上海3D打印材料工程技術(shù)研究中心

中心簡(jiǎn)介

上海3D打印材料工程技術(shù)研究中心是一家依托于上海材料研究所建立的省部級(jí)工程技術(shù)研究中心,圍繞工程技術(shù)研究開發(fā)能力和水平、培訓(xùn)人員及開放服務(wù)、內(nèi)部運(yùn)行管理以及行業(yè)技術(shù)發(fā)展影響等方向開展工程技術(shù)中心的建設(shè)工作。工程中心聚集創(chuàng)新人才、強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新、完善產(chǎn)業(yè)服務(wù)、注重成果轉(zhuǎn)化,通過3D打印材料的研發(fā)與生產(chǎn)、3D打印材料及制品的檢測(cè)與評(píng)估、3D打印材料技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)、3D打印標(biāo)準(zhǔn)的制修訂3D打印人才培養(yǎng)以及3D打印技術(shù)的應(yīng)用與推廣,形成了包含母材制備、耗材制備、3D打印工藝、性能檢測(cè)、3D打印材料基因組等全鏈條的3D打印技術(shù)研發(fā)與服務(wù)體系。


中心研發(fā)方向

序號(hào)

研發(fā)方向

主要研究?jī)?nèi)容

1

3D打印材料的共性技術(shù)研究

對(duì)3D打印用鎳基高溫合金、鈦合金等金屬材料的粉末制備技術(shù)、粉體霧化工藝、粉體表面處理技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)和工藝的系統(tǒng)化研究。

2

3D打印關(guān)鍵材料工程化應(yīng)用研究

通過3D打印高分子材料、金屬材料的工程化應(yīng)用研究,實(shí)現(xiàn)材料從實(shí)驗(yàn)階段到中試、生產(chǎn)的過度,解決3D打印材料規(guī)模生產(chǎn)中存在的裝備、工藝、材料穩(wěn)定性等問題,形成3D打印關(guān)鍵材料制備技術(shù)及工程化研發(fā)能力。

3

3D打印技術(shù)的開放服務(wù)和推廣應(yīng)用

面向航天航空、醫(yī)療器械等特殊領(lǐng)域,提供選材用材技術(shù)咨詢和檢測(cè)評(píng)價(jià)服務(wù);面向模具、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等領(lǐng)域,提供3D打印個(gè)性化定制服務(wù);面向社會(huì),開展專題講座、科普、培訓(xùn)等活動(dòng)。

4

3D打印專用材料及制品的性能檢測(cè)評(píng)價(jià)體系研究

針對(duì)目前用戶對(duì)3D打印制造產(chǎn)品在性能、質(zhì)量、尺寸精度、可靠性等方面的疑慮,開展質(zhì)量技術(shù)評(píng)價(jià)和第三方檢測(cè)認(rèn)證,確保產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)滿足用戶和市場(chǎng)需求。

5

3D打印材料標(biāo)準(zhǔn)體系研究

結(jié)合航空航天、模具、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的需求,制定3D打印材料質(zhì)量控制與性能評(píng)價(jià)等行業(yè)及國家標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)范。


開發(fā)領(lǐng)域

3D打印金屬粉末耗材


3D打印工藝


3D打印檢測(cè)


3D打印材料基因組




技術(shù)特色

3D打印金屬粉末耗材:

本中心擁有40多年的制粉經(jīng)驗(yàn),在粉末冶金壓制成形和金屬注射成形等方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),本中心擁有一支優(yōu)秀的專業(yè)化團(tuán)隊(duì),掌握高性能金屬粉末霧化、后處理等核心技術(shù),為產(chǎn)品提供技術(shù)保障。中心已引進(jìn)德國ALD公司EIGA50-500氣霧化設(shè)備和國產(chǎn)真空惰性氣體霧化VIGA設(shè)備,擁有若干種完備的高品質(zhì)金屬粉末氣霧化生產(chǎn)線,并配套相應(yīng)可調(diào)節(jié)式大型氮?dú)?、氬氣氣站。電極感應(yīng)真空氣霧化EIGA生產(chǎn)線主要從事高品質(zhì)航空、航天、醫(yī)療用鈦合金金屬粉末產(chǎn)品。真空惰性氣霧化VIGA生產(chǎn)線主要從事鎳基高溫合金、不銹鋼、模具鋼等3D打印用金屬粉末。

本中心已開發(fā)出多種適用于SLM、EBMLENS3D打印技術(shù)的金屬粉末耗材,包括鈦合金、鎳基高溫合金、不銹鋼、模具鋼等。所研制的粉末具有成分純凈度高、氧含量低、球形度高、流動(dòng)性好、粒度范圍可控等優(yōu)良性能,滿足包括生物醫(yī)學(xué)和航空航天在內(nèi)的許多行業(yè)需求,并已提供給航空、航天、醫(yī)療、模具等諸多領(lǐng)域,擁有相應(yīng)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

3D打印工藝:

本中心引進(jìn)多臺(tái)3D打印相關(guān)設(shè)備,如德國EOS公司M290金屬選擇性激光熔化3D打印機(jī)、激光燒結(jié)3D打印機(jī)、三維掃描儀等,能提供打印工藝模擬與優(yōu)化、特色工藝定制、打印制件后處理等3D打印服務(wù)。

3D打印檢測(cè):

本中心利用上海材料研究所國內(nèi)領(lǐng)先的檢測(cè)技術(shù),擁有完善的理化檢測(cè)、無損檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備,可以提供各類金屬粉末特性檢測(cè)、打印制件性能檢測(cè)、制品無損檢測(cè)等全面的3D打印檢測(cè)服務(wù)。

3D打印材料基因組:

材料基因組計(jì)劃借用生物基因組的理念,以集成化的“多尺度計(jì)算-高通量實(shí)驗(yàn)-數(shù)據(jù)庫技術(shù)”為核心,立足實(shí)現(xiàn)材料“發(fā)現(xiàn)-生產(chǎn)-應(yīng)用”的新研發(fā)理念,實(shí)現(xiàn)低成本高效率的新型材料研發(fā)與設(shè)計(jì),從而達(dá)到新材料研發(fā)周期縮短一半、研發(fā)成本降低一半的目的,使材料科學(xué)最終走向“按需設(shè)計(jì)”的偉大目標(biāo)。

本中心近年來積極探索產(chǎn)-學(xué)-研深度融合的協(xié)同創(chuàng)新體制和機(jī)制,吸納國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源,聚焦材料的重大應(yīng)用與發(fā)現(xiàn),在材料基因數(shù)據(jù)庫、集成計(jì)算與軟件開發(fā)、高通量材料制備與表征、服役與失效機(jī)理及產(chǎn)業(yè)化探索等領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和基地建設(shè)布局方面開展基礎(chǔ)性和應(yīng)用性研究,加快研發(fā)速度、降低研發(fā)成本,以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,服務(wù)于國家高端制造業(yè)和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),在材料基因組方面取得了優(yōu)異的成績(jī)。


先進(jìn)的工藝設(shè)備

3D打印金屬粉末耗材





     國產(chǎn)先進(jìn)VIGA氣霧化制粉爐
     德國ALD-EIGA氣霧化制粉爐

           粉末后處理設(shè)備


3D打印工藝



         
      德國EOS-290金屬3D打印機(jī)
         金屬3D打印制件
                                           


3D打印檢測(cè)