东莞市增材制造研究中心:推动高端制造业升级,抢占未来科技制高点
航空、航天、电力、石化和船舶等现代工业高端装备正向大型化、高参数、极端恶劣条件下高可靠、长寿命服役的方向快速发展,致使钛合金、铝合金、高强钢、镍基高温合金等关键金属构件尺寸越来越大、结构日益复杂、性能要求日益提高,对制造技术的要求越来越高、挑战日益严峻。钛合金、镍基高温合金等高性能难加工金属大型关键构件制造技术,被公认为是航空、航天、核电、石化、船舶等重大高端装备制造业的基础和核心关键技术。
高性能金属结构件增材制造技术(Additive Manufacturing, AM),是以合金粉末或丝材为原料,通过高功率热源原位冶金熔化,快速凝固逐层堆积,直接从零件数字模型一步完成全致密、高性能大型复杂金属结构件的直接近净成形制造技术。相比传统锻压等制造技术,该技术具有如下几方面的优势:1)原位冶金,快速凝固高性能金属材料制备与大型、复杂构件成形制造一体化,制造流程短;2)零件常具有晶粒细小、成分均匀、组织致密的快速凝固非平衡组织,综合力学性能优异;3)无需大型铸锻工业装备及其相关配套基础设施,无需锻坯制备和锻造模具制造,后续机械加工余量小、材料利用率高、周期短、成本低;4)具有高度的柔性和对构件结构设计变化的‘超常快速’响应能力,同时也使结构设计不再受制造技术的制约;5)可根据零件的工作条件和服役性能要求,通过灵活改变局部熔化材料的化学成分和显微组织,实现多材料、梯度材料等高性能金属材料构件的直接近净成形。由于其上述独特制造技术优势,该技术被誉为是一种‘变革性’的短周期、低成本、高性能、绿色、‘高性能材料制备与大型复杂零件直接精密成形一体化’的先进制造技术,有望为国防及工业重大装备中大型难加工金属构件的制造提供一条快速、柔性、低成本、高性能、短周期的技术新途径。
目前,发达国家已经将增材制造作为未来制造业发展的重点加以研究,制定了推动增材制造的国家发展战略和激励政策,不断加大投入,力争抢占未来科技和产业的制高点。美国提出‘重振美国制造业’发展战略,将增材制造、人工智能和机器人作为未来工业发展的重要支柱。同时,欧盟成立了‘地平线2020’研发创新计划,并建立欧洲增材制造技术平台,以推动包括增材制造在内的先进制造技术快速发展。2017年国家工信部印发《高端智能再制造行动计划(2018-2020年)》,力争建立较为完善的增材制造产业体系,在整体技术上与国际同步,并在2016年底首批成立了国家级增材制造创新中心。2020年初工信部、科技部、教育部等六部门印发《增材制造标准领航行动计划(2020-2022年)》,不断提升国际竞争力。广东作为制造大省,增材制造产值约占全国总额的30%。近年来,广东省正在加快发展增材制造技术,积极推动增材制造技术与传统制造业相结合,并于2018-2020年度参照科技部重点研发计划,制定广东省激光和增材制造的重点研发计划,进行了增材制造关键技术、专用材料和高端装备相关研究的支持。相关政策的实施大力助推粤港澳大湾区增材制造科技和产业化集群优势的发展,并有望在未来全球增材制造产业链上抢占有利位置。
东莞作为世界闻名的制造名城,在传统制造业有着辉煌的成绩。但是随着社会经济科技各个领域的全面发展,无论是传统制造业升级换代,增加科技含量及科技属性,还是发展扶持高科技产业,开辟先进制造、智能制造新赛道,都是我市在社会经济发展领域的必行之路。在此背景下,建立东莞市增材制造研究中心,集聚相关领域的技术人才和资源,推动增材制造技术在东莞市的发展和应用,具有重要意义。该中心可以通过与国内外著名高校、科研机构和企业合作,加强技术创新和产业转化,提升东莞市在增材制造领域的核心竞争力和影响力。同时,该中心还可以为本地企业提供技术咨询、培训和服务,促进产业升级和转型发展。建立东莞市增材制造研究中心,是适应当前产业发展趋势和需求,推进东莞市制造业高质量发展的必要举措,有望对东莞市的经济社会发展做出积极贡献。
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