先进装备制造产业科技支撑重大专项.doc

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1、先进装备制造产业科技支撑重大专项3D打印技术重大专项3D模型快速采集与获取、高性能选择性激光烧结设备及烧结材料的研制及产业化—、项目名称3D模型快速采集与获取、高性能选择性激光烧结设备及烧结材料的研制及产业化二、主要研究内容通过产学研的紧密协作，研发3D模型快速采集与获取技术、高性能选择性激光烧结设备、高性能尼龙和合金粉末烧结材料。三、子项设置子项目一：3D模型快速采集与获取设备的研制及产业化1、主要研究内容：研制精准高速3D模型获取设备、开发基于现实中人和物模型数据的快速采集与获取软件、实现3D模型快速

2、采集与获取设备产业化；2、主要技术指标：硬件设备的重量小于2kg,精度土0.lmm-±O.3mm,速度1万点/秒至10万点/秒，数据获取时间小于1分钟，模型重建时间小于5分钟。软件系统实现从点云减噪到生成网格模型的自动或半自动处理；实现网格模型的变形编辑、合并编辑、重新网格化、四边化的自动或半自动处理；实现模型贴图坐标的展开以及贴图的自动或半自动生成；实现基于全局光照算法的模型真实感渲染展示；实现人物模型的运动控制器，可傻瓜化的设置人物模型的任意姿态，并制作人物关键帧动画序列。子项二：高性能选择性激光烧结

3、设备研制及产业化1、主要研究内容：优化3D激光烧结设备硬件及标准化生产技术自主设计并使用3D激光烧结设备中各模块系统软件，特别是对激光烧结工艺处理和集成类软件；2、主要技术指标：成型温度达到210C度，动态热平衡7°C以内，层厚(0.05mm-0.1mm)±0.005mm,扫描速度15m/s,堆积效率2.2L/hr;烧结零件尺寸精度：当加工高度大于100mm时，精度为±0.1%;当加工高度小于100mm时，精度小于0.1mm;系统软件能实现STL文件修复、碰撞测试、变形补偿与参数补偿功能。子项三：高性能3

4、D烧结材料开发及产业化1、主要研究内容：通过技术调研选择确立材料类型及前期实验设备，突破制粉工艺、粉末粒径分布控制方法、材料配方等关键技术问题，获得高性能3D烧结材料及其标准制备工艺，通过SLS上机试验确立材料SLS烧结工艺及参数；对材料生产工艺流程进行设计与优化，确立高性能3D烧结材料生产设备并进行高效生产线布置，建立标准化高性能3D烧结材料生产线。2、主要技术指标：（1）尼龙材料性能技术指标项目指标粒径分布d90(um)45d5O(um)55dlO(um)20熔融流动指数（g/cm3）3()拉伸强度（

5、MPa）48.1拉伸弹性模（MPa）1646断裂伸长率38%弯曲强度（MPa）43.5弯曲弹性模量（MPa）1431冲击强度（KJ/M?）（艾氏凹痕）3.6冲击强度（KJ/M?）（无艾氏凹痕）17.8热变形温度（°C）弯曲应力0.45MPa弯曲应力1.SMPa145.8°C58.2°C（2）合金粉末性能技术指标A高性能不锈钢粉末：%1氧含量＜500ppm;%1粉末粒度范围：-45yni〜+15卩叫总重量分数＞95%,粒形为球形；%1物理性能：流动性：＜25s/50g,松装比重:＞4.Og/cm3;%1批量

6、生产粉末的收得率：-45ym〜+15

7、nni》40%B钛及合金粉%1氧含量＜800ppm;%1粉末粒度范围：-45um〜+15卩叫总重量分数＞90%,粒形为球形；%1物理性能：流动性：＜25s/50g,松装比重：＞2.2g/cm3;%1批量生产粉末的收得率：-45s〜+15卩mb30%四、重大专项预期整体目标1、经济效益：3D模型快速采集与获取设备项目累计销售3D模型快速采集与获取设备1000台套，实现新增销售收入5000万元。高性能选择性激光烧结设备项目累计销售3D激光烧结设备50台，新增销售收入500

8、0万元。高性能3D烧结材料开发及产业化项目累计销售尼龙粉末材料150吨，销售额3000万元，合金粉末10吨，销售额300万元。2、社会效益：把长沙建设为中国3D技术研究及产业开发中心，引领3D产业链的上中下游发展，促进区域经济转型。3、知识产权成果：在3D模型快速采集与获取设备中申请专利5项，计算机软件著作8项。在高性能选择性激光烧结设备领域中专利申请总量10项以上，计算机软件著作权3项。在高性能3D烧结材料开发及产业化中申请国家发明专利3项以上。五、项目实施的时间实施期限为三年，即2013年3月-201

9、6年3月。每半年度进度进展为：2013年3月一2013年9月：完成3D模型快速采集与获取设备核心关键技术的研发方案论证与细化，完成软件的基础算法的初步设计和深化设计方案，完成产品的原理样机的原理设计等。完成SLS设备激光功率及布局、热场功率及布局、烧结速度与供铺粉程序匹配、尼龙材料激光烧结机理、材料烧结窗口等项目技术理论论证，进行初步方案设计；尼龙材料理化性能、激光烧结机理、材料烧结窗口等理论研究与分析，产品初步方案设计;合金