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為落實(shí)《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要(2006-2020年)》和《中國制造2025》等提出的任務(wù)，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃啟動(dòng)實(shí)施“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專(zhuān)項。根據本專(zhuān)項實(shí)施方案的部署，現提出2018年度項目申報指南建議。
本重點(diǎn)專(zhuān)項總體目標是：突破增材制造與激光制造的基礎理論，取得原創(chuàng )性技術(shù)成果，超前部署研發(fā)下一代技術(shù);攻克增材制造的核心元器件和關(guān)鍵工藝技術(shù)，研制相關(guān)重點(diǎn)工藝裝備;突破激光制造中的關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)高可靠長(cháng)壽命激光器核心功能部件、國產(chǎn)先進(jìn)激光器，研制高端激光制造工藝裝備;并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化應用示范;到2020年，基本形成我國增材制造與激光制造的技術(shù)創(chuàng )新體系與產(chǎn)業(yè)體系互動(dòng)發(fā)展的良好局面，促進(jìn)傳統制造業(yè)轉型升級，支撐我國高端制造業(yè)發(fā)展。
本重點(diǎn)專(zhuān)項按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈，部署創(chuàng )新鏈”的要求，從增材制造與激光制造的基礎理論與前沿技術(shù)、關(guān)鍵工藝與裝備、創(chuàng )新應用與示范三個(gè)層次，圍繞增材制造與激光制造兩個(gè)方向，共部署10個(gè)重點(diǎn)研究任務(wù)。專(zhuān)項實(shí)施周期為5年(2016-2020年)。
 增材制造1.1基于增材制造的智能仿生結構設計技術(shù)(基礎前沿類(lèi))
研究?jì)热荩禾剿餍螤钣洃洸牧显霾闹圃煨略砗托鹿に?，形成與制造工藝匹配的改性技術(shù)和專(zhuān)用材料;研究形狀記憶材料增材制造結構的智能變形行為，揭示從成形材料組織、性能、功能到制品行為的映射規律;發(fā)展基于形狀記憶材料增材制造的智能仿生結構設計技術(shù)，在滿(mǎn)足系統輕量化、功能融合等要求下，實(shí)現包括精確智能變形在內的功能和效能提升;以生物醫療、航空航天、汽車(chē)等領(lǐng)域的復雜結構及傳感器或作動(dòng)器等為目標開(kāi)展功能應用驗證。
考核指標：形狀記憶材料在增材制造工藝中功能參數損失不超過(guò)5%，非金屬成形結構可調變形量不小于40%，金屬結構可調變形量不小于8%;系統體積降低50%以上，智能形變效能提升15%以上。
1.2大功率高精度數字式掃描電子槍系統(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩好嫦蚪饘俜勰┐苍霾闹圃旃に囆枨?，提升電子槍的使用壽命，研發(fā)電子加速與束流強度的精確控制技術(shù)，提高電源的可靠性和加速電壓的穩定性;研究適于選區熔化的電子光學(xué)設計及高精度數字式掃描系統，提高束斑質(zhì)量和掃描精度;研發(fā)陣列式電子槍系統，擴大電子束精確掃描的范圍;研發(fā)電子槍運行狀態(tài)的監控和自診斷、自恢復技術(shù)，提高其運行的可靠性。
考核指標：?jiǎn)坞娮訕尮β什恍∮?kW，最小束斑直徑200μm;掃描范圍不小于400mm´400mm，精度優(yōu)于100μm;電子槍系統無(wú)故障工作時(shí)間大于200小時(shí);在電子束增材制造裝備中得到應用驗證。
1.3面向增材制造的模型處理以及工藝規劃軟件系統(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩哼m用于各種增材制造技術(shù)的普適性數字模型處理方法;針對數字模型的高效切片算法;增材制造典型結構件的高效路徑規劃算法;工藝仿真優(yōu)化工具軟件。
考核指標：建立普適性的模型處理軟件，可自動(dòng)生成不少于5種工藝支撐和不少于5種點(diǎn)陣結構;GB級數字模型切片時(shí)間不大于30分鐘;適用于3種以上主流增材制造工藝的高效路徑規劃算法，能夠自動(dòng)識別增材制造模型工藝特征不少于5種，GB級數字模型自動(dòng)工藝路徑規劃時(shí)間不大于1小時(shí);開(kāi)發(fā)不少于三種以上主流增材制造工藝(包括金屬和非金屬)的仿真優(yōu)化工具軟件。
1.4高負載旋轉件增材制造技術(shù)與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩横槍?dòng)力、能源等領(lǐng)域的葉片、葉盤(pán)、葉輪等高負載(高轉速與高溫)旋轉件的增材制造需求，研究：基于增材制造的旋轉件結構優(yōu)化設計方法;旋轉件增材制造工藝特性及組織和性能調控技術(shù);高預熱溫度激光選區熔化增材制造裝備;增材制造旋轉件后續熱處理、精整加工、檢測與綜合評價(jià)技術(shù)。
考核指標：增材制造旋轉件綜合力學(xué)性能(包括疲勞、斷裂韌性和高溫蠕變性能)滿(mǎn)足相關(guān)產(chǎn)品設計要求，中低溫旋轉件性能與鍛件性能相當，高溫轉動(dòng)件性能不低于鑄件;粉末床預熱溫度達到600℃以上的激光選區熔化增材制造裝備;建立相關(guān)的結構設計、增材制造工藝、檢測與評價(jià)體系及標準與規范。
1.5微納結構增材制造工藝與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩貉芯繌碗s三維微納結構增材制造新原理和新工藝，研發(fā)與微納結構增材制造工藝匹配的成形材料體系，實(shí)現功能化的微納結構與宏觀(guān)結構同步制造，開(kāi)發(fā)微納增材制造裝備樣機;以微機電系統、傳感器、微納光學(xué)，精密醫療器件等為應用對象，開(kāi)展器件制造應用實(shí)驗，形成具有重大應用前景的新型功能器件原型，實(shí)現具有微納特征的三維結構與功能一體化制造。
考核指標：層厚精度優(yōu)于2μm，表面粗糙度Ra優(yōu)于300nm;制造范圍不小于100×100×50mm;實(shí)驗應用器件不少于5類(lèi);形成材料、工藝、裝備等規范或標準。
1.6可降解個(gè)性化植入物的增材制造技術(shù)與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩嚎山到馍锊牧系脑霾闹圃煸O備、工藝與植入物個(gè)性化設計軟件;與增材制造工藝匹配的可降解材料;個(gè)性化可降解醫學(xué)植入物設計原理、增材制造和臨床試驗應用研究。
考核指標：設備加工尺寸不小于300´300´300mm，制作精度不低于0.05mm;滿(mǎn)足制造工藝的可降解材料5種以上，制作過(guò)程滿(mǎn)足植入物安全規范，產(chǎn)品通過(guò)安全性評價(jià)，符合外科植入物國家/行業(yè)標準;植入物降解后達到組織的功能再生，臨床試驗 40例以上。
1.7 多細胞精準3D打印技術(shù)與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩憾嗉毎w系的3D打印設備和細胞存活維持系統;細胞與基質(zhì)材料一體化的生物打印墨水體系;以復雜人體組織和器官為對象的藥物模型和動(dòng)物試驗研究。
考核指標：設備加工尺寸不小于300´300´200mm，保證85%以上細胞存活不小于10天;滿(mǎn)足打印工藝的細胞材料(生物墨水)10種以上，材料與設備達到生物安全標準，藥物和動(dòng)物實(shí)驗各20例以上;建立多組織與器官的打印工藝規范，滿(mǎn)足國家生物醫學(xué)安全相關(guān)規范或標準。
1.8高性能聚合物材料醫療植入物增材制造技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩壕勖衙淹雀咝阅芫酆衔锊牧厢t療植入物增材制造技術(shù);適用醫療植入要求的聚合物材料增材制造材料體系;增材制造聚合物醫療植入物臨床試驗應用。
考核指標：制作精度優(yōu)于0.05mm，達到醫療植入標準的聚合物材料(粉料或線(xiàn)材)4種以上;制件拉伸力學(xué)性能不低于90MPa，產(chǎn)品通過(guò)安全性評價(jià)，符合外科植入物國家/行業(yè)標準，完成動(dòng)物實(shí)驗;臨床試驗40例以上。
1.9移動(dòng)式增材修復與再制造技術(shù)與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩横槍煌?、?dòng)力、能源、石化等大型高價(jià)值裝備的快速現場(chǎng)維修需求，研究：現場(chǎng)增材修復與再制造工藝與裝備;針對現場(chǎng)增材修復與再制造的快速三維測量、數模分析、成形策略、數模分層及路徑規劃軟件;零件現場(chǎng)可修復性與再制造性的定性和定量評價(jià)方法;適用于現場(chǎng)增材制造維修的集約化材料設計;現場(chǎng)熱處理及后續加工策略;修復件無(wú)損檢測與服役壽命預測，以及性能評價(jià)和考核。
考核指標：移動(dòng)式增材修復與再制造裝備功率不大于20kW，沉積效率不小于150cm3/h(以鈦合金為參考)，可修復零件尺寸不小于3m;工藝裝備滿(mǎn)足陸運、海運、空運等運輸條件和現場(chǎng)作業(yè)的環(huán)境要求，運輸到工作地點(diǎn)后工作準備時(shí)間小于0.5h;集約化材料修復和再制造后綜合力學(xué)性能不低于原件性能的80%;建立現場(chǎng)增材修復與再制造的標準與規范，在國家重大工程中應用。
1.10 增材制造件后續電化學(xué)精整加工的整體制造策略與工藝技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩横槍ΜF有金屬增材制造技術(shù)難以同時(shí)兼顧高效率和高精度制造的瓶頸問(wèn)題，研究兼備高效率和高精度的增材制造與電化學(xué)精整加工的整體最佳制造策略與工藝技術(shù)，建立增材制造金屬零件結構特征、材料組織、應力狀態(tài)與電化學(xué)精整加工的工藝匹配關(guān)系。
考核指標：最終制造件單方向尺寸不小于500mm，尺寸精度優(yōu)于±0.05mm，表面粗糙度優(yōu)于Ra 1.6μm;同等加工精度條件下整體制造效率較采用銑削方法精整加工提高3倍以上(以鎳基高溫合金為參考);具備成形加工空間曲面、凸臺、孔等復雜結構的能力;建立相關(guān)的標準與規范，實(shí)現鈦合金、高溫合金等典型產(chǎn)品在國家重大工程中應用。
1.11在傳統制造結構件上增材制造精細結構(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩横槍ΜF有金屬增材制造技術(shù)難以兼顧高效率和低成本制造的瓶頸問(wèn)題，研究：在鍛件上增材制造局部精細結構;在機械加工件上增材制造局部精細結構;在鑄件上增材制造局部精細結構。
考核指標：可在包括鎳基高溫合金、鈦合金、鋁合金和鋼類(lèi)合金的傳統制造結構件上增材制造精細結構;復合制造的整體結構件不低于原件的綜合力學(xué)性能;較傳統制造方法效率提升一倍，成本降低30%以上;建立相關(guān)的工藝數據庫和標準與規范。
1.12金屬增材制造的高頻超聲檢測技術(shù)與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩翰煌瑫r(shí)、空調制下，超聲激勵方法在金屬增材制件中激發(fā)超聲的作用機理和規律;增材制造的材料組織、冶金缺陷、應力狀態(tài)與高頻超聲的相互作用規律、數據分析與特征提取方法;高抗干擾性的在線(xiàn)及離線(xiàn)的非接觸式高頻超聲測量方法與裝備技術(shù)。
考核指標：研制出可對增材制造過(guò)程實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測及對增材制造完成后的結構件進(jìn)行檢測的非接觸式高頻超聲檢測裝備和數據處理軟件，實(shí)現對鈦合金、合金鋼、鋁合金、高溫合金等材料增材制造件的在線(xiàn)及離線(xiàn)無(wú)損檢測;檢測盲區≤0.1mm，可檢測缺陷的分辨率優(yōu)于0.1mm，掃描速度≥5mm/s，可檢測晶粒度≤50μm;建立金屬増材制造構件高頻超聲檢測的規范和標準。
1.13 基于Web環(huán)境的消費級3D打印在線(xiàn)處理服務(wù)技術(shù)應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍οM級3D打印應用的并發(fā)性高、價(jià)格敏感性高、個(gè)性化要求高以及用戶(hù)專(zhuān)業(yè)化程度低的特點(diǎn)，研究：基于Web的輕量化在線(xiàn)建模技術(shù);超大規模三維數據并行處理技術(shù);個(gè)人消費級的3D打印物體精準彩色上色技術(shù)。
考核指標：建模軟件可在iOS、安卓、Windows等用戶(hù)終端上運行，支持1000人并發(fā);支持總量10億級面片的超大規模三維模型的并行生成、切片;三維物體上色表面誤差≤2mm;實(shí)現項目研發(fā)技術(shù)在創(chuàng )新創(chuàng )意產(chǎn)業(yè)的應用示范，軟件銷(xiāo)售2000套以上。
1.14高強鋁合金增材制造技術(shù)在大型客機制造中的應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍a(chǎn)大型客機高強鋁合金結構件，研究：基于增材制造工藝的大型客機結構件優(yōu)化設計方法;批量化增材制造的工藝穩定性和性能評價(jià);基于增材制造工藝的專(zhuān)用高強鋁合金設計許用值;民機適航條款符合性驗證方法以及可靠性評價(jià)方法;基于增材制造的大型客機“材料-設計-工藝-檢測-評價(jià)”全流程技術(shù)體系。
考核指標：建立滿(mǎn)足適航審定要求的整套制造工藝、材料及評價(jià)體系文件;在保持同等剛度并滿(mǎn)足相關(guān)服役要求的基礎上相對傳統制造方案實(shí)現減重10%，制造周期縮短20%;使用增材制造技術(shù)批量生產(chǎn)典型鋁合金零件并裝機應用，零件的主要性能離散度小于5%;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.15增材制造支撐動(dòng)力裝備設計、制造和維修全流程優(yōu)化的應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍娇瞻l(fā)動(dòng)機和燃氣輪機等動(dòng)力裝備，研究基于增材制造的創(chuàng )新設計、快速研發(fā)、高性能制造和快速維修全流程優(yōu)化技術(shù)，并進(jìn)行應用示范，包括：面向系統級、性能優(yōu)先的功能集成化設計;新產(chǎn)品研發(fā)的快速迭代技術(shù);高性能、高效率和經(jīng)濟可行的增材制造技術(shù);高性能快速外場(chǎng)維修技術(shù)。
考核指標：建立動(dòng)力裝備系統級架構到典型功能部件的基于增材制造的創(chuàng )新設計方法、標準規范、制造工藝數據庫及評價(jià)體系，形成輕重量、高性能、長(cháng)壽命、高可靠、集約化、外場(chǎng)快速維修等先進(jìn)的設計與制造技術(shù)特征;系統級架構組成結構件數量減少30%以上，減重30%以上，效能提升20%以上，研發(fā)周期縮短50%以上;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.16增材制造技術(shù)在船舶和機械制造領(lǐng)域的應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍Υ昂蜋C械制造領(lǐng)域的國家重點(diǎn)工程任務(wù)，或其它量大面廣、經(jīng)濟效益顯著(zhù)的應用需求，進(jìn)行高效率低成本增材制造技術(shù)的應用示范研究，綜合應用各種增材制造技術(shù)及其與傳統制造技術(shù)相結合的方法，研究：基于增材制造的結構優(yōu)化設計;高效率、低成本的制造方法;后處理技術(shù)與分析檢測技術(shù);增材制造零、部件的性能、效率與成本的綜合評價(jià)。
考核指標：相對于傳統制造技術(shù)，在性能相當或更優(yōu)的同時(shí)，制造效率提升50%以上、成本降低50%以上;建立設計方法、制造工藝規范及評價(jià)標準的成套體系;在國家重點(diǎn)工程任務(wù)中或量大面廣經(jīng)濟效益顯著(zhù)的應用領(lǐng)域實(shí)現不少于5例工程試用，包括大于4m以上大尺寸構件;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.17增材制造陶瓷鑄型在熔模精密鑄造中的應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍Ω叨搜b備領(lǐng)域高性能、精密復雜結構鑄件采用傳統熔模精密鑄造工藝存在的質(zhì)量不穩定和生產(chǎn)周期長(cháng)的問(wèn)題，開(kāi)展增材制造整體結構陶瓷鑄型(模殼與型芯一體化增材制造)的應用示范研究，包括：陶瓷鑄型結構設計;陶瓷材料優(yōu)化設計;陶瓷鑄型的增材制造;增材制造陶瓷鑄型熔模精密鑄造全流程工藝技術(shù);陶瓷型高溫性能、精度、制造效率與成本的綜合評價(jià);在國家重大工程任務(wù)中開(kāi)展應用示范。
考核指標：1500℃鑄型抗彎強度≥15MPa，成形相對精度優(yōu)于0.2%;實(shí)現復雜結構高性能零件精密鑄造，鑄件不合格率相對于傳統技術(shù)降低50%;實(shí)現國家重大工程任務(wù)中5種以上關(guān)鍵鑄件的示范應用;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.18高性能聚合物零部件增材制造技術(shù)的應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍娇蘸教?、汽?chē)、船舶等領(lǐng)域高性能復雜結構聚合物零部件的制造需求，在優(yōu)化設計、高性能聚合物材料、增材制造裝備、工藝、環(huán)境適用性和環(huán)保性、性能檢測與質(zhì)量評價(jià)方法等方面開(kāi)展系統的增材制造示范應用，實(shí)現顯著(zhù)縮短制造周期，降低制造成本的產(chǎn)業(yè)化應用目標。
考核指標：零部件制作精度和性能滿(mǎn)足工程應用要求，單件制造周期相對于傳統制造工藝縮短80%，材料節省50%，綜合成本降低20%;建立4-5種應用材料體系、制造工藝規范和質(zhì)量評價(jià)標準;100種以上零部件進(jìn)入工程應用;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.19砂型3D打印支撐的智能鑄造產(chǎn)業(yè)化應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍鹘y鑄造業(yè)綠色化和智能化轉型的國家重大需求，進(jìn)行砂型3D打印支撐的智能鑄造產(chǎn)業(yè)化應用示范研究，包括：作為智能鑄造車(chē)間核心單元的砂型3D打印生產(chǎn)線(xiàn);砂型3D打印應用于智能鑄造的全流程工藝技術(shù);3D打印砂型在工業(yè)規模智能化鑄造生產(chǎn)中的應用示范。
考核指標：打印效率≥350L/h，砂型合格率≥98%;大于50種及1000噸鑄件的智能鑄造應用示范，鑄件尺寸精度提升1~2級，產(chǎn)品交付周期縮短50%;支持高效高精度3D打印大型砂模和復雜砂芯的全流程工藝規范和標準;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.20 口腔修復體3D打印應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩好嫦蚩谇恍迯烷_(kāi)展3D打印技術(shù)應用示范，研究滿(mǎn)足口腔修復體力學(xué)性能和精度需要的材料以及3D打印工藝，建立從牙齒數字三維數據高精度測量、口腔修復體設計、3D高精度打印以及功能匹配評價(jià)的系統應用，形成高效低成本的口腔修復應用系統。
考核指標：口腔修復體制作效率提高一倍，精度滿(mǎn)足臨床應用要求，成本降低50%，建立相關(guān)的質(zhì)量測評規范，并取得醫療器械產(chǎn)品注冊證;在不少于20家口腔醫院或診所獲得應用，應用示范案例1000個(gè)以上;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.21個(gè)性化醫學(xué)假肢與肢具的增材制造應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩阂约僦?、肢具、矯正器等個(gè)性化康復與治療為目標，進(jìn)行增材制造技術(shù)應用示范，建立三維測量和個(gè)性化設計、增材制造、適用評估和臨床應用系統。
考核指標：相對現有技術(shù)制造時(shí)間縮短50%以上，成本降低50%以上;建立制作和醫療應用規范，產(chǎn)品符合相關(guān)標準并獲得市場(chǎng)準入，在5個(gè)醫院建立應用示范單位，個(gè)性化應用案例200例以上; 應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
1.22 個(gè)性化醫療功能模型3D打印技術(shù)應用(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩洪_(kāi)展復雜人體組織器官手術(shù)規劃和技能培訓的3D打印功能模型應用示范，顯著(zhù)提高人體復雜模型3D打印的色彩精準性、影像對比度、質(zhì)感及功能擬人化程度，推動(dòng)多組織器官功能模型的大規模應用。
考核指標：應用功能模型15種以上，功能材料20種以上，縮短手術(shù)時(shí)間2/3以上;應用案例1000例以上，培訓500人以上;建立人體組織功能模型材料與工藝規范、質(zhì)量控制規范;應用國內自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。
激光制造
2.1飛秒激光精密制造應用基礎研究(基礎前沿類(lèi))
研究?jì)热荩好嫦蛐畔?、新能源、交通、醫療等領(lǐng)域中的國家重大需求和國民經(jīng)濟主戰場(chǎng)中核心結構關(guān)鍵制造挑戰，搭建飛秒激光與材料相互作用的亞飛秒時(shí)間分辨率檢測系統，揭示加工中的調控規律;調控加工中的物理化學(xué)過(guò)程，發(fā)展飛秒激光共振吸收等微納加工新方法;解決高深徑比微孔、高保真集成量子門(mén)、新型高溫振動(dòng)傳感器等制造技術(shù)瓶頸，開(kāi)發(fā)飛秒激光制造裝備，解決相關(guān)制造挑戰，實(shí)現重大應用。
考核指標：超快檢測系統時(shí)間分辨率<0.2fs;研制飛秒激光制造裝備1套;解決不少于2項國家重大工程中關(guān)鍵制造難題并獲重要應用：實(shí)現≥300:1深徑比微孔(以直徑小于2μm考核)、3-5比特集成量子邏輯門(mén)的制備等。
2.2面向制造業(yè)的大功率半導體激光器(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩洪_(kāi)展雙微通道散熱、熱沉、大功率多光束合成、光纖耦合、光束整形等關(guān)鍵技術(shù)及半導體激光器失效機制等研究，突破芯片腔面特殊處理技術(shù)與工藝、大功率半導體激光器制造、集成、封裝、測試及可靠性等國產(chǎn)化、批量化生產(chǎn)技術(shù)。
考核指標：研制高功率高性能半導體激光單管和激光巴條;研制輸出功率2kW@100μm高亮度光纖耦合模塊;研制輸出功率20kW@600μm的系列化長(cháng)壽命光纖輸出半導體激光器;實(shí)現≥2kW@100μm光纖耦合模塊銷(xiāo)售不少于100臺，實(shí)現≥20kW@600μm光纖耦合系統銷(xiāo)售不少于50臺。在增材制造/激光制造裝備上進(jìn)行應用示范。
2.3微納結構激光跨尺度制造工藝與裝備(共性關(guān)鍵技術(shù))
研究?jì)热荩貉芯考す馀c材料相互作用的物質(zhì)瞬態(tài)弛豫過(guò)程，探索激光誘導自組干涉微納結構的調控機制，研究微細結構、功能陣列微孔高效制造、減阻功能微結構制造新方法，突破宏-微-納跨尺度激光納米級加工中運動(dòng)基準與驅動(dòng)系統存在的耦合干擾問(wèn)題，攻克光束零位漂移補償與激光器參數優(yōu)化控制等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)成套裝備。
考核指標：瞄準航空航天高速飛行器、電子制造等領(lǐng)域，研制1類(lèi)激光微結構跨尺度制造裝備;最小線(xiàn)寬≤20nm，實(shí)現三維光子集成器件制造;實(shí)現減反功能陣列微群孔制造，透過(guò)率增加量≥10%;實(shí)現減阻面積≥1000cm2微納結構功能表面制造，阻力系數減小≥10%。實(shí)現不少于3類(lèi)具有重大應用前景的跨尺度微納功能器件制造。
2.4基于衍射光學(xué)元件的激光并行制造工藝及裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩禾剿骷す馀c纖維類(lèi)復合材料的相互作用機理，研究基于衍射光學(xué)元件的激光并行制造新方法，研究并行激光加工智能監測及反饋系統，研究激光并行制造成套裝備技術(shù)。
考核指標：瞄準交通運輸、能源以及電子制造等領(lǐng)域，優(yōu)先采用國產(chǎn)激光器，開(kāi)發(fā)不少于2類(lèi)高端激光并行制造裝備，分光光束大于20束，加工精度優(yōu)于10μm，各并行光束能量穩定性?xún)?yōu)于1%，進(jìn)行工程應用。
2.5激光高精度快速復合制造工藝與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩貉芯考す馀c多種制造方法的復合(如等離子體、機械等)協(xié)同制造技術(shù)，攻克精密表面的高分辨檢測與激光制造同步技術(shù)，高效率低缺陷激光復合加工技術(shù)，探索多物理量復合技術(shù)以及激光復合制造過(guò)程原位檢測技術(shù)和質(zhì)量控制方法，開(kāi)發(fā)激光復合制造裝備。
考核指標：瞄準航空、新能源等領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)不少于2類(lèi)激光復合制造裝備，具備加工多種高精度復雜圖案的能力，加工精度≤0.2μm，最高線(xiàn)加工速度≥20cm/s，開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足上述加工精度的高分辨同工位檢測裝置，檢測精度≤0.2μm。
2.6激光精密切割技術(shù)與裝備(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))
研究?jì)热荩禾剿鱅C領(lǐng)域激光高效窄槽切割新方法，研究先進(jìn)精密零件曲面高精度選擇性區域雕刻等制造技術(shù)，攻克電光調制等精密控制、界面強度激光檢測等關(guān)鍵技術(shù)，研究宏微跨尺度激光加工和先進(jìn)封裝工藝，開(kāi)發(fā)激光加工成套裝備。
考核指標：面向IC、航天等領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)不少于2類(lèi)精密切割制造裝備，切割縫寬≤25μm，芯片先進(jìn)封裝切割質(zhì)量界面強度激光檢測模塊裝置(測量重復精度≤5%);深度精度優(yōu)于0.3μm，Ra優(yōu)于0.1μm。獲得實(shí)際應用。
2.7 大型薄壁構件激光焊接技術(shù)應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍Υ笮捅”诮饘贅嫾?，研究高安全和高質(zhì)量要求的激光焊接工藝、激光焊接機理與焊縫的主要失效行為、激光焊縫跟蹤定位技術(shù)及焊接變形控制技術(shù)，研究高可靠性成套裝備技術(shù)?？己酥笜耍貉兄撇簧儆?類(lèi)激光焊接成套設備和焊接工藝。大型薄壁構件連續焊縫長(cháng)度≥3500mm，厚度≤0.8mm，焊接變形量≤±0.1mm，焊縫性能滿(mǎn)足相關(guān)行業(yè)具體要求，建立焊接工藝數據庫，形成工藝規范和標準，在核電、航空、高鐵、船舶等領(lǐng)域，進(jìn)行不少于20臺套激光焊接的示范應用。
2.8厚板、中厚板激光焊接技術(shù)應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩横槍癜?厚度≥70mm)、圓周中厚板(厚度≥8mm)金屬管材，探索激光焊接和激光電弧復合焊接新方法，設計集激光焊與電弧焊于一體的復合焊炬;研究焊縫缺陷形成機理及其檢測與控制技術(shù)、熱應力調控技術(shù)、焊接精度控制技術(shù)，以及激光/電弧復合焊接系統的運動(dòng)控制技術(shù)。完成系統激光器起停及輸出功率的變化、弧焊參數的變化等控制任務(wù)，研究高可靠性成套裝備技術(shù)。
考核指標：研制不少于2類(lèi)激光焊接、激光復合焊接成套設備與焊接工藝。厚板連續焊縫長(cháng)度≥5000mm，圓周中厚板焊縫長(cháng)度≥2000mm;對完成圓周中厚板的激光電弧復合焊焊縫進(jìn)行力學(xué)性能試驗，滿(mǎn)足API 1104要求。建立工藝規范和標準。并在核電、航空航天、交通運輸、能源、海洋、石油化工等領(lǐng)域內，進(jìn)行不少于20臺套的示范應用。
2.9 激光金屬制孔技術(shù)應用示范(應用示范類(lèi))
研究?jì)热荩貉芯繄A孔激光精細制造新方法和高精度裝夾與自適應定位技術(shù)，攻克光束高速制孔掃描、噴孔等空腔零件加工對壁防傷等關(guān)鍵技術(shù)，探索激光加工工藝參數與小孔加工質(zhì)量、倒錐孔精度控制、制造效率的關(guān)聯(lián)性，開(kāi)發(fā)激光制孔成套裝備。
考核指標：優(yōu)先采用國產(chǎn)激光器，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵零件激光制孔成套設備，孔徑范圍：25μm-800μm(全覆蓋)，孔徑精度≤1μm，最大深徑比20:1，建立工藝規范和標準，瞄準車(chē)輛等領(lǐng)域，進(jìn)行不少于20臺套激光金屬制孔裝備的示范應用。
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