科技部增材制造重点专项2017年度项目申报指南

1.5复杂精密金属构件电子束粉末床增材制造装备与工艺（重大共性关键技术类）

研究内容：针对国家重大工程应用需求，研究高精度电子束扫描系统设计原理与实现方法；粉床电子束增材制造装备系统集成与效能提升技术，包括定量送铺粉技术、辐射防护技术、快速冷却与气氛控制系统集成技术，成形过程实时可视监控与在线质量诊断技术等；复杂精密构件粉床电子束成形工艺与软件；复杂精密金属构件电子束粉末床增材制造装备。

考核指标：增材制造装备及其工艺控制软件能够支持钛合金、难熔金属和金属间化合物等多种金属材料的精确成形；成形区域尺寸≥Ф350mm×380mm，成形精度≤±0.2mm，成形效率≥80cm3/h（以成形标准钛合金试样块为参考）；装备与工艺实现应用验证。

1.6高性能非金属材料增材制造工艺与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：高性能陶瓷及其复合材料增材制造技术；连续纤维增强复合材料增材制造技术；研制相应的工艺装备，建立相应工艺装备的适应材料、设备可靠性、环保安全等标准规范；针对国家重大工程需求的应用研究。

考核指标：（1）高性能陶瓷及其复合材料增材制造装备的成形尺寸大于200mm×200mm×200mm，成形相对精度高于±2%，对于高致密度陶瓷，后处理后成形件致密度高于99%，对于陶瓷基复合材料构件，其室温断裂韧性不低于常规工艺；（2）连续纤维增强复合材料增材制造装备尺寸不大于400mm´400mm´600mm，可以实现尺寸≥2m的复杂结构件增材制造，形成相关工艺规范，性能满足应用要求。

有关说明：陶瓷及其复合材料增材制造工艺与装备、连续纤维增强复合材料增材制造工艺与装备可以分别申报。

1.7增材制造修复与再制造技术与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：不同工业领域失效零件增材修复工艺与装备设计原则；零件可修复性评价与修复判据；损伤部位前处理及在线3D测量方法、待修复部位几何模型快速重建、分层切片及扫描路径规划；面向工程化应用的增材修复与再制造专用合金材料设计和制备技术；增材修复与再制造的控形控性工艺与装备技术；后处理与无损检测、性能表征及性能考核。

考核指标：变形量≤0.1mm/100mm；缺陷部位几何重建时间小于0.5h，可实现修复层厚和扫描路径调节；修复和再制造后综合力学性能不低于原件性能的90%；增材修复与再制造装备满足工程应用要求；建立增材修复与再制造标准及规范。

1.8复合增材制造技术及装备（重大共性关键技术类）

研究内容：增材/锻造复合制造技术；增材/减材复合制造技术（可任选材料同步送进增材制造技术或粉末床增材制造技术）；研制相应的工艺装备；建立工艺数据库以及工艺、装备、制件的相关标准规范；针对国家重大工程需求的应用研究。

考核指标：（1）增材/锻造复合制造装备支持多种金属材料增材成形，实现成形组织等轴细晶化，晶粒度及其均匀性超过锻件水平；成形效率≥3kg/h（以Ti-6Al-4V合金沉积为参考），最大成形尺寸≥3500mm；变形控制在 0.3mm/100mm 以内；（2）增材/减材复合制造技术方向，对于材料同步送进增材/减材复合制造技术，装备具有成形复杂曲面以及带有内腔、内孔、内流道零部件的能力，成形零件精度不低于0.5‰，表面粗糙度不大于2μm，最大成形尺寸≥1000mm，成形效率≥200cm3/h，连续工作时间≥240h；对于粉末床增材/减材复合制造技术，装备最大成形尺寸≥250mm，成形效率≥15cm3/h，成形精度≤±0.01mm，无故障工作时间≥2000h；（3）建立相关的标准、规范。

有关说明：增材/锻造复合制造技术与装备、增材/减材复合制造技术与装备可以分别申报。

1.9金属增材制造缺陷和变形的射线检测技术与装备（重大共性关键技术类）

研究内容：增材制造过程冶金缺陷与应力应变的在线射线（包括X射线、红外和自然光等）无损检测方法；元素含量的高精度在线检测；增材制造特殊冶金缺陷的形成机理、缺陷特征和无损检验特性；检测信息与材料、结构性能之间的关联。

考核指标：研制出金属增材制造在线射线检测装备，实现钛合金、合金钢、铝合金、高温合金等4类金属结构件增材制造过程的在线检测；主要成分探测值误差优于±3at.%，缺陷的检测识别精度≤0.05mm（以25mm厚的钛合金为参考），变形的检测精度≤0.1mm/100mm；形成相关射线的检测规范和标准。

1.10增材制造技术在航空航天制造领域的产业化应用示范（应用示范类）

研究内容：针对飞机和航天器的国家重点工程任务，提出基于增材制造的系统级结构设计新思路，梳理出适合于增材制造的结构件的类型，进行基于增材制造工艺的结构与材料优化设计，采用适当的增材制造技术完成相关零部件的制造和后处理，形成成套的增材制造过程与制件性能的分析检测技术，进行增材制造结构件以及采用增材制造件后系统的功能、性能、制造效率与成本的综合评价。

考核指标：结构件减重>30%，功能提升>15%，制造全周期缩短>20%，成本降低>20%；可覆盖的零件应用比例不低于铝合金和钛合金结构总重量的3%；建立整套设计方法、制造工艺及评价体系；实现增材制造结构件的批量生产并装机应用；优先采用科技计划（专项、基金等）支持的技术成果。

有关说明：由企业牵头申报。

1.11个性化定制医疗器械增材制造技术与应用示范（应用示范类）

研究内容：开展金属与非金属医疗器械（含医用非医疗器械）的个性化建模、设计与定制增材制造技术研究，并在临床需求量较大、个性化特征需求较高的方向开展临床应用研究，主要包括增材制造个性化人工关节，个性化人工脊柱植入物，个性化义齿及种植体（包含相关口腔模型），个性化颅颌面缺损修复体，增材制造人体疾病精准治疗等；建立增材制造生物医疗临床应用的服务、设计、定制生产和综合评价的标准规范及质量监控体系。

考核指标：产品打印精度和性能满足临床使用要求（一般精度优于0.1mm）；对于增材制造I类、II类和III类医疗器械（含医用非医疗器械）的临床试用或应用病例达到200例以上；相关产品进入CFDA评价；优先采用科技计划（专项、基金等）支持的技术成果。

有关说明：由临床应用单位牵头申报。

1.12 面向创新创业的3D打印技术平台及应用（应用示范类）

研究内容：针对不同层次人群创新创业的需求，开发3D打印创意设计和建模软件，研发一体化创新创业平台，汇聚3D打印创新设计、打印设备等资源，面向教育、培训、创新设计、文化创意等开展应用示范。

考核指标：在线3D设计软件支持1000人并发；平台活跃用户10万人以上；优先采用科技计划（专项、基金等）支持的技术成果。

有关说明：由企业牵头申报。