上市公司:華工科技(000988)、華中數控(300161)

史玉升現任華中科技大學材料科學與工程學院副院長、材料成形與模具技術國家重點實驗室副主任、華中科技大學快速制造中心主任、中國特種加工學會常務理事、中國快速成形委員會副主任委員等,長期從事快速制造(3D打印)、新型農業節水產品開發等方面的研究。2011年,史玉升教授牽頭研發的世界最大激光快速制造裝備(3D打印機)曾入選"2011年中國十大科技進展新聞"。該團隊正力圖通過武漢濱湖機電技術產業有限公司使研究成果商業化,濱湖機電的股東中就有資本市場聲名顯赫的深圳創新投資集團。

2012年在武漢舉行的增材制造技術國際論壇上透露,我國首個3D打印工業園將落戶武漢東湖高新區。該項目由華中科技大學主導,規劃首期用地500畝。相關渠道消息,華中科大旗下公司華中數控(300161)參與了技術研發。

值得注意的是,華中科大未來推動這一產業規?;钠脚_目前仍未明了,相關各方均拒絕予以置評。該校目前作為實際控制人的上市公司有華工科技(000988)、華中數控(300161)和天喻信息(300205)三家。

四、盧秉恒團隊(西安交通大學)

涉及上市公司:昆明機床(600806)、秦川發展(000837)、沈陽機床(000410)、軸研科技(002046)

西安交通大學教授盧秉恒,被視為國內3D打印業的另一先驅人物。他1992年赴美做高級訪問學者,發現了快速成形技術在汽車制造業中的應用,回 國后隨即轉向研究這一領域,1994年成立先進制造技術研究所。盧秉恒現為中國工程院院士,西安交通大學教授,博士生導師?,F任西安交通大學機械工程學院院長快速制造國家工程研究中心(籌建)負責人,國務院機械學科評議組召集人,國家基金委工材部第二屆咨詢委員會委員,國家基金委機械學科評議組負責人,中國機械工程學會生物制造分會副理事長,中國機械制造工藝協會副理事長,全國高校金屬切削機床學會理事長,"高檔數控機床與基礎制造裝備重大專項"總體組組長。

快速制造國家工程研究中心(NERC-RM)是一個依托西安交通大學的人才與技術優勢建立的國家級先進制造技術創新平臺。西安瑞特快速制造工程研究有限公司是工程中心的依托公司,由西安交通大學、昆明機床(600806)、秦川發展(000837)、陜西工業技術研究院、中新蘇州工業園區創業投資有限公司共同出資創建,注冊資本為6000萬元。而西安瑞特的董事長正是盧秉恒。

公開資料顯示,盧秉恒院士是軸研科技(002046)和沈陽機床(000410)這兩家上市公司的獨立董事。事實上,西安交大、昆明機床和沈陽機床存在淵源。

西安交通大學產業(集團)總公司曾是昆明機床(600806)第一大股東,后于2005年將所持昆明機床股權轉讓給沈陽機床集團,后者成為昆機的控制人。

五、黃衛東團隊(西北工業大學) 涉及上市公司:中航飛機(000768)

1995年,西北工業大學教授黃衛東,產生了一個關于快速成型技術的新構思:把3D打印技術和同步送粉激光熔覆相結合,形成一種新技術,用于直接制造可以承載高強度力學載荷的致密金屬零件。2001年,黃衛東團隊申請了中國第一批關于激光立體成型的源頭創新專利。至今已獲授權激光立體成形的材料、工藝和裝備相關的國家發明和實用新型專利12項。

西北工業大學凝固技術國家重點實驗室,是我國3D打印技術研發最出色的單位之一,主要發展名為“激光立體成形”的3D打印技術。該技術通過激光融化金屬粉末,幾乎可以“打印”任何形狀的產品。其最大的特點是,使用的材料為金屬,“打印”的產品具有極高的力學性能,能滿足多種用途。

增材制造技術路線圖范文第3篇

1、2012年8月,美國增材制造創新研究所成立,聯合了賓夕法尼亞州西部、俄亥俄州東部和弗吉尼亞州西部的14所大學、40余家企業、11家非營利機構和專業協會。

2、英國工程與物理科學研究委員會中設有增材制造研究中心,參與機構包括拉夫堡大學、伯明翰大學、英國國家物理實驗室、波音公司以及德國EOS公司等15家知名大學、研究機構及企業。

3、德國建立了直接制造研究中心, 主要研究和推動增材制造技術在航空航天領域中結構輕量化方面的應用;法國增材制造協會致力于增材制造技術標準的研究

4、神戶大學教授Shirase Keiichi領導的一群研究人員開發出一種機床原型,該機型能夠像3D打印機那樣制造精密部件。與大多數3D打印機或者機加工切削工具所不同的是,它可以根據一個加工信息和切削條件的數據庫,自動制訂優化加工流程。

5、歐洲航天局和伯明翰大學研發的金屬增材制造新技術:不用激光,也不用電子束,而是一個由一組反射鏡聚焦的光束;

6、2014年,臺灣清華大學動力機械工程學系與納米工程研究所教授傅建中及其團隊參與了臺灣科技部工程司當年全力推動的一項增材制造跨領域研究項目計劃,并成功開發一套納米級3D打印系統,這套平臺可以為科研人員提供快速低成本的3D微結構,精度可達150納米。這項技術將可對先進科技在生物醫學、材料工程及物理光學領域的研發產生重大影響。

7、西北工大凝固技術國家重點實驗室黃衛東,已經建立了系列激光熔覆成形與修復裝備,可滿足大型機械裝備的大型零件及難拆卸零件的原位修復和再制造。

8、北航突破了鈦合金、超高強度鋼等難加工大型整體關鍵構件激光成形工藝、成套裝備和應用關鍵技術,解決了大型整體金屬構件激光成形過程零件變形與開裂"瓶頸難題"和內部缺陷和內部質量控制及其無損檢驗關鍵技術,飛機構件綜合力學性能達到或超過鈦合金模鍛件. 中國工程院院士、北京航空航天大學教授,中航工業北京航空制造工程研究所研究員、工程院院士關橋; 北京航空航天大學教授王華明。

9、西安交大以研究光固化快速成型(SL)技術為主快速成形制造工程研究中心和快速制造國家工程研究中心,建立了一套支撐產品快速開發的快速制造系統,研制、生產和銷售多種型號的激光快速成型設備、快速模具設備及三維反求設備,產品遠銷印度、俄羅斯、肯尼亞等國,成為具有國際競爭力的快速成型設備制造單位。西安交通大學的盧秉恒院士為代表。

西安交大在新技術研發方面主要開展了LED紫外快速成型機技術、陶瓷零件光固化制造技術,鑄型制造技術、生物組織制造技術、金屬熔覆制造技術和復合材料制造技術的研究。在陶瓷零件制造的研究中,研制了一種基于硅溶膠的水基陶瓷漿料光固化快速成型工藝,實現了光子晶體、一體化鑄型等復雜陶瓷零件的快速制造。 西安交大與中國空氣動力研究與發展中心及成都飛機設計研究所合作開展了風洞模型制造技術的研究,圍繞測壓模型、測力模型、顫振模型和氣彈模型等方面進行了研究工作。設計了樹脂-金屬復合模型的結構方案,采用有限元方法計算校核樹脂-金屬復合模型的強度、剛度以及固有頻率。通過低速風洞試驗,研究了復合模型的氣動特性,并與金屬模型試驗數據相對比。強度校核試驗顯示,模型的整體性能良好,滿足低速風洞的試驗要求,研制的復合模型在低速風洞試驗下具有良好的前景。

復合材料構件是航空制造技術未來的發展方向,西安交大研究了大型復合材料構件低能電子束原位固化纖維鋪放制造設備與技術,將低能電子束固化技術與纖維自動鋪放技術相結合,研究開發了一種無需熱壓罐的大型復合材料構件高效率綠色制造方法,可使制造過程能耗降低70%,節省原材料15%,并提高了復合材料成型制造過程的可控性、可重復性,為我國復合材料構件綠色制造提供了新的自動化制造方法與工藝。

10、“南京增材制造(3D打印)研究院”是在江蘇省政府領導下,由南京市江寧區政府與盧秉恒院士共同發起創建的一個專門從事“3D打印技術、裝備及應用”的科研和成果轉化機構,成立于2013年12月8日,位于“南京紫金(江寧)科技創業特別社區”園區內,實行企業化運作。“南京增材制造研究院發展有限公司”是“南京增材制造(3D打印)研究院”的依托公司,注冊資本金1億元人民幣。目前已經建成或者正在建設的機構和平臺主要包括:西安交通大學-南京江寧區2011協同創新中心“高端制造裝備協同創新中心”合作基地、快速制造國家工程研究中心-南京示范中心、中國航天3D打印研究中心、南京市3D打印科技公共技術平臺、全國增材制造(3D打印)產業技術創新戰略聯盟。

11、重慶大學機械學院張正文教授在機械傳動國家重點實驗室217會議室作了題為“增材制造(3D打印)的現狀與發展”的講座,

12、山東大學增材制造研究中心、山東礦機集團股份有限公司3D打印聯合實驗室

13、由南京理工大學、德國ConCEPT Laser有限公司和上海福斐科技發展有限公司共同主辦的中德金屬增材制造技術聯合實驗室正式掛牌運行。這也是迄今該行業內國內高校中最高水平的國際化聯合實驗室。3D打印門類眾多。從材料上分,有樹脂、塑料、金屬、陶瓷等;從能源上分,有激光、電子束、紫外光等;從方法上分,有同軸送粉、立體平版印刷、激光分層實體制造、選擇性激光燒結/熔融等。德國ConCEPT Laser有限公司一直被視為最具前景的金屬激光熔鑄領域的先鋒,同時也是該領域的頂級供應商之一。上海福斐科技發展有限公司則始終活躍于國內三維掃描,并迅速成為該行業的國內領導者。

14、被譽為“中國立體打印機第一人”的華中科技大學材料科學與工程學院副院長、3D打印研究專家、濱湖機電董事長史玉升,湖北3D打印產業技術創新戰略聯盟理事長。華中科技大學教授史玉升團隊研發世界最大激光快速制造裝備入選。目前,全球3D打印,原理都是薄型層面堆疊,國內以華中科技大學、西安交通大學、清華大學為代表,運用技術各有側重。華科側重于金屬材料打印的研究,用金屬粉末為材料,靠激光燒結成型,這種技術難度大,但好處多。

15、西安交通大學盧秉恒院士、北京航空航天大學王華明教授、清華大學林峰教授分別針對非金屬類、金屬類、生物類增材制造技術作了主題報告,海爾集團、北京隆源自動化成型系統有限公司代表企業界作了主題報告。

16、2013年2月25日,澳大利亞莫納什大學增材制造中心掛牌成立,中心主任是莫納什大學材料工程系吳鑫華教授,吳鑫華教授同時還擔任澳大利亞聯邦輕金屬研究中心主任。莫納什大學增材制造中心的吳新華與同事們以其合作單位法國公司“賽峰微透博”的一款引擎為基礎,用3D打印技術制造了被稱為輔助動力組件的裝置,它能發電,但不產生推力,有眾多用途,包括可輔助啟動飛機的主發動機??湛凸?、BAE系統公司、賽峰集團微型渦輪公司、歐洲宇航局、NASA蘭利實驗室等企業和研究機構與吳鑫華教授以及澳大利亞聯邦輕金屬研究中心長期進行輕金屬材料領域的合作,它們對輕金屬材料的增材制造技術表現出濃厚的興趣,而且也是莫納什大學增材制造中心未來的重要合作伙伴。莫納什大學增材制造中心主要從事輕金屬粉末激光增材制造技術的研究,包括選區激光熔融(SLM)以及直接激光制造(DLF)工藝。吳教授任教于莫納什大學材料工程系,她是在航空航天和輕金屬領域具有國際聲譽的頂尖科學家,很顯然,她也是一位華人,最早是中科院金屬研究所畢業的。據天工社了解,之前她從英國來到澳洲專門負責ARC卓越中心。

17、李建軍華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室主任、教授; 邵新宇華中科技大學副校長、教授。華中科技大學武漢光電國家實驗室教授曾曉雁領導的激光先進制造研究團隊,完成的“大型金屬零件高效激光選區熔化增材制造關鍵技術與裝備(俗稱激光3D打印技術)”順利通過了湖北省科技廳成果鑒定,解決了航空航天復雜精密金屬零件在材料結構功能一體化及減重等“卡脖子”關鍵技術難題。

18、云集中國工程院盧秉恒、關橋、李培根等八位院士,吸引英國增材制造協會主席Graham Tromans,美國機械工程師學會理事長Marc Goldsmith,清華大學、北京航空航天大學、西安交通大學等高校、科研機構以及來自英國、美國、德國、新加坡等國家的200多位增材制造專家學者,第154場中國工程科技論壇——2012年增材制造技術國際論壇暨第六屆全國增材制造技術學術會議在武漢隆重召開。

19、上海大學增材制造與組織修復專業

20、西安交通大學的盧秉恒院士、清華大學的顏永年教授、華中科技大學的王樹槐教授等是我國快速原型技術研究的先行者,并且都取得了卓著的成就。而黃衛東在國內首先創造性地發展的激光立體成形技術,把快速成形技術從制造“原型”發展到直接制造具有極高力學性能的致密金屬零件。

21、國內快速成型系統的科研團隊主要包括清華大學顏永年團隊、北京航空航天大學王華明團隊、華中科技大學史玉升研究團隊、西安交通大學盧秉恒團隊和西北工業大學黃衛東團隊等。

一、顏永年團隊(清華大學)

涉及上市公司:海源機械(002529)、科達機電(600499)、南通鍛壓(300280)。號稱“中國3D打印第一人”的顏永年教授曾作為總設計師完成了5臺套世界級的我國重裝行業和國防上急需的重型液壓機設計,包括:中國最大的換熱器板片成形壓機--4萬噸板料成型壓機(廣州)、世界最大的重型厚壁鋼管垂直擠壓機--3.6萬噸垂直鋼管擠壓機(包頭)、我國最大的精密航空模鍛液壓機4萬噸航空精密模鍛壓機(西安)、遠東地區最大的具有擠壓功能的模鍛液壓機--3萬噸核電精密模鍛壓機(昆山)。2012年4月至今,顏永年為昆山永年先進制造技術有限公司董事長。

早在2003年,科達機電(600499)便與顏永年共同投資設立佛山市科達機電科技開發有限公司,該公司注冊資本為50萬元人民幣,其中公司與顏永年出資比例分別為60%、40%。采用顏永年團隊轉讓的技術,科達機電僅于2010年就生產了1200臺4800~7800噸壓機,其中許多為出口產品,創造產值約20億元,為世界壓機業界之最。

隸屬南通鍛壓(300280)的"永年重型鍛壓設備設計研究院"正式揭牌后,成功吸引我國著名工程專家、清華大學教授顏永年團隊整體加盟,是南通鍛壓(300280)近年轉型升級一大舉措,將進一步加快公司大型液壓機和機械壓力機研究與開發,加速相關品種升級換代。

1月31日,海源機械(002529)公告正式承認聯手昆山永年先進制造技術有限公司,參與建立"3D打印制造實驗室"。海源機械稱,截至公告發布之日,"3D打印制造實驗室"正在籌建中。

二、王華明團隊(北京航空航天大學)

涉及上市公司:中航重機(600765)、ST航投(600705)、南風股份(300004)

資料顯示,王華明是航空材料與結構研究部"首席科學家",國內激光制造的學術帶頭人,"北航團隊"領頭人,在鈦合金結構激光快速成型工藝、成套工藝裝備及工程化的研究方面有十多年的研究經驗。北航材料科學與工程學院王華明教授帶領他的創新團隊,圍繞大飛機等國家重大專項及重大裝備制造業發展的戰略需求,研制出代表著先進制造技術發展方向、在重大裝備制造中具有重大應用價值的“高性能難加工大型復雜整體關鍵構件激光直接制造技術”,使我國成為目前世界上唯一突破飛機鈦合金大型主承力結構件激光快速成形技術,并實現裝機應用的國家。在2012國家科技獎勵大會上,該項成果榮獲國家技術發明一等獎,這也是北航9年來獲得的第八項國家科技獎勵一等獎。多年來,團隊一直與沈陽飛機設計研究所、第一飛機設計研究院、航天一院等單位有著緊密的合作,取得了一系列的成績。如今,學校在北京市的大力支持下,和中航工業集團公司合作,在北京組建了中航天地激光科技有限公司成果產業化基地。

南風股份子公司所投資的3D打印項目中,也出現了王華明的身影。根據南風股份2012年8月發布的公告,其子公司南方風機研究所將投資"重型金屬構件電熔精密成型技術項目",總投資1.68億元,資金由南方風機研究所自籌。值得注意的是,風機研究所的二股東、持股31%的王華明就是國內3D打印領域最權威的專家之一。據公司內部人士介紹,目前該項目處于研發階段,南方風機研究所已經在工程化關鍵技術上已經取得了一定的突破性,并制成了相關樣件。一旦研發成功,公司將在技術加工、以及加工過程中所運用的設備生產方面都具備領先優勢。

三、史玉升團隊(華中科技大學)

涉及上市公司:華工科技(000988)、華中數控(300161)

史玉升現任華中科技大學材料科學與工程學院副院長、材料成形與模具技術國家重點實驗室副主任、華中科技大學快速制造中心主任、中國特種加工學會常務理事、中國快速成形委員會副主任委員等,長期從事快速制造(3D打印)、新型農業節水產品開發等方面的研究。2011年,史玉升教授牽頭研發的世界最大激光快速制造裝備(3D打印機)曾入選"2011年中國十大科技進展新聞"。該團隊正力圖通過武漢濱湖機電技術產業有限公司使研究成果商業化,濱湖機電的股東中就有資本市場聲名顯赫的深圳創新投資集團。

2012年在武漢舉行的增材制造技術國際論壇上透露,我國首個3D打印工業園將落戶武漢東湖高新區。該項目由華中科技大學主導,規劃首期用地500畝。相關渠道消息,華中科大旗下公司華中數控(300161)參與了技術研發。

值得注意的是,華中科大未來推動這一產業規?;钠脚_目前仍未明了,相關各方均拒絕予以置評。該校目前作為實際控制人的上市公司有華工科技(000988)、華中數控(300161)和天喻信息(300205)三家。

四、盧秉恒團隊(西安交通大學)

涉及上市公司:昆明機床(600806)、秦川發展(000837)、沈陽機床(000410)、軸研科技(002046)

西安交通大學教授盧秉恒,被視為國內3D打印業的另一先驅人物。他1992年赴美做高級訪問學者,發現了快速成形技術在汽車制造業中的應用,回 國后隨即轉向研究這一領域,1994年成立先進制造技術研究所。盧秉恒現為中國工程院院士,西安交通大學教授,博士生導師?,F任西安交通大學機械工程學院院長快速制造國家工程研究中心(籌建)負責人,國務院機械學科評議組召集人,國家基金委工材部第二屆咨詢委員會委員,國家基金委機械學科評議組負責人,中國機械工程學會生物制造分會副理事長,中國機械制造工藝協會副理事長,全國高校金屬切削機床學會理事長,"高檔數控機床與基礎制造裝備重大專項"總體組組長。

快速制造國家工程研究中心(NERC-RM)是一個依托西安交通大學的人才與技術優勢建立的國家級先進制造技術創新平臺。西安瑞特快速制造工程研究有限公司是工程中心的依托公司,由西安交通大學、昆明機床(600806)、秦川發展(000837)、陜西工業技術研究院、中新蘇州工業園區創業投資有限公司共同出資創建,注冊資本為6000萬元。而西安瑞特的董事長正是盧秉恒。

公開資料顯示,盧秉恒院士是軸研科技(002046)和沈陽機床(000410)這兩家上市公司的獨立董事。事實上,西安交大、昆明機床和沈陽機床存在淵源。

西安交通大學產業(集團)總公司曾是昆明機床(600806)第一大股東,后于2005年將所持昆明機床股權轉讓給沈陽機床集團,后者成為昆機的控制人。

五、黃衛東團隊(西北工業大學) 涉及上市公司:中航飛機(000768)

1995年,西北工業大學教授黃衛東,產生了一個關于快速成型技術的新構思:把3D打印技術和同步送粉激光熔覆相結合,形成一種新技術,用于直接制造可以承載高強度力學載荷的致密金屬零件。2001年,黃衛東團隊申請了中國第一批關于激光立體成型的源頭創新專利。至今已獲授權激光立體成形的材料、工藝和裝備相關的國家發明和實用新型專利12項。

西北工業大學凝固技術國家重點實驗室,是我國3D打印技術研發最出色的單位之一,主要發展名為“激光立體成形”的3D打印技術。該技術通過激光融化金屬粉末,幾乎可以“打印”任何形狀的產品。其最大的特點是,使用的材料為金屬,“打印”的產品具有極高的力學性能,能滿足多種用途。

增材制造技術路線圖范文第4篇

為落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《中國制造2025》等提出的任務,國家重點研發計劃啟動實施“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2018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,取得原創性技術成果,超前部署研發下一代技術;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;并實現產業化應用示范;到2020年,基本形成我國增材制造與激光制造的技術創新體系與產業體系互動發展的良好局面,促進傳統制造業轉型升級,支撐我國高端制造業發展。

本重點專項按照“圍繞產業鏈,部署創新鏈”的要求,從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、創新應用與示范三個層次,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。專項實施周期為5年(2016-2020年)。

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考核指標:單電子槍功率不小于3kW,最小束斑直徑200μm;掃描范圍不小于400mm?400mm,精度優于100μm;電子槍系統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用驗證。

1.3面向增材制造的模型處理以及工藝規劃軟件系統(重大共性關鍵技術類)

研究內容:適用于各種增材制造技術的普適性數字模型處理方法;針對數字模型的高效切片算法;增材制造典型結構件的高效路徑規劃算法;工藝仿真優化工具軟件。

考核指標: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種點陣結構;GB級數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級數字模型自動工藝路徑規劃時間不大于1小時;開發不少于三種以上主流增材制造工藝(包括金屬和非金屬)的仿真優化工具軟件。

1.4高負載旋轉件增材制造技術與裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:針對動力、能源等領域的葉片、葉盤、葉輪等高負載(高轉速與高溫)旋轉件的增材制造需求,研究:基于增材制造的旋轉件結構優化設計方法;旋轉件增材制造工藝特性及組織和性能調控技術;高預熱溫度激光選區熔化增材制造裝備;增材制造旋轉件后續熱處理、精整加工、檢

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用研究。

考核指標:設備加工尺寸不小于300?300?300mm,制作精度不低于0.05mm;滿足制造工藝的可降解材料5種以上,制作過程滿足植入物安全規范,產品通過安全性評價,符合外科植入物國家/行業標準;植入物降解后達到組織的功能再生,臨床試驗 40例以上。

1.7 多細胞精準3D打印技術與裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:多細胞體系的3D打印設備和細胞存活維持系統;細胞與基質材料一體化的生物打印墨水體系;以復雜人體組織和器官為對象的藥物模型和動物試驗研究。

考核指標:設備加工尺寸不小于300?300?200mm,保證85%以上細胞存活不小于10天;滿足打印工藝的細胞材料(生物墨水)10種以上,材料與設備達到生物安全標準,藥物和動物實驗各20例以上;建立多組織與器官的打印工藝規范,滿足國家生物醫學安全相關規范或標準。

1.8高性能聚合物材料醫療植入物增材制造技術(重大共性關鍵技術類)

研究內容:聚醚醚酮等高性能聚合物材料醫療植入物增材制造技術;適用醫療植入要求的聚合物材料增材制造材料體系;增材制造聚合物醫療植入物臨床試驗應用。

考核指標:制作精度優于0.05mm,達到醫療植入標準的聚合物材料(粉料或線材)4種以上;制件拉伸力學性能

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術,建立增材制造金屬零件結構特征、材料組織、應力狀態與電化學精整加工的工藝匹配關系。

考核指標:最終制造件單方向尺寸不小于500mm,尺寸精度優于±0.05mm,表面粗糙度優于Ra 1.6μm;同等加工精度條件下整體制造效率較采用銑削方法精整加工提高3倍以上(以鎳基高溫合金為參考);具備成形加工空間曲面、凸臺、孔等復雜結構的能力;建立相關的標準與規范,實現鈦合金、高溫合金等典型產品在國家重大工程中應用。

1.11在傳統制造結構件上增材制造精細結構(重大共性關鍵技術類)

研究內容:針對現有金屬增材制造技術難以兼顧高效率和低成本制造的瓶頸問題,研究:在鍛件上增材制造局部精細結構;在機械加工件上增材制造局部精細結構;在鑄件上增材制造局部精細結構。

考核指標:可在包括鎳基高溫合金、鈦合金、鋁合金和鋼類合金的傳統制造結構件上增材制造精細結構;復合制造的整體結構件不低于原件的綜合力學性能;較傳統制造方法效率提升一倍,成本降低30%以上;建立相關的工藝數據庫和標準與規范。

1.12金屬增材制造的高頻超聲檢測技術與裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:不同時、空調制下,超聲激勵方法在金屬增材制件中激發超聲的作用機理和規律;增材制造的材料組

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研究內容:針對國產大型客機高強鋁合金結構件,研究:基于增材制造工藝的大型客機結構件優化設計方法;批量化增材制造的工藝穩定性和性能評價;基于增材制造工藝的專用高強鋁合金設計許用值;民機適航條款符合性驗證方法以及可靠性評價方法;基于增材制造的大型客機“材料-設計-工藝-檢測-評價”全流程技術體系。

考核指標:建立滿足適航審定要求的整套制造工藝、材料及評價體系文件;在保持同等剛度并滿足相關服役要求的基礎上相對傳統制造方案實現減重10%,制造周期縮短20%;使用增材制造技術批量生產典型鋁合金零件并裝機應用,零件的主要性能離散度小于5%;應用國內自主研發的增材制造裝備與技術成果。

1.15增材制造支撐動力裝備設計、制造和維修全流程優化的應用示范(應用示范類)

研究內容:針對航空發動機和燃氣輪機等動力裝備,研究基于增材制造的創新設計、快速研發、高性能制造和快速維修全流程優化技術,并進行應用示范,包括:面向系統級、性能優先的功能集成化設計;新產品研發的快速迭代技術;高性能、高效率和經濟可行的增材制造技術;高性能快速外場維修技術。

考核指標:建立動力裝備系統級架構到典型功能部件的基于增材制造的創新設計方法、標準規范、制造工藝數據庫及評價體系,形成輕重量、高性能、長壽命、高可靠、集約

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期長的問題,開展增材制造整體結構陶瓷鑄型(模殼與型芯一體化增材制造)的應用示范研究,包括:陶瓷鑄型結構設計;陶瓷材料優化設計;陶瓷鑄型的增材制造;增材制造陶瓷鑄型熔模精密鑄造全流程工藝技術;陶瓷型高溫性能、精度、制造效率與成本的綜合評價;在國家重大工程任務中開展應用示范。

考核指標:1500℃鑄型抗彎強度≥15MPa,成形相對精度優于0.2%;實現復雜結構高性能零件精密鑄造,鑄件不合格率相對于傳統技術降低50%;實現國家重大工程任務中5種以上關鍵鑄件的示范應用;應用國內自主研發的增材制造裝備與技術成果。

1.18高性能聚合物零部件增材制造技術的應用示范(應用示范類)

研究內容:針對航空航天、汽車、船舶等領域高性能復雜結構聚合物零部件的制造需求,在優化設計、高性能聚合物材料、增材制造裝備、工藝、環境適用性和環保性、性能檢測與質量評價方法等方面開展系統的增材制造示范應用,實現顯著縮短制造周期,降低制造成本的產業化應用目標。

考核指標:零部件制作精度和性能滿足工程應用要求,單件制造周期相對于傳統制造工藝縮短80%,材料節省50%,綜合成本降低20%;建立4-5種應用材料體系、制造工藝規范和質量評價標準;100種以上零部件進入工程應用;應用國內自主研發的增材制造裝備與技術成果。

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1.21個性化醫學假肢與肢具的增材制造應用示范(應用示范類)

研究內容:以假肢、肢具、矯正器等個性化康復與治療為目標,進行增材制造技術應用示范,建立三維測量和個性化設計、增材制造、適用評估和臨床應用系統。

考核指標:相對現有技術制造時間縮短50%以上,成本降低50%以上;建立制作和醫療應用規范,產品符合相關標準并獲得市場準入,在5個醫院建立應用示范單位,個性化應用案例200例以上; 應用國內自主研發的增材制造裝備與技術成果。

1.22 個性化醫療功能模型3D打印技術應用(應用示范類) 研究內容:開展復雜人體組織器官手術規劃和技能培訓的3D打印功能模型應用示范,顯著提高人體復雜模型3D打印的色彩精準性、影像對比度、質感及功能擬人化程度,推動多組織器官功能模型的大規模應用。

考核指標:應用功能模型15種以上,功能材料20種以上,縮短手術時間2/3以上;應用案例1000例以上,培訓500人以上;建立人體組織功能模型材料與工藝規范、質量控制規范;應用國內自主研發的增材制造裝備與技術成果。

2.激光制造

2.1飛秒激光精密制造應用基礎研究(基礎前沿類) 研究內容:面向信息、新能源、交通、醫療等領域中的國家重大需求和國民經濟主戰場中核心結構關鍵制造挑戰,

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2.3微納結構激光跨尺度制造工藝與裝備(共性關鍵技術) 研究內容:研究激光與材料相互作用的物質瞬態弛豫過程,探索激光誘導自組干涉微納結構的調控機制,研究微細結構、功能陣列微孔高效制造、減阻功能微結構制造新方法,突破宏-微-納跨尺度激光納米級加工中運動基準與驅動系統存在的耦合干擾問題,攻克光束零位漂移補償與激光器參數優化控制等關鍵技術,開發成套裝備。

考核指標:瞄準航空航天高速飛行器、電子制造等領域,研制1類激光微結構跨尺度制造裝備;最小線寬≤20nm,實現三維光子集成器件制造;實現減反功能陣列微群孔制造,透過率增加量≥10%;實現減阻面積≥1000cm2微納結構功能表面制造,阻力系數減小≥10%。實現不少于3類具有重大應用前景的跨尺度微納功能器件制造。

2.4基于衍射光學元件的激光并行制造工藝及裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:探索激光與纖維類復合材料的相互作用機理,研究基于衍射光學元件的激光并行制造新方法,研究并行激光加工智能監測及反饋系統,研究激光并行制造成套裝備技術。

考核指標:瞄準交通運輸、能源以及電子制造等領域,優先采用國產激光器,開發不少于2類高端激光并行制造裝備,分光光束大于20束,加工精度優于10μm,各并行光束能量穩定性優于1%,進行工程應用。

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量要求的激光焊接工藝、激光焊接機理與焊縫的主要失效行為、激光焊縫跟蹤定位技術及焊接變形控制技術,研究高可靠性成套裝備技術??己酥笜耍貉兄撇簧儆?類激光焊接成套設備和焊接工藝。大型薄壁構件連續焊縫長度≥3500mm,厚度≤0.8mm,焊接變形量≤±0.1mm,焊縫性能滿足相關行業具體要求,建立焊接工藝數據庫,形成工藝規范和標準,在核電、航空、高鐵、船舶等領域,進行不少于20臺套激光焊接的示范應用。

2.8厚板、中厚板激光焊接技術應用示范(應用示范類) 研究內容:針對厚板(厚度≥70mm)、圓周中厚板(厚度≥8mm)金屬管材,探索激光焊接和激光電弧復合焊接新方法,設計集激光焊與電弧焊于一體的復合焊炬;研究焊縫缺陷形成機理及其檢測與控制技術、熱應力調控技術、焊接精度控制技術,以及激光/電弧復合焊接系統的運動控制技術。完成系統激光器起停及輸出功率的變化、弧焊參數的變化等控制任務,研究高可靠性成套裝備技術。

考核指標:研制不少于2類激光焊接、激光復合焊接成套設備與焊接工藝。厚板連續焊縫長度≥5000mm,圓周中厚板焊縫長度≥2000mm;對完成圓周中厚板的激光電弧復合焊焊縫進行力學性能試驗,滿足API 1104要求。建立工藝規范和標準。并在核電、航空航天、交通運輸、能源、海洋、石油化工等領域內,進行不少于20臺套的示范應用。

2.9 激光金屬制孔技術應用示范(應用示范類)

增材制造技術路線圖范文第5篇

2016項目申報指南

項目申報全流程指導單位:北京智博睿投資咨詢有限公司

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依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《中國制造2025》,科技部會同有關部門組織開展了《國家重點研發計劃增材制造與激光制造重點專項實施方案》編制工作,在此基礎上啟動增材制造與激光制造重點專項2016項目,并發布本指南。

本專項總體目標是:突破增材制造與激光制造的基礎理論,取得原創性技術成果,超前部署研發下一代技術;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,基本形成我國增材制造與激光制造的技術創新體系與產業體系互動發展的良好局面,促進傳統制造業轉型升級,支撐我國高端制造業發展。

本專項按照“圍繞產業鏈,部署創新鏈”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、創新應用與示范設置任務。

按照突出重點、分步實施的原則,2016年首批在增材制造與激光制造2個方向上啟動29個項目。

1.增材制造

1.1高性能金屬結構件激光增材制造控形控性研究(基礎前沿類) 研究內容:針對激光熔覆沉積大型金屬結構件和激光選區熔 — 2 —

化成形復雜金屬結構件,研究激光/金屬熱交互作用及熔池冶金動力學行為和超高溫移動熔池非平衡凝固行為,揭示增材制造構件成形的幾何特征和沉積態組織形成規律;研究成形過程的應力應變和變形開裂規律,提出預防變形開裂的工藝準則;研究增材制造過程及后續熱處理過程材料組織形成規律,形成優化的熱處理制度;研究增材制造工藝條件下合金成分與材料組織和性能的關系,形成增材制造專用合金的設計原則;研究金屬結構件增材制造的質量控制與評價方法,形成質量評價規范與標準。

考核指標:熔覆沉積成形結構件最大方向成形尺寸≥3m,變形量≤0.5mm/100mm;選區熔化成形構件最大方向成形尺寸≥400mm,變形量≤0.2mm/100mm;成形結構件的綜合力學性能接近或相當于同種金屬合金的鍛件水平;成形構件實現工程試用。

實施年限:5年 擬支持項目數:2項

有關說明:優先支持緊密圍繞國家重大工程應用需求的產學研合作研究。

1.2高效高精度激光增材制造熔覆噴頭的研發(重大共性關鍵技術類)

研究內容:研究送粉式激光增材制造噴頭的粉末輸送特性、影響因素以及粉末輸送質量的評價方法,提出高效、高精度制造的粉末輸送與增材制造工藝的匹配原則;研究送粉激光增材制造

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熔覆噴頭結構的優化設計方法,包括模塊化設計、送粉通道結構優化設計、水冷結構優化設計;研究噴頭工作距離自動調控裝置及噴頭工作距離變化條件下的工藝技術。

考核指標:匹配激光器功率范圍100~20000W,連續開光熔覆時間≥8h,溫升≤200℃,可自動調節工作距離處的光斑直徑。

實施年限:5年 擬支持項目數:1-2項

1.3高性能大型金屬結構件激光同步送粉增材制造工藝與裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:分層處理、路徑規劃及工藝過程等全流程控制軟件;高效高精度增材制造工藝特性及精度和效率匹配控制策略;防污染、防反射光路設計,長程高精度多路粉體同步送進技術及增材制造過程氣氛控制技術;成形過程實時可視監控技術與成形質量參數的特征辨識與智能處理技術;大跨度高精度激光束/數控工作臺或機器手的聯合運動控制技術。研制高性能大型金屬構件激光同步送粉高效高精度增材制造工藝裝備,在開展工藝試驗基礎上,形成工藝數據庫以及工藝、裝備、制件的相關標準規范。

考核指標:裝備最大成形尺寸≥3500mm,成形效率≥450cm3/h(以Ti-6Al-4V合金沉積為參考),連續工作時間≥240h。

實施年限:5年 擬支持項目數:2項

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有關說明:企業牽頭,優先支持緊密圍繞國家重大工程應用需求的產學研合作研究。

1.4粉末床激光選區熔化增材制造工藝與裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:高精度成形的裝備設計原理與實現方法(包括成形平臺定位精度、光斑定位精度、粉末預熱溫度的設計與控制方法等);高效率成形的裝備設計原理與實現方法(包括多激光束、多振鏡的應用,更高效的鋪粉方式等);先進成形軟件設計(包括分層厚度、填充策略等);裝備運行的高穩定性和可靠性設計與制造;高可靠性氣氛控制;制造過程的溫度、幾何、氣氛等參數的實時監測、診斷與智能處理;研制相應的成形裝備,在工程中開展試用,建立相關裝備的工藝數據庫和標準規范。

考核指標:(1)高穩定性粉末床激光選區熔化增材制造工藝與裝備的指標:支持鈦合金、高強合金鋼、高強鋁合金、高溫合金等4類金屬材料復雜構件的高精度成形;單激光器成形效率≥45cm3/h(以鈦合金為參考);成形尺寸范圍≥250mm×250mm ×350mm;成形幾何精度≤±50μm,表面粗糙度≤Ra6(以成形標準試塊為參考);裝備的無故障運行時間≥2000h。(2)大尺寸粉末床激光選區熔化增材制造工藝與裝備:支持鈦合金、高強合金鋼、高強鋁合金、高溫合金等4類金屬復雜構件的高效率成形;制造效率達到≥120cm3/h(以鈦合金為參考);成形尺寸范圍

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≥500mm×500mm ×500mm;成形幾何精度≤±100μm,表面粗糙度≤Ra12(以成形標準試塊為參考);裝備的無故障運行時間≥500h。

實施年限:5年 擬支持項目數:2項

有關說明:企業牽頭,優先支持緊密圍繞國家重大工程應用需求的產學研合作研究;高穩定性粉末床激光選區熔化增材制造工藝與裝備、大尺寸粉末床激光選區熔化增材制造工藝與裝備可以單獨申報。

1.5高效高精非金屬增材制造工藝與裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:面成形光固化增材制造技術;高性能樹脂及其復合材料的高精度和大型構件增材制造技術;大尺寸鑄造砂型高效3D打印技術;研制相應的工藝裝備,建立相應工藝裝備的適應材料、設備可靠性、環保安全等標準規范。

考核指標:(1)面成形光固化增材制造裝備的成形效率≥2×106 mm3/h, 成形精度≤±0.02mm;(2)高性能樹脂及其復合材料大型構件增材制造裝備,最大成形方向尺寸≥2m,成形精度≤±0.1mm,制件強度性能≥100MPa;(3)大尺寸鑄造砂型高效增材制造裝備最大方向打印尺寸≥2m,層厚0.2mm~0.8mm可調,成形效率≥250L/h,砂芯抗壓強度≥6MPa,抗拉強度≥1.4MPa。

實施年限:5年

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擬支持項目數:3項

有關說明:企業牽頭。面成形光固化增材制造工藝與裝備、高性能樹脂及其復合材料大型構件增材制造工藝與裝備、大尺寸鑄造砂型高效增材制造工藝與裝備可以單獨申報。

1.6個性化植入假體增材制造關鍵技術(重大共性關鍵技術類) 研究內容:針對植入假體和精準診療輔助裝置個性化制造的需求,研發符合臨床診療需要的個性化假體的快速建模、分析軟件和增材制造工藝軟件;研制支持良好生物相容性材料的增材制造裝備;開展醫學臨床應用研究,建立增材制造個性化假體的質量標準規范。

考核指標:工藝裝備支持3種以上個性化假體的成形;個性化假體的設計制造時間不超過72h;不少于50例的臨床試用或應用。

實施年限:5年 擬支持項目數:5項

有關說明:臨床應用單位牽頭、產學研聯合申報,強化各主體的優勢作用。

1.7基于互聯網的3D打印制造創新應用(應用示范) 研究內容:針對創新創意設計和產品快速原型設計的需求,研究基于Web的三維輕量化建模技術,開發大眾參與的3D打印創新創意設計軟件,開發支持產品個性定制化設計、設計師協同創意設計以及3D打印的云服務應用平臺;針對教育、文化創意、

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消費品等領域的需求,開發低成本、網絡化、智能化多材質彩色3D打印設備,并實現產業化應用。

考核指標:(1)面向3D打印的云服務平臺指標:支持在線個性化定制、創新創意設計、訂單交易等功能,提供20種以上相關云服務,支持1萬人以上同時在線,實現初期注冊用戶10萬人以上用戶規模,形成不少于500個應用案例。(2)普及型智能彩色3D打印機研制及其產業化指標:自主研制低成本、多用途、網絡化、智能彩色3D打印設備,實現市場銷售2000臺以上。

實施年限:5年

擬支持項目數:面向3D打印的云服務平臺3項、普及型智能彩色3D打印機研制及其產業化5項。

經費配套:其他經費與中央財政經費比例不低于2:1 有關說明:面向3D打印的云服務平臺和普及型智能彩色3D打印機研制及其產業化可以單獨申報;企業牽頭申報。

2.激光制造

2.1 大功率激光焊接機理研究(基礎前沿類)

研究內容:面向國家重大需求,研究激光焊接能量耦合機理,探索羽輝形成機制及其對光束傳輸與吸收的影響規律,揭示厚壁構件超窄間隙大功率激光焊接的焊縫熔池熔體非平衡凝固過程及接頭組織特征與形成規律;研究激光焊接冶金特性,發展超厚超窄間隙激光焊接優質焊縫凝固組織控制新方法及焊縫組織性能同 — 8 —

步調控新技術。

考核指標:突破厚度≥100mm厚板超窄間隙焊接;高強鋼、鋁合金等典型材料焊態接頭強度系數≥90%;完成2項以上工業應用。

實施年限:5年 擬支持項目數:1-2項

有關說明:優先支持結合國家重大工程需求,開展產學研合作研究。

2.2 高性能激光晶體制造工藝與裝備(重大共性關鍵技術類) 研究內容:面向制造用先進激光器的重大需求,研究激光晶體/光學晶體與激光器性能參數的關聯性,掌握以過氧化物為代表的高熔點激光晶體生長工藝、制備技術及制造裝備集成技術;研究晶體加工表面損傷機理、表面完整性加工新工藝、控制技術以及加工技術;發展激光晶體/光學晶體高效低損傷超精密磨削、拋光等裝備集成技術。

考核指標:研發高熔點過氧化物激光晶體制備工藝與裝備,支持最高可生長晶體熔點不低于2400°,可生長激光晶體尺寸大于30mm×30mm;研發激光晶體/光學晶體加工工藝與裝備,加工粗糙度Ra≤1nm、面型精度pv≤λ/6。

實施年限:5年 擬支持項目數:1-2項

2.3制造用工業化皮秒/飛秒激光器技術(重大共性關鍵技術類)

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研究內容:針對精細增材制造與激光制造需求,研究高重復頻率皮秒/飛秒激光的產生、放大、傳輸、操控等技術,探索激光時間、空間分布變換等關鍵物理機制和過程;研發關鍵功能器件,開展激光振蕩輸出、功率提升、光束質量控制、頻率變換等關鍵技術研究,提出功率和穩定性提升的方案;發展工業化皮秒/飛秒激光器系統集成和模塊化組裝技術。

考核指標:開發出高可靠性120W皮秒激光器與40W飛秒激光器,單脈沖能量大于50μJ;解決80W皮秒激光器與30W飛秒激光器產品化問題;項目驗收時實現制造用的皮秒激光器200套/飛秒激光器100套以上的銷售量。

實施年限:5年 擬支持項目數:1-2項 有關說明:企業牽頭申報。

2.4復雜構件表面的激光精細制造工藝與裝備(重大共性關鍵技術類)

研究內容:面向國家重大需求,突破激光光束路徑規劃及高速掃描、激光制造裝備在線監測與補償、光學檢測輔助柔性夾持定位等關鍵技術;研制激光光束空間高速傳輸定位、光束空間指向/功率實時校正等機構;研究面向航天典型零件表面圖案激光精密加工、航空復雜構件的激光修理及環型薄壁化銑件激光刻型等技術與工藝;研究成套多軸光、機制造裝備系統集成。

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考核指標:研制復雜圖案精密加工、構件修理、環型薄壁化銑件刻型等不少于3類高端激光制造工藝與裝備。圖案制造尺寸誤差小于0.02mm(以1m2全復雜圖案考核);零件特征結構修理尺寸誤差小于0.005mm;第2次重復刻型精度誤差小于0.06mm(以直徑1m以上環型薄壁件考核);在工程中得到實際應用。

實施年限:5年 擬支持項目數:1-2項

有關說明:優先支持緊密圍繞航空航天等國家重大工程需求的產學研用合作研發。

2.5激光強化技術重大工業示范應用(應用示范類) 研究內容:面向航空航天、交通等關鍵部件長壽命及其它高性能需求,研究激光光路控制、加工過程的多自由度運動規劃、關鍵零件激光掃描基準面的三維坐標定位、激光掃描跟蹤、質量在線檢測等關鍵技術;研究零件強化過程工藝參數優化的控制方法,進行高可靠性激光強化裝備集成研發,建立激光強化工藝數據庫,形成工藝規范和標準。

考核指標:針對至少2個應用領域,研發不少于2類激光強化處理的成套工藝與裝備,典型構件硬度提升20%以上、疲勞強度提高15-30%及以上、強化結構件壓應力層深度最大1.5mm、葉片表面最大殘余壓應力800MPa,提高壽命80%以上;軌道激光強化處理最大速度不低于50m/h,激光強化后提高鐵軌道耐磨壽命

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10 倍以上。在典型企業示范應用。

實施年限:5年 擬支持項目數:2項

經費配套:其他經費與中央財政經費比例不低于2:1 有關說明:企業牽頭申報;優先支持與航空航天、交通等領域國家重大需求緊密結合的產學研團隊;企業牽頭申報。

增材制造技術路線圖范文第6篇

隨著美國等發達國家將3D打印技術列入未來重點培養扶植制造技術行列的序幕拉開,我國前國家主席胡錦濤也在國家重要會議上提出將3D打印技術確立為我國面臨第三次技術革命時期與其它發達國家抗衡的重要突破點。3D打印技術的發展開始走上高速軌道,特別在東北重工業基地,該技術的影響力將輻射到各大國有企業、集團公司和一些高科技需求單位。

黑龍江科技學院粉末先進成形技術研究所近年來一直在瞄準激光熔化增量制造(3D打印技術中重要的一種)金屬零部件裝備和技術方面的研究,前期積累了豐富的經驗,整體研究水平緊跟國外先進國家,并對該技術的未來充滿希望。今年六月份,我??拼罂萍脊镜某闪榉勰┧峁┝艘粋€好機會,我所準備集中人力和技術資源,將經過長期研究和不斷完善的金屬零部件制造裝備推向實際裝配和商品化。這半年來,我們在以往研發的基礎上,主要學習了德國EOS公司設備的先進點,并確立了自主研發設備的制造優勢,在設備振動穩定性、激光光路能量保持、保護氣氛的進出、粉末熔化焊合球化抑制措施等方面進行了切實可行的規劃。上述規劃將各自克服國內外產品對應的缺陷,使制造過程更加順利通暢。

目前,我們正在進行裝備零部件的設計,同時進行整機的外觀設計,電器零部件的選型和調試,設備工藝軟件功能增加和完善。這一過程預計持續到2013年下半年,在此期間,研究所將計劃與中航工業哈爾濱東安發動機集團公司簽訂零部件激光制造前期工藝研發技術協議,針對發動機部分復雜零部件的制造,為其提供相應的技術支持。此間所形成的制造工藝方法將有力地為實現研發功能較為完善的制造裝備提供借鑒,并希望在明年年底可以進行試驗裝備的安裝和調試。

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