本重點(diǎn)專項(xiàng)總體目標(biāo)是：突破增材制造與激光制造的基礎(chǔ)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(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)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)體系互動發(fā)展的良好局面，促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，支撐我國高端制造業(yè)發(fā)展。

本重點(diǎn)專項(xiàng)按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈、部署創(chuàng)新鏈”的要求，圍繞增材制造與激光制造的基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù)、關(guān)鍵工藝與裝備、創(chuàng)新應(yīng)用與示范部署任務(wù)。專項(xiàng)實(shí)施周期為5年（2016－2020年）。

2016年本重點(diǎn)專項(xiàng)在2個(gè)技術(shù)方向已啟動12個(gè)研究任務(wù)的25個(gè)項(xiàng)目，2017年本重點(diǎn)專項(xiàng)在2個(gè)技術(shù)方向已啟動20個(gè)研究任務(wù)的23個(gè)項(xiàng)目。2018年，在2個(gè)技術(shù)方向啟動30個(gè)研究任務(wù)，擬支持30-60個(gè)項(xiàng)目，擬安排國撥經(jīng)費(fèi)總概算為7億元左右。為充分調(diào)動社會資源投入，凡企業(yè)牽頭的項(xiàng)目須自籌配套經(jīng)費(fèi)，配套經(jīng)費(fèi)總額與國撥經(jīng)費(fèi)總額比例不低于1：1。

項(xiàng)目申報(bào)統(tǒng)一按指南二級標(biāo)題（如1.1）的研究方向進(jìn)行。除特殊說明外，擬支持項(xiàng)目數(shù)均為1-2項(xiàng)。項(xiàng)目實(shí)施周期不超過3年。申報(bào)的項(xiàng)目必須涵蓋該二級標(biāo)題下指南所列的全部研究內(nèi)容和考核指標(biāo)。項(xiàng)目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個(gè)，每個(gè)課題參研單位原則上不超過5個(gè)。項(xiàng)目設(shè)1名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目中每個(gè)課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人。

指南中“擬支持項(xiàng)目數(shù)為1-2項(xiàng)”是指：在同一研究方向下，當(dāng)出現(xiàn)申報(bào)項(xiàng)目評審結(jié)果前兩位評價(jià)相近、技術(shù)路線明顯不同的情況時(shí)，可同時(shí)支持這2個(gè)項(xiàng)目。2個(gè)項(xiàng)目將采取分兩個(gè)階段支持的方式。第一階段完成后將對2個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行情況進(jìn)行評估，根據(jù)評估結(jié)果確定后續(xù)支持方式。

1．增材制造

1.1基于增材制造的智能仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)（基礎(chǔ)前沿類）

研究內(nèi)容：探索形狀記憶材料增材制造新原理和新工藝，形成與制造工藝匹配的改性技術(shù)和可實(shí)現(xiàn)熱/光/電/磁等激勵(lì)響應(yīng)的專用材料；研究形狀記憶材料增材制造結(jié)構(gòu)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(guī)律；發(fā)展基于形狀記憶材料增材制造的智能仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，在滿足系統(tǒng)輕量化、功能融合等要求下，實(shí)現(xiàn)包括精確智能變形在內(nèi)的功能和效能提升；在生物醫(yī)療、航空航天、汽車等領(lǐng)域開展功能應(yīng)用驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：形狀記憶材料在增材制造工藝中功能參數(shù)損失不超過5%，非金屬成形結(jié)構(gòu)可調(diào)變形量不小于40%，金屬結(jié)構(gòu)可調(diào)變形量不小于8%；系統(tǒng)體積降低50%以上，在傳統(tǒng)機(jī)電結(jié)構(gòu)變形標(biāo)準(zhǔn)上，變形效能提升15%以上。

1.2大功率高精度數(shù)字式掃描電子槍系統(tǒng)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：面向金屬粉末床增材制造工藝需求，提升電子槍的使用壽命，研發(fā)電子加速與束流強(qiáng)度的精確控制技術(shù)，提高電源的可靠性和加速電壓的穩(wěn)定性；研究適于選區(qū)熔化的電子光學(xué)設(shè)計(jì)及高精度數(shù)字式掃描系統(tǒng)，提高束斑質(zhì)量和掃描精度；研發(fā)四槍以上陣列式電子槍系統(tǒng)，擴(kuò)大電子束精確掃描的范圍；研發(fā)電子槍運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控和自診斷、自恢復(fù)技術(shù)，提高其運(yùn)行的可靠性。

考核指標(biāo)：電子槍陣列拼接精度優(yōu)于200um；單電子槍功率不小于3kW，最小束斑直徑優(yōu)于200μm；掃描范圍不小于400mm×400mm，精度優(yōu)于100μm；電子槍系統(tǒng)連續(xù)無故障工作時(shí)間大于200小時(shí)；在電子束增材制造裝備中得到應(yīng)用驗(yàn)證。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.3面向增材制造的模型處理以及工藝規(guī)劃軟件系統(tǒng)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：適用于各種增材制造技術(shù)的普適性數(shù)字模型處理方法（包括適應(yīng)多材料、多尺度結(jié)構(gòu)的數(shù)字模型）；針對數(shù)字模型的高效切片算法（包括曲面切片）；增材制造典型結(jié)構(gòu)件的高效路徑規(guī)劃算法；工藝仿真優(yōu)化工具軟件；算法和軟件工藝驗(yàn)證，形成軟件工藝庫系統(tǒng)。形成國產(chǎn)增材制造通用軟件系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：建立普適性的模型處理軟件，支持平面切片與隨形曲面切片兩種模式，可自動生成不少于5種工藝支撐和不少于5種點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)；GB級數(shù)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技術(shù)的高效路徑規(guī)劃算法，能夠自動識別增材制造模型工藝特征不少于5種，GB級數(shù)字模型自動工藝路徑規(guī)劃時(shí)間不大于1小時(shí)；開發(fā)不少于3種以上主流增材制造技術(shù)（包括金屬和非金屬）的仿真優(yōu)化工具軟件；在國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備上應(yīng)用，匹配不少于5種典型增材制造工藝。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.4微納結(jié)構(gòu)增材制造工藝與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：研究復(fù)雜三維微納結(jié)構(gòu)增材制造新原理和新工藝，解決三維微納結(jié)構(gòu)制造的共性科學(xué)與技術(shù)問題，研發(fā)與微納結(jié)構(gòu)增材制造工藝及器件功能需求匹配的成形材料體系，實(shí)現(xiàn)功能化的微納結(jié)構(gòu)與宏觀結(jié)構(gòu)一體化快速制造，開發(fā)微納增材制造裝備樣機(jī)；以微機(jī)電系統(tǒng)、傳感器、微納光學(xué)，精密醫(yī)療器件，柔性電子器件等為應(yīng)用對象，開展器件制造應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，形成具有重大應(yīng)用前景的新型功能器件樣件，實(shí)現(xiàn)具有微納特征的三維結(jié)構(gòu)與功能一體化制造。

考核指標(biāo)：結(jié)構(gòu)特征尺寸小于10μm，層厚小于5μm，偏差小于20%；材料不少于3種；制造范圍不小于100×100×50mm；實(shí)驗(yàn)應(yīng)用器件不少于5類；形成材料、工藝、裝備等規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.5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）

研究內(nèi)容：可降解生物材料的增材制造設(shè)備、工藝與植入物個(gè)性化設(shè)計(jì)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(yī)學(xué)植入物設(shè)計(jì)原理、增材制造和臨床試驗(yàn)應(yīng)用研究。

考核指標(biāo)：設(shè)備加工尺寸不小于300×300×300mm，制作精度不低于0.05mm；滿足制造工藝的可降解材料5種以上，制作過程滿足植入物安全規(guī)范，產(chǎn)品通過安全性評價(jià)，符合外科植入物國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；植入物降解后達(dá)到組織的功能再生，臨床試驗(yàn)40例以上。

有關(guān)說明：由企業(yè)或醫(yī)院牽頭申報(bào)。

1.6多細(xì)胞精準(zhǔn)3D打印技術(shù)與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：多細(xì)胞體系的3D打印設(shè)備和細(xì)胞存活維持系統(tǒng)；細(xì)胞與基質(zhì)材料一體化的生物打印墨水體系；以復(fù)雜人體組織和器官為對象的藥物模型和動物試驗(yàn)研究。

考核指標(biāo)：設(shè)備加工尺寸不小于300×300×200mm，保證85%以上細(xì)胞存活不小于10天；滿足打印工藝的細(xì)胞材料（生物墨水）10種以上，材料與設(shè)備達(dá)到生物安全標(biāo)準(zhǔn)，藥物和動物實(shí)驗(yàn)各20例以上；建立多組織與器官的打印工藝規(guī)范，滿足國家生物醫(yī)學(xué)安全相關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。

有關(guān)說明：由企業(yè)或醫(yī)院牽頭申報(bào)。

1.7高性能聚合物材料醫(yī)療植入物增材制造技術(shù)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：研發(fā)高性能聚合物材料醫(yī)療植入物增材制造技術(shù)；適用醫(yī)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(yī)療植入物臨床試驗(yàn)應(yīng)用。

考核指標(biāo)：制作精度優(yōu)于0.05mm，達(dá)到醫(yī)療植入標(biāo)準(zhǔn)的聚合物材料（粉料或線材）4種以上；制件靜拉伸力學(xué)性能不低于90ＭPa；產(chǎn)品通過安全性評價(jià)，符合外科植入物國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完成動物實(shí)驗(yàn)；臨床試驗(yàn)40例以上。

有關(guān)說明：由醫(yī)院牽頭申報(bào)。

1.8移動式增材修復(fù)與再制造技術(shù)與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對等大型高價(jià)值裝備的快速現(xiàn)場維修需求，研究現(xiàn)場增材修復(fù)與再制造工藝與裝備；針對現(xiàn)場增材修復(fù)與再制造的快速三維測量、數(shù)模分析、成形策略、數(shù)模分層及路徑規(guī)劃軟件；零件現(xiàn)場可修復(fù)性與再制造性的定性和定量評價(jià)方法；適用于現(xiàn)場增材制造維修的集約化材料設(shè)計(jì)；現(xiàn)場熱處理及后續(xù)加工策略；修復(fù)件無損檢測與服役壽命預(yù)測，以及性能評價(jià)和考核。

考核指標(biāo)：移動式增材修復(fù)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(fù)零件尺寸不小于3m；工藝裝備滿足陸運(yùn)、海運(yùn)、空運(yùn)等運(yùn)輸條件和現(xiàn)場作業(yè)的環(huán)境要求，運(yùn)輸?shù)焦ぷ鞯攸c(diǎn)后工作準(zhǔn)備時(shí)間小于0.5h；集約化材料修復(fù)和再制造后綜合力學(xué)性能不低于原件性能的90%；建立現(xiàn)場增材修復(fù)與再制造的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，在國家重大工程中應(yīng)用。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.9增材制造件后續(xù)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）

研究內(nèi)容：針對現(xiàn)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題，研究兼?zhèn)涓咝屎透呔鹊脑霾闹圃炫c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(jié)構(gòu)特征、材料組織、應(yīng)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(biāo)：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(fù)雜結(jié)構(gòu)的能力；建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，實(shí)現(xiàn)鈦合金、高溫合金等典型產(chǎn)品在國家重大工程中應(yīng)用。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.10在傳統(tǒng)制造結(jié)構(gòu)件上增材制造精細(xì)結(jié)構(gòu)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對現(xiàn)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題，研究在鍛件上增材制造局部精細(xì)結(jié)構(gòu)；在機(jī)械加工件上增材制造局部精細(xì)結(jié)構(gòu)；在鑄件上增材制造局部精細(xì)結(jié)構(gòu)。

考核指標(biāo)：可在包括鎳基高溫合金、鈦合金、鋁合金和鋼類合金的傳統(tǒng)制造結(jié)構(gòu)件上增材制造精細(xì)結(jié)構(gòu)；復(fù)合制造的整體結(jié)構(gòu)件不低于原件的綜合力學(xué)性能；較傳統(tǒng)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(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.11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）

研究內(nèi)容：不同時(shí)、空調(diào)制下，超聲激勵(lì)方法在金屬增材制件中激發(fā)超聲的作用機(jī)理和規(guī)律；增材制造的材料組織、冶金缺陷、應(yīng)力狀態(tài)與高頻超聲的相互作用規(guī)律、數(shù)據(jù)分析與特征提取方法；高抗干擾性的在線及離線的非接觸式高頻超聲測量方法與裝備技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制出可對增材制造過程實(shí)時(shí)在線檢測及對增材制造完成后的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行檢測的非接觸式高頻超聲檢測裝備和數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)現(xiàn)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及離線無損檢測；檢測盲區(qū)≤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；建立金屬增材制造構(gòu)件高頻超聲檢測的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.12基于Web環(huán)境的消費(fèi)級3D打印在線處理服務(wù)技術(shù)應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對消費(fèi)級3D打印應(yīng)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專業(yè)化程度低的特點(diǎn)，研究基于Web的輕量化在線建模技術(shù)；超大規(guī)模三維數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)；個(gè)人消費(fèi)級的3D打印物體精準(zhǔn)彩色上色技術(shù)。

考核指標(biāo)：建模軟件可在iOS、安卓、Windows等用戶終端上運(yùn)行，支持1000人并發(fā)；支持總量10億級面片的超大規(guī)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(xiàn)項(xiàng)目研發(fā)技術(shù)在創(chuàng)新創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用示范，軟件銷售2000套以上。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.13高強(qiáng)鋁合金增材制造技術(shù)在大型客機(jī)和民用航天制造中的應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對國產(chǎn)大型客機(jī)和民用航天高強(qiáng)鋁合金結(jié)構(gòu)件，研究基于增材制造工藝的大型客機(jī)和民用航天結(jié)構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；批量化增材制造的工藝穩(wěn)定性和性能評價(jià)；基于增材制造工藝的專用高強(qiáng)鋁合金設(shè)計(jì)許用值；民機(jī)適航條款符合性驗(yàn)證方法以及可靠性評價(jià)方法；基于增材制造的大型客機(jī)“材料-設(shè)計(jì)-工藝-檢測-評價(jià)”全流程技術(shù)體系。

考核指標(biāo)：建立滿足民機(jī)適航審定和民用航天裝機(jī)/裝星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足相關(guān)服役要求的基礎(chǔ)上相對傳統(tǒng)制造方案實(shí)現(xiàn)減重20%，制造周期縮短50%；使用增材制造技術(shù)批量生產(chǎn)典型鋁合金零件并裝機(jī)應(yīng)用，零件的主要性能離散度小于5%，綜合性能提升10%以上；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.14增材制造支撐動力裝備設(shè)計(jì)、制造和維修全流程優(yōu)化的應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等動力裝備，研究基于增材制造的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、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(yīng)用示范，包括面向系統(tǒng)級、性能優(yōu)先的功能集成化設(shè)計(jì)，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(jì)可行的增材制造技術(shù)。

考核指標(biāo)：建立動力裝備系統(tǒng)級架構(gòu)到典型功能部件的基于增材制造的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制造工藝數(shù)據(jù)庫及評價(jià)體系，形成輕重量、高性能、長壽命、高可靠、集約化、外場快速維修等先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)特征；系統(tǒng)級架構(gòu)組成結(jié)構(gòu)件數(shù)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(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.15超大結(jié)構(gòu)件高效率低成本增材制造技術(shù)的應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對國家重點(diǎn)工程任務(wù)，或其它量大面廣、經(jīng)濟(jì)效益顯著的工業(yè)應(yīng)用需求，進(jìn)行高效率低成本增材制造技術(shù)的應(yīng)用示范研究，綜合應(yīng)用各種增材制造技術(shù)及其與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的方法，研究基于增材制造的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(biāo)：相對于傳統(tǒng)制造技術(shù)，在性能相當(dāng)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(shè)計(jì)方法、制造工藝規(guī)范及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)效益顯著的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)不少于5例工程試用，包括大于4m以上大尺寸構(gòu)件；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.16增材制造陶瓷鑄型在熔模精密鑄造中的應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對高端裝備領(lǐng)域高性能、精密復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件采用傳統(tǒng)熔模精密鑄造工藝存在的質(zhì)量不穩(wěn)定和生產(chǎn)周期長的問題，開展增材制造整體結(jié)構(gòu)陶瓷鑄型（模殼與型芯一體化增材制造）的應(yīng)用示范研究，包括陶瓷鑄型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，陶瓷材料優(yōu)化設(shè)計(jì)，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)中開展應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：1500℃鑄型抗彎強(qiáng)度≥15MPa，鑄件尺寸大于100mm時(shí)成形相對精度優(yōu)于0.2%，鑄件尺寸≤100mm時(shí)成形絕對精度優(yōu)于0.2mm；實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)高性能零件精密鑄造，鑄件不合格率相對于傳統(tǒng)技術(shù)降低50%；實(shí)現(xiàn)國家重大工程任務(wù)中5種以上關(guān)鍵鑄件的示范應(yīng)用；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.17高性能聚合物零部件增材制造技術(shù)的應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對航空航天、汽車、船舶等領(lǐng)域高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)聚合物零部件的制造需求，在產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、高性能聚合物材料、增材制造裝備、工藝數(shù)值模擬與優(yōu)化、環(huán)境適用性和環(huán)保性、性能檢測與質(zhì)量評價(jià)方法等方面開展系統(tǒng)的增材制造示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)顯著縮短制造周期，降低制造成本的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用目標(biāo)。

考核指標(biāo)：零部件制作精度和性能滿足工程應(yīng)用要求，單件制造周期相對于傳統(tǒng)制造工藝縮短80%，材料節(jié)省50%，綜合成本降低20%；建立4-5種應(yīng)用材料體系、工藝過程模擬軟件、制造工藝規(guī)范和質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；100種以上零部件進(jìn)入工程應(yīng)用；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備、材料、模擬軟件與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.18砂型3D打印支撐的智能鑄造產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對傳統(tǒng)鑄造業(yè)綠色化和智能化轉(zhuǎn)型的國家重大需求，進(jìn)行砂型3D打?。ò?D打印的復(fù)合造型技術(shù)）支撐的智能鑄造產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范研究，包括作為智能鑄造車間核心單元的砂型3D打印生產(chǎn)線，砂型3D打印應(yīng)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(guī)模智能化鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：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(yīng)用示范，鑄件尺寸精度提升1~2級，產(chǎn)品交付周期縮短50%，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，重量減輕10%以上；支持高效高精度3D打印大型砂模和復(fù)雜砂芯的全流程工藝規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

1.19口腔修復(fù)體3D打印應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：面向口腔修復(fù)開展3D打印技術(shù)應(yīng)用示范，研究滿足口腔修復(fù)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(shù)字三維數(shù)據(jù)高精度測量、口腔修復(fù)體設(shè)計(jì)、3D高精度打印以及功能匹配評價(jià)的系統(tǒng)應(yīng)用，形成高效低成本的口腔修復(fù)應(yīng)用系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：口腔修復(fù)體制作效率提高一倍，精度和功能滿足臨床應(yīng)用要求，成本降低50%，建立相關(guān)的質(zhì)量測評規(guī)范，并取得醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證；在不少于20家口腔醫(yī)院或診所獲得應(yīng)用，應(yīng)用示范案例1000個(gè)以上；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)或醫(yī)院牽頭申報(bào)。

1.20個(gè)性化醫(yī)學(xué)假肢與肢具的增材制造應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：以假肢、肢具、矯正器等個(gè)性化康復(fù)與治療為目標(biāo)，進(jìn)行增材制造技術(shù)應(yīng)用示范，建立高效三維測量和個(gè)性化設(shè)計(jì)軟件、增材制造、適用評估和臨床應(yīng)用系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：相對現(xiàn)有技術(shù)制造時(shí)間縮短50%以上，成本降低50%以上；減重30%以上；建立制作和醫(yī)療應(yīng)用規(guī)范，產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并獲得市場準(zhǔn)入，在不少于5個(gè)醫(yī)院開展應(yīng)用示范，個(gè)性化應(yīng)用案例200例以上；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的測量、設(shè)計(jì)和增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)或醫(yī)院牽頭申報(bào)。

1.21個(gè)性化醫(yī)療功能模型3D打印技術(shù)應(yīng)用（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：開展復(fù)雜人體組織器官手術(shù)規(guī)劃和技能培訓(xùn)的3D打印功能模型應(yīng)用示范，顯著提高人體復(fù)雜模型3D打印的色彩精準(zhǔn)性、影像對比度、質(zhì)感及功能擬人化程度，推動多組織器官功能模型的大規(guī)模應(yīng)用。

考核指標(biāo)：應(yīng)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(yīng)用案例1000例以上，培訓(xùn)500人以上；建立人體組織功能模型材料與工藝規(guī)范、質(zhì)量控制規(guī)范；應(yīng)用國內(nèi)自主研發(fā)的增材制造裝備與技術(shù)成果。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

2．激光制造

2.1飛秒激光精密制造應(yīng)用基礎(chǔ)研究（基礎(chǔ)前沿類）

研究內(nèi)容：面向信息、新能源、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域中的國家重大需求和國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場中核心結(jié)構(gòu)關(guān)鍵制造挑戰(zhàn)，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(tǒng)，揭示加工中的調(diào)控規(guī)律；研究激光與材料相互作用三維微納米尺度成形和性能調(diào)控規(guī)律，調(diào)控加工中的物理化學(xué)過程，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、新型高溫振動傳感器等制造技術(shù)瓶頸，開發(fā)飛秒激光制造裝備，解決相關(guān)制造挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)重大應(yīng)用。

考核指標(biāo)：超快檢測系統(tǒng)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(xiàng)國家重大工程中關(guān)鍵制造難題并獲重要應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)≥300：1深徑比微孔（以直徑小于2μm考核）、基于3-5比特量子邏輯門的集成計(jì)算芯片的制備等。

2.2面向制造業(yè)的大功率半導(dǎo)體激光器（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：基于國產(chǎn)的半導(dǎo)體激光芯片，開展雙微通道散熱、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(dǎo)體激光器失效機(jī)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(dǎo)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(biāo)：研制高功率高性能半導(dǎo)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的系列化長壽命光纖輸出半導(dǎo)體激光器；實(shí)現(xiàn)≥2kW@100μm光纖耦合模塊（預(yù)期壽命>10k小時(shí)）銷售不少于100臺，實(shí)現(xiàn)≥20kW@600μm光纖耦合系統(tǒng)銷售不少于50臺。在增材制造/激光制造裝備上進(jìn)行應(yīng)用示范。

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2.3微納結(jié)構(gòu)激光跨尺度制造工藝與裝備（共性關(guān)鍵技術(shù)）

研究內(nèi)容：研究激光與材料相互作用的物質(zhì)瞬態(tài)弛豫過程，探索激光誘導(dǎo)自組干涉微納結(jié)構(gòu)的調(diào)控機(jī)制，研究微細(xì)結(jié)構(gòu)、功能陣列微孔高效制造、減阻功能微結(jié)構(gòu)制造新方法，突破宏-微-納跨尺度激光納米級加工中運(yùn)動基準(zhǔn)與驅(qū)動系統(tǒng)存在的耦合干擾問題，攻克光束零位漂移補(bǔ)償與激光器參數(shù)優(yōu)化控制等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)成套裝備。

考核指標(biāo)：瞄準(zhǔn)航空航天、光電子制造等領(lǐng)域，研制1類激光微結(jié)構(gòu)跨尺度制造裝備；最小線寬≤20nm，實(shí)現(xiàn)三維光子集成器件制造；實(shí)現(xiàn)減反功能陣列微群孔制造，透過率增加量≥10%；實(shí)現(xiàn)減阻面積≥1000cm2微納結(jié)構(gòu)功能表面制造，阻力系數(shù)減小≥10%。實(shí)現(xiàn)不少于3類具有重大應(yīng)用前景的跨尺度微納功能器件制造。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

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）

研究內(nèi)容：探索激光與纖維類復(fù)合材料的相互作用機(jī)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(jiān)測及反饋系統(tǒng)，研究激光并行制造成套裝備技術(shù)。

考核指標(biāo)：瞄準(zhǔn)交通運(yùn)輸、能源以及電子制造等領(lǐng)域，優(yōu)先采用國產(chǎn)激光器，開發(fā)不少于2類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(wěn)定性優(yōu)于1%，進(jìn)行工程應(yīng)用。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

2.5激光高精度快速復(fù)合制造工藝與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：研究激光與多種制造方法的復(fù)合（如等離子體、機(jī)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(fù)合加工技術(shù)，探索多物理量復(fù)合技術(shù)以及激光復(fù)合制造過程原位檢測技術(shù)和質(zhì)量控制方法，開發(fā)激光復(fù)合制造裝備。

考核指標(biāo)：瞄準(zhǔn)航空、新能源等領(lǐng)域，開發(fā)不少于2類激光復(fù)合制造裝備，具備加工多種高精度復(fù)雜圖案的能力，加工精度≤0.2μm，最高線加工速度≥20cm/s，開發(fā)出滿足上述加工精度的高分辨同工位檢測裝置，檢測精度≤0.2μm。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

2.6激光精密去除技術(shù)與裝備（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：探索IC領(lǐng)域激光高效窄槽切割、精細(xì)拋光新方法，研究先進(jìn)精密零件曲面高精度選擇性區(qū)域雕刻等制造技術(shù)，攻克電光調(diào)制等精密控制、界面強(qiáng)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，開發(fā)激光加工成套裝備。

考核指標(biāo)：面向IC、航天等領(lǐng)域，開發(fā)不少于2類精密制造裝備，芯片先進(jìn)封裝切割縫寬≤25μm，切割質(zhì)量界面強(qiáng)度激光檢測模塊裝置（測量重復(fù)精度≤5%），并實(shí)現(xiàn)不少于2類典型器件的激光精細(xì)拋光；雕刻深度精度優(yōu)于0.3μm，Ra優(yōu)于0.1μm。獲得實(shí)際應(yīng)用。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

2.7大型薄壁構(gòu)件激光焊接技術(shù)應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對大型薄壁金屬構(gòu)件，研究高安全和高質(zhì)量要求的激光焊接工藝、激光焊接機(jī)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)。

考核指標(biāo)：研制不少于3類激光焊接成套設(shè)備和焊接工藝。大型薄壁構(gòu)件（直徑500mm以上、厚度≤0.7mm）連續(xù)焊縫長度≥3500mm，焊接變形量≤±0.1mm，焊縫性能滿足相關(guān)行業(yè)具體要求，建立焊接工藝數(shù)據(jù)庫，形成工藝規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)用。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

2.8厚板、中厚板激光焊接技術(shù)應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對厚板（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(fù)合焊接新方法，設(shè)計(jì)集激光焊與電弧焊于一體的復(fù)合焊炬；研究焊縫缺陷形成機(jī)理及其檢測與控制技術(shù)、熱應(yīng)力調(diào)控技術(shù)、焊接精度控制技術(shù)，以及激光/電弧復(fù)合焊接系統(tǒng)的運(yùn)動控制技術(shù)。完成系統(tǒng)激光器起停及輸出功率的變化、弧焊參數(shù)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(biāo)：研制不少于2類激光焊接、激光復(fù)合焊接成套設(shè)備與焊接工藝。厚板連續(xù)焊縫長度≥5000mm，圓周中厚板焊縫長度≥2000mm，焊接效率提高8倍以上，節(jié)能50%以上，焊接強(qiáng)度不低于母材的95%；對完成圓周中厚板的激光電弧復(fù)合焊焊縫進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，滿足API 1104要求。建立工藝規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。并在核電、航空航天、交通運(yùn)輸、能源、海洋、石油化工等領(lǐng)域內(nèi)，進(jìn)行不少于20臺套的示范應(yīng)用。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。

2.9激光金屬制孔技術(shù)應(yīng)用示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：研究圓孔激光精細(xì)制造新方法和高精度裝夾與自適應(yīng)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(shù)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，開發(fā)激光制孔成套裝備。

考核指標(biāo)：優(yōu)先采用國產(chǎn)激光器，開發(fā)關(guān)鍵零件激光制孔成套設(shè)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(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)車輛等領(lǐng)域，進(jìn)行不少于20臺套激光金屬制孔裝備的示范應(yīng)用。

有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報(bào)。