近日,根据广东省科学技术厅关于2020年省科技创新战略专项资金(基础研究重大项目)项目的公示,我校卢秉恒院士团队参与的《高性能金属增材制造材料与工艺的应用基础研究》获批立项,省财政经费4200万,我校作为主要参与单位,将获分配经费约1170万。
该项目由东莞材料基因高等理工研究院牵头,东莞理工学院、北京航空航天大学、香港大学等单位参与。我校3D打印与智能制造研究中心首席科学家张丽娟教授牵头承担课题三“超常凝固及固态相变行为与显微组织形成机理研究”。该课题选择激光铺粉选区熔化和电弧熔丝等典型金属增材制造技术,以铝合金和模具钢等材料为主要研究对象,结合理论分析和高速摄像等技术手段,并结合材料表征试验、同步辐射原位观察等技术,揭示移动熔池在超常冶金条件下的晶体形核和生长行为,重点阐明熔池内部异质形核和熔池底部外延生长的竞争凝固行为,液固界面形貌和枝晶生长形态,从而建立快速凝固形核、生长物理模型及其与激光快速成形参数/条件之间的关系。
图1 送丝工艺增材制造产品:2米铝合金连接环和大尺寸飞机翼肋结构件
【背景介绍】
近五年,我校3D打印与智能制造研究中心在卢秉恒院士指导与支持下,与北京宇航高科新材料有限公司、大族激光智能装备集团有限公司、广东长盈精密技术有限公司、香港城市大学、香港科技大学、松山湖材料实验室、东莞材料基因高等理工研究院等航空航天领域、智能制造领域、新材料领域及高水平科研机构等代表性单位联合申报并获批了系列服务地方产业和增材制造前沿的高水平科研项目,产生了一批代表性学术论文及可产业化的技术成果,有利地推动了我校机械工程等学科快速发展和建设,提升了我校机械工程等学科在国内外的学术影响力。
我校卢秉恒院士团队目前牵头广东省重大专项1项、广东省粤莞联合基金粤港研究团队项目1项,参与科技部重点研发计划、广东省基础与应用基础研究重大项目、广东省重点领域研发计划、工信部智能制造新模式应用等项目10余项,立项科研经费约3000万;发表学术论文28篇、其中SCI二区以上14篇,牵头及参与行业标准5项,申请发明专利67项(其中授权11项)、国际专利5项,授权实用新型专利125项,出版教材2本,获发明专利银奖1项、科技进步二等奖2项。
增材制造是满足国家重大需求、支撑国民经济发展及转型升级的“国之重器”,发展自主创新增材制造技术是我国由“制造大国”向“制造强国”跨越必由之路,其热难点在于高性能创新材料应用及大型、复杂结构高效低成本制造。我校卢秉恒院士团队将通过粤港澳大湾区的优势资源,组成有国际影响力的粤港先进增材制造联合实验室,在增材制造和新材料方面为广东省和香港科学界提供一个学科交叉和合作交流的先进创新平台。联合实验室的长期目标是实现先进增材制造技术在粤港澳大湾区的快速发展,围绕粤港合作发展增材制造与新材料技术,大力推进增材制造在陶瓷材料及结构、大型金属构件、医疗器械、航空零件以及太空等前沿领域的科学研究及应用、人才培养,将联合实验室发展成国内外有代表性的增材制造技术中心。
【在研重大科技项目】
(1)科技部科技冬奥重点研发计划项目:冬季项目碳纤维复合材料高性能器材关键技术;
(2)广东省基础与应用基础研究重大项目:高性能金属增材制造材料与工艺的应用基础研究;
(3)广东省粤莞联合基金粤港澳研究团队项目:适应太空环境的月壤材料3D打印基础研究;
(4)广东省重点领域研发计划重大专项:高效大尺寸激光选区熔化增材制造及复合工艺与装备;
(5)广东省重点领域研发计划重大专项:4D打印陶瓷基材料智能构件关键技术及应用示范;
(6)广东省重大科技专项:面向复杂结构随形冷却模具的SLM一体化成形及其应用示范。