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高功率激光焊接制造
上海交通大學
2021-04-13
激光增材制造（LAM）技術
激光增材制造(Laser Additive Manufacturing，LAM)技術是近20年來信息技術、新材料技術與制造技術多學科融合發展的先進制造技術。增材制造依據CAD數據逐層累加材料的方法制造實體零件，其制造原理是材料逐點累積形成面，逐面累積成為體。這一成形原理給制造技術從傳統的宏觀外形制造向宏微結構一體化制造發展提供了新契機。激光增材制造（LAM）系統由五個子系統組成：（1）激光加熱系統；（2）工作臺及數控系統；（3）同軸供粉系統；（4）惰性氣體保護箱（手套箱）；（5）循環水冷卻系統。 激光增材制造的產品和零件可以不受形狀、結構復雜程度及尺寸大小的限制。擺脫了傳統“去除”加工法的局限性，可以生產傳統方法難以加工或不能加工的形狀復雜的零件。可成形材料有碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、銅合金、復合陶瓷等。可廣泛應用于航空航天、人工假體、國防工業和機械工業產品的制造。
西安交通大學
2021-04-11
激光金屬直接制造(LMDM)技術
激光金屬直接制造( LMDM)技術是快速成形技術與激光熔覆技術結合集成的先進制造技術之一。一個三維零件圖，通過激光熔化同軸送粉噴嘴輸送的金屬粉末，在基材上逐層累加直接形成具有優良機械性能的金屬零件。激光金屬直接制造(LMDM)系統由五個子系統組成：(1)激光加熱系統；(2)工作臺及數控系統；(3)同軸供粉系統；(4)惰性氣體保護箱（手套箱）；(5)循環水冷卻系統。I000WNd:YAG激光器，既可連續輸出又可脈沖輸出激光，輸出功率：1000W；波長：1064nm；峰值功率：2000W；頻率100～1000Hz（連續、正弦、方波）；光斑直徑：0.50～1.00mm。
西安交通大學
2021-04-11
金屬激光選區熔化增材制造技術
基于粉床熔融形式的SLM技術可以視為一種新型、高效、清潔的粉末冶金工藝，利用激光快速凝固的特點，更容易實現摻雜增強金屬基材料、梯度復合金屬基材料的制備。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
金屬激光選區熔化增材制造技術適合加工具有“小批量”、“定制式”、“形狀復雜”特征的零件，與航空航天、生物醫療領域的零部件、器械的制作需求有很高的契合度。作為一種典型的激光增材制造工藝，激光選區熔化具有更高的成形分辨率和更低的使用門檻，可以實現高精度復雜結構零件快速制造。此外，基于粉床熔融形式的SLM技術可以視為一種新型、高效、清潔的粉末冶金工藝，利用激光快速凝固的特點，更容易實現摻雜增強金屬基材料、梯度復合金屬基材料的制備。
三、主要技術指標
1.激光器功率高達800W，預熱溫度達300℃，氧含量低至20 ppm；
2.多尺寸（160×160 mm，120×120 mm ，ø100 mm）成型缸任意切換；
3.雙循環凈化系統，保證工作腔的清潔。
四、知識產權
1.一種用于直接制造金屬骨科植入物的激光選區熔化專用設備，專利號：201610341144.2
2.3D打印機鋪粉機構及其打印方法，申請號：201811095024.4
3.一種適用于選區熔化成形的送粉鋪粉裝置，專利號：201820036929.3
4.一種3D打印機鋪粉粉末回收裝置，申請號：201811115016.1
五、成果圖片
圖1 激光選區熔化設備SLM RAP-Ⅳ樣機（自研）
圖2 小尺寸圓缸打印試驗樣件
南京航空航天大學
2022-08-12
智能激光制造與3D打印技術
激光智能增材制造系統是將激光3D打印系統與激光制造仿真物理模型，CAD、CAE、CAPP、CAM技術，高精度多種在線控制系統相結合的下一代增材制造設備。該系統可根據三維模型特征優化加工路徑；可根據工件材質和性能要求，通過模擬程序得到優化加工參數；在制造過程中，可通過尺寸掃描測量，實時調整加工量；通過溫度、圖像、等離子光譜等傳感器在線采集特征信息，實時調整加工參數；制造完成后，可給出熱處理參數，進一步提高產品性能。系統整體智能化程度高，集成度高，在實現激光金屬3D打印的同時，可大幅提高打印工件的尺寸精度和機械性能。該技術適用于復雜高性能產品設計制造、核心工件再制造、航空裝備、核電裝備、軌道交通裝備、海洋工程裝備等高端制造領域，還可用于模具精準修復。
湖南大學
2021-04-11
高端裝備關重構件激光焊接制造技術
面向高端裝備發展對先進激光焊接技術的迫切需求，圍繞大型薄壁關鍵構件激光焊接制造過程中的 重大科學技術問題展開研究，突破了大型薄壁構件激光焊接的關鍵共性技術，解決了大型薄壁構件激光 焊接過程穩定性、質量一致性和可靠性難題，開發出關鍵功能部件和成套技術裝備，構建了大型薄壁構 件激光焊接制造理論和技術體系，顯著提升了我國高端裝備制造的自主創新能力和技術水平。項目成果 獲中國機械工業科學技術獎一等獎 1 項，北京市科學技術獎二等獎 1 項。
北京工業大學
2021-04-13
高端裝備關重構件激光焊接制造技術
北京工業大學
2021-04-14
面向電子和激光制造的超精密高速運動平臺
1.剛柔耦合運動平臺：將平臺設計成剛性框架和工作平臺兩部分，兩者之間由柔性鉸鏈連接，巧妙地結合了機械導軌直驅平臺的大行程、高速度和柔性鉸鏈無摩擦的特點，實現低成本，更高速，高精度的運動。 2.自抗擾控制算法：目前，大部分工業產品依舊使用傳統的PID控制，由于剛柔耦合平臺引入了柔性鉸鏈，降低了系統的固有頻率，這就限制了PID的控制帶寬。因此，采用
廣東工業大學
2021-01-12
無磁鉆鋌激光熔覆強化制造的系統技術
北京工業大學
2021-04-14
飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備
本成果以飛秒激光作為加工光源，研究飛秒激光束流作用下材料表面微結構及彩色視覺效果形成機制，建立飛秒激光彩色微條紋制備理論模型；協同攻克高精度光機電多軸協調控制技術、三維動態掃描振鏡及控制技術、激光參量監測及穩定性控制等關鍵技術，形成超快飛秒激光彩色微條紋制備工藝數據庫，集成開發精密制造裝備。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備開發，突破金屬表面各類微條紋結構精密加工需求，實現視覺上多層次、多區域幻彩效果顯示；相較于傳統顏料制備彩色條紋，采用激光制備技術的金屬表面彩色視覺效果依賴于表面微納米結構，不會因金屬表面氧化改變顯示效果，也不存在掉色等現象，更具有使用價值，非常適用于3C、金屬模具加工、紀念幣、珠寶制造以及特殊信息存儲和防偽等領域。
本成果以飛秒激光作為加工光源，研究飛秒激光束流作用下材料表面微結構及彩色視覺效果形成機制，建立飛秒激光彩色微條紋制備理論模型；協同攻克高精度光機電多軸協調控制技術、三維動態掃描振鏡及控制技術、激光參量監測及穩定性控制等關鍵技術，形成超快飛秒激光彩色微條紋制備工藝數據庫，集成開發精密制造裝備。技術優勢體現在：
（1）采用高精密電機控制偏振態鏡片旋轉掃描裝置，同步實現激光加工參數、光束角度線偏振與圓偏振鏡片精密偏擺控制，突破光束偏振態多維調控，形成精密激光加工工藝數據庫；
（2）配套國產飛秒激光器，由激光器性能優化角度改善激光加工效果，于激光器內部實現脈沖調制，減少外部控制環節；
（3）基于自主開發的控制系統，實現工藝參數到控制系統集成，簡化操作以提高加工效率；滿足根據實際應用需求實現特定功能開發。
華中科技大學
2022-07-27