“增材制造与激光制造”重点专项2018年度项目申报指南.pdf

国科发资〔2017〕294 号附件 7 Đᐐ‫ݢ‬ᒜᐆᎧ૮਒ᒜᐆđᒮ࢛ᓜሲ 2018 ฤࣞሲ෹࿺ۨᒎฉ 为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020 年） 》和《中国制造 2025》等提出的任务，国家重点研发计划启 动实施了“增材制造与激光制造”重点专项。根据本专项实施方 案的部署，现发布 2018 年度项目申报指南。 本重点专项总体目标是：突破增材制造与激光制造的基础理 论，取得原创性技术成果，超前部署研发下一代技术；攻克增材 制造的核心元器件和关键工艺技术，研制相关重点工艺装备；突 破激光制造中的关键技术，研发高可靠长寿命激光器核心功能部 件、国产先进激光器，研制高端激光制造工艺装备；并实现产业 化应用示范；到 2020 年，基本形成我国增材制造与激光制造的技 术创新体系与产业体系互动发展的良好局面，促进传统制造业转 型升级，支撑我国高端制造业发展。 本重点专项按照“围绕产业链、部署创新链”的要求，围绕 增材制造与激光制造的基础理论与前沿技术、关键工艺与装备、 创新应用与示范部署任务。 专项实施周期为 5 年 （2016－2020 年） 。 2016 年本重点专项在 2 个技术方向已启动 12 个研究任务的 — 1 — 25 个项目，2017 年本重点专项在 2 个技术方向已启动 20 个研究 任务的 23 个项目。2018 年，在 2 个技术方向启动 30 个研究任务， 拟支持 30-60 个项目，拟安排国拨经费总概算为 7 亿元左右。为 充分调动社会资源投入，凡企业牵头的项目须自筹配套经费，配 套经费总额与国拨经费总额比例不低于 1：1。 项目申报统一按指南二级标题（如 1.1）的研究方向进行。除 特殊说明外，拟支持项目数均为 1-2 项。项目实施周期不超过 3 年。申报的项目必须涵盖该二级标题下指南所列的全部研究内容 和考核指标。项目下设课题数原则上不超过 5 个，每个课题参研 单位原则上不超过 5 个。项目设 1 名项目负责人，项目中每个课 题设 1 名课题负责人。 指南中“拟支持项目数为 1-2 项”是指：在同一研究方向下， 当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的 情况时，可同时支持这 2 个项目。2 个项目将采取分两个阶段支 持的方式。第一阶段完成后将对 2 个项目执行情况进行评估，根 据评估结果确定后续支持方式。 1．增材制造 1.1 基于增材制造的智能仿生结构设计技术（基础前沿类） 研究内容：探索形状记忆材料增材制造新原理和新工艺，形 成与制造工艺匹配的改性技术和可实现热/光/电/磁等激励响应的 专用材料；研究形状记忆材料增材制造结构的智能变形行为，揭 — 2 — 示从成形材料组织、性能、功能到制品行为的映射规律；发展基 于形状记忆材料增材制造的智能仿生结构设计技术，在满足系统 轻量化、功能融合等要求下，实现包括精确智能变形在内的功能 和效能提升；在生物医疗、航空航天、汽车等领域开展功能应用 验证。 考核指标：形状记忆材料在增材制造工艺中功能参数损失不 超过 5%，非金属成形结构可调变形量不小于 40%，金属结构可 调变形量不小于 8%；系统体积降低 50%以上，在传统机电结构 变形标准上，变形效能提升 15%以上。 1.2 大功率高精度数字式扫描电子枪系统（重大共性关键技 术类） 研究内容：面向金属粉末床增材制造工艺需求，提升电子枪的 使用寿命，研发电子加速与束流强度的精确控制技术，提高电源的 可靠性和加速电压的稳定性；研究适于选区熔化的电子光学设计及 高精度数字式扫描系统，提高束斑质量和扫描精度；研发四枪以上 阵列式电子枪系统，扩大电子束精确扫描的范围；研发电子枪运行 状态的监控和自诊断、自恢复技术，提高其运行的可靠性。 考核指标：电子枪阵列拼接精度优于 200um；单电子枪功率 不小于 3kW，最小束斑直径优于 200μm；扫描范围不小于 400mm ×400mm，精度优于 100μm；电子枪系统连续无故障工作时间大 于 200 小时；在电子束增材制造装备中得到应用验证。 — 3 — 有关说明：由企业牵头申报。 1.3 面向增材制造的模型处理以及工艺规划软件系统 （重大共 性关键技术类） 研究内容：适用于各种增材制造技术的普适性数字模型处理 方法（包括适应多材料、多尺度结构的数字模型） ；针对数字模型 的高效切片算法（包括曲面切片） ；增材制造典型结构件的高效路 径规划算法；工艺仿真优化工具软件；算法和软件工艺验证，形 成软件工艺库系统。形成国产增材制造通用软件系统。 考核指标：建立普适性的模型处理软件，支持平面切片与随 形曲面切片两种模式，可自动生成不少于 5 种工艺支撑和不少于 5 种点阵结构；GB 级数字模型切片时间不大于 30 分钟；适用于 3 种以上主流增材制造技术的高效路径规划算法，能够自动识别 增材制造模型工艺特征不少于 5 种，GB 级数字模型自动工艺路 径规划时间不大于 1 小时；开发不少于 3 种以上主流增材制造技 术（包括金属和非金属）的仿真优化工具软件；在国内自主研发 的增材制造装备上应用，匹配不少于 5 种典型增材制造工艺。 有关说明：由企业牵头申报。 1.4 微纳结构增材制造工艺与装备（重大共性关键技术类） 研究内容：研究复杂三维微纳结构增材制造新原理和新工 艺，解决三维微纳结构制造的共性科学与技术问题，研发与微纳 结构增材制造工艺及器件功能需求匹配的成形材料体系，实现功 — 4 — 能化的微纳结构与宏观结构一体化快速制造，开发微纳增材制造 装备样机；以微机电系统、传感器、微纳光学，精密医疗器件， 柔性电子器件等为应用对象，开展器件制造应用实验，形成具有 重大应用前景的新型功能器件样件，实现具有微纳特征的三维结 构与功能一体化制造。 考核指标：结构特征尺寸小于 10μm，层厚小于 5μm，偏差 小于 20%；材料不少于 3 种；制造范围不小于 100×100×50mm； 实验应用器件不少于 5 类；形成材料、工艺、装备等规范或标准。 有关说明：由企业牵头申报。 1.5 可降解个性化植入物的增材制造技术与装备 （重大共性关 键技术类） 研究内容：可降解生物材料的增材制造设备、工艺与植入物 个性化设计软件；与增材制造工艺匹配的可降解材料；个性化可 降解医学植入物设计原理、增材制造和临床试验应用研究。 考核指标：设备加工尺寸不小于 300×300×300mm，制作精 度不低于 0.05mm；满足制造工艺的可降解材料 5 种以上，制作 过程满足植入物安全规范，产品通过安全性评价，符合外科植入 物国家/行业标准；植入物降解后达到组织的功能再生，临床试验 40 例以上。 有关说明：由企业或医院牵头申报。 1.6 多细胞精准 3D 打印技术与装备（重大共性关键技术类） — 5 — 研究内容：多细胞体系的 3D 打印设备和细胞存活维持系统； 细胞与基质材料一体化的生物打印墨水体系；以复杂人体组织和 器官为对象的药物模型和动物试验研究。 考核指标：设备加工尺寸不小于 300×300×200mm，保证 85%以上细胞存活不小于 10 天；满足打印工艺的细胞材料（生物 墨水）10 种以上，材料与设备达到生物安全标准，药物和动物实 验各 20 例以上；建立多组织与器官的打印工艺规范，满足国家生 物医学安全相关规范或标准。 有关说明：由企业或医院牵头申报。 1.7 高性能聚合物材料医疗植入物增材制造技术 （重大共性关 键技术类） 研究内容：研发高性能聚合物材料医疗植入物增材制造技 术；适用医疗植入要求的聚合物材料增材制造材料体系；增材制 造聚合物医疗植入物临床试验应用。 考核指标：制作精度优于 0.05mm，达到医疗植入标准的聚 合物材料（粉料或线材）4 种以上；制件静拉伸力学性能不低于 90ＭPa；产品通过安全性评价，符合外科植入物国家/行业标准， 完成动物实验；临床试验 40 例以上。 有关说明：由医院牵头申报。 1.8 移动式增材修复与再制造技术与装备（重大共性关键技 术类） — 6 — 研究内容：针对等大型高价值装备的快速现场维修需求， 研究现场增材修复与再制造工艺与装备；针对现场增材修复与 再制造的快速三维测量、数模分析、成形策略、数模分层及路 径规划软件；零件现场可修复性与再制造性的定性和定量评价 方法；适用于现场增材制造维修的集约化材料设计；现场热处 理及后续加工策略；修复件无损检测与服役寿命预测，以及性 能评价和考核。 考核指标：移动式增材修复与再制造装备功率不大于 20kW，沉积效率不小于 150cm3/h（以钛合金为参考） ，可修复 零件尺寸不小于 3m；工艺装备满足陆运、海运、空运等运输条 件和现场作业的环境要求，运输到工作地点后工作准备时间小 于 0.5h；集约化材料修复和再制造后综合力学性能不低于原件 性能的 90%；建立现场增材修复与再制造的标准与规范，在国 家重大工程中应用。 有关说明：由企业牵头申报。 1.9 增材制造件后续电化学精整加工的整体制造策略与工艺 技术（重大共性关键技术类） 研究内容：针对现有金属增材制造技术难以同时兼顾高效率 和高精度制造的瓶颈问题，研究兼备高效率和高精度的增材制造 与电化学精整加工的整体最佳制造策略与工艺技术，建立增材制 造金属零件结构特征、材料组织、应力状态与电化学精整加工的 — 7 — 工艺匹配关系。 考核指标：最终制造件单方向尺寸不小于 500mm，尺寸精度 优于±0.05mm，表面粗糙度优于 Ra 1.6μm；同等加工精度条件下 整体制造效率较采用铣削方法精整加工提高 3 倍以上（以镍基高 温合金为参考） ；具备成形加工空间曲面、凸台、孔等复杂结构的 能力；建立相关的标准与规范，实现钛合金、高温合金等典型产 品在国家重大工程中应用。 有关说明：由企业牵头申报。 1.10 在传统制造结构件上增材制造精细结构（重大共性关键 技术类） 研究内容：针对现有金属增材制造技术难以兼顾高效率和低 成本制造的瓶颈问题，研究在锻件上增材制造局部精细结构；在 机械加工件上增材制造局部精细结构；在铸件上增材制造局部精 细结构。 考核指标：可在包括镍基高温合金、钛合金、铝合金和钢类 合金的传统制造结构件上增材制造精细结构；复合制造的整体结 构件不低于原件的综合力学性能； 较传统制造方法效率提升一倍， 成本降低 30%以上；建立相关的工艺数据库和标准与规范。 有关说明：由企业牵头申报。 1.11 金属增材制造的高频超声检测技术与装备（重大共性关 键技术类） — 8 — 研究内容：不同时、空调制下，超声激励方法在金属增材制 件中激发超声的作用机理和规律；增材制造的材料组织、冶金缺 陷、应力状态与高频超声的相互作用规律、数据分析与特征提取 方法；高抗干扰性的在线及离线的非接触式高频超声测量方法与 装备技术。 考核指标：研制出可对增材制造过程实时在线检测及对增材 制造完成后的结构件进行检测的非接触式高频超声检测装备和数 据处理软件，实现对钛合金、合金钢、铝合金、高温合金等材料 增材制造件的在线及离线无损检测；检测盲区≤0.1mm，可检测 缺陷的分辨率优于 0.1mm，扫描速度≥5mm/s，可检测晶粒度≤ 50μm；建立金属增材制造构件高频超声检测的规范和标准。 有关说明：由企业牵头申报。 1.12 基于 Web 环境的消费级 3D 打印在线处理服务技术应用 示范（应用示范类） 研究内容：针对消费级 3D 打印应用的并发性高、价格敏感 性高、个性化要求高以及用户专业化程度低的特点，研究基于 Web 的轻量化在线建模技术；超大规模三维数据并行处理技术； 个人消费级的 3D 打印物体精准彩色上色技术。 考核指标：建模软件可在 iOS、安卓、Windows 等用户终端上 运行，支持 1000 人并发；支持总量 10 亿级面片的超大规模三维模 型的并行生成、切片；三维物体上色表面误差≤2mm；实现项目 — 9 — 研发技术在创新创意产业的应用示范，软件销售 2000 套以上。 有关说明：由企业牵头申报。 1.13 高强铝合金增材制造技术在大型客机和民用航天制造中 的应用示范（应用示范类） 研究内容：针对国产大型客机和民用航天高强铝合金结构 件，研究基于增材制造工艺的大型客机和民用航天结构件优化设 计方法；批量化增材制造的工艺稳定性和性能评价；基于增材制 造工艺的专用高强铝合金设计许用值；民机适航条款符合性验证 方法以及可靠性评价方法；基于增材制造的大型客机“材料-设计 -工艺-检测-评价”全流程技术体系。 考核指标：建立满足民机适航审定和民用航天装机/装星要求 的整套制造工艺、材料及评价体系文件；在保持同等刚度并满足 相关服役要求的基础上相对传统制造方案实现减重 20%，制造周 期缩短 50%；使用增材制造技术批量生产典型铝合金零件并装机 应用，零件的主要性能离散度小于 5%，综合性能提升 10%以上； 应用国内自主研发的增材制造装备与技术成果。 有关说明：由企业牵头申报。 1.14 增材制造支撑动力装备设计、制造和维修全流程优化的 应用示范（应用示范类） 研究内容：针对航空发动机和燃气轮机等动力装备，研究基 于增材制造的创新设计、快速研发、高性能制造和快速维修全流 — 10 — 程优化技术，并进行应用示范，包括面向系统级、性能优先的功 能集成化设计，新产品研发的快速迭代技术，高性能、高效率和 经济可行的增材制造技术。 考核指标：建立动力装备系统级架构到典型功能部件的基于 增材制造的创新设计方法、标准规范、制造工艺数据库及评价体 系，形成轻重量、高性能、长寿命、高可靠、集约化、外场快速 维修等先进的设计与制造技术特征；系统级架构组成结构件数量 减少 30%以上，减重 30%以上，效能提升 20%以上，研发周期缩 短 50%以上；应用国内自主研发的增材制造装备与技术成果。 有关说明：由企业牵头申报。 1.15 超大结构件高效率低成本增材制造技术的应用示范（应 用示范类） 研究内容：针对国家重点工程任务，或其它量大面广、经济 效益显著的工业应用需求，进行高效率低成本增材制造技术的应 用示范研究，综合应用各种增材制造技术及其与传统制造技术相 结合的方法，研究基于增材制造的结构优化设计，高效率、低成 本的制造方法，后处理技术与分析检测技术，增材制造零部件的 性能、效率与成本的综合评价。 考核指标：相对于传统制造技术，在性能相当或更优的同时， 制造效率提升 50%以上、成本降低 50%以上；建立设计方法、制 造工艺规范及评价标准的成套体系；在国家重点工程任务中或量 — 11 — 大面广经济效益显著的应用领域实现不少于 5 例工程试用，包括 大于 4m 以上大尺寸构件；应用国内自主研发的增材制造装备与 技术成果。 有关说明：由企业牵头申报。 1.16 增材制造陶瓷铸型在熔模精密铸造中的应用示范（应用 示范类） 研究内容：针对高端装备领域高性能、精密复杂结构铸件采 用传统熔模精密铸造工艺存在的质量不稳定和生产周期长的问 题，开展增材制造整体结构陶瓷铸型（模壳与型芯一体化增材制 造）的应用示范研究，包括陶瓷铸型结构设计，陶瓷材料优化设 计，陶瓷铸型的增材制造，增材制造陶瓷铸型熔模精密铸造全流 程工艺技术，陶瓷型高温性能、精度、制造效率与成本的综合评 价，在国家重大工程任务中开展应用示范。 考核指标：1500℃铸型抗弯强度≥15MPa，铸件尺寸大于 100mm 时成形相对精度优于 0.2%，铸件尺寸≤100mm 时成形绝 对精度优于 0.2mm；实现复杂结构高性能零件精密铸造，铸件不 合格率相对于传统技术降低 50%；实现国家重大工程任务中 5 种 以上关键铸件的示范应用；应用国内自主研发的增材制造装备与 技术成果。 有关说明：由企业牵头申报。 1.17 高性能聚合物零部件增材制造技术的应用示范（应用示 — 12 — 范类） 研究内容：针对航空航天、汽车、船舶等领域高性能复杂结 构聚合物零部件的制造需求，在产品优化设计、高性能聚合物材 料、增材制造装备、工艺数值模拟与优化、环境适用性和环保性、 性能检测与质量评价方法等方面开展系统的增材制造示范应用， 实现显著缩短制造周期，降低制造成本的产业化应用目标。 考核指标：零部件制作精度和性能满足工程应用要求，单件 制造周期相对于传统制造工艺缩短 80%，材料节省 50%，综合成 本降低 20%；建立 4-5 种应用材料体系、工艺过程模拟软件、制 造工艺规范和质量评价标准；100 种以上零部件进入工程应用； 应用国内自主研发的增材制造装备、材料、模拟软件与技术成果。 有关说明：由企业牵头申报。 1.18 砂型 3D 打印支撑的智能铸造产业化应用示范（应用示 范类） 研究内容：针对传统铸造业绿色化和智能化转型的国家重 大需求，进行砂型 3D 打印（包含基于 3D 打印的复合造型技术） 支撑的智能铸造产业化应用示范研究，包括作为智能铸造车间 核心单元的砂型 3D 打印生产线，砂型 3D 打印应用于智能铸造 的全流程工艺技术，3D 打印砂型在工业规模智能化铸造生产中 的应用示范。 考核指标：打印效率≥350L/h，砂型合格率≥98%；大于 50 — 13 — 种及 1000 吨铸件的智能铸造应用示范，铸件尺寸精度提升 1~2 级，产品交付周期缩短 50%，通过优化设计，重量减轻 10%以上； 支持高效高精度 3D 打印大型砂模和复杂砂芯的全流程工艺规范 和标准；应用国内自主研发的增材制造装备与技术成果。 有关说明：由企业牵头申报。 1.19 口腔修复体 3D 打印应用示范（应用示范类） 研究内容：面向口腔修复开展 3D 打印技术应用示范，研究 满足口腔修复体力学性能和精度需要的材料以及 3D 打印工艺， 建立从牙齿数字三维数据高精度测量、口腔修复体设计、3D 高精 度打印以及功能匹配评价的系统应用，形成高效低成本的口腔修 复应用系统。 考核指标：口腔修复体制作效率提高一倍，精度和功能满足 临床应用要求，成本降低 50%，建立相关的质量测评规范，并取 得医疗器械产品注册证；在不少于 20 家口腔医院或诊所获得应 用，应用示范案例 1000 个以上；应用国内自主研发的增材制造装 备与技术成果。 有关说明：由企业或医院牵头申报。 1.20 个性化医学假肢与肢具的增材制造应用示范（应用示 范类） 研究内容：以假肢、肢具、矫正器等个性化康复与治疗为目 标，进行增材制造技术应用示范，建立高效三维测量和个性化设 — 14 — 计软件、增材制造、适用评估和临床应用系统。 考核指标：相对现有技术制造时间缩短 50%以上，成本降低 50%以上；减重 30%以上；建立制作和医疗应用规范，产品符合 相关标准并获得市场准入，在不少于 5 个医院开展应用示范，个 性化应用案例 200 例以上；应用国内自主研发的测量、设计和增 材制造装备与技术成果。 有关说明：由企业或医院牵头申报。 1.21 个性化医疗功能模型 3D 打印技术应用（应用示范类） 研究内容： 开展复杂人体组织器官手术规划和技能培训的 3D 打印功能模型应用示范，显著提高人体复杂模型 3D 打印的色彩 精准性、影像对比度、质感及功能拟人化程度，推动多组织器官 功能模型的大规模应用。 考核指标：应用功能模型 15 种以上，功能材料 20 种以上， 缩短手术时间 2/3 以上；应用案例 1000 例以上，培训 500 人以上； 建立人体组织功能模型材料与工艺规范、质量控制规范；应用国 内自主研发的增材制造装备与技术成果。 有关说明：由企业牵头申报。 2．激光制造 2.1 飞秒激光精密制造应用基础研究（基础前沿类） 研究内容：面向信息、新能源、交通、医疗等领域中的国家 重大需求和国民经济主战场中核心结构关键制造挑战，搭建飞秒 — 15 — 激光与材料相互作用的亚飞秒时间分辨率检测系统，揭示加工中 的调控规律；研究激光与材料相互作用三维微纳米尺度成形和性 能调控规律，调控加工中的物理化学过程，发展飞秒激光共振吸 收等微纳加工新方法；解决高深径比微孔、高保真集成量子门、 新型高温振动传感器等制造技术瓶颈，开发飞秒激光制造装备， 解决相关制造挑战，实现重大应用。 考核指标：超快检测系统时间分辨率<0.2fs；研制飞秒激光 制造装备 1 套；解决不少于 2 项国家重大工程中关键制造难题并 获重要应用：实现≥300：1 深径比微孔（以直径小于 2μm 考核） 、 基于 3-5 比特量子逻辑门的集成计算芯片的制备等。 2.2 面向制造业的大功率半导体激光器 （重大共性关键技术类） 研究内容：基于国产的半导体激光芯片，开展双微通道散热、 热沉、大功率多光束合成、光纤耦合、光束整形等关键技术及半 导体激光器失效机制等研究， 突破芯片腔面特殊处理技术与工艺、 大功率半导体激光器制造、集成、封装、测试及可靠性等国产化、 批量化生产技术。 考核指标：研制高功率高性能半导体激光单管和激光巴条； 研制输出功率 2kW@100μm 高亮度光纤耦合模块；研制输出功率 20kW@600μm 的系列化长寿命光纤输出半导体激光器；实现≥ 2kW@100μm 光纤耦合模块（预期寿命>10k 小时）销售不少于 100 台，实现≥20kW@600μm 光纤耦合系统销售不少于 50 台。 — 16 — 在增材制造/激光制造装备上进行应用示范。 有关说明：由企业牵头申报。 2.3 微纳结构激光跨尺度制造工艺与装备（共性关键技术） 研究内容：研究激光与材料相互作用的物质瞬态弛豫过程， 探索激光诱导自组干涉微纳结构的调控机制，研究微细结构、功 能阵列微孔高效制造、减阻功能微结构制造新方法，突破宏-微纳跨尺度激光纳米级加工中运动基准与驱动系统存在的耦合干扰 问题， 攻克光束零位漂移补偿与激光器参数优化控制等关键技术， 开发成套装备。 考核指标：瞄准航空航天、光电子制造等领域，研制 1 类激光 微结构跨尺度制造装备；最小线宽≤20nm，实现三维光子集成器件 制造；实现减反功能阵列微群孔制造，透过率增加量≥10%；实现 减阻面积≥1000cm2 微纳结构功能表面制造，阻力系数减小≥10%。 实现不少于 3 类具有重大应用前景的跨尺度微纳功能器件制造。 有关说明：由企业牵头申报。 2.4 基于衍射光学元件的激光并行制造工艺及装备 （重大共性 关键技术类） 研究内容：探索激光与纤维类复合材料的相互作用机理，研 究基于衍射光学元件的激光并行制造新方法，研究并行激光加工 智能监测及反馈系统，研究激光并行制造成套装备技术。 考核指标：瞄准交通运输、能源以及电子制造等领域，优先 — 17 — 采用国产激光器，开发不少于 2 类高端激光并行制造装备，分光 光束大于 20 束，加工精度优于 10μm，各并行光束能量稳定性优 于 1%，进行工程应用。 有关说明：由企业牵头申报。 2.5 激光高精度快速复合制造工艺与装备（重大共性关键技 术类） 研究内容：研究激光与多种制造方法的复合（如等离子体、 机械等）协同制造技术，攻克精密表面的高分辨检测与激光制造 同步技术，高效率低缺陷激光复合加工技术，探索多物理量复合 技术以及激光复合制造过程原位检测技术和质量控制方法，开发 激光复合制造装备。 考核指标：瞄准航空、新能源等领域，开发不少于 2 类激光 复合制造装备，具备加工多种高精度复杂图案的能力，加工精度 ≤0.2μm，最高线加工速度≥20cm/s，开发出满足上述加工精度的 高分辨同工位检测装置，检测精度≤0.2μm。 有关说明：由企业牵头申报。 2.6 激光精密去除技术与装备（重大共性关键技术类） 研究内容：探索 IC 领域激光高效窄槽切割、精细抛光新方 法，研究先进精密零件曲面高精度选择性区域雕刻等制造技术， 攻克电光调制等精密控制、界面强度激光检测等关键技术，研究 宏微跨尺度激光加工和先进封装工艺，开发激光加工成套装备。 — 18 — 考核指标：面向 IC、航天等领域，开发不少于 2 类精密制造 装备，芯片先进封装切割缝宽≤25μm，切割质量界面强度激光检 测模块装置（测量重复精度≤5%） ，并实现不少于 2 类典型器件 的激光精细抛光；雕刻深度精度优于 0.3μm，Ra 优于 0.1μm。获 得实际应用。 有关说明：由企业牵头申报。 2.7 大型薄壁构件激光焊接技术应用示范（应用示范类） 研究内容：针对大型薄壁金属构件，研究高安全和高质量要求 的激光焊接工艺、激光焊接机理与焊缝的主要失效行为、激光焊缝 跟踪定位技术及焊接变形控制技术，研究高可靠性成套装备技术。 考核指标：研制不少于 3 类激光焊接成套设备和焊接工艺。大 型薄壁构件（直径 500mm 以上、厚度≤0.7mm）连续焊缝长度≥ 3500mm，焊接变形量≤±0.1mm，焊缝性能满足相关行业具体要求， 建立焊接工艺数据库，形成工艺规范和标准，在核电、航空、高铁、 船舶等领域，进行不少于 20 台套激光焊接的示范应用。 有关说明：由企业牵头申报。 2.8 厚板、中厚板激光焊接技术应用示范（应用示范类） 研究内容：针对厚板（厚度≥70mm） 、圆周中厚板（厚度≥8mm） 金属管材，探索激光焊接和激光电弧复合焊接新方法，设计集激光 焊与电弧焊于一体的复合焊炬；研究焊缝缺陷形成机理及其检测与 控制技术、热应力调控技术、焊接精度控制技术，以及激光/电弧复 — 19 — 合焊接系统的运动控制技术。完成系统激光器起停及输出功率的变 化、弧焊参数的变化等控制任务，研究高可靠性成套装备技术。 考核指标：研制不少于 2 类激光焊接、激光复合焊接成套设 备与焊接工艺。厚板连续焊缝长度≥5000mm，圆周中厚板焊缝 长度≥2000mm，焊接效率提高 8 倍以上，节能 50%以上，焊接 强度不低于母材的 95%；对完成圆周中厚板的激光电弧复合焊焊 缝进行力学性能试验，满足 API 1104 要求。建立工艺规范和标准。 并在核电、航空航天、交通运输、能源、海洋、石油化工等领域 内，进行不少于 20 台套的示范应用。 有关说明：由企业牵头申报。 2.9 激光金属制孔技术应用示范（应用示范类） 研究内容：研究圆孔激光精细制造新方法和高精度装夹与自 适应定位技术，攻克光束高速制孔扫描、喷孔等空腔零件加工对 壁防伤等关键技术，探索激光加工工艺参数与小孔加工质量、倒 锥孔精度控制、制造效率的关联性，开发激光制孔成套装备。 考核指标：优先采用国产激光器，开发关键零件激光制孔成 套设备，孔径范围：25μm-800μm（全覆盖） ，孔径精度≤1μm， 最大深径比 20：1，建立工艺规范和标准，瞄准车辆等领域，进 行不少于 20 台套激光金属制孔装备的示范应用。 有关说明：由企业牵头申报。 — 20 —