2023年3月26日，由西安空天機電智能制造有限公司（以下簡稱“西空智造”）牽頭承擔(dān)的2022年國家重點研發(fā)計劃“增材制造與激光制造”重點專項——“激光粉末床熔融增材制造在線監(jiān)控與質(zhì)量評價技術(shù)”項目啟動會暨實施方案論證會在西安航天基地成功召開。
陜西省科技部門領(lǐng)導(dǎo)，中航工業(yè)、航天科工、中國商飛、中國航發(fā)、航天科技、武漢大學(xué)、西北工大等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)、高校專家，鉑力特、易加三維等主機設(shè)備廠商的代表，王向明院士、李應(yīng)紅院士等共50余人匯聚西空智造，圍繞激光粉末床熔融增材制造在線監(jiān)控與質(zhì)量評價技術(shù)主題，展開深入探討，形成專業(yè)全面的項目實施方案論證評審意見。
南極熊
西空智造董事長王光強主持開幕式并致歡迎詞，歡迎和感謝王向明院士為組長的技術(shù)專家組和用戶委員會專家代表，簡要介紹了西空智造公司，肯請專家建言獻策，為項目的推進落實提出專業(yè)的意見，助推項目的高質(zhì)量實施，支撐增材行業(yè)質(zhì)量評價關(guān)鍵技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。陜西省科技廳武鵬處長致辭，祝賀項目正式啟動，勉勵各參研單位要發(fā)揮各自優(yōu)勢，資源共享，形成合力，確保項目任務(wù)的順利完成，為增材制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻力量。
專家論證評審會由王向明院士主持，西安交通大學(xué)陳雪峰教授作為項目技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報了項目總體情況以及項目實施方案，旨在通過“機理—測試—評價—調(diào)控”研發(fā)，產(chǎn)學(xué)研用有機結(jié)合，全鏈條的LPBF增材制造在線監(jiān)控和質(zhì)量評價關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，保障金屬增材制造規(guī)模化應(yīng)用質(zhì)量穩(wěn)定一致性，提升我國金屬增材制造裝備與技術(shù)能力。
與會領(lǐng)導(dǎo)及專家參觀了西空智造生產(chǎn)現(xiàn)場，聽取了西空智造在加工服務(wù)、工藝研發(fā)、裝備研制、關(guān)鍵技術(shù)突破等方面的情況介紹，對西空智造在智能增材復(fù)合制造方面取得的技術(shù)創(chuàng)新充分肯定。
會議對項目實施方案開展質(zhì)詢、討論，各位專家及用戶代表對項目的作用意義給予高度評價，對項目實施提出了很好的意見建議，專家組形成了實施方案論證評審意見。會議最后由李應(yīng)紅院士進行了總結(jié)發(fā)言，李院士對航空動力發(fā)展和裝備保障對增材制造及其質(zhì)量管控的技術(shù)需求和發(fā)展方向進行了闡述。
本次項目啟動會不僅給項目參與單位提供了深層次交流的平臺，而且確定了項目實施及組織管理具體方案，為整個項目的順利有序開展奠定了基礎(chǔ)。
“激光粉末床熔融增材制造在線監(jiān)控與質(zhì)量評價技術(shù)”項目由西空智造牽頭申報，由西安交通大學(xué)、武漢大學(xué)、南京理工大學(xué)等5家高校，中國航發(fā)北京航空材料研究院等2家科研院所，以及鉑力特、易加三維2家增材制造方面知名企業(yè)聯(lián)合參與，2022年底獲批立項。
潛心研發(fā)求創(chuàng)新 填補空白鑄輝煌
金屬增材制造具有復(fù)雜的物理冶金過程，批量化應(yīng)用的質(zhì)量穩(wěn)定一致性是行業(yè)面臨的難題，極大地限制了激光增材制造的規(guī)模化應(yīng)用，有效、可靠的質(zhì)量保證手段成為增材制造用戶最迫切的需求。國外行業(yè)領(lǐng)先的增材制造設(shè)備商均采用過程監(jiān)控技術(shù)解決這一問題，在線監(jiān)控技術(shù)能夠及時探測激光選區(qū)熔化成形狀態(tài)和缺陷，提升成形的效率與質(zhì)量，如EOS的EOSTATE模塊，SLM Solutions的QAS模塊，renishaw的InfiniAM模塊，以及Concept Laser的QMmeltpool模塊等。然而，這些國外廠商相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品均對我國內(nèi)閉鎖。
西空智造研發(fā)團隊自2017年開始，就堅定信心，決定打造完全自主可控的增材制造監(jiān)控系統(tǒng)。秉承著“成型過程看得見、質(zhì)量缺陷測得出、工藝過程控得住”的理念與目標(biāo)，研制了國內(nèi)首創(chuàng)產(chǎn)品激光增材過程監(jiān)控系統(tǒng)，填補了行業(yè)空白，一定程度上帶動了增材制造與激光制造領(lǐng)域技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展、進步，產(chǎn)品榮獲2021年“陜西省重點新產(chǎn)品”和“2021年度數(shù)字西安建設(shè)優(yōu)秀成果和最佳實踐案例”產(chǎn)業(yè)數(shù)字類建設(shè)優(yōu)秀成果和最佳實踐案例。
西空智造激光增材過程監(jiān)控系統(tǒng)，從點、線、面、體多個維度來實時監(jiān)控激光加工過程中的粉床、熔池、打印機信息，以實現(xiàn)成形過程的可知可控，可直接用于增材制造產(chǎn)品的質(zhì)量認(rèn)證，是一款針對粉末床熔融工藝的過程質(zhì)量監(jiān)控工具，包含激光功率、粉末床、熔池等多個模塊。分別從熱源輸入、鋪粉質(zhì)量、冶金過程穩(wěn)定性全方位立體去監(jiān)測和評價工藝過程狀態(tài)及成形件質(zhì)量，初步滿足了增材制造過程中質(zhì)量追溯、閉環(huán)控制、降本增效、工藝快速研發(fā)等應(yīng)用需求，在一定程度上解決了金屬增材質(zhì)量穩(wěn)定和一致性問題，保障了航空航天領(lǐng)域?qū)Ω吒郊又诞a(chǎn)品增材制造過程的可追溯性、工藝可重復(fù)性和性能一致性的要求。
系統(tǒng)已與50余家單位進行合作，服務(wù)涵蓋科研院所、設(shè)備廠商、高等院校，實現(xiàn)國內(nèi)市場占有率第一。但是，該項技術(shù)和產(chǎn)品還有很大發(fā)展空間，西空智造將借助本次國家重點研發(fā)計劃專項項目研發(fā)的契機，持續(xù)打造更智能、更全面、更成熟的增材智造智聯(lián)管控的數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺，不斷推動激光增材行業(yè)發(fā)展。
該國家重點研發(fā)計劃項目，瞄準(zhǔn)金屬增材制造過程質(zhì)量的“快測準(zhǔn)控”目標(biāo)，通過測算融合機理、在線壓縮感知、過程質(zhì)量評判、自適應(yīng)調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，突破核心技術(shù)，集成研發(fā)系統(tǒng)，為金屬增材制造鋪粉質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量、性能質(zhì)量的全方位過程質(zhì)量保駕護航，助力我國金屬增材質(zhì)量管控技術(shù)進一步提升和系統(tǒng)規(guī)模化應(yīng)用發(fā)展。
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