3D打印技术研究中心
中心简介
3D打印技术研究中心成立于2012年4月,重点聚焦国家中长期科技发展规划在增材制造技术领域的需要,围绕航空航天、核能、新能源汽车等领域高端装备对增材制造的重大需求,开展人工智能辅助设计新材料、金属材料激光粉床熔融成形技术与装备、金属材料空间增材制造技术研究,突破制约增材制造产业化的技术瓶颈,促进科研成果的转化,实现“增材制造”到“增材智造”颠覆性应用新范式转变。
中心建有“智能增材制造技术重庆市重点实验室”、“重庆市3D打印工程技术研究中心”,实验室面积约2000平方米,拥有价值近3000万元的增材制造与表征实验平台
研究方向
(1)算法设计增材制造新材料
解决以高性能轻合金、难熔合金为代表的传统牌号合金至今仍无法通过增材制造工艺成形成性问题。
(2)能场调控材料成形行为
解决以激光粉末床熔融增材成形零部件在长寿命使役环境下性能的长期稳定性问题。
(3)智能增材制造新原理
探索未来智能增材制造技术新形态,解决面向核反应堆、空间极端环境等特定场景应用的增材制造装备关键技术问题。
人才队伍
研究队伍是中国科学院内增材制造技术领域唯一成建制化的研究队伍,固定研究人员20人,其中具有博士学位14人,占比70%,具有副高及以上职称人员8人,占比40%,来自材料、光学、计算机等不同学科。
研究方向带头人
(1)范树迁,研究员,博士生导师,负责激光增材制造技术与金属空间在轨制造技术方向。
http://cigit.cas.cn/sourcedb/rcdw/202012/t20201225_5842600.html
(2)黎静,研究员,博士生导师,负责复合材料增材制造与复合材料空间在轨制造技术方向。
https://cigit.cas.cn/sourcedb/rcdw/202012/t20201225_5842622.html
(3)李虹波,研究员,硕士生导师,负责无机非金属增材制造技术与核能领域增材制造应用方向。
https://cigit.cas.cn/sourcedb/rcdw/202205/t20220531_6455686.html
研究成果
(一)代表性项目
序号 |
项目名称 |
项目来源 |
项目类别 |
1 |
个性化假体高精度快速制造装备与关键技术 |
科技部 |
国家重点研发计划 |
2 |
基于激光的增减材复合制造机理及其在微小尺寸复杂内流道结构精密加工中的应用基础研究 |
国家自然科学基金委员会 |
国家自然基金面上项目 |
3 |
半结晶聚合物控形控性微球化工艺及熔限拓宽机理研究 |
国家自然科学基金委员会 |
国家自然基金面上项目 |
4 |
光子束跨尺度微纳结构加工关键技术及系统集成 |
科技部 |
国家重点研发计划 |
5 |
金属材料激光熔丝增材制造关键技术及原理样机研究 |
中国科学院 |
重点部署项目 |
(二)代表性论文
[1] Zhang Weihao, Wang Jiapeng, Tang Min, et al. 2-D Transformer-Based Approach for Process Monitoring of Metal 3-D Printing via Coaxial High-Speed Imaging[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2024,20,(3):3767-3777.
[2] Wei Wenhou, Zhang Qi, Wu Wenjie, et al. Agglomeration-free nanoscale TiC reinforced titanium matrix composites achieved by in-situ laser additive manufacturing[J]. SCRIPTA MATERIALIA. 2020,187:310-316.
[3] He Yue, Li Jing, Zhang Qi, et al. Quantitative correlation between temperature difference and sintering neck length in material extrusion-based additive manufacturing[J]. ADDITIVE MANUFACTURING. 2024,89: 104308
[4]Gao Xia, Qi Shunxin, Kuang Xiao, et al. Fused filament fabrication of polymer materials: A review of interlayer bond[J]. ADDITIVE MANUFACTURING. 2021,37: 101658.
[5] Song Lei, Xu Jiao, Fan Shuqian, et al. Vacuum sintered lunar regolith simulant: Pore-forming and thermal conductivity[J]. Ceramics International. 2019,45,(3):3627-3633.
(三)代表性专利
技术体系 |
专利号 |
专利名称 |
专利发明人 |
授权国别 或地区 |
L-DED |
2016109147922 |
一种用于铝丝的激光快速成型系统及方法 |
段宣明、丁雪萍、曹红忠、王国玉、范树迁 |
中国 |
2014103730716 |
基于同轴送丝的激光三维制造方法与同轴送丝装置 |
段宣明、刘基权、曹洪忠、范树迁、曹良成、徐佼 |
中国 | |
201711185456X |
一种用于金属熔融快速成型的多激光束3D打印头 |
刘基权、曹洪忠、段宣明、王森、范树迁、王国玉 |
中国 | |
2015106066990 |
铝材的送粉式激光增材制造系统及方法 |
陈勇、段宣明、曹洪忠、王林志、王国玉、范树迁 |
中国 | |
D-SLM |
2014104063993 |
一种多波长激光选区快速成形系统及方法 |
段宣明、刘杰、曹洪忠、范树迁、郑美玲、刘基权 |
日本 |
2015103509041 |
一种用于双波长激光加工的F-θ光学镜头 |
段宣明、冯联华、曹洪忠 |
中国 | |
2014104364435 |
一种同质功能梯度材料及结构的激光增材制造方法 |
范树迁、段宣明、王国玉 |
中国 | |
2014104386307 |
一种控制金属零件增材制造热变形的扫描路径生成方法 |
范树迁、王国玉、段宣明、刘基权、宋昕 |
中国 | |
2019109730182 |
一种铺粉式再制造装置及方法 |
范树迁、王林志、张祺、刘基权、马红林、吴文杰、杨杰 |
中国 | |
2021116363240 |
一种原位降低薄壁件残余应力的选区激光熔化成形方法 |
吴文杰、张祺、范树迁、刘基权、马红林、魏文侯、王林志 |
中国 |
联系方式
联系人:范树迁,研究员
邮箱:fansq@cigit.ac.cn
电话:+86-23-65935577