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激光增材制造基础研究不断取得重大进展 促进产业效能提升
——记省科学院智能制造所研究员毕贵军创新团队

发布时间:2024年07月11日  ‖  文章供稿:凌翔
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广东省科学院智能制造研究所研究员毕贵军创新团队自觉履行高水平科技自立自强的使命担当,致力于解决智能化的激光制造核心科学问题和关键技术难题,坚持“四个面向”, 勇攀科技高峰,攻坚克难,接连迎来关键技术新突破,一年内公开发表中科院一区TOP期刊论文4篇,为激光增材制造产业的发展注入新的活力,促进产业效能提升。

在基础研究方面,毕贵军团队面向世界科技前沿,勇攀科技高峰。围绕激光增材制造早期检测缺陷,如小孔和裂纹等较困难的问题,提出了一种基于多传感器融合的数字孪生,用于激光增材制造过程中的局部质量预测,创新性地研发了时空数据融合方法,将多传感器特征与实时机器人运动数据同步,以实现局部质量预测,相关研究成果发表在Robotics and Computer-Integrated Manufacturing(中科院一区计算机科学Top期刊);针对激光辅助增材制造过程中的氧化行为及其对材料沉积效率、性能等的影响,研究通过表面适度氧化来调控增材制造金属材料的力学性能与沉积效率,相关研究成果发表在国际期刊Journal of Manufacturing Processes(中科院工程技术一区top期刊)上;针对金属材料由于退火降低屈服强度的问题,研究激光增材制造金属材料在受控氩气环境中增强的准静态和动态拉伸性能,相关研究成果发表在国际期刊Materials Science and Engineering A(中科院材料科学一区top期刊)上; 针对激光增材制造快速制备熔融生长的氧化物陶瓷力学性能较差和高温稳定性不足的问题,研究了热处理技术提升激光增材制造制备的熔融生长高纯氧化铝陶瓷机械性能与高温稳定性,相关成果发表在国家期刊Ceramics International (中科院材料科学一区top期刊)。

在科技产业互促双强方面,毕贵军团队面向经济主战场,勇闯科技赋能产业革新之路,将智能激光增材/增减材复合制造技术应用于模具、海工装备、能源装备等绿色制造与再制造。为佛山市云生海机械制造有限公司研制了行业首台套装备——瓷砖模具智能激光增材制造系统,将原有的十八道加工工序,简化为七道,生产效率提高了3倍以上,能耗降低50%,材料节省90%,人工节省60%,成品率达到100%,模具使用寿命提高1倍以上,彻底颠覆了瓷砖模具的生产工艺,实现了瓷砖模具制造的绿色、环保和可持续发展;与中国长江电力股份有限公司合作,就解决水电枢纽设施检修的关键技术难题进行联合攻关,研发水工钢闸门现地防腐智能装备与技术,成果将应用于长江三峡水电设施的智能化现地维修;与宝山钢铁股份有限公司联合攻关,开发铝硅锅辊面超高速激光熔覆技术,解决目前该类关键部件受制于国外供应商的“卡脖子”问题,将满足铝硅辊系装备高温耐腐蚀、耐磨损的要求,极大提升铝硅液体环境下辊面的防护能力及使用寿命。

瓷砖模具模芯增材制造

当前,广东正沿着总书记指引的方向加速前进,省科学院智能制造所作为服务区域经济发展的省级科研机构,一方面加强科技创新能力建设,加快形成新质生产力;一方面用更多优质的创新成果推动产业创新,引领产业持续突破。

科技业务部

2024年7月8日

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