廣東省機械工程學(xué)會

 主辦單位：

廣東省機械工程學(xué)會增材制造(3D打印)分會

廣東省科學(xué)院新材料研究所

廣東省表面工程技術(shù)開發(fā)中心

廣州光亞法蘭克福展覽有限公司

 指導(dǎo)委員會：

周克崧教授/廣東省科學(xué)院

瞿金平教授/華南理工大學(xué)

劉奕華教授/廣東省機械工程學(xué)會

呂 堅教授/香港城市大學(xué)

吳鑫華教授/蘇州大學(xué)

史玉升教授/華中科技大學(xué)

張志輝教授/吉林大學(xué)

姚建華教授/浙江工業(yè)大學(xué)

楊 柯教授/中國科學(xué)院金屬研究所

 

（按姓氏筆畫排序，排名不分先后）

王迪、王啟偉、畢云杰、畢貴軍、師文慶、朱剛、朱強、伍尚華、任玲、任富增、劉鑫旺、劉斌、劉允中、湯凱、孫濤、孫桂芳、嚴(yán)明、李瑞迪、李耀棠、楊超、楊洋、吳玉娟、張永康、張慶茂、張利軍、張群莉、張衛(wèi)、陳斐、周武藝、鄭李娟、殷碩、郭雙全、黃文華、盛立遠(yuǎn)、葛锜、韓泉泉、黎興剛

 

教授/廣東省科學(xué)院

中國機械工程學(xué)會表面工程分會副主任

教授/廣東工業(yè)大學(xué)

廣東省機械工程學(xué)會原副理事長

研究員/廣東省科學(xué)院新材料研究所

廣東省機械工程學(xué)會增材制造（3D打?。┓謺硎麻L

 

教授/華南理工大學(xué)

廣東省機械工程學(xué)會增材制造（3D打?。┓謺崩硎麻L

教授/深圳大學(xué)

中國光學(xué)工程學(xué)會激光技術(shù)及應(yīng)用專委會委員

 

（按姓氏筆畫排序，排名不分先后）

王建東、王秋爽、王洪澤、王勤英、盧冰文、盧海洲、白玉超、伍舜、向超、劉帥、劉果、劉冠、劉少武、朱江奇、閆昌建、孫坤、李卓、李晟、李開洋、李艷輝、李嘉銘、楊磊、邱昊、張向宇、張盼盼、張咪娜、張楷浩、陳盛貴、陳超越、陳模軍、歐陽佩旋、易江龍、羅盟、羅子藝、項頂頂、趙文軍、趙國瑞、柳金龍、禹庭、饒衡、姚濤、高碩洪、黃千里、黃志鋒、曹晟、梁志超、葛進(jìn)國、韓昌駿、溫鑫、謝迎春、蔡召兵、戴冬華

 

廣東省科學(xué)院新材料研究所

廣東省機械工程學(xué)會增材制造（3D打?。┓謺貢L

（電話/微信：13617195875）

廣東省科學(xué)院新材料研究所

（電話/微信：13922143135）

 

深圳市大族光子激光技術(shù)有限公司

 

南極熊3D打印網(wǎng)

 

LIU Xinwang, Professor, Huazhong University of Science and Technology

航空航天大型鈦合金構(gòu)件激光增材制造技術(shù)

Laser Additive Manufacturing Technology for Large Titanium Alloy Components in Aerospace

 

嘉賓介紹：劉鑫旺，華中科技大學(xué)材料學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、黨委副書記、華中卓越學(xué)者、國家重點研發(fā)計劃首席科學(xué)家、國家一流課程負(fù)責(zé)人。兼任中國有色金屬學(xué)會增材制造技術(shù)委員會委員、中國材料研究學(xué)會凝固科學(xué)與技術(shù)分會理事、湖北省鑄造學(xué)會副理事長、《特種鑄造及有色合金》青年編委會副主任等。近年來，先后主持了國家重點研發(fā)計劃項目、X73重點項目課題、國家自然科學(xué)基金等項目，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，主編專著/教材3本，申請/授權(quán)國家發(fā)明專利52項。

 

報告摘要：航空航天大型構(gòu)件的材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計和制造是激光增材制造技術(shù)的長久發(fā)展目標(biāo)。面向大型復(fù)雜TC11鈦合金航空發(fā)動機吊掛（＞5m）的制造需求，本研究突破傳統(tǒng)增材制造效率低、殘余應(yīng)力致變形等技術(shù)局限，構(gòu)建了“設(shè)計-裝備-工藝”一體化激光增材制造技術(shù)體系：基于航空吊掛實際工況進(jìn)行復(fù)雜載荷仿真分析并完成結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化，實現(xiàn)減重20%；研發(fā)絲-粉同軸激光增材制造裝備，壁厚誤差±0.3 mm的工程指標(biāo)；開發(fā)高質(zhì)量成形工藝，使成形件達(dá)超聲AAA級標(biāo)準(zhǔn)，TC11斷裂韌性達(dá)到110MPa·m1/2。本研究建立了材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計和制造新范式，為航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效高精度增材制造提供了理論支撐與技術(shù)基準(zhǔn)。

GUO Chunyu, Professor, Shenzhen University

中紅外高功率光纖激光器及其應(yīng)用

Mid-Infrared High-Power Fiber Lasers and Their Applications

 

嘉賓介紹：郭春雨，深圳大學(xué)教授，博導(dǎo)，中國光學(xué)工程學(xué)會激光技術(shù)及應(yīng)用專委會委員，深圳市激光工程重點實驗室副主任。從事于近紅外和中紅外波段光纖激光器研究，主持國家自然科學(xué)基金重點、面上及青年項目4項，以及10余項產(chǎn)業(yè)化和橫向課題；獲得美國及中國發(fā)明專利授權(quán)12項；開發(fā)了多種類型的光纖激光器，相關(guān)成果獲得2021中國國際高新技術(shù)成果交易會“優(yōu)秀產(chǎn)品獎”、2023中國光學(xué)工程學(xué)會“光纖激光五年優(yōu)秀成果”。

 

報告摘要：中紅外激光在醫(yī)療手術(shù)、分子光譜學(xué)、遙感和材料加工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。課題組提出基于激發(fā)態(tài)吸收的1.7μm泵浦的2.8μm摻鉺光纖激光器發(fā)光效率提升方法；研制了中紅外氟化物光纖合束器、FBG、包層功率剝離器、光纖端帽和氟化物跳線等中紅外光纖激光核心器件；開發(fā)了基于摻鉺氟化物光纖的中紅外被動鎖模激光器、混合鎖模激光器、同步泵浦鎖模激光器和時空鎖模激光器，實現(xiàn)了165 MHz國際最高重頻的3μm高穩(wěn)定飛秒鎖模光纖激光器；進(jìn)而結(jié)合氟化物光纖放大器構(gòu)建了自由空間和全光纖結(jié)構(gòu)的3μm中紅外高功率超快激光系統(tǒng)，實現(xiàn)了8.12W國際最高平均功率，脈寬148fs的中紅外飛秒光纖激光，以及3.42W國際最高功率的3μm全光纖化中紅外飛秒光纖激光器，脈寬為115fs。提出基于光纖帶內(nèi)級聯(lián)放大的改進(jìn)型孤子自頻移（SSFS）系統(tǒng)，實現(xiàn)了3~3.8μm大范圍波長可調(diào)諧瓦級純孤子飛秒脈沖，3.8μm輸出功率達(dá)到1.6W，脈寬為252fs。相關(guān)激光器在工業(yè)加工、醫(yī)療等方面進(jìn)行了初步的應(yīng)用。

REN Fuzeng, Professor, Southern University of Science and Technology

原位合金化增材制造高性能β鈦合金

In-Situ Alloying in Additive Manufacturing of High-Performance β-Titanium Alloys

 

嘉賓介紹：任富增，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授、黨委書記，國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者，廣東省青年珠江學(xué)者。主要從事新型高強韌超耐磨合金及醫(yī)用植入器械的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。主持國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃子課題、粵深聯(lián)合基金重點等科研項目10余項。在Nature、Nat. Commun.、PNAS、Acta Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano Lett.、Addit. Manufact.等知名期刊發(fā)表SCI論文150余篇，被引用11000余次，h因子51，11篇入選ESI高被引論文；申請及授權(quán)專利40余項；擔(dān)任中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會常務(wù)理事、中國生物材料學(xué)會醫(yī)用金屬材料分會副主任委員、廣東省機械工程學(xué)會再制造分會副理事長、廣東省材料研究學(xué)會常務(wù)理事，獲廣東省青年科技創(chuàng)新獎、廣東省材料研究學(xué)會青年科技獎、深圳市教育教學(xué)科研優(yōu)秀成果獎一等獎、南方科技大學(xué)“杰出科研獎”，連續(xù)三年入選全球前2％頂尖科學(xué)家榜單。

 

報告摘要：傳統(tǒng)鈦合金因彈性模量高及含有V、Al等細(xì)胞毒性元素，易引發(fā)應(yīng)力屏蔽與炎癥反應(yīng)，限制其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。本研究采用原位合金化增材制造技術(shù)，開發(fā)高強韌、低模量、生物相容性β鈦合金?；谄灞P式打印策略，成功制備出Ti-12Mo合金，并通過調(diào)控能量密度構(gòu)建功能梯度復(fù)合結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)組織與性能的協(xié)同優(yōu)化。該合金表現(xiàn)出優(yōu)異力學(xué)性能（抗拉強度953MPa，延伸率22%），歸因于ω相析出、多級孿晶與應(yīng)力誘導(dǎo)α″相變的協(xié)同機制。此外，設(shè)計并制備出Ti-12Mo-6Zr-2Fe合金，具備低模量（71GPa）、高屈服強度（943MPa）和良好塑性（12%）。本研究結(jié)合多尺度與原位表征，系統(tǒng)探索亞穩(wěn)β鈦合金的強韌化與疲勞機制，為高性能醫(yī)用鈦合金的設(shè)計與應(yīng)用提供理論依據(jù)。

GE Qi, Professor, Southern University of Science and Technology

多材料3D/4D打?。簭乃z到陶瓷

3D/4D Printing of Multi-Material: From Hydrogels to Ceramics

 

嘉賓介紹：葛锜，博士，國家特聘青年專家，南方科技大學(xué)機械與能源工程系長聘教授，博士生導(dǎo)師，系科研副主任，深圳市高機能增材制造重點實驗室主任，International Journal of Extreme Manufacturing，Microsystems & Nanoengineering雜志編委。曾在美國麻省理工學(xué)院從事博士后研究，在新加坡科技設(shè)計大學(xué)擔(dān)任助理教授。研究領(lǐng)域包括4D打印、智能材料與結(jié)構(gòu)、軟體機器人等。累計發(fā)表論文100余篇，Google Scholar引用15500余次，H-index 52。以第一或通訊作者在Science Advances、Nature Communications、Advanced Materials等期刊發(fā)表多篇高水平論文。入選Elsevier中國高被引學(xué)者、斯坦福大學(xué)全球前2%頂尖科學(xué)家。

 

報告摘要：4D打印作為一種新型的增材制造技術(shù)，通過將智能材料（如形狀記憶高分子、水凝膠、液晶彈性等）打印成三維結(jié)構(gòu)，并借助外界環(huán)境（熱、光、電、磁、濕度等）刺激使得三維結(jié)構(gòu)的形狀隨著第四個維度時間發(fā)生改變。通過多材料3D打印技術(shù)將智能材料與其它材料（如彈性體、硬質(zhì)高分子、導(dǎo)電高分子甚至陶瓷）打印在一起，可以極大地豐富4D打印結(jié)構(gòu)的性能與功能。在本報告中，我將介紹我們在多材料4D打印方面的新進(jìn)展：高精度4D打印裝備、高性能光固化智能材料，以及面向多材料4D打印的設(shè)計方法。

WANG Di, Professor, South China University of Technology

多激光粉末床熔融金屬增材制造

Study on Multi-Laser Powder Bed Fusion Metal Additive Manufacturing Technology

 

嘉賓介紹：王迪，華南理工大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院教授，廣東省機械工程學(xué)會增材制造（3D打?。┓謺崩硎麻L，長期從事金屬增材制造工藝優(yōu)化、裝備開發(fā)與應(yīng)用等研究工作，入選國家級青年人才計劃、獲得廣東省杰出青年基金和省特支計劃高層次人才等榮譽。先后主持國家重點研發(fā)計劃課題2項、國自然基金5項等重要項目。以第一/通訊作者發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文100余篇。研究成果獲省技術(shù)發(fā)明獎一等獎（排2）、省科技進(jìn)步二等獎2項（排1，2）、省專利獎銀獎等。以第一發(fā)明人獲授權(quán)國際/國內(nèi)發(fā)明專利40余件，專利成功轉(zhuǎn)化20余件。主編/共同主編專著6本，參與增材制造國家標(biāo)準(zhǔn)制定15項。

 

報告摘要：多激光束拼接成形的大尺寸粉末床激光熔融技術(shù)具有成形效率高、成形尺寸大的特點，可滿足航空航天、核電動力等領(lǐng)域大型復(fù)雜精密關(guān)鍵構(gòu)件的制造要求，已成為粉末床激光熔融技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。然而隨著激光數(shù)量與成形幅面的增加，如何實現(xiàn)成形缺陷的控制、保證良好的拼接質(zhì)量以及成形質(zhì)量的一致性是該技術(shù)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。本報告從氣流場優(yōu)化與飛濺帶離、工藝參數(shù)及多激光拼接策略優(yōu)化、引入在線監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)成形過程的實時監(jiān)測及缺陷識別三個方面介紹多光束激光粉末床熔融成形大尺寸零件過程核心技術(shù)與難題，旨在為推進(jìn)多激光粉末床熔融金屬增材制造的發(fā)展提供參考。

 

ZHAO Wenjun, Chairman and Chief Engineer, Ningbo Zhongyuan Advanced Materials Technologies Co., Ltd.

增材制造鋁合金近年發(fā)展

Recent Developments in Additive Manufacturing Aluminum Alloys

 

嘉賓介紹：寧波眾遠(yuǎn)董事長兼總工程師，從事霧化制粉研究與應(yīng)用20余年，發(fā)表論文20篇，擁有發(fā)明專利30余件，參與11項國家標(biāo)準(zhǔn)制定；本碩博均畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，主要研究方向為高溫合金、高強鋁、鈦合金等增材制造材料與工藝研究；所制備的鈦合金粉、高溫合金粉成功替代進(jìn)口產(chǎn)品成為航空航天、3C電子、醫(yī)療領(lǐng)域的主力供應(yīng)產(chǎn)品。

先后入浙江省人才計劃、國家人才計劃，獲評寧波市青年科技創(chuàng)新獎，榮獲2023年遼寧省科技進(jìn)步獎二等獎；帶領(lǐng)公司研發(fā)團隊承接國家級項目、浙江省科技計劃項目、寧波市國際科技合作項目、中國創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽（寧波）重大專項。2018年帶隊開發(fā)國內(nèi)首套無坩堝霧化制粉生產(chǎn)設(shè)備，研發(fā)的高溫合金粉末助力XX型5馬赫高超飛行器研發(fā)成功，解決美國對中國用于3D高溫合金粉的封鎖；受航天科工集團推薦任全國增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員。

 

報告摘要：介紹鋁合金增材制造近年來在民用領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域應(yīng)用和發(fā)展，并展望鋁合金應(yīng)用的前景與挑戰(zhàn)。報告介紹了如目前常用AlSi10Mg的應(yīng)用，高強鋁合金系列AlMgScZr的應(yīng)用和耐熱鋁合金的應(yīng)用前景；介紹了復(fù)合材料鋁合金在增材制造領(lǐng)域近年來的研究進(jìn)展和應(yīng)用情況；介紹了目前行業(yè)內(nèi)的主流鋁合金粉體生產(chǎn)企業(yè)。

 

YANG Yang, Professor, Guangdong University of Technology

兩種新技術(shù)在鈦合金零構(gòu)件極端特征結(jié)構(gòu)PBF-LB/M成形中的應(yīng)用

Application of Two Novel Technologies in the PBF-LB/M Process of Titanium Alloy Components with Extreme Feature Structures

 

嘉賓介紹：楊洋，博士，教授，2015畢業(yè)于法國國立應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，廣工青百A+引進(jìn)人才，入選廣東省珠江人才計劃。已負(fù)責(zé)開發(fā)含連續(xù)增材、脈沖減材和激光熱處理功能的三激光集成商業(yè)裝備并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；提出納米尺度分級馬氏體相變孿晶誘導(dǎo)的變形機制，為增強骨骼/植入體模量匹配和變形一致性需求提供了理論基礎(chǔ)。主持國家自然科學(xué)青年基金、國家自然科學(xué)面上基金、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)課題、省級對外合作交流項目、企業(yè)委托課題等10余項；參與國家重點研發(fā)計劃、中國散裂中子源合作項目若干；發(fā)表論文40余篇；獲得授權(quán)專利10余項；參與制定國標(biāo)和團標(biāo)3項。兼任廣東省大灣區(qū)激光與增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長、中國機械工程學(xué)會增材制造技術(shù)分會青年委員、中國有色金屬學(xué)會增材制造技術(shù)專委會委員，已與國內(nèi)外多家相關(guān)增材制造行業(yè)上下游公司建立合作。

 

報告摘要：金屬激光粉末床熔融（laser-based powder bed fusion of metals, PBF-LB/M）在制備具有極端特征結(jié)構(gòu)的鈦合金零構(gòu)件過程中存在著尺寸精度偏差大、側(cè)表面粗糙高和水平懸垂結(jié)構(gòu)成形難等問題，難以滿足高質(zhì)量增材制造需求，提出兩種新技術(shù)——無支撐梯度梯度成形和雙模態(tài)激光復(fù)合成形，以期解決上述問題。報告將對兩種新型技術(shù)的應(yīng)用需求做簡要介紹，隨后詳細(xì)講述技術(shù)細(xì)節(jié)、實驗探索和相關(guān)實驗結(jié)果，并進(jìn)一步展望未來發(fā)展方向。

 

Tang Kai, Professor, Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)

金屬激光定向能量沉積增減材混合制造研究

Research in Metal DED Hybrid Manufacturing

 

嘉賓介紹：湯凱博士，1982年畢業(yè)于南京工學(xué)院（現(xiàn)東南大學(xué)）機械工程專業(yè)，后由中國政府公派赴美國密歇根大學(xué)深造，并于1990年獲得計算機工程博士學(xué)位。1991年至2001年，他就職于Schlumberger CAD/CAM公司（1999年并入Unigraphics公司）擔(dān)任軟件專家，開發(fā)了多軸和車銑復(fù)合CAM軟件。2001年6月，加入香港科技大學(xué)，從助理教授（2001年）升為副教授（2006年）和正教授（2011年）。自2022年8月起，他一直擔(dān)任新成立的香港科技大學(xué)（廣州）智能制造項目負(fù)責(zé)人。湯凱博士的研究興趣廣泛，但主要集中在開發(fā)高效實用的CAD/CAM算法，而他目前的重點是多軸加工和復(fù)雜模型的打印。自2001年加入香港科技大學(xué)以來，他作為獨立PI已從香港研究資助局和創(chuàng)新科技署、中國國家自然科學(xué)基金委員會和其他申請基金獲得總計5000萬港元的研究經(jīng)費。2023年，他入選中國國家長江講席教授，并于2022、2023和2024連續(xù)三年入選斯坦福大學(xué)前2%科學(xué)家名單。有關(guān)他的研究的更多詳情，請參閱：http://mektang.people.ust.hk/。

 

報告摘要：研究內(nèi)容是復(fù)雜金屬零件的多軸混合制造。具有復(fù)雜幾何形狀的零件通常很難通過傳統(tǒng)的減材方法加工制造，這是因為刀具和工件之間容易產(chǎn)生碰撞，導(dǎo)致被加工曲面不可達(dá)。另一方面，雖然增材制造（又稱3D打?。┛梢灾圃炀哂袕?fù)雜幾何形狀的零件，但由于其本身打印的特性，成品表面的質(zhì)量通常不令人滿意。通過交替執(zhí)行這兩個制造操作（即減材與增材），可以制造具有良好表面質(zhì)量的復(fù)雜工件。雖然這種混合制造過程的規(guī)劃涉及許多方面，包括材料、硬件和軟件，但在本演講中我們將重點介紹軟件方面。特別地，我們提出了一種算法，該算法將確定五軸增材（即打?。┖臀遢S減材（即加工）操作之間的最小交替序列，該序列可以很好地制造最終零件，同時滿足無碰撞和其他必要的制造約束。此外，打印層及其相關(guān)的打印和切割路徑也將被完全確定，從而形成完整的混合制造工藝。我們最終提供了大量實驗結(jié)果來驗證所提出的解決方案，尤其是在輥刀制造方面的應(yīng)用。

 

BAI Yuchao, Associate Professor, Harbin Institute of Technology (Shenzhen)

激光選區(qū)熔化成形超高強度馬氏體時效鋼：從質(zhì)量調(diào)控到高效精密后處理

Selective Laser Melted Ultra-High-Strength Martensitic Aging Steel: From Quality Control to Efficient and Precise Post-Treatment

 

嘉賓介紹：白玉超，博士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）機器人與先進(jìn)制造學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師，廣東省珠江人才計劃-青年拔尖人才，入選國家海外引才計劃。2022-2024連續(xù)3年入選年度Elsevier全球前2%頂尖科學(xué)家榜單。2013年和2018年，于華南理工大學(xué)分別獲得學(xué)士和博士學(xué)位，畢業(yè)后在新加坡國立大學(xué)依次擔(dān)任研究員和高級研究員職位。當(dāng)前研究領(lǐng)域為金屬增材制造技術(shù)、增減材復(fù)合智能制造技術(shù)、面向增材制造的精密/超精密加工等，相關(guān)研究成果發(fā)表在機械制造領(lǐng)域頂刊International Journal of Machine Tools and Manufacture和增材制造領(lǐng)域頂刊Additive Manufacturing等期刊上，累積發(fā)表論文60余篇，論文總被引用4000余次（Google Scholar）。合著撰寫中文專著和英文專著共計3部，授權(quán)國家發(fā)明專利23項，授權(quán)美國和日本發(fā)明專利1項。累計主持和參與國家和省部級項目近20項。獲得第二十四屆全國發(fā)明展覽會“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎-項目獎”金獎和第七屆廣東專利獎“銀”獎。

 

報告摘要：為促進(jìn)增材制造馬氏體時效鋼在高端零部件制備中的應(yīng)用，對18Ni300馬氏體時效鋼的激光選區(qū)熔化增材制造進(jìn)行了系統(tǒng)研究，包括缺陷形成機理、工藝優(yōu)化、組織演變調(diào)控、性能增強及精密后處理等。通過優(yōu)化激光功率、掃描速度、掃描間距和粉末層厚度，抑制了缺陷的形成，使表面粗糙度值降低到10μm以下，致密度提高到99%以上。并優(yōu)化了熱處理工藝，通過誘導(dǎo)彌散析出納米強化相顆粒，使抗拉強度提高到2100MPa以上。此外，為解決直接成型馬氏體時效鋼零件表面質(zhì)量低的問題，提出了一種基于機械化學(xué)效應(yīng)的高效加工工藝，在將切削力降低50%以上的同時，使表面質(zhì)量提高80%以上。這些研究成果將為超高強度馬氏體時效鋼構(gòu)件的高性能精密制造提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

 

ZHANG Wei, Associate Researcher, Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences

低溫沉積3D打印高分子復(fù)合多孔支架治療骨缺損的研究

Study on Polymer Composite Porous Scaffolds by Low-Temperature Deposition 3D Printing for Bone Defect Treatment

 

嘉賓介紹：張衛(wèi)，博士，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副研究員，博士生導(dǎo)師，醫(yī)工所轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心主任助理。畢業(yè)于中山大學(xué)，獲化學(xué)專業(yè)學(xué)士學(xué)位和博士學(xué)位，分別于國家納米科學(xué)中心和新加坡國立大學(xué)從事博士后研究。獲評深圳市“孔雀計劃”海外高層次B類人才。主要從事新型生物材料和納米藥物的研發(fā)及臨床轉(zhuǎn)化工作，研究成果在Chem Soc Rev、Advanced Materials、ACS Nano、Biomaterials等國際權(quán)威期刊發(fā)表SCI論文50余篇，申請發(fā)明專利20余項。主持國家自然科學(xué)基金、廣東省和深圳市自然科學(xué)基金等項目，作為骨干成員參與科技部重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金重點項目和中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項等。任國際華人骨研學(xué)會（ICMRS）青委會委員，中國復(fù)合材料學(xué)會復(fù)合材料增材制造專委會委員，中國抗癌協(xié)會納米腫瘤學(xué)分會青年委員，學(xué)術(shù)期刊Chinese Chemical Letters，Microstructures，Biomaterials，Translational青年編委。獲得第四屆粵港澳大灣區(qū)高價值專利培育布局大賽金獎，第二十四屆中國國際高新技術(shù)成果交易會優(yōu)秀產(chǎn)品獎等。

 

報告摘要：骨缺損的修復(fù)和功能重建一直是骨科臨床面臨的重大挑戰(zhàn)，致殘致畸率非常高。目前臨床使用的傳統(tǒng)骨缺損修復(fù)材料不能有效滿足臨床需求。建立了仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計、多參數(shù)調(diào)控的低溫沉積3D打印技術(shù)，實現(xiàn)了對骨修復(fù)材料外形、力學(xué)、組成、微觀三維結(jié)構(gòu)、降解周期等關(guān)鍵因素的調(diào)控。以具有良好生物安全性的生物可降解高分子為基底材料，復(fù)合具有多功能生物活性的無機微納材料（如金屬鎂顆粒、過氧化鎂納米顆粒、黑磷納米片等），研發(fā)針對創(chuàng)傷性骨缺損、骨腫瘤和激素性股骨頭缺血性壞死等疾病治療所需的骨修復(fù)材料。研發(fā)的系列3D打印骨修復(fù)支架通過發(fā)揮促血管新生、促干細(xì)胞成骨分化、抗腫瘤、免疫微環(huán)境調(diào)節(jié)等作用實現(xiàn)骨缺損有效修復(fù)。

 

CHANG Cheng, Associate Researcher, Institute of New Materials, Guangdong Academy of Sciences

激光選區(qū)熔化成形高強韌鎂基骨植入材料及其表面仿生改性

Study on High Strength-Ductility Mg-Based Bone Implant Materials by Selective Laser Melting and their Bionic Surface Modification

 

嘉賓介紹：常成，工學(xué)博士，副研究員，入選第十屆中國科協(xié)青年托舉人才工程，中國有色金屬學(xué)會醫(yī)用金屬材料專委會、增材制造專委會委員，廣東省機械工程學(xué)會增材制造（3D打印）分會秘書長，《Advanced Powder Materials》、《Journal of Magnesium and Alloys》、《Rare Metals》等SCI期刊青年編委。發(fā)表SCI論文35余篇，第一/通訊作者20篇，總引用1300余次（谷歌學(xué)術(shù)統(tǒng)計），發(fā)表英文專著1本、英文著作3節(jié)，授權(quán)美國專利2件，中國發(fā)明專利15件，發(fā)布團體標(biāo)準(zhǔn)7項，作為項目負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家重點研發(fā)子課題1項等各類橫/縱向項目8項，獲中國有色金屬工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)、中國整形美容協(xié)會科學(xué)技術(shù)二等獎，粵港澳大灣區(qū)高價值專利培育布局大賽銀獎各1項。

 

報告摘要：熔沸點低、成形性差、開裂敏感性高的鎂合金一直是制約復(fù)雜高性能可降解骨科醫(yī)療器械方面發(fā)展的“攔路虎”之一。針對此問題，以AZ91、WE43、Mg-Cu等醫(yī)用鎂合金材料為突破口，設(shè)計并開發(fā)了適用于低沸點鎂合金的激光增材工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，顯著提升其力學(xué)性能（UTS=370.2MPa，EL=10.4%），但激光增材鎂基材料固有的殘余拉應(yīng)力和納米彌散陰極相促使其在服役過程中出現(xiàn)“三維體剝落”模式，阻礙了骨組織的進(jìn)一步恢復(fù)，為提升其耐蝕、抗菌、促成骨效果，提出一種多激光增減材一體化制備技術(shù)，在鎂基骨植入材料表面可控制備出抗菌仿骨耐蝕涂層，在保證其有序降解的同時，充分發(fā)揮其抗菌、抑炎、促成骨等多重生物功能。

 

LU Yanjin, Associate Researcher, Fujian Normal University

仿貝殼鈦合金構(gòu)建及其性能研究

Study on the Fabrication and Properties of Nacre-Inspired Titanium Alloys

 

嘉賓介紹：盧衍錦，博士，副研究員，現(xiàn)為福建師范大學(xué)醫(yī)學(xué)光電科學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室副研究員，碩士生導(dǎo)師，獲福建省杰出青年科學(xué)基金資助，入選福建省首批“閩江教育領(lǐng)軍人才”閩江學(xué)者、福建省高層次人才、中國科學(xué)院技術(shù)攻關(guān)特聘骨干、福建師范大學(xué)“寶琛高端人才”、中國科學(xué)院海西研究院“春苗”青年人才。長期從事激光3D打印、醫(yī)用材料及醫(yī)療器械、金屬結(jié)構(gòu)材料強韌化、金屬腐蝕與防護(hù)等應(yīng)用基礎(chǔ)研究及轉(zhuǎn)化工作。主持國家自然基金、科技部外專項目、國家重點研發(fā)計劃子課題、福建省杰出青年科學(xué)基金、福建省引導(dǎo)性項目、大型企業(yè)橫向等課題；作為骨干參與中國科學(xué)院戰(zhàn)略A類先導(dǎo)專項，福建省科技重大專項。以第一或通訊作者發(fā)表SCI論文50余篇，學(xué)術(shù)總引用2650余次，單篇最高引用630余次，授權(quán)專利8件。

 

報告摘要：本報告聚焦于激光3D打印輔助制備的新型仿貝殼結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料研究。該復(fù)合材料以純鈦（Ti）為“磚”、Ti6Al4V合金（TC4）為“泥”，采用激光3D打印輔助構(gòu)建了仿貝殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)。分析了其微觀組織、力學(xué)性能及腐蝕行為。微觀上，Ti與TC4形成無明顯缺陷的冶金結(jié)合界面，TC4區(qū)域殘留較高殘余應(yīng)力；力學(xué)性能方面，仿貝殼鈦合金的屈服強度和斷裂韌性均超過混合法則預(yù)測值；腐蝕性能表明，仿貝殼鈦合金在3.5wt% NaCl溶液中表現(xiàn)出優(yōu)異耐腐蝕性。

 

Ke Linda, Associate Director, Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute

航天領(lǐng)域鎂合金構(gòu)件應(yīng)用需求及增材制造技術(shù)

Application Requirements of Magnesium Alloy Components and Additive Manufacturing Technologies in Aerospace

 

嘉賓介紹：柯林達(dá)，上海航天精密機械研究所研發(fā)中心副主任，航天科技集團增材制造工藝技術(shù)帶頭人，增材制造技術(shù)中心理事，八院增材制造技術(shù)中心副理事長，上海市增材制造協(xié)會副會長。上海市揚帆人才，上海G60科創(chuàng)走廊優(yōu)秀人才，兼任上海交通大學(xué)博士生行業(yè)導(dǎo)師。2014年博士畢業(yè)于華中科技大學(xué)，先后作為項目/技術(shù)負(fù)責(zé)人承擔(dān)省部級以上項目20余項。發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，授權(quán)發(fā)明專利7項，編制/參編國家標(biāo)準(zhǔn)3項，航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項目。

 

報告摘要：報告論述了鎂合金材料在航天領(lǐng)域高端裝備輕量化方面應(yīng)用的意義，介紹了當(dāng)前鎂合金材料鑄件性能水平及在航天構(gòu)件的應(yīng)用情況。在分析了航天領(lǐng)域鎂合金增材制造技術(shù)研究的必要性基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了上海航天精密機械研究所在鎂合金激光選區(qū)熔化和電弧熔絲增材制造兩種增材制造工藝的裝備、材料、成形性能等方面的研究進(jìn)展。

 

GUO Chuan, Associate Professor, Sun Yat-sen University

高性能增材制造高溫合金的制備方法與性能優(yōu)化策略

Preparation Methods and Performance Optimization Strategies for High-Performance Superalloys by Additive Manufacturing

 

嘉賓介紹：郭川，副教授，博士生導(dǎo)師，博士畢業(yè)于英國伯明翰大學(xué)，香港城市大學(xué)博士后，2024年加入中山大學(xué)先進(jìn)制造學(xué)院；研究方向為金屬增材制造技術(shù)，包括合金設(shè)計和復(fù)合材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化、材料力學(xué)和腐蝕/氧化性能分析等；近年來在材料領(lǐng)域頂級期刊包括Advanced Materials、Acta Materialia、Scripta Materialia、Additive Manufacturing 和Corrosion Science等發(fā)表論文40余篇；申請專利10余項，授權(quán)4項（包括1項軟件著作權(quán)）；5次受邀在國際會議上進(jìn)行報告；多次參與國家級和省市級科研項目并擔(dān)任核心成員；擔(dān)任Intechopen書籍編輯、國際期刊Crystals客座編輯、Additive Manufacturing Frontiers期刊青年編委以及Materials Today Communications、Journal of Materials Science & Technology、Additive Manufacturing和Composites Part B等10余個國際期刊審稿人；參與制定《增材制造過程質(zhì)量控制規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)；擔(dān)任香港材料研究會“Hong Kong Material Research Society”會員、英國Diamond光源中心“ISIS Neutron and Muon Source”會員、廣東省機械工程學(xué)會和廣州市機電工程學(xué)會再制造工程分會理事。

 

報告摘要：高溫合金材料是一類能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定性能的特種材料，因其優(yōu)異的耐腐蝕和機械性能，在航空航天、能源、化工等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著增材制造技術(shù)的快速發(fā)展，為高性能高溫合金的制備提供了新的途徑。本報告旨在探討增材制造高溫合金的制備方法和強化策略，特別是針對鎳基高溫合金的裂紋消除及其高溫抗氧化性能的提升手段。其中裂紋消除方法主要包括納米顆粒添加劑、脈沖激光與平頂激光組織調(diào)控；高溫抗氧化性能優(yōu)化手段則包括金屬基復(fù)合材料、熱處理以及表面機械研磨技術(shù)。

 

MA Kan, Assistant Professor, City University of Hong Kong

BCC Superalloys的設(shè)計、制造與展望

Design, Manufacturing, and Future Prospects of BCC Superalloys

 

嘉賓介紹：馬衎博士，2024年12月起任香港城市大學(xué)機械工程系助理教授、英國伯明翰大學(xué)榮譽研究員。2021年于法國巴黎文理研究大學(xué)和法國原子能與可再生能源委員會（CEA）聯(lián)合培養(yǎng)獲博士學(xué)位，曾任英國伯明翰大學(xué)研究員、德國拜羅伊特大學(xué)洪堡青年學(xué)者以及美國勞倫斯伯克利國家電鏡中心（NCEM）訪問學(xué)者。在Science Advances、Nature Communications、Acta Materialia、Scripta Materialia等國際頂尖期刊發(fā)表論文十余篇。曾主持或參與歐盟Horizon2020、英國Diamond光源、英國國家核能用戶設(shè)施項目等多項科研課題。長期專注于輻照效應(yīng)及極端環(huán)境金屬材料設(shè)計與多尺度微觀結(jié)構(gòu)表征，開發(fā)BCC Superalloys與多主元先進(jìn)合金體系及制造工藝，致力于探索合金在極端條件下的失效機理與性能優(yōu)化，研究成果在TMS、EUROMAT、NUMAT等國際著名學(xué)術(shù)會議作大會或特邀報告十余次。

 

報告摘要：BCC Superalloys由無序BCC基體與析出強化BCC有序相組成，展現(xiàn)出高溫強度、抗蠕變及抗輻照等優(yōu)異性能。其設(shè)計理念源于傳統(tǒng)Ni基超級合金的微結(jié)構(gòu)強化原理，通過元素優(yōu)化與微結(jié)構(gòu)控制實現(xiàn)性能提升。本報告主要介紹三類BCC Superalloys中的研究成果：(1) 采用熱力學(xué)方法，設(shè)計針對高溫應(yīng)用的彌散強化難熔金屬基BCC Superalloys，并通過調(diào)控組分改善微觀結(jié)構(gòu)與高溫強度；(2) 鐵基BCC超級合金輻照效應(yīng)的研究，通過先進(jìn)表征技術(shù)闡明輻照誘導(dǎo)的微觀組織演化與抗輻照機制；(3) 鈦基BCC Superalloys的熱處理重結(jié)晶現(xiàn)象與增材制造技術(shù)，揭示了制造工藝對材料組織及性能的影響。最后，報告展望了材料基因組工程、人工智能輔助合金設(shè)計以及高通量實驗方法在BCC Superalloys領(lǐng)域的發(fā)展前景。

 

YU Zhenhua, Head of the Welding Products Center, Shenzhen Han's Photon Laser Technology Co., Ltd

激光增材制造效能躍升密鑰：高穩(wěn)定性光纖激光器的創(chuàng)新實踐

Key to Enhancing Laser Additive Manufacturing Efficiency: Innovative Practices in High-Stability Fiber Lasers

 

嘉賓介紹：于振華博士，深圳市大族光子激光技術(shù)有限公司焊接及特殊應(yīng)用產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人，高級工程師。先后主持和參與了國防科工局工程項目、天津市科技重大專項與工程計劃、山東省第一批重大科技創(chuàng)新工程項目等多個國家省市研發(fā)項目。發(fā)表專業(yè)論文10余篇，專利10余項。

 

報告摘要：本演講深入探討光纖激光器在增材制造領(lǐng)域的技術(shù)演進(jìn)與工業(yè)價值?；谥袊|級市場前景，解析激光器作為核心硬件的戰(zhàn)略地位；重點闡述“平頂光斑技術(shù)”在熔覆/送粉工藝的穩(wěn)定性突破、“單模精密激光”對醫(yī)療植入物微結(jié)構(gòu)的精細(xì)成型能力，以及“雙光斑協(xié)同技術(shù)”實現(xiàn)的高效打印方案。通過航空航天關(guān)鍵部件修復(fù)、消費電子模具制造等實證案例，揭示光纖激光器如何推動多材料集成與超大構(gòu)件制造的革命性進(jìn)步，為產(chǎn)業(yè)升級提供高可靠性技術(shù)支撐。

 

GUO Lin, Researcher, Guangdong Collaborative Operation Center for Intellectual Property in Laser and Additive Manufacturing

從拓竹海外訴訟看增材制造產(chǎn)業(yè)專利池構(gòu)建時機：連接創(chuàng)新與競爭力

Exploring the Timing of Patent Pool Construction in the Additive Manufacturing Industry from the Perspective of Bambu Labs' Overseas Litigation: Connecting Innovation and Competitiveness

 

嘉賓介紹：原國家知識產(chǎn)權(quán)局專利審查員，專利代理師（執(zhí)業(yè)），中國政法大學(xué)知識產(chǎn)權(quán)研究中心特聘研究員，資深知識產(chǎn)權(quán)分析評議師，國家知識產(chǎn)權(quán)局高級檢索認(rèn)證，廣州市標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)會秘書長；技術(shù)領(lǐng)域涉及人工智能、控制算法、通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能傳感器、電力系統(tǒng)、高端裝備等相關(guān)方向，擅長高價值專利挖掘與布局、專利轉(zhuǎn)化及運營、標(biāo)準(zhǔn)布局與運營、知識產(chǎn)權(quán)分析評議、知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)分析及風(fēng)險規(guī)避、疑難專利案件的處理、專利價值評估及技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、其他知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)的法律咨詢等；近三年主導(dǎo)并參與實施多項省級知識產(chǎn)權(quán)項目，包括廣東省激光與增材制造產(chǎn)業(yè)集群知識產(chǎn)權(quán)協(xié)同運營中心、廣東省新材料產(chǎn)業(yè)專利聯(lián)盟、廣東省商業(yè)秘密管理體系搭建、廣東省數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)項目推廣等項目。

 

報告摘要：在全球制造業(yè)加速向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的浪潮中，增材制造（3D打印）技術(shù)憑借其獨特優(yōu)勢，正逐漸成為重塑產(chǎn)業(yè)格局的關(guān)鍵力量。近年來，中國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，尤其在消費級3D打印領(lǐng)域，以深圳拓竹科技有限公司為代表的企業(yè)快速崛起，在國際市場上嶄露頭角。然而，隨著中國企業(yè)國際市場份額的不斷擴大，也引發(fā)了海外競爭對手的關(guān)注與挑戰(zhàn)，知識產(chǎn)權(quán)糾紛日益凸顯。2024年8月，全球3D打印巨頭Stratasys以專利侵權(quán)為由，將深圳拓竹及其關(guān)聯(lián)公司告上美國法庭，這一事件成為行業(yè)焦點，凸顯了中國增材制造企業(yè)在海外市場面臨的專利風(fēng)險，也為整個產(chǎn)業(yè)敲響了警鐘。本報告旨在通過深入剖析拓竹海外訴訟案件，洞察增材制造產(chǎn)業(yè)在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，探討構(gòu)建專利池在連接創(chuàng)新與競爭力方面的重要作用，將“沉睡專利”轉(zhuǎn)化為企業(yè)實實在在的市場優(yōu)勢，同時構(gòu)建一個開放共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，讓企業(yè)在其中獲得低成本的創(chuàng)新自由與市場準(zhǔn)入保障。

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